新型功能陶瓷材料是具有电、磁、光、声、热、机械、化学或生物功能的介电材料。功能陶瓷材料种类繁多,用途广泛,主要包括铁电、压电、介电、热释电、半导体、电光、磁性等不同功能的新型陶瓷材料。

zirconia ceramics
新型功能陶瓷材料是电子信息、集成电路、移动通信、能源技术、国防等现代高科技领域的重要基础材料。功能陶瓷及其新型电子元件对信息产业发展、综合国力提升具有重要的战略意义。

氧化铝多孔陶瓷
1.半导体陶瓷
半导体陶瓷是指利用陶瓷工艺形成的多晶陶瓷材料。与多晶半导体不同,半导体陶瓷具有大量的晶粒边界,晶粒的半导体化是在烧结过程中完成的,因此具有丰富的材料微观结构。状态和各种工艺条件,特别适用于敏感材料。除半导体晶界陶瓷电容器外,目前使用的敏感材料主要有热敏材料、电压敏感材料、光敏材料、气敏材料、湿敏材料等。
2.磁性陶瓷材料
磁性陶瓷主要指铁氧体陶瓷,它是由氧化铁与其他铁或稀土氧化物为主组成的复合氧化物。铁氧体多为半导体,其电阻率远高于一般金属磁性材料,具有涡流损耗小的优点,在高频、微波技术领域得到广泛应用,如雷达技术、通讯技术、空间技术、电子计算机等。
3.高温超导陶瓷
高温超导陶瓷是指超导温度高于金属的功能陶瓷材料。自20世纪80年代超导陶瓷研究取得重大突破以来,高温超导陶瓷材料的研究与应用备受关注,近十余年来,我国在此方面的研究一直处于世界先进水平。目前,高温超导材料的应用正向大电流应用、电子应用、抗磁性等方面发展。
4.绝缘陶瓷
绝缘陶瓷是指电子设备中用于安装、固定、支撑、保护、绝缘、隔离和连接各种无线电元件和器件的陶瓷材料。要求绝缘陶瓷具有体积电阻率高、介电系数小、损耗因数低、介电强度高、耐腐蚀和力学性能好等特点。
绝缘陶瓷广泛应用于电路基板、封装、高频绝缘瓷等行业,主要部件有绝缘子、火花塞、电阻基体材料和集成电路基片等。
5.介电陶瓷
介电陶瓷又称电介质陶瓷,是指在电场作用下具有极化能力,能在体内长期建立电场的功能陶瓷。介电陶瓷具有绝缘电阻高、耐压高、介电常数小、介电损耗低、机械强度高、化学稳定性好等特点,主要用于电容器、微波电路元件等。
介电陶瓷包括铁电陶瓷、半导体介电陶瓷、高频介电陶瓷、微波介电陶瓷等陶瓷介电材料。
6.纳米功能陶瓷
纳米功能陶瓷是用于空气净化、水处理等具有抗菌、活化、吸附、过滤、矿化功能的新型功能陶瓷。
7.压电陶瓷
压电陶瓷是指是由氧化物(氧化锆、氧化铅、氧化钛等)在高温下混合,经高温烧结、固态反应而形成的铁电陶瓷,经直流高压极化处理后具有压电效应。压电陶瓷的统称,是一种能将机械能和电能相互转换的功能陶瓷材料。压电陶瓷由于具有良好的力学性能和稳定的压电性能,是一种重要的力、热、电、光敏感功能材料,在传感器、超声换能器、微型位移器等电子元器件中得到了广泛的应用。
常用的压电元件有传感器、燃气点火器、报警器、音响设备、医疗诊断设备和通讯等,通常的压电材料为PZT,新型压电陶瓷材料主要有:高灵敏度、高稳定性压电陶瓷材料、电致伸缩陶瓷材料、热释电陶瓷材料等。
8.透明功能陶瓷
透明功能陶瓷材料是一种光学透明的功能材料,除具有一般铁电陶瓷的一切基本特性外,还具有优异的电光效应。通过对元件的控制,可以呈现电控双折射效应、电控光散射效应、电控表面畸变效应、电致伸缩效应、热释电效应、光伏效应和光致伸缩效应等。

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透明陶瓷可以制成电光、电机械军用和民用器件,用于各种用途:光通信的光开关、光衰减器、光隔离器、光存储、显示器、实时显示寻呼机、光纤对接、光纤接续、光衰减器中使用的微位移驱动器、光强度传感器、光驱动器等。

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随着材料科学的飞速发展,功能陶瓷材料的各种新性能和新应用不断被人们所认识。功能陶瓷已在能源开发、空间技术、电子技术、传感技术、激光技术、光电子技术、红外技术、生物技术、环境科学等领域得到广泛应用。功能陶瓷也正向高性能、高可靠、多功能、小型化、集成化方向发展。