氧化铝陶瓷是一种以α-Al2O3为主晶相的陶瓷材料。其中Al2O3含量一般在75%~99.9%之间。通常以配料中的 Al2O3含量来分类。含量在75%左右为“75”瓷，含量在85%的为“85”瓷，含量在 95%的为“95”瓷，含量在99%的为“99”瓷。氧化铝主要有α、β、γ三种晶型，几种晶型中，α-Al2O3最稳定，为高温形态它的稳定温度高达熔点，密度3.96~4.01g/cm3，属六方晶系，刚玉结构，在自然界中以天然刚玉、红宝石、蓝宝石等矿物存在。

　　α-Al2O3结构最紧密，活性低，高温稳定。电学性质最好，具有优良的机电性能，莫氏硬度为9。氧化铝瓷具有高机械强度、高体积电阻率、良好的电绝缘性能、高强度、耐磨损、抗氧化等一系列特性，被广泛用作结构部件和功能装置瓷件，如机械、化工领域使用的耐磨耐腐蚀构件；坩埚、保护管、冶金工业中使的耐火材料；基板、绝缘子、雷达天线罩、微波电解质等电子工业用瓷件。氧化铝陶瓷是研究较早、应用广泛且较成熟的先进陶瓷之一。

　　氧化锆陶瓷是新近发展起来的仅次于氧化铝陶瓷的一种很重要的陶瓷材料。氧化锆有三种晶型。常温下是单斜晶型，密度5.65g/cm3，加热到1170℃左右变为四方晶型，密度6.1g/cm，加热到2370℃左右转变为立晶型，密度6.27g/cm3，至2700℃左右熔融，上述变化是可逆转变。单斜晶型与四方晶型之间的转变伴随有7%左右的体积变化。加热时由单斜ZrO2，转变为四方 ZrO2，体积收缩，冷却时由四方ZrO2转变为单斜ZrO2，体积膨胀。但这种收缩与膨胀并不发生在同一温度，前者约在1200℃，后者约在1000℃，伴随着晶型转变，有热效应产生。

　　氧化锆具有熔点、硬度、强度和韧性高，比热容和热导率低，可形成氧空位缺陷固溶体等特点，被广泛用作结构陶瓷和功能陶瓷，如刀具、机械部件、高级耐火材料、高温阴离子导体、氧传感器等。但氧化锆陶瓷的一大缺点是高温下其强度和韧性严重衰减，使其在高温条件下应用受到限制。

　　氧化铍属六方晶系，与纤锌矿晶体结构类型相同，其结构稳定，且无晶形转变。很致密。BeO熔点高达(2570士30)℃，密度3.028g/cm3，莫氏硬度9。

　　BeO陶瓷有与金属相近的热导率，为Al2O3的15~20倍。因此可用来作散热器件；BeO陶瓷具有好的高温电绝线性能，介电常数高，而且随着温度的升高赂有提高，介质损耗小，也随温度升高而略有升高。因此可用以制造高温比体积电阻高的绝缘材料。

　　BeO陶瓷能抵抗碱性物质的侵蚀(除苛性碱外)，可用来做熔炼稀有金属和高纯金屑铍、铂、钒等的坩埚。BeO 陶瓷具有良好的核性能，对中子减速能力强，对α射线有很高的穿透力，可用来作原子反应堆中子减速剂和防辐射材料等。

　　此外，BeO热膨胀系数不大，机械强度不高，约为α-Al2O3的1/4，但在高温下降不大。BeO有剧毒，这是由粉尘和蒸气引起的，操作时必预注意防护，但经烧结的BeO陶瓷是无毒的，在生产中应有安全防护措施。

　　通常认为莫来石化学计量式为3Al2O3-2SiO2。莫来石具有高温力学性能好，热导率与热胀系数及密度低、抗蠕变性好等优点，缺点是常温力学性能差，且难烧结。

　　莫来石陶瓷在高温结构陶瓷和耐火材料领域应用广泛并显示出良好的潜力莫来石陶瓷可以用来制造热电偶保护管、电绝缘管、高温炉衬，还可用于制造会晶莫来石纤维，高频装置瓷的零件，如高频高压绝缘子、线圈骨架、电容器外壳、高压开关、套管及其他大型装置器件。

　　此外，由于它具有表面的微细结构他可用作碳膜电阻的基体等。通过与其他陶瓷复合是提高其常温力学性能和扩应用范围的主要途径之一。

　　非氧化物陶瓷主要是指氮化物陶瓷、碳化物陶瓷、硼化物陶瓷和硅化物陶瓷。它们一般以强共价键结合，非氧化物陶瓷原料在自然界很少存在，需成原料，然后再按陶瓷工艺来做成陶瓷制品;原料的合成和陶瓷烧结时，易生成氧化物，因此必须在保护性气体中进行。化学稳定性高熔点高，强度大，导热性好，有半导性，高温下易氧化分解等特点。

　　碳化硅(SiC)陶瓷有两种晶型，一种是α-SiC，属六方晶系，为高温稳定型;另一种是β-SiC，属面心立方晶系，为低温稳定型。β-SiC在2100~2400℃温度范围可以转化成α-SiC晶型。碳化硅陶瓷高温强度大、高温蠕变小、硬度高、耐磨、耐腐蚀、抗氧化、高热导率和高电导率以及热稳定性好，所以是1400℃以上良好的高温结构陶瓷材料。

　　最早主要用作耐火材料和磨料磨具，如炼钢用水口砖、炉内衬、窑具、砂轮等，后来又逐渐用于某些技术领域做高温结构材料或发热元件，如火箭尾气喷管、燃气轮机叶片、磁流体发电机的电极，电炉发热体等。

　　氮化硅(Si3N4)是共价键化合物，它有两种晶型，即α-Si3N4和β-Si3N4。α-Si3N4是针状结晶体，β-Si3N4是颗粒状结晶体，两者均属六方晶系。由于β-Si3N4陶瓷的优异性能，在许多工业领域获得广泛的应用。

　　利用其耐高温耐磨性能，在陶瓷发动机中用于燃气轮机的转子、定子和涡形管；无水冷陶瓷发动机中，用做活塞顶盖，柴油机的火花塞、活塞罩、汽缸套、副燃烧室以及活塞一涡轮组合式航空发动机的零件等。

　　利用它的抗热震性好、耐腐蚀摩擦系数小、热膨胀系数小的特点，它在冶金和热加工工业中被广泛用于测温热电偶套管、铸模、坩埚、燃烧嘴、发热体夹具、高温鼓风机和阀门等；钢铁工业上用作炼钢水平连铸机上的分流环；

　　利用它的耐腐蚀、耐磨性好、导热性好的特点，广泛用于化工工业上作球阀、密封环、过滤器和热交换器部件等。

　　利用它的耐磨性好、强度高、摩擦系数小的特点，用于机械工业上作轴承滚珠、高温螺栓、工模具、柱塞泵、密封材料等。此外，它还被用于电子、军事和核工业上，如开关电路基片、薄膜电容器、高温绝缘体、雷达天线罩、导弹尾喷管、炮筒内衬、核反应堆的支承、隔离件和核裂变物质的载体等。

　　氮化硼(BN)的结构和某些性能与石墨相似，有六方和立方两种晶型。六方在1350~1800℃、6.5MPa条件下可转化为立方BN，硬度仅次于金刚石。六方为主晶相的BN材料具有可加工性和自润滑性，可作高温轴等;热性好，是理想的高温绝缘散热材料、冶金容器及高温磨具材料。

　　赛隆陶瓷是由Al2O3的Al、O原子部分地置换了Si3N4中的 Si、N原子，而有效的促进Si3N4的烧结，形成了Si3N4固溶体。该固溶体礼称为“Sialon Aluminum Oxynitride”，取其字头为“Sialon”，译名为“赛隆”。赛隆陶瓷的晶体结构与Si3N4一样属六方晶系。

　　赛隆陶瓷已在机械工业上用做轴承、密封件、焊接套简和定位销。连铸用的分流环，热电偶保护套管，晶体生长器具，铜、铝合金管拉拔芯棒以及滚轧、挤压和压铸用模具材料。它还具有良好的高温力学性能，制作成汽车内燃机挺秆；赛隆陶瓷还可制作透明陶瓷，如高压钠灯灯管、高温红外测温仪窗口。此外，它还可以用作生物陶瓷，制作人工关节等。

　　陶瓷材料因其独特的性能而具有广泛的应用，包括高强度、耐用性、耐高温和耐腐蚀。陶瓷的一种常见用途是作为基材，它是附着其他材料或组件的基础材料。在本文中，我们将探讨一些陶瓷基板材料。

　　陶瓷基板是一种先进陶瓷材料，用于为汽车、电子和工业应用中的组件提供稳定的基础。基材通常具有平坦的矩形形状，具有光滑且均匀的表面。它由氧化铝或碳化硅等陶瓷材料制成，具有良好的机械、热和电性能。

　　令人印象深刻的热性能：这些材料具有低热膨胀系数和高导热率，可以提高组件的效率并减少热损坏的可能性。例如，SiC的导热率不低于金属。

　　显着的电气特性：具有更高的导电率，基于陶瓷基板的芯片和其他元件使用更少的能量，并且可以减少信号延迟时间。

　　您可以找到各种用于制造电动助力转向系统、集成启动交流发电机、柴油和水泵控制装置以及车辆电机和发动机控制装置的陶瓷。这些装置不仅可以减少燃料消耗，还可以减少尾气污染。

　　氧化铝因其高强度、良好的导热性和电绝缘性能而成为最常用的基板材料。它还因其化学稳定性和丰富性而脱颖而出。氧化铝通常用于电路板等电子应用，以及催化转换器、高温炉管和生物医学植入物的生产。

　　氧化锆是一种陶瓷材料，因其极其坚固和坚韧而闻名。这种基底广泛用于牙科植入物和髋关节置换术。您还可以在氧传感器和燃料电池的生产中找到它。

　　碳化硅具有优良的导热性和耐高温、耐腐蚀的特性。其高温导热系数高达100W/(m·k) - 400W/(m·k)。因此，SiC在高温设备（例如炉部件）以及半导体器件的生产中得到应用。

　　Si3N4的导热系数高达 400W/ (m·K)，使其成为燃气轮机部件等高温应用以及轴承和切削工具生产中常用的基材材料。

　　堇青石：堇青石是一种著名的陶瓷，具有低热膨胀系数和良好的抗热震性。它通常用作催化转换器等汽车应用以及高温炉管和窑具生产中的基材。

　　莫来石：莫来石因其高强度和良好的抗热震性而被用作高温应用的基材，例如炉组件和窑具。

　　微晶玻璃：微晶玻璃是通过控制玻璃结晶而生产的。它们因其高强度、低热膨胀系数和良好的耐热冲击性而常被用作传感器和光学元件等电子应用中的基板。

　　总之，可用作基材的陶瓷材料有很多种，每种材料都有其理想的性能和应用。氧化铝、氧化锆、碳化硅、氮化硅、堇青石、莫来石和玻璃陶瓷是各行业中最常用的陶瓷基材。为特定应用选择合适的陶瓷材料需要仔细考虑其特性和性能要求。随着不断的研究和开发，陶瓷基板的潜在应用是无限的。

　　陶是一种多孔而不透明的陶瓷品种。与玻化半透明瓷器不同，它需要上釉来防水以盛放液体。尽管它不是特别坚硬，密度不如瓷和瓷土，而且更容易碎裂，按时陶土所具有的优点就是，它在低温炙烧中不易变形，在生产加工中稳定性高。

　　材料特性：一般烧结温度低于1200摄氏度；烘烧过程中比瓷器变形小；加工工艺多种多样；成本低；比瓷器易碎。典型用途：材料适用范围广，从大型卫具到杯碟产品。

　　瓷确实是因为它的成分中含有骨灰。它是由50%的骨灰、25%的石英、长石（瓷石）和云母的混合物。骨瓷与瓷在白色上有些轻微的不同。虽然它们都是半透明状的，但是骨瓷更为细腻、柔滑。瓷和骨瓷已经成为高品质、昂贵的同义词。

　　材料特性：素烧温度在1200摄氏度左右；高强度；半透明质；最纯净时为白色；防水；比一般瓷器需要更高的烘烧温度；可低温釉烧。

　　典型用途：这种高品质的英国瓷器通常用于生产各种桌上用品。高岭土可被用作生产各种不同的瓷器，以及研磨料、耐火材料、电子绝缘器、绘画颜料、塑料模具中用于减少水分吸收的填料等。

　　Macor是一种高强度的刚性材料，它非常洁白而且可抛光。经过钻孔、研磨、车削镟制、割锯、抛光和碾磨这些工艺之后，这种材料的加工特性更接近金属而非瓷类。高强度、高刚性的优点使这种瓷可使用上述所有金属材料的加工工艺，无需使用那些昂贵的模具，不会产生收缩和在烧结中移动等令人沮丧的差错。对制作产品实物模型或是那些需要最大限度减少制作时间和成本的低产量产品来说，它可谓是一种理想的材料。

　　材料特性：用普通的金属加工工具即可进行机械加工和切割；耐高温可至1000摄氏度；机械加工后无须淬火；无孔，不会收缩。典型用途：电绝缘体及隔热体、构件、电子设备。

　　4. 氧化锆——永不磨损氧化锆是另外一种高性能陶瓷原料。氧化锆的使用范围之所以超过氧化铝，是因为它坚韧的特性使其更易抵抗破裂，氧化锆的颗粒较细小，这样使得由它制成的表面涂层更为圆润，也使其适用于制作刀具、活塞、轴承产品，甚至是华丽的首饰制品。

　　超精细氧化锆或碳化钛粉可用于手表的生产。这些粉末在压制成型后，再在1450摄氏度的温度进行烧结，再用钻石沙抛光使其表面更为光亮、更具金属感。

　　材料特性：极佳的强度及断裂韧度；超硬，超耐磨性；化学稳定性极佳；耐高温，可至2400摄氏度；致密；低导热性（是氧化铝的20%）

　　典型用途： 这些先进陶瓷原料被用于手表之后，它的变面光滑型和所具有的坚韧性，使得氧化锆成了制作切割道具及厨房刀具完美的陶瓷原材料。氧化锆还因它优良的导电性应用于汽车氧气传感器上。其它还包括一些在医疗生物应用及泵阀、泵机械密封件的应用。

　　氮化硅是世界上最硬的三种材料之一。它的硬度仅次于金刚石和六方氮化硅晶体。氮化硅于60年代被一群工程师在寻找能经受喷气发动机内部恶劣运行环境的材料时发现。

　　陶瓷非常坚硬，具有极佳的耐磨损耗性能和压缩性能，而氮化硅则是陶瓷中最具这种特性的材料之一，它呈深灰色或黑色，具有镜面般光洁的表面。50年代的科幻小说作家曾经幻想过由氮化硅制成可以飞的杯子。

　　氮化硅具有极强的抗压能力，测量出来它能承受的标准压力是每平方英寸能忍受400万磅的压力，可以粗略的换算是相当于80头大象站在一个方糖块上，或是用一根直径为1英寸的绳子去拉50辆汽车。而且氮化硅的表面极为光滑。氮化硅的这些特性使其成为制作轴承最常规的材料。

　　材料特性：摩擦力比钢低80%；比钢坚硬3倍；比钢轻60%；运转时温度比钢低。

　　典型用途： 常用于航天飞机的主引擎、军用导弹、陀螺仪。氮化硅的超硬度使其成为诸如海洋的鱼卷轴、自行车赛车、滑冰鞋、溜冰板等产品中轴承的主要材料。

　　石英是一种万能的材料，它在光学上的应用有压电体和手表，石英还具有极佳的物理性能和装饰性。最为世界上资源最丰富的矿物之 一，良好的硬度和美观性使其成为制作工作台面的材料，这是它的 主要用途之一。

　　材料特性：硬度极高；色彩一致性好；无孔；耐久性能极佳；耐热；耐污。典型用途：大量应用于商用及家用产品的外观材料。在商业应用领域中，包括墙壁夹层、工作台表面、前台桌、酒吧料理台、实验台、厨房料理台及冲淋围屏。

　　石墨这种矿物从严格意义上来说不能算是陶瓷，但由于它所具有的物理属性，使它经常被放入至陶瓷家族中。石墨的用途非常广泛。从较低层次的应用来看，石墨常被用于诸如钱币之类的日常应用。从另一面来看，石墨经常用于一些高级体育用品。

　　在这些应用当中，因石墨有着良好的强度和湿度的比例，使其具有良好的能量吸收特性，从而使得石墨在高级体育用具（如网球拍及高尔夫球棍）中占据了有竞争力的市场地位。石墨呈铁灰色，具有金属光泽。石墨质软并且具有滑腻感。石墨通常分为三种：晶状结构的片状石墨、柔软的非结晶结构石墨、最具商用价值的合成石墨。

　　石墨的成层结构使得石墨具有光滑、与众不同的感觉，并使其成为高温环境下极佳的润滑剂。

　　材料特性：可吸收能量；良好的强度与重量比；摩擦系数小；无毒；优良的机械加工性能；良好的抗化学腐蚀能力；导电性好；高温下稳定，强度高；优良的耐热冲击能力。典型用途： 各种形态的石墨在工业领域被大量投入应用。非结晶石墨混入黏土可做成石墨铅笔。石墨的多种多种符合形式材料可用来加强塑性，使制品更为轻捷、促进吸收能量、增强强度和硬度。常见应用如高尔夫球棍、网球拍、曲棍球杆。石墨抗高温的能力使其常被用于折射望远镜、航天飞机及交通工具。

　　8. 氮化硼氮化硼虽然在化妆品中的用量不多，通常在化妆品中只添加了3%到10%的硼，但这些成分能较好地附着在皮肤上，让肌肤看起来显得更为娇嫩、润滑。各种不同等级的氮化硼被应用于大量迥然不同的产品当中。和金刚石、氮化硅一样，立方氮化硼晶体也是世界上最坚硬的材料之一，是制作切割工具的极佳材料。

　　氮化硼分为两类型：一类是同石墨类似的具有耐高温特性的六方氮化硼，以其光滑、柔细的特性为人所知；另一类是立方氮化硼，它则具有极佳的硬度，通常被用于切割、研磨及钻孔。

　　材料特性：丝般光滑；极佳的附着性；有各种级别产品，可广泛应用于大量产品；不可转化性；良好的润滑性；化学性质不活泼；无毒典型用途： 高纯度的氮化硼粉末可用于如粉底霜、口红、眉笔等化妆品中。它良好的润滑特性使其在很多的原料及工业生产加工中将摩擦减到最小。

　　（1）氧化物陶瓷：氧化铝（Al2O3) , 氧化锆（ZrO2) ,氧化镁（MgO）氧化铍（BeO)等

　　（2）碳化物陶瓷：碳化硅（SiC) ,碳化钨（WC）碳化钛（TiC)，碳化硼（B4C)等

　　（3）氮化物陶瓷：氮化硅（Si3N4)，氮化硼（BN)，氮化铝（AlN)，氮化钛（TiN)等

　　功能陶瓷是指那些利用电，磁，声，光，热，力等直接效应和耦合效应所提供的的一种或多种性质来实现某种使用功能的先进陶瓷

　　（1）电功能陶瓷：绝缘，铁电，压电，介电，半导体，高温超导体，快离子导体陶瓷等糊了麻将糊了麻将