01科學(xué)與技術(shù)
新型功能陶瓷材料是以電、磁、光、聲、熱、力學(xué)、化學(xué)或生物功能等的介質(zhì)材料.功能陶瓷材料種類(lèi)繁多,用途廣泛,主要包括鐵電、壓電、介電、熱釋電、半導體、電光和磁性等功能各異的新型陶瓷材料. 新型功能陶瓷材料是電子信息、集成電路、移動(dòng)通信、能源技術(shù)和國防軍工等現代高新技術(shù)領(lǐng)域的重要基礎材料.功能陶瓷及其新型電子元器件對信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和綜合國力的增強具有重要的戰略意義. 八大新型功能陶瓷材料 半導體陶瓷 半導體陶瓷是指采用陶瓷工藝成型的多晶陶瓷材料.與多晶半導體不同的是，半導體陶瓷存在大量晶界，晶粒的半導體化是在燒結工藝過(guò)程中完成的，因此具有豐富的材料微結構狀態(tài)和多樣工藝條件，特別適用于作為敏感材料.除半導體晶界陶瓷電容器外，目前已使用的敏感材料，主要有熱敏材料、電壓敏材料、光敏材料、氣敏材料、濕敏材料等. 磁性陶瓷材料 磁性陶瓷主要是指鐵氧體陶瓷,鐵氧體是以氧化鐵和其他鐵族或稀土族氧化物為主要成分的復合氧化物.鐵氧體多屬半導體,電阻率遠大于一般金屬磁性材料,具有渦流損失小的優(yōu)點(diǎn),在高頻和微波技術(shù)領(lǐng)域,如雷達技術(shù)、通信技術(shù)、空間技術(shù)、電子計算機等方面都到了廣泛的應用. 高溫超導陶瓷 高溫超導陶瓷指相對金屬而言具有較高超導溫度的功能陶瓷材料.從20世紀80年代對超導陶瓷的研究有重大突破以來(lái),對高溫超導陶瓷材料的研究及應用倍受關(guān)注.近十幾年以來(lái),我國在這方面的研究一直處于世界先進(jìn)水平.目前高溫超導材料的應用正朝著(zhù)大電流應用、電子學(xué)應用、抗磁性等方面發(fā)展. 絕緣陶瓷 絕緣陶瓷是指在電子設備中作為安裝、固定、支撐、保護、絕緣、隔離及連接各種無(wú)線(xiàn)電元件及器件的陶瓷材料.絕緣陶瓷要求具有體積電阻率高、介電系數小、損耗因子低、介電強度高、耐腐蝕和機械性能好等特性. 絕緣陶瓷被廣泛應用在電路基板、封裝、高頻絕緣瓷等行業(yè),主要器件有絕緣子、火花塞、電阻器基體材料和集成電路基片等. 介電陶瓷 介電陶瓷又稱(chēng)電介質(zhì)陶瓷,是指在電場(chǎng)作用下具有極化能力，且能在體內長(cháng)期建立起電場(chǎng)的功能陶瓷.介電陶瓷具有絕緣電阻高、耐壓高、介電常數小、介電損耗低、機械強度高以及化學(xué)穩定好的特點(diǎn)，主要用于電容器和微波電路元件. 介電陶瓷包括鐵電介質(zhì)陶瓷、半導體介質(zhì)陶瓷、高頻介質(zhì)陶瓷和微波介質(zhì)陶瓷等陶瓷介質(zhì)材料. 納米功能陶瓷 納米功能陶瓷是應用于空氣凈化及水處理等具有抗菌、活化、吸附、過(guò)濾等功能的新型功能陶瓷,具有遠紅外釋放功能、負離子釋放功能、光催化抗菌功能、除臭、吸附、過(guò)濾功能、礦化功能. 壓電陶瓷 壓電陶瓷是指把氧化物混合(氧化鋯、氧化鉛、氧化鈦等)高溫燒結、固相反應后而成的多晶體,并通過(guò)直流高壓極化處理使其具有壓電效應的鐵電陶瓷的統稱(chēng),是一種能將機械能和電能互相轉換的功能陶瓷材料.由于具有較好的力學(xué)性能和穩定的壓電性能,壓電陶瓷作為一種重要的力、熱、電、光敏感功能材料,已經(jīng)在傳感器、超聲換能器、微位移器和其它電子元器件等方面得到了廣泛的應用. 常用的壓電元件有傳感器、氣體點(diǎn)火器、報警器、音響設備、醫療診斷設備及通訊等.通常的壓電材料是PZT,新型壓電陶瓷材料主要有:高靈敏、高穩定壓電陶瓷材料、電致伸縮陶瓷材料、熱釋電陶瓷材料等. 透明功能陶瓷 透明功能陶瓷材料是在光學(xué)上透明的功能材料,它除了具有一般鐵電陶瓷所有的基本特性以外,還具有優(yōu)異的電光效應.通過(guò)組分的控制可呈現電控雙折射效應、電控光散射效應、電控表面畸變效應、電致伸縮效應、熱釋電效應、光致伏特效應以及光致伸縮效應等. 透明陶瓷可以被制成各種用途的電-光、電-機軍民兩用器件:光通信用的光開(kāi)關(guān)、光衰減器、光隔離器、光學(xué)存儲、顯示器、實(shí)時(shí)顯示組頁(yè)器、光纖對接、光纖熔接以及光衰減器等方面應用的微位移驅動(dòng)器、光強傳感器、光驅動(dòng)器等. 隨著(zhù)材料科學(xué)的迅速發(fā)展,功能陶瓷材料的各種新性能、新應用不斷被人們所認識,功能陶瓷已在能源開(kāi)發(fā)、空間技術(shù)、電子技術(shù)、傳感技術(shù)、激光技術(shù)、光電子技術(shù)、紅外技術(shù)、生物技術(shù)、環(huán)境科學(xué)等領(lǐng)域得到廣泛應用.功能陶瓷也朝著(zhù)高性能、高可靠性、多功能、微型化和集成化的方向發(fā)展.
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