9.1 特种陶瓷概述 9.2 特种陶瓷的基本制备工艺 9.3 结构陶瓷简介 9.4 功能陶瓷 9.5 半导体陶瓷 第九章 特种陶瓷简介 9.1 特种陶瓷概述 9.2 特种陶瓷的基本制备工艺 9.3 结构陶瓷简介 9.4 功能陶瓷 9.5 半导体陶瓷

9.1 特种陶瓷概述 近年来，由于科学技术的迅速发展，特别是电子技术、空间技术、计算机技术的发展，特种陶瓷得到了迅速的发展。 特种陶瓷无论从原料、工艺或性能上均与传统陶瓷有很大差异。一般来说，通常认为特种陶瓷是“采用高度精选的原料，具有能精确控制的化学组成，按照便于控制的制造技术加工的，便于进行结构设计，并具有优异特性的陶瓷”。

特种陶瓷的名称 先进陶瓷（Advanced ceramics） 精细陶瓷（Fine ceramics） 工程陶瓷（Engineering ceramics） 新型陶瓷（New ceramics） 近代陶瓷（Modern ceramics） 高技术陶瓷（High Technology ceramics） 高性能陶瓷（High Performance ceramics） 特种陶瓷（Special ceramics）

特种陶瓷和传统陶瓷的主要区别

研究特种陶瓷的意义 特种陶瓷发展的历史较短，研究的深度和广度远不如金属和聚合物，而且特种陶瓷具有许多独特的功能，潜力很大。表现在三个方面： 如前所述，许多特种陶瓷具有优异的多方面性能的综合； 特种陶瓷具有更多的有实用价值的功能，特别是电磁功能、化学功能、半导体功能； 适当改变组成和掺杂后，特种陶瓷的功能可以按人们的要求改变。

特种陶瓷的分类 结构陶瓷——主要利用其热、机械、化学功能，有耐磨损材料、高强度材料、耐热材料，硬质材料、耐冲击材料、低膨胀材料、隔热材料等结构材料。 功能陶瓷——利用其电、磁、声、光、催化、生物化学等功能，其中最主要的是绝缘材料、电介质材料、压电材料、磁性材料、半导体材料和透光性陶瓷等电子材料、具有生物化学功能的生物医用材料、抗菌陶瓷材料等。

9.2 特种陶瓷的基本制备工艺 9.2.1 粉末制备 9.2.2 成型 9.2.3 烧结 9.2.4 加工与精加工技术

9.2.1.1 原料 化工原料 氧化物类：氧化铝、氧化锆、氧化钛、氧化锌、铅丹（氧化铅）、稀土类、着色类 各种盐类：硼化合物（硼酸、硼砂）、碳酸盐（碳酸钾、碳酸钠、碳酸钡）、硫酸盐（硫酸钠、硫酸钡）、硝酸盐（硝酸钾、硝酸钠）

合成原料 氧化物：莫来石（3Al2O3·2SiO2）、堇青石（Mg2Al3[AlSi5O18]） 碳化物：碳化硅（SiC）、碳化钛（TiC）、碳化钨（WC）、石墨 氮化物：氮化硅（Si3N4）、氮化铝（AlN）、氮化硼（BN） 钛酸盐：钛酸钡（BaTiO3）

9.2.1.2 粉料制备 固相法 气相法 液相法 机械法 溶剂蒸发法

1、固相法： 化合或还原-化合法 制取硼化物的碳化硼法 直接化合的通式为： Me+X=MeX 或用MeO代替Me， MeO＋2X＝MeX＋XO↑ 可以生产多种碳化物、硅化物、氮化物和氧化物粉末。 制取硼化物的碳化硼法 4MeO＋B4C＋3C=4MeB＋4CO 或加入B2O3以降低反应产品中碳的含量： 2MeO＋B2O3＋5C=2MeB＋5CO 或用金属还原剂代替碳： 3MeO＋3 B2O3＋8Al(Mg,Ca,Si)＝3MeB2＋4Al(Mg,Ca,Si)2O3

固相热分解法 用铝的硫酸铵盐[Al2(NH4)2(SO4)4·24H2O]在空气中加热，可以得到性能优异的氧化铝粉末，热分解的反应过程如下： 自蔓延高温合成法（Self-Propagation High-Temperature Synthesis，简称SHS） ——利用金属燃烧的放热反应热形成自蔓延的燃烧过程制取化合物粉末。主要有元素合成和化合物合成 两大方向。

2、气相法 气相沉积法 气相热分解法 基于反应：aAg＋bBg→cCs＋dDg 根据反应条件的不同，可变成薄膜、晶须、晶粒、颗粒和超细颗粒， 可制备碳化物硼化物硅化物氮化物氧化物等。 气相热分解法

CVD化学气相沉积产品的生产过程: 热裂解氮化硼 (PBN) 和热裂解石墨 (PG)。 基本原料是含硼的卤族气体，氮气，氨或碳化氢。 在精确控制下，这些气体在高温下发生反应，反应产物沉积在石墨模具上。根据所选物料的不同，反应产物会牢固附着在石墨模具上成为镀层，或可以容易地由模具脱落，成为纯热裂解氮化硼或热裂解石墨产品。

超细TiO2粉的制取 可通过以下四个反应合成： TiCl4+O2=TiO2+2Cl2↑ TiCl4+2H2O= TiO2+4HCl↑ TiCl4+2CO2+2H2= TiO2+2CO↑+4HCl↑ 反应在高于1000℃的温度下进行，可以制得粒度<0.1μm的金红石结构的TiO2粉。还原气氛下，TiCl4的水解显著提高了TiO2的生成率。

3、液相法 反应沉淀法 拜耳法(Bayer Process)，制得的Al2O3粉也主要用作电解铝的原料 矿石高压熔出：2AlOOH＋2NaOH＝2NaAlO2＋2H2O 碳酸盐分解：2NaAlO2＋CO2＋3H2O＝2Al(OH)3＋Na2CO3 或晶种分解：2NaAlO2＋4H2O＝2Al(OH)3＋2NaOH 煅烧：2Al(OH)3＝Al2O3＋3H2O↑

溶胶——凝胶法（SOL-GEL） 溶胶- 凝胶法制备的无机材料粉体具有均匀性高、合成温度低等特点，是一种借助于胶体分散系的制粉方法。胶体的粒径较小，通常在几十纳米以下，所以溶胶有透明性。胶体十分稳定，可以使多种金属离子的均匀稳定地分布于其中，经脱水后变成凝胶，凝胶再经过干燥、煅烧，就可以获得活性极高的超细粉。

4、机械法 是十分常用的制取粉末的方法，但它也常常用来作为成形前的粉末准备工序。 振动球磨(Vibratory Milling) 搅动球磨(Attritor Milling) 冷流粉碎(Cold-Stream Technique)

振动球磨机结构示意图 搅动球磨机结构示意图

管道式气流粉碎机结构示意图

5、溶剂蒸发法(Solvent Evaporation) 酒精干燥法(Alchol Drying) 冷冻干燥法(Freeze Drying) 热石油干燥法（Hot-Petrol Drying） 喷雾干燥法（Spray Drying）

9.2.2 成型 特种陶瓷的成形技术和方法对于制备性能优良的制品具有重要意义。特种陶瓷的成形技术与方法比起传统陶瓷来说更加丰富、更加广泛，而且具有不同的特点。特种陶瓷成形方法的选择，是根据制品的性能要求、形状、大小、厚薄、产量和经济效益等综合确定的。

一、等静压成形法 将粉末装在合适的模具中，将装压模放在一定的传压介质内，使其各个方向均匀受压而成形的方法叫等静压。传递压力的介质有液体，气体，固体。 理论基础——根据帕斯卡原理关于液体传递压强的规律：加在密闭液体上的压强，能够大小不变的被液体向各个方向传递。 当把粉料装进一只有弹性的软模内，放在液体或气体介质中，施加压力，则此压力便会以相同的力向各个方向传递，在压力作用下粉料的各个方向均受到挤压，被压实的物体有与模型相似的形状，只是尺寸按比例缩小，其缩小程度视材料可压缩性和所加压强大小决定。

等静压成形和干压成形的区别在于： 干压只有1到2个受压面，而等静压有多个受压面。这样有利于把粉料压实到相当的密度，同时粉料颗粒的直线位移小，粉料颗粒在运动中所消耗的摩擦功减小，提高了压制效率。 和强度相同的其他压制相比，等静压可以得到较高的生坯密度，且各个方向都密实均匀，不同形状厚薄有较大的变化。 由于等静压各个方向的压强差异不大，粉料颗粒间，颗粒与模型间的摩擦力减小，生坯中的应力现象很少出现。 等静压成形的生坯强度很高，生坯内部结构均匀，不存在颗粒取向排列。 等静压采用的粉料排水率低，很少使用粘结剂和润滑剂，可以减少干燥收缩和润滑收缩。

1、液静压法 是可以获得密度均匀的压件的粉末成形方法之一。其实质在于：把粉末装在弹性模具中，经受各个方向的液体静压力。过程是在密封室中进行的，密封室装有用来工作的液体——油，水，甘油等。 液静压制的特点是在这种情况下，没有外摩擦的影响，粉末颗粒在液体静力作用下，向压件中心移动。用液静压制各种形状的压件(圆柱体、球体、矩形坯条)时，发现只有球形和圆柱形压件，其外缘到中心的密度有很小的降低(1%-2%)。这种现象可能是由于拱桥效应所引起的。矩形坯条各处的密度和硬度都相同。 液静压压制的优点在于能够获得具有均匀密度的大压件，因此可以克服烧结时由于收缩不均匀所造成的形状歪曲和裂纹。

1-带孔套筒；2-弹性模；3-冒子；4,7-橡皮箍；5-柱心；6-橡皮环；8-粉末 液静压制管材示意图 a-装模试样；b-受力情况 1-带孔套筒；2-弹性模；3-冒子；4,7-橡皮箍；5-柱心；6-橡皮环；8-粉末

1-高压泵；2-高压工作室；3-压力计；4-密封盖；5-降压活门；6-弹性模内被压缩的坯块 液静压机示意图 1-高压泵；2-高压工作室；3-压力计；4-密封盖；5-降压活门；6-弹性模内被压缩的坯块

1-钢模模冲；2-钢模套；3-塑料垫片；4-塑料模具；5-硬质合金粉末；6-模垫 2、软模压制 是生产小型异型粉末冶金制品的一种简便方法。在压制时柔软的模套恰似液体一样，也能均匀地传递压力给粉料。软模是用塑料、橡皮、树脂等类似物（如聚氯乙稀树脂）制造的。 软模压制成形麻花钻头的示意图 1-钢模模冲；2-钢模套；3-塑料垫片；4-塑料模具；5-硬质合金粉末；6-模垫

3、热等静压 热等静压是一项有前景的技术，为陶瓷粉料的致密化提供了最有效的方法，可用于生产高性能和高可靠型的净尺寸陶瓷。它也可用于陶瓷和陶瓷之间、陶瓷与金属之间的固体－固体，固体－粉料，粉料－粉料间的连接。 与液静压的区别在于：1)装模的模具不用橡皮或塑料，而是使用金属材料作模具。如低碳钢、不锈钢等。2)传压物质不是固体和液体，而是气体(多为氩气)和玻璃态物质。3)热等静压设备的高压室中安装一个“压热器”，即装有电阻元件的加热部分。在“压热器”中加压粉末。

二、微机控制无模具成形方法 无模制造过程

微机控制无模具成形方法的特点： 成形过程中无需任何硬质工具、模型或模具参与。便于生产过程更加集成化，创造周期缩短，生产效率得以提高。 成形体几何形状及尺寸可通过计算机软件处理系统随时改变，无需等待模具的设计及制造，大大缩短新产品的开发时间。特别有利于多规格小批量的陶瓷产品实现生产。 与现代智能技术的结合，将进一步提高陶瓷制备工业水平。

无模制造成形技术实际上由两部分构成： 一是用于计算机图形处理和象素信息输出的计算机软件系统， 二是用于接收计算机输出指令并将数字命令转换成实际的陶瓷成形单元的外围输出设备和技术。 相关的外用输出设备及技术是实现无模制造的关键，针对不同的材料体系和不同的输出方法，已逐渐形成了各具特色的无模制造方法。

目前陶瓷无模制造技术可初步分为以下六种： (1) 激光选区烧结成形技术(selective laser sintering) (2)层片叠加成形技术(laminated object manufacture) (3) 熔化覆盖成形技术(fused deposition of ceramics) (4) 立体印刷成形技术(steoroleathography) (5) 三维打印成形技术(3D-printing) (6) 喷射打印成形技术(ink-jet printing)

1、激光选区烧结成形技术（SLS法） 美国德克萨斯大学奥斯汀分校的C.R.Dechard于1989年研制成功。 SLS无模成形法利用大功率激光器产生的激光，按计算机指定大的路径和区域扫描堆放的粉体表面。被扫描部位由于受热使颗粒与颗粒之间借助结合相的作用达到粘结或自身的熔融达到粘结。当这一层的扫描完成后，添加一层待成形粉料，继续按计算机指令对新添加的粉料进行扫描处理，形成立体工件的第二层。每层厚度约0.1016mm，这样不断地按计算机分割成的像素要求，如此一层层的重复，即可成形出所需的立体工件。

2、层片叠加成形技术（LOM） 根据计算机分割成的象素几何形状，利用激光在同样厚度的薄片材料上切出实际对应的象素单元，然后将这些单元按顺序一层层通过粘结剂或焊接等手段堆叠起来，即得到CAD所设计的工件的立体形状。

3、熔化覆盖成形技术（FSC） FSC是从高分子或石蜡熔化覆盖制模工艺(PDM)发展而来的。FDC采用适于注射成形用的陶瓷－高分子复合材料，通过挤制工艺形成1.8mm的细丝，采用与PDM相当的工艺即可成形出三维立体的陶瓷生坯。

4、立体印刷成形技术（SL） 将陶瓷粉体分散在可实现光聚合的单体溶液中，通过计算机将三维图形分割成许多厚度为0.15～0.2mm的片状象素。根据象素的信息，利用紫外光或紫外激光照射溶液表面，高分子单体通过辐射聚合形成高分子聚合体结合的陶瓷坯体。

5、三维打印成形技术（3D-printing） 是根据计算机输出的两维象素的信息，利用喷嘴向待成形的陶瓷粉体床上喷射结合剂。每打完一层后粉料床通过底部的活塞向下移动一定距离，并在粉料床的顶部添加新的粉料。再根据计算机指令向新的粉料喷射打印结合剂。重复此过程，完成后去除未喷射结合剂的粉料，即可得到要成形的立体工件。

6、喷射打印成形技术（ink-jet printing） 喷射打印技术是将待成形的陶瓷粉体制备成陶瓷墨水，通过打印机原理将这种陶瓷墨水打印到载体上成形，成形体的几何形状，几何尺寸由计算机控制。 喷射打印技术可分为两类，一种是按要求喷射液滴，一种是连续喷射液滴。前者利用电信号控制每个液滴的喷射，后者是在压力作用下，墨水从连续的液滴形式喷出，液滴的方向通过偏转电信号控制。因此，液滴必须带电。

三、原位凝固成形方法 所谓的原位凝固注模成形法是利用原位凝固剂催化浆料发生化学反应而产生原位凝固的一种方法。 陶瓷传统的成形方法主要有一般压制成形、冷等静压成形、注射成形及注浆成形等。一般压制成形的坯体密度分布不均匀，易分层。冷等静压成形只能形成形状简单的部件；注浆成形可制备大尺寸复杂形状的部件，但成形坯体存在密度低，密度分布不均匀等问题；注射成形需加入40～50％的有机添加剂，脱脂过程长，坯体易产生缺陷，不适于大尺寸部件的成形。 与上述传统的方法相比，原位凝固注模成形法基本上克服了上述方法中的缺陷。该方法可成形大尺寸复杂形状的部件，其坯体密度高且均匀，具有足够的脱模强度，实现了凝固时间的可控性。

9.2.3 烧结 烧结是一个非常复杂的过程，其机理是：烧结料处于粉末状态时，其表面能大，结构缺陷多，处于活性状态的原子也多，它们力图把本身的能量降低。当压坯被加热到高温时，为粉末原子所贮存的能量释放创造了有利条件，由此引起粉末物质的迁移，使粉末体的接触面增大，导致孔隙减小，密度增高，强度增加，形成烧结体。 烧结过程可分为烧结初期、烧结中期和烧结后期。

典型粉末烧结过程分类示意图

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利用物理、化学或机械的方法，使烧结温度大大降低，烧结时间大大减少，而促进烧结过程进行的烧结工艺，称活化烧结法。活化的方法有： (1)将压坯适当的预氧化； (2)在压坯中添加适量的合金元素； (3)在烧结气氛中添加适量的水分或添加少量的氯、溴、碘等气体(通常用其化合物蒸气)； (4)附加适当的压力，机械或电磁振动，超声辐射等。 活化烧结所使用的附加方法一般成本不高，效果显著。 返回

粉末不经压制而是松散状或经摇实装在一定模具内，直接进行烧结生产制品的方法叫松装烧结法。 松装烧结主要用来生产某些过滤器，如青铜、不锈钢、镍过滤器等；泡沫材料，如隔音和绝热材料；某些密封材料，如多孔铁的封印，发动机的密封材料等。 返回

用熔化的金属渗入多孔骨架中的方法叫浸透法。金属渗入是由于毛细力作用的结果，其主要优点是可以生产完全致密的产品，所使用的产品范围有： (1)接触合金如用铜或银渗透钨压坯等； (2)铁基制品如用铜或黄铜渗透铁基压坯等； (3)浸透法还可以生产某些硬质合金及金属陶瓷零件和多层制品。 1-被渗透的骨架压坯；2-渗透金属 返回

对粉末通以中频(高频)交流和直流相叠加的电流，使粉末火花放电而发热。电火花烧结时，火花放电约15s，在8-10min内，可以生产工件约160cm3、密度接近完全致密的铁金属键。 返回

微波烧结是指微波加热固化水凝胶，它主要应用于凝胶注射成形中。凝胶注射成形(gelcasting)是一种新颖的陶瓷净尺寸成形技术。该方法首先将陶瓷粉末分散于含有有机单体和交联剂的水溶液中，制备低粘度和高固相体积分数(>50％)的浓悬浮体，然后加入引发剂和催化剂。将浓悬浮体注入模具中，在一定温度下引发有机单体聚合，导致原位凝固成形。 凝胶注模成形制备的坯体具有单一均匀的显微结构，强度高，而且能制备形状复杂的试样，高强度的坯体简化了处理方法，减小了破裂，还可以对机体进行机加工，增加尺寸精度。 返回

热压烧结是指把粉末混合料装在压模中，同时加热加压，点燃燃烧反应，并利用粉末之间的反应和放热，使成形、合成和烧结在同一工序中完成，在较低温度和较短时间内即可获得致密制品的技术。 热压烧结可以在较低的压力下使产物迅速获得冷压加反应烧结所达不到的密度，并可在比普通热压低的温度和短的时间内完成致密化，也容易得到细小的晶粒组织。 不能连续工作，所以生产效率很低。 返回

反应热等静压技术以传统的热等静压为基础，把粉末混合物或压坯真空封闭于密闭包套内并置于高压容器内，同时施加高温高压，进行材料合成并完成致密化。 与反应热压法相比，反应热等静压法压力较高，分布均匀，可以获得高性能及形状相对复杂的制品。 反应热等静压技术的不足在于生产效率低，生产成本高。 返回

反应准等静压法可以保留热等静压的优点，同时可以简化设备和工艺，降低成本。 从外观上看相似于传统压制，采用钢压模在液压机上完成操作；但从模具内部来看，则类似于等静压，只不过传压介质不是流体介质，而是陶瓷颗粒。其中的样品受到大致均衡的压力 。 反应准等静压设备简图 1-压头；2-陶瓷颗粒；3一加热线圈； 4-热电偶；5-压坯；6-不锈钢套模 返回

热压氮化硼的生产过程： 生产热压氮化硼的基本原料是斯泰克生产的一种烧结性能非常良好的氮化硼粉末。 原料粉末装入石墨模具中，在2000°C以上的高温下，热压成型。

我们的生产线和产品本身都具有高度的灵活性，可以满足您的各种特殊要求。 这就是我们竞争优势的基础。 我们的蒸发舟研发中心位于德国Schongau (Germany)。具有25年以上的开发、热压生产、加工工程陶瓷材料的丰富经验。 为满足客户需求，我们的策略是“贴近市场“。所以我们在欧洲、美国和中国拥有同样的蒸发舟生产工厂。 我们的生产线和产品本身都具有高度的灵活性，可以满足您的各种特殊要求。 这就是我们竞争优势的基础。 我们的目标是：充分利用我们和广大镀膜用户多年合作所积累的经验，为市场提供适用于各种用途的最好的蒸发舟。 蒸发舟的生产过程： 斯泰克自行生产所有蒸发舟所需的原料（氮化硼和硼化钛粉末），从而保证了产品质量。 将上述粉末精确地配比，以得到所需的电阻率。然后，将粉料装入石墨模具中，并在2000°C的高温下热压成型。 热压后的材料经过分切，检验，按照客户的需求，以电阻率和尺寸规格分类包装。 http://www.sintec-keramik.com.hk/sintec-web/evaporator-boats_properties.html

陶瓷粉末的生产过程: 所需主要原料如下： 氮化硼粉末 (BN) 硼酸 – 密胺 硼酸– 氨水 硼化钛粉末 (TiB2) 二氧化钛 – 氧化硼 二氧化钛 – 碳化硼 碳化硼 (B4C) 硼酸 – 碳黑 将各种原料均匀地混合好后，在严格控制的气氛下，于 2000°C 反应焙烧。然后经破碎，分级，化学成分检验、包装等步骤，即可使用。

反应烧结是通过气相或液相与基体材料相互反应而使材料烧结的一种方法。最典型的代表性材料是反应烧结碳化硅(RBSC)和反应烧结氮化硅(RBSN)。它们共同的特点是工艺简单，制品可少加工或无加工，并可制备复杂形状产品，缺点是往往最终有残余未反应产物，结构不易控制，太原制品不易完全反应，材料性能一般。 返回

活化烧结和液相烧结可以大大提高原子的扩散速率，加速烧结过程。 液相烧结是指固相多元系或多元系粉末烧结过程，但烧结温度超过某一组元的熔点,因而形成液相.液相可能在烧结的一个较长时间内存在，称为长存液相烧结；也可能在一个相对较短的时间内存在，称之为瞬间液相烧结。 活化烧结和液相烧结可以大大提高原子的扩散速率，加速烧结过程。 返回

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反应物可以是粉末、液体及气体，点火有点燃和热爆两种形式。 自蔓延高温合成技术是利用外部提供必要的能量诱发放热化学反应(点燃)，形成反应前沿(燃烧波)，此后化学反应在自身放出热量的支持下继续进行，表现为燃烧波蔓燃整个反应体系，最后合成所需材料(粉体或固结体)。 用于合成陶瓷、复合陶瓷和金属间化合物等难熔材料。反应的蔓延速度很快，一般为0.1-20cm/s，最高的可达25cm/s。反应温度一般为2000-3500K，最高可达到5000K。 反应物可以是粉末、液体及气体，点火有点燃和热爆两种形式。 返回

PVD法——最主要的方法有溅射和蒸发沉积二种。 真空蒸发(a)和溅射法(b)示意

此法优点是可获得高致密、细晶结构，透光性和力学性能可能比其它工艺获得的更佳，例如CVD法WC的强度可高达3450MPa。 CVD法是利用加热底材的同时，通入反应气体或气体混合物，它们在高温下分解或发生反应生成的产物沉积在底材上，形成致密材料。 其沉积速率一般在25μm/h以下，要获得均匀涂层需高要严格控制各种影响因素(如温度、压力、反应气组成和纯度等)。 此法优点是可获得高致密、细晶结构，透光性和力学性能可能比其它工艺获得的更佳，例如CVD法WC的强度可高达3450MPa。 返回

9.2.4 加工与精加工技术 通常，陶瓷由于烧结收缩、变形，而作为工程结构用对制品形状、尺寸公差都有严格要求，因此最终产品的加工和表面光洁度就显得十分重要。陶瓷材料虽然可以用机械、热或化学方法来除去，但是最普通采用的仍是机械研磨加工法。 常用磨料为Al2O3、SiC、B4C和金刚钻。选用主要取决于制品材料本身的硬度和加工成本。为了保证磨削表面不因加工受损，通常需采用由粗到细磨料逐级磨削。最终表面抛光，一般可采用<1μm的Al2O3微粉或金刚钻膏进行研磨抛光。 除了常规机械磨削加工外，还有电火花加工、激光加工、超声波加工等。

无机非金属材料在高技术领域的应用                 

无机非金属材料在高技术领域的应用                 

无机非金属材料在高技术领域的应用                 

一些先进陶瓷材料的性能和应用领域 功能 陶瓷材料 应用领域举例 力 学 功 能 研磨和耐研磨性 Al2O3, SiC, ZrO2, 金刚石, B4C, CBN, Si3N4 发动机轴承，机械轴承球，冶金工业拉丝模，磨轮，磨料 切削性 Al2O3, Al2O3-SiC, Al2O3-TiC, WC, TiC, TiC-TiN, Sialon, CBN, Si3N4 刀具，超耐热合金切削，剪刀 高强性 Al2O3, Si3N4 , SiC, ZrO2, Sialon, 陶瓷纤维，复合材料 发动机构件：推杆、连杆、轴承、气缸内衬等，高尔夫球棒头，坦克车装甲，防弹衣 润滑性 MoSi2, C 固体润滑剂，脱模剂

热学性能 耐热性 Al2O3, SiC, ZrO2, Si3N4, Sialon，MgO, C纤维，ZrO2纤维，BN纤维 , 陶瓷发动机部件，航天飞机，火箭，导弹，玻璃拉丝坩埚，燃气轮机部件 导热性 BeO, C, SiC, AlN, LaB6 散热元件、热交换器 隔热性 硅酸铝纤维，氧化物纤维，Al2O3空心球 工业窑炉（冶金、建材、硅酸盐工业），航天飞机

无机非金属材料在机械领域的应用 陶瓷轴承

陶瓷刀具 陶瓷材料在机械加工等领域的应用

结构陶瓷材料

SiO2-Al2O3, 沸石，TiO2, －Al2O3 生物、化学功能 耐腐蚀性 Al2O3, ZrO2, Si3N4, Sialon, TiN, TiB2 发动机燃烧室，化学陶瓷泵，陶瓷阀门，燃烧器喷嘴，盛钢水桶，熔炼贵金属坩埚 催化作用 SiO2-Al2O3, 沸石，TiO2, －Al2O3 控制化学反应，催化剂载体，净化排除气体 吸附性 沸石，SiO2, Al2O3 催化剂载体 生物适应性 -Al2O3, ZrO2, Ca3(PO4)2, Ca10(OH)2(PO4)6 生物工程，人工骨，人工牙，人工关节

功能陶瓷材料 生物陶瓷

电   磁 功 能 磁性 (Zn,Mn)Fe2O4, (Ba,Sr)O.6Fe2O3 汽车电机，磁悬浮装置，儿童玩具，微型电机，磁性吸盘，磁性密封 绝缘性 Al2O3, BeO, MgO, MgO-SiO2, AlN, BN, Si3N4 无线电、电子工业作基片，绝缘体 介电性 TiO2, CaTiO3, MgTiO3, CaSnO3 电容性 压电性 BaTiO3, Pb(Zr,Ti)O3, PbTiO3 雷电滤波器，光电记忆器，压电继电器，压电陶瓷超声仪器 导电性 Na--Al2O3, SiC, MoSiO2, ZrO2, LaCrO3 电子手表，底子照相机，听诊器，心脏起博器，发热元件 超导功能特性 Bi(Pb)-Sr-Ca-CuO Y-Ba-Cu-O 超导体，大容量、高效率发电机，磁悬浮列车，超小型计算机

无机非金属材料在信息领域的应用 磁性材料 信息功能材料

Ni.FeO,CoO, MnO, SiC, Al2O3, BaTiO3 半   导 体 功 能 热敏性 Ni.FeO,CoO, MnO, SiC, Al2O3, BaTiO3 各种取暖设备、家用电器、汽车，工业温度检测，辐射热探测 光敏性 LiNbO3, PZT, SiTiO3, CdO-B2O3-SiO2 光传感器，太阳能电池，射线检测器 气敏性 SnO2, ZnO, InO3, -Fe2O3, NiO, ZrO2, YhO2 工业可燃易爆气体监控，测量，报警，交通、大气领域，石油液化气、煤气检测报警 湿敏性 TiO2,ZnO, NiFe2O4, ZnO-Li2O 家电：空调，磁带录像机防结露，工业：干燥机械，大规模集成电路制造领域，农业茶田防冻，精密仪器保护 压敏性 ZnO, SiC 避雷器元件，卫星地面站稳压器，电视机高频压敏电阻，压敏传感器

功能陶瓷材料 无机非金属材料在电子领域的应用 压电陶瓷

无机非金属材料在电子领域的应用 功能陶瓷材料 电子陶瓷

CoO, TiN, TiC, CaF2 光 学 功 能 核 能 光波导性 　能 光波导性 SiO2+B2O3, SiO2+GeO2,Li2O-CaO-SiO2 光导纤维（通信技术），胃镜像机 透光性 Al2O3, MgO, BeO, Y2O3 钠蒸汽灯灯管，透射电极，窗口材料 反光性 CoO, TiN, TiC, CaF2 聚光材料，热反射玻璃 核反应 UO2, ThO2, UC 原子能反应堆核燃料 中子减速 BeO, C, BeC 中子减速剂，反射剂 BeO, WC, SiC, Si3O4 核反应堆材料

信息功能材料 磷酸氧钛钾 (KTP) 磷酸氧钛钾 铌酸钾 无机非金属材料在信息领域的应用

防弹玻璃

无机非金属材料在高技术领域的应用 陶瓷发动机

无机非金属材料在高技术领域的应用 陶瓷发动机部件

MIAI坦克

坦克装甲

光导纤维                                                                                                                                                       无机非金属材料在通信领域的应用

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