普通的陶瓷材料，其主要原料是黏土 （Al2O3·2SiO2·H2O）、石英 （SiO2） 和长石 （K2O·Al2O3·6SiO2）；调整3者比例，经过成型和烧结，可得到各种不同形状不同性能的固体材料；普通的陶瓷材料具有众所周知的特性。

　　现在，‘陶瓷材料’可更加广泛地定义为：多种‘无机氧化物粉末’、‘无机非氧化物粉末’、或者它们的混合物。‘陶瓷工艺’，可更加广泛地定义为：将陶瓷材料压制成型并经过高温烧结成为固体材料。‘陶瓷材料的共性’是：‘高熔点’、‘高硬度’、‘高耐磨’、‘耐氧化’、‘耐酸碱’、‘寿命长’。

　　糊了麻将

　　于是乎，人们可以利用‘不同的陶瓷材料’，‘采用陶瓷工艺’，就可以制作成‘特殊形状’、‘特殊性能’的‘特种陶瓷’。

　　特种陶瓷能够在陶瓷‘共性’的基础上再附加‘一些特殊性能’，例如‘力学性能’、‘光学性能’、‘声学性能’、‘电学性能’、‘磁学性能’、‘热学性能’。当然，要获得这些特殊性能，就必须对各种无机材料进行基础研究，详细了解它们的物理、化学性能。

　　特种陶瓷为科技应用不仅扩展了研究思路，扩大了应用领域，而且其应用范围极其广泛，具有不可替代的特色，也产生了令人惊喜的效果。

　　所谓结构陶瓷，是将其用于结构的部件。先进的结构性陶瓷，现在国内外开发的大多为氮化硅、氮化铝、碳化硅、氧化锆和氧化铝陶瓷等等。结构陶瓷一般用微波烧结方法制作。

　　氮化硅陶瓷除了超硬耐高温、耐腐蚀特性外，还有在受到冲击、高温（1000℃）、低温时的形变极小，耐磨的同时还具有润滑性，于是人们常常利用它来制造高温轴承、气轮机叶片、机械密封环、永久性模具、燃烧嘴、电解槽等构件。氮化硅陶瓷还可以由于发动机的受热部件，例如气缸体、活塞环等。

　　氮化铝陶瓷除了具有陶瓷的共性之外，还具有高电阻、低密度、膨胀系数接近与硅的特点，被广泛用于高导热绝缘子和电子基板材料。

　　氧化铝陶瓷一般指的是含量超过70%的氧化铝陶瓷，它除了具有陶瓷的共性之外，还是半透明的，对于可见光以及红外光有非常高的透光率。它的用处就特别了，例如高压钠灯的灯管玻璃、战斗机的挡风玻璃、导弹保护摄像头的玻璃等都需要耐高温、耐高压、透明，氧化铝陶瓷正好实用。还可以研制氧化镁、氧化钇等透明的陶瓷玻璃。

　　碳化硅陶瓷发挥了陶瓷和碳化硅的特性。碳化硅的特性是：高硬度，仅次于金刚石；高导热，高温不分解，抗热震性能特别好，是优质的耐火材料；热膨胀系数小；高酸碱不腐蚀；恒温下是半导体。正是这些特性，碳化硅陶瓷被广泛用于石油、化学、汽车、机械、宇航等工业领域，特别用于高速轴承、飞机涡轮发动机叶片、火箭燃烧室内衬、核反应堆结构部件、空间技术的一些部件等。

　　所谓功能陶瓷，主要是利用其用于电、磁、光、热、化、核、生物学等方面的性能。功能陶瓷和结构陶瓷并没有严格的区分，功能陶瓷在能源开发、电子技术、光电技术、激光技术、红外技术、传感技术、生物技术、、环境科学、空间技术等方面都得到了广泛的应用。

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　　电介质陶瓷。瓷土和‘特殊金属粉末’混合烧制而成，这种电介质陶瓷可具有不同的导电功能；有的可‘绝缘’，有的可‘调整通常电压下的电阻率’，有的可‘调整高频电场下的电损耗’。

　　发热陶瓷。陶瓷加热片现在已经很普及了，它是在氧化铝陶瓷生坯上印刷后，在1600℃左右的高温下烧制，然后再经电极引线处理后，所生产的新一代中低温发热元件。现在，陶瓷发热芯基本上都换代了传统的发热原件，被广泛用于日常生活、工农业技术、通讯、医疗、环保、等各个需要中低温加热的众多领域。

　　电容陶瓷。它是用陶瓷薄片做介质，两边涂上金属层，再烧结制成的。其中的介质基片是瓷土和金属氧化物粉末混合而成的，根据金属氧化物的性质，可以做成‘低频电容’或‘高频电容’。

　　压电陶瓷。存在一类‘压电晶体’，如硫酸锂、碘酸锂、铌酸锂，钛酸钡、钛酸铅、锆钛酸铝等，晶体在受到压力时，这些晶体的形变会产生‘极性相反的电荷’；压力撤销，就不会产生电荷。如果将有关的氧化物粉末和瓷土混合烧制，使其内部分布着若干压电晶体，这就是压电陶瓷。压电陶瓷还可以的‘可逆’的，即施加压力会产生电荷，施加电压它会发生形变；于是，一定频率的电压对应着一定频率的振动。压电陶瓷价格便宜、灵敏度很高、稳定性好，应用面很广。

　　例如可以用于测量振动；也可以用于产生振动，制作成超声波发生器，用于医疗器械、声纳等。

　　例如压电陶瓷既能感知噪声信号，又能发出与噪声信号相位相反、强度相等的声信号，以抵消噪声的功能，它可用于飞机、潜水艇、军用车辆的噪声主动控制，是一项很有用途的高新技术，在未来的军事领域将起着很重要的作用。

　　作者曾经在本系列第159篇提出遏制地铁的行驶噪声问题，现在看来压电陶瓷正好派上用场。

　　在工业的切削和磨削加工中，现在越来越多地使用陶瓷刀具。它是在Al2O3基体中加入‘TiN（氮化钛）’、‘AlN（氮化铝）’、‘TiC（碳化钛）或、SiC（碳化硅）等纳米材料，经热压烧结而成的。纳米复合陶瓷刀具适用于加工各种钢材（碳素结构钢、合金结构钢、高强度钢、高锰钢、轴承钢、不锈钢、淬硬钢等）和各种铸铁（包括冷硬铸铁、高铬铸铁等），也可加工铜合金、石墨、工程塑料和复合材料；纳米复合陶瓷刀具能够适用于高速度的精细切削，目前，进一步加强纳米复合陶瓷刀具的韧性研究乃是一个前沿研究领域。

　　用什么工具切割陶瓷？陶瓷很硬，必须用‘比陶瓷更硬的材料’去切割。一般用‘陶瓷切割机’带动高速旋转的切割刀片，要用金刚石切割刀片。也可以用‘金刚砂线’切割，也可用激光切割。

　　陶瓷刀。现在市场上使用的陶瓷刀，是由‘氧化钇’、‘氧化锆’和陶瓷基体物，经高温烧结，打磨开刃，形成的锋利的刀具陶瓷刀具有耐磨、持久锋利的优点，但也比较脆，不能进行砍、剁操作。