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陶瓷
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'''陶瓷'''是指以天然矿物或人工合成的各种化合物为基本原料，经粉碎、成形和高温烧结等工序而制成的一种无机非 [[ 金属 ]][[ 固体 ]] 材料。从产品的种类来讲，陶瓷是指陶类和瓷类两大类产品的总称，后来发展到泛指整个 [[ 硅酸盐 ]] 材料及新型无机材料。<ref>[http://www.aitmy.com/news/201507/03/news_90131.html 陶瓷材料的定义、特点及分类],艾特贸易网，2015-07-03 </ref>
=='''历史文化'''==
[[ File:59746935 1505723049929 mthumb.jpg|缩略图|250px|[https://image.so.com/view?q=%E9%99%B6%E7%93%B7%E5%9B%BE%E7%89%87&src=srp&correct=%E9%99%B6%E7%93%B7%E5%9B%BE%E7%89%87&ancestor=list&cmsid=ccf4dfd5a17550dedebd37371a1f10f8&cmras=1&cn=0&gn=0&kn=50&fsn=130&adstar=0&clw=254#id=41a63799112fa1d00c84755b0026339d&currsn=0&ps=117&pc=117 原圖鏈接][https://dp.pconline.com.cn/photo/list_3844079.html 来自太平洋电脑网]]]
14000年前，我国出现最早的原始陶器。 [[ 新石器时代 ]] 晚期出现了印纹硬陶，不用印纹软陶的易熔粘土，而改用一种含Fe2O3较低的、较纯的粘土，烧成 [[ 温度 ]] 已提高至1100℃左右，与瓷胎已比较接近，烧造温度开始接近瓷器。为原始瓷的产生做好了准备。
原始瓷属于瓷器生产的早期和低级阶段，继印纹硬陶出现后，夏代晚期才出现“原始瓷”，但出土物不多。商周原始瓷生产又有了很大的发展，在 [[ 浙江 ]] 、 [[ 江西 ]] 、 [[ 江苏 ]] 、 [[ 福建 ]] 、 [[ 安徽 ]] 、 [[ 河南 ]] 、 [[ 陕西 ]] 、 [[ 山东 ]] 、 [[ 山西 ]] 等地都有出土。经不断发展， [[ 东汉 ]] 烧成青釉瓷。完成了陶器向瓷器的过渡。
原始瓷器胎以灰白为主，也有灰色较淡或较深，少数呈褐色，一般较致密，略有吸水性。内外施 [[ 玻璃 ]] 釉，厚薄不匀，釉色青中带灰、青中泛黄、黄中带褐以至颜色较深的呈酱色。一般胎、釉结合不好，易剥落。胎的原料处理粗糙，有时肉眼可见到釉层下的粗颗粒 [[ 石英 ]] 砂和较大气孔。
原始瓷胎所用的原料可能类似于瓷石组成的 [[ 粘土 ]] 原料，因原料都就近取于地层表面，故含杂质较多，处理也不够精细，特别是Fe2O3和TiO2的含量有时也较多，使胎质呈灰白或褐色。原始瓷釉是粘土配以草木灰或其它CaO的矿物质，属高温钙釉。原始瓷烧成温度一般在1100～12。
原始瓷自 [[ 夏代 ]] 晚期出现，直至东汉时期才形成了真正的瓷器。在 [[ 汉代 ]] 窑址中，可以看出原始瓷向瓷器演变进化的整个过程。瓷器用瓷石或高岭土做坯，表面施釉，在高温中烧成。随着社会的发展与进步，瓷器品种愈来愈多，应用范围更加广泛，釉色以青为主，也见黑釉瓷。装饰方法有刻、划、镂、雕、印、贴、堆塑、彩绘等，制成了各种色彩鲜艳，永不褪色的彩瓷。以原料多、成本低等诸多优点，产品比金银铜漆低廉，经济实用，一经出现，就获得人们的喜爱，发展迅速。这一时期的瓷窑遍布大江南北，制瓷技术愈来愈精。东汉时期瓷器的烧成，标志着中国从陶向瓷发展的又一个飞跃，是我国陶瓷工艺技术发展过程的里程碑。从此世界上有的瓷器，它是中国的伟大发明，为人类文明作出了巨大贡献。<ref>[http://www.360doc.com/content/18/0914/01/42187737_786501206.shtml 中国陶瓷发展简史],个人图书馆网，2018-09-14</ref>
=='''材料分类 '''==
陶瓷通常分为传统陶瓷和特种陶瓷两大类。
传统陶瓷又称普通陶瓷，它是以天然的 [[ 硅酸盐 ]] 矿物（ [[ 粘土 ]] 、长石、 [[ 石英 ]] 等）为原料制成的，因此这类陶瓷也称硅酸盐陶瓷，主要用于日用、建筑、卫生陶瓷制品及高、低压绝缘用陶瓷制品等。
特种陶瓷又称为现代陶瓷或新型陶瓷，它是为提高陶瓷的性能，以纯度较高的人工化合物为基本原料，并沿用传统陶瓷的制造工艺而制得的。
常用特种陶瓷有以下几种：
1、 [[ 氧化物 ]] 陶瓷如氧化铝瓷、氧化镁瓷、氧化钛瓷等。
2、非氧化物陶瓷如氮化硼瓷、碳化硅瓷、氟化钙瓷等。
3、复合陶瓷如由氧化铝和氧化镁组合而成的镁铝尖晶石瓷，由氧化铝与氮化硅组合而成的氧氮化硅铝瓷等。
4、金属陶瓷如氧化物基 [[ 金属 ]] 陶瓷、碳化物基金属陶瓷、硼化物基金属陶瓷等。
5、纤维增强陶瓷在陶瓷基体中添加金属纤维或无机 [[ 纤维 ]] 而成的一种高强度、高韧性陶瓷。 <ref>[http://www.aitmy.com/news/201507/03/news_90131.html 陶瓷材料的定义、特点及分类],艾特贸易网，2015-07-03 </ref>
=='''材料性能'''==
1、氧化物陶瓷
氧化物陶瓷主要包括氧化镁陶瓷、氧化铝陶瓷、氧化铍陶瓷、氧化锆陶瓷、氧化锡陶瓷、二氧化硅陶瓷、莫来石陶瓷。氧化物陶瓷最突出的优点是不存在氧化问题。氧化铝陶瓷具有机械强度较高、绝缘 [[ 电阻 ]] 较大的特性，可用作 [[ 真空 ]] 器件、装置瓷、厚膜和薄膜电路基板、 [[ 可控硅 ]] 和 [[ 固体 ]] 电路外壳、火花塞绝缘体等。其强度和硬度较大，可用作磨料磨具、纺织瓷件、刀具等。
氧化镁陶瓷具有良好的电绝缘性，属于弱碱性物质，几乎不被碱性物质侵蚀，对碱性金属熔渣有较强的抗侵蚀能力。不少金属铁、镍、铀、釷、钼、镁、铜、铂等都不与氧化镁作用。因此，氧化镁陶瓷可用作熔炼金属的坩埚，浇注金属的模具，高温热电偶的保护管以及高温炉的炉衬材料等。
2、非氧化物陶瓷
非 [[ 氧化物 ]] 陶瓷包括碳化物陶瓷、氮化物陶瓷、硅化物陶瓷、硼化物陶瓷等。非氧化物陶瓷不同于氧化物陶瓷，在自然界中储量很少，需要人工合成原料，然后再按陶瓷工艺制成成品。氮化物、碳化物、硫化物的标准生成自由焓一般都大于相应氧化物，说明生成的氧化物更为稳定。所以，在原料的合成和陶瓷烧结时易生成氧化物。氧化物原子间的化学键主要是离子键，非氧化物之间一般是键性很强的共价键，因此，非氧化物陶瓷难熔、难烧结。
3、纳米陶瓷
纳米陶瓷又称纳米结构材料，纳米复合材料是21世纪开发的新材料。它的研究是从微米复合向纳米复合方向发展，纳米陶瓷材料不仅能在低温条件下像金属材料那样任意弯曲而不产生裂纹，而且能够像金属材料那样进行机械切削加工，甚至可以做成陶瓷弹簧。纳米陶瓷可作防护材料、高温材料、人工器官的制造、临床应用、以碳化硅为吸收剂的吸收材料、以陶瓷粉末为吸收剂的吸收材料以及压电性能的应用。它的应用领域为微包覆、超级过滤、吸附、除臭、触媒、固定氧、 [[ 传感器 ]] 、光学功能元件、电磁功能元件等。<ref>[http://www.ecorr.org/news/science/2016-12-26/164055.html 陶瓷材料的分类及发展前景],中国腐蚀和防护网，2016-12-26</ref>
===功能陶瓷===
1、电子陶瓷
2、热、光学功能陶瓷
耐热陶瓷、隔热陶瓷、导热陶瓷是陶瓷在热学方面的主要应用。其中，耐热陶瓷主要有Al2O3、MgO、SiC等，由于它们具有高温稳定性好，可作为耐火材料应用到冶金行业及其他行业。隔热陶瓷具有很好的隔热效果，被广泛应用于各个领域。
陶瓷材料在光学方面包括吸收陶瓷、陶瓷光信号发生器和光导纤维，利用陶瓷光系数特性在生活中随处可见，如涂料、陶瓷釉。核工业中，利用含铅、钡等重离子陶瓷吸收和固定核辐射波在核废料处理方面广泛应用。陶瓷还是固体激光发生器的重要材料，有红宝石激光器和钇榴石 [[ 激光 ]] 器。光导纤维是现代通信信号的主要传输媒介，具有信号损耗低、高保真性、容量大等特性优于金属信号运输线。
3、生物、抗菌陶瓷
4、多孔陶瓷
多孔陶瓷具有透光率高、比表面积大、 [[ 密度 ]] 低、传导率低、耐高温、耐腐蚀等优点，被应用于汽车尾气处理、 [[ 工业 ]] 污水处理、熔融 [[ 金属 ]] 过滤、催化剂载体、隔热、隔音材料等。近几年，多孔陶瓷的应用扩展到了航空领域、电子领域、医用材料领域及生物领域等，已引起全球材料界的高度重视，并得到迅速发展。为了得到不同的多孔陶瓷，各种制备方法相继提出，如添加造孔剂法、溶胶凝胶法、热压法、离子交换法等。<ref>[http://www.ecorr.org/news/science/2016-12-26/164055.html 陶瓷材料的分类及发展前景],中国腐蚀和防护网，2016-12-26</ref>
=='''材料应用'''==
[[ File:3 724 76881 800 800.jpg|缩略图|250px|[https://image.so.com/view?q=%E9%99%B6%E7%93%B7%E6%9D%90%E6%96%99&src=srp&correct=%E9%99%B6%E7%93%B7%E6%9D%90%E6%96%99&ancestor=list&cmsid=93ff55462170929a523ec9ba7497dce2&cmras=6&cn=0&gn=0&kn=34&fsn=94&adstar=0&clw=254#id=f5915eba0380035ad06e33b56816ef9d&currsn=0&ps=72&pc=72 原圖鏈接][http://spro.so.com/searchthrow/api/midpage/throw?ls=s112c46189d&lm_extend=ctype:3&ctype=3&q=%E9%99%B6%E7%93%B7%E6%9D%90%E6%96%99&rurl=http%3A%2F%2Fcn.china.cn%2Fpic%2F3771431562_0.html&img=http%3A%2F%2Fimg2.cn.china.cn%2F0%2F3_724_76881_800_800.jpg&key=t01ba8b82cd4e6b056c.jpg&s=1580617179615 来自光发娱乐]]]
这些工业陶瓷的功能各有所长，应用广泛，如利用高硬度、高耐磨性的陶瓷来生产机械零件、密封件、切削刀具等材料，利用高耐磨、高强及高韧性的陶瓷来生产汽车用耐磨、轻质部件、耐热隔热部件、燃汽轮机叶片、活塞顶、镶块等，利用耐腐蚀、与生物酶接触化学稳定性好的陶瓷来生产冶炼金属用坩锅、热交换器、生物材料如牙人工漆关节等，利用特有的俘获和吸收中子的陶瓷来生产各种核反堆结构材料等。<ref>[https://www.bmlink.com/yxqjtt87568686/news/626650.html 工业陶瓷的应用与发展介绍],建材网，2016/8/2</ref>
1、电子绝缘材料
目前国内外常用的 [[ 电子 ]][[ 绝缘材料 ]] 是Al2O3。近年来出现的新型电子绝缘材料，如AlN陶瓷，具有高强度、高绝缘性、低介电常数、高的热导率等优良的性能，且其热膨胀系数能够与单晶硅相匹配，主要应用是作为大规模集成电路和电力模块电路的散热基板。
2、电介质材料
用于调谐电路、保护逻辑及记忆单元的陶瓷 [[ 电容器 ]] 介质材料多数为BaTiO3基材料，此外还有高介的复合钙钛矿材料，以研制出频率为105Hz时，介电常数高达105的高介材料目前晶界层电容器的出现，使常规瓷介电容器的介电常数提高数倍甚至数十倍。
3、磁性陶瓷材料
[[ File:20143575732.jpg|缩略图|250px|[https://image.so.com/view?q=%E9%99%B6%E7%93%B7%E6%9D%90%E6%96%99&src=srp&correct=%E9%99%B6%E7%93%B7%E6%9D%90%E6%96%99&ancestor=list&cmsid=93ff55462170929a523ec9ba7497dce2&cmras=6&cn=0&gn=0&kn=34&fsn=94&adstar=0&clw=254#id=38b9968e1d6a16f862db03015a12db34&prevsn=0&currsn=94&ps=132&pc=60 原圖鏈接][http://www.jdzj.com/p66/2014-3-5/251885.html 来自机电之家]]]
磁性陶瓷材料可分为硬磁性和软磁性材料两类，前者不易磁化，也不易失去磁性。代表性 [[ 硬磁材料 ]] 为铁氧体磁铁和稀土磁体，主要用于磁铁和磁存储元件。 [[ 软磁性材料 ]] 易磁化及去磁，磁场方向可以改变，主要用于交变磁场响应的电子部件。
4、压电陶瓷材料
常用的压电元件： [[ 传感器 ]] 、气体点火器、报警器、音响设备、医疗诊断设备及通讯等。通常的压电材料是PZT，新型的压电陶瓷材料主要有：高灵敏、高稳定压电陶瓷材料、电致伸缩陶瓷材料，热释电陶瓷材料等。
5、超导陶瓷材料
从二十世纪80年代对超导陶瓷的研究有重大突破以来，对高温超导陶瓷材料的研究及应用就倍受关注。近十几年以来，我国在这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朝着大 [[ 电流 ]] 应用、 [[ 电子 ]] 学应用、抗磁性等方面发展。
6、抗杀菌陶瓷材料
1.坯料制备
原料粉碎一精洗(去掉杂质)一磨细(达到一定粒度)一配料(保证制品性能)一脱水(控制坯料水分)一炼坯、陈腐(去除 [[ 空气]])
2.成型
=='''新型陶瓷材料'''==
传统陶瓷主要采用天然的岩石、矿物、 [[ 粘土 ]] 等材料做原料。而新型陶瓷则采用人工合成的高纯度无机化合物为原料，在严格控制的条件下经成型、烧结和其他处理而制成具有微细结晶组织的无机材料。它具有一系列优越的物理、化学和生物性能，其应用范围是传统陶瓷远远不能相比的，这类陶瓷又称为特种陶瓷或精细陶瓷。<ref>[https://gz.home.fang.com/news/2011-07-28/5526507.htm 聚焦性能优越的新型陶瓷材料],房天下网，2011年07月28日</ref>
===按化学成分划分===
主要分为两类：一类是纯 [[ 氧化物 ]] 陶瓷，如Al2O3、ZrO2、MgO、CaO、BeO、ThO2等;另一类是非氧化物系陶瓷，如碳化物、硼化物、氮化物和硅化物等。
===按性能与特征划分===
可分为：高温陶瓷、超硬质陶瓷、高韧陶瓷、 [[ 半导体 ]] 陶瓷。 [[ 电解质 ]] 陶瓷、磁性陶瓷、导电性陶瓷等。随着成分、结构和工艺的不断改进，新型陶瓷层出不穷。
新型陶瓷材料在性能上有其独特的优越性。在热和机械性能方面，有耐高温、隔热、高硬度、耐磨耗等;在电性能方面有绝缘性、压电性、 [[ 半导体 ]] 性、磁性等;在化学方面有催化、耐腐蚀、吸附等功能;在生物方面，具有一定生物相容性能，可作为生物结构材料等。但也有它的缺点，如脆性。因此研究开发新型功能陶瓷是材料科学中的一个重要领域。 =='''相关视频'''== 1、陶瓷制作3分钟 {{#iDisplay:v.qq.com/x/page/d0398c3zcgh|640|380|qq}} 2、古代陶瓷制作流程 {{#iDisplay:v.qq.com/x/page/v0805n63kmq|640|380|qq}}
== '''外部連結''' ==
*[https://gz.home.fang.com/news/2011-07-28/5526507.htm 聚焦性能优越的新型陶瓷材料]
== '''參考來源''' ==
{{Reflist}}
[[Category:460 化學工程]]