功能陶瓷及应用

第1章绪论1

11功能陶瓷工业概况1

12功能陶瓷的分类及应用1

13功能陶瓷的发展3

参考文献3

第２章功能陶瓷的基本性能4

21电学性能4

211电导率4

212介电常数7

213介质损耗9

214绝缘强度10

22力学性能11

221弹性模量12

222机械强度12

223断裂韧性13

23热学性能14

231比热容14

232膨胀系数15

233热导率16

234热稳定性、抗热冲击性16

24光学性能22

25磁学性能23

26耦合性能23

参考文献24

第3章功能陶瓷的生产工艺25

31原料及其加工工艺25

32配料计算31

33备料工艺33

331原料的煅烧33

332熔块合成34

333粉料的制备34

334除铁、压滤、困料和练泥38

335干燥、加黏合剂和造粒39

34成型40

341挤制成型40

342干压成型41

343热压铸成型42

344轧膜成型44

345流延成型44

346印刷成型46

347等静压成型46

348注浆成型47

349车坯成型47

35排黏合剂47

351热压铸坯体的排黏合剂工艺47

352流延、轧膜和挤片的排黏合剂工艺48

36烧成48

361常压烧结50

362热压烧结52

363连续热压53

3 6 4高温等静压53

37陶瓷材料的热加工53

38陶瓷材料的冷加工55

39陶瓷材料的表面金属化56

391银电极浆料的制备57

392被银工艺60

393烧渗银工艺60

394中高温电极的形成60

395钼锰浆61

396化学镀镍62

397真空蒸镀63

参考文献63

第4章结构陶瓷64

41滑石瓷64

411滑石瓷的组成64

412滑石瓷的工艺要点66

413滑石瓷的性能69

42氧化铝陶瓷71

421Al2O3陶瓷的类型和性能71

422高铝瓷的组成和性能73

423着色氧化铝陶瓷80

424氧化铝陶瓷的烧结84

43高热导率陶瓷87

431高热导率陶瓷材料的结构特点87

432BeO陶瓷89

433BN陶瓷90

434AlN陶瓷93

参考文献95

第5章电容器介质陶瓷97

51铁电介质陶瓷97

511BaTiO3晶体的结构和性质98

512BaTiO3基陶瓷的组成、结构和性质103

513铁电陶瓷电容器的应用122

514BaTiO3基介质瓷的配方123

515铁电电容器陶瓷的生产工艺129

516铁电陶瓷电容器的包封139

52半导体电介质陶瓷141

521BaTiO3陶瓷的半导化142

522半导体陶瓷电容器151

53反铁电介质陶瓷163

531反铁电介质陶瓷的特性和用途163

532反铁电体的微观结构165

533反铁电陶瓷的组成、性质和生产工艺166

54高频介质陶瓷171

541高频电容器陶瓷的性能、特点和分类171

542金红石陶瓷173

543钛酸钙陶瓷和钙钛硅陶瓷177

544钛酸镁陶瓷和镁镧钛陶瓷181

545锡酸盐陶瓷和锆酸盐陶瓷185

546钛锶铋陶瓷186

55微波介质陶瓷187

551介质谐振器187

552微波介质陶瓷材料189

553介质谐振器的测量199

554介质谐振器的应用202

56多层结构介质陶瓷204

561MLCC陶瓷介质瓷料的分类205

562多层结构及MLCC制造工艺206

563MLCC陶瓷介质瓷料的性能及表征207

564MLCC用Ⅰ类介质瓷料212

565MLCC用Ⅱ类介质瓷料214

566BME抗还原MLCC介质瓷料220

567多层结构电容器用玻璃釉介质222

568MLCC介质瓷料发展趋势223

参考文献224

第6章压电陶瓷材料225

61压电陶瓷的压电性225

611压电陶瓷的压电效应225

612压电系数226

62压电陶瓷的压电方程231

621第一类压电方程组231

622第二类压电方程组231

623第三类压电方程组231

624第四类压电方程组232

63压电陶瓷振子与振动模式232

631压电陶瓷振子232

632压电陶瓷的重要参数232

633压电振子的振动模式233

64压电陶瓷材料和工艺235

641钙钛矿型压电陶瓷材料235

642PZT二元系压电陶瓷236

643三元系钙钛矿型压电陶瓷240

644主要三元系的特点介绍240

645压电陶瓷的重要应用242

65无铅压电陶瓷246

651BaTiO3 基无铅压电陶瓷246

652(Bi1／2Na1／2)TiO3基压电陶瓷247

653铋层状结构压电陶瓷材料248

654铌酸钾钠锂［(K，Na，Li)NbO3］系

无铅压电陶瓷248

655无铅压电陶瓷制备方法248

参考文献249

第7章敏感陶瓷250

71热敏陶瓷250

711热敏电阻的基本参数250

712热敏电阻的主要特性253

713正温度系数热敏电阻261

714负温度系数(NTC)热敏电阻284

72压敏陶瓷292

721压敏半导体陶瓷的基本性能参数292

722ZnO压敏半导体陶瓷296

723ZnO压敏陶瓷的电导机理299

724压敏陶瓷材料、工艺与应用303

73气敏陶瓷305

731气敏元件的主要特性305

732等温吸附方程306

733SnO2系气敏陶瓷元件 307

734氧化锌系和氧化铁系气敏陶瓷元件312

735气敏陶瓷元件的应用和发展313

74湿敏陶瓷315

741湿敏陶瓷的主要特性315

742湿敏机理318

743湿敏陶瓷材料及元件320

744湿敏陶瓷元件的应用和进展322

75光敏陶瓷322

751光电导效应323

752光敏电阻陶瓷的主要特性323

753光敏陶瓷材料的研究与应用325

754太阳能电池327

755铁电陶瓷的电光效应、研究与应用329

76多功能敏感陶瓷333

761MgCr2O4TiO2湿气敏和温湿敏陶瓷材料333

762BaTiO3SrTiO3系温湿敏陶瓷材料335

77能源用陶瓷材料337

771固体氧化物燃料电池337

772锂离子电池正极材料345

773锂离子电池负极材料361

参考文献364

第8章磁性陶瓷材料365

81铁氧体磁性材料概况365

811铁氧体的磁性来源365

812铁氧体磁性材料的分类和用途366

82铁氧体的晶体结构和化学组成369

821尖晶石型铁氧体369

822磁铅石型铁氧体376

823石榴石型铁氧体380

83铁氧体陶瓷材料的制备工艺382

831概述382

832铁氧体多晶材料的制备工艺384

833单晶铁氧体材料的制备394

834磁性薄膜的制备方法395

84铁氧体陶瓷材料的新发展396

841信息存储铁氧体材料396

842铁氧体吸波材料401

843磁流体材料402

844庞磁电阻材料403

参考文献404

第9章生物陶瓷及复合材料405

91生物陶瓷的分类405

92生物功能性和生物相容性406

93惰性生物医学陶瓷407

931氧化铝陶瓷408

932氧化锆陶瓷409

933碳材料409

94表面活性生物陶瓷410

941生物活性玻璃和玻璃陶瓷410

942磷酸钙生物陶瓷412

95多孔质生物陶瓷416

96涂层和复合材料417

961涂层材料417

962复合材料418

97骨组织对生物材料的界面响应419

971惰性植入体的界面419

972多孔性材料界面419

973生物活性植入体的界面420

参考文献421

第10章超导陶瓷423

101超导电现象423

102超导体的基本性质424

1021第一类和第二类超导体424

1022完全导电性与永久电流425

1023抗磁性电流426

1024迈斯纳效应426

1025约瑟夫逊效应427

103超导陶瓷的种类427

104高温超导陶瓷的制备428

105提高超导陶瓷Tc及Jc的途径435

106高温超导陶瓷的应用438

107高温超导陶瓷的研究进展440

参考文献441

第11章陶瓷基功能复合材料442

111BaTiO3/金属复合材料442

1111BaTiO3/金属复合工艺442

1112金属/BaTiO3复合材料的电性能443

112BaTiO3/BaPbO3复合材料446

113BaTiO3/聚合物复合材料447

参考文献448

第12章超硬陶瓷材料及应用450

121超硬材料及其分类450

1211超硬材料的概念450

1212超硬材料的分类451

1213超硬材料发展应用451

122金刚石材料及应用452

1221金刚石的结构452

1222金刚石的性质454

1223金刚石的制备方法458

1224金刚石的合成机理460

1225金刚石的应用460

123立方氮化硼材料及应用463

1231立方氮化硼的结构463

1232立方氮化硼的性质465

1233立方氮化硼的合成466

1234立方氮化硼的应用469

124新型超硬材料研究发展472

1241新型超硬材料研究动向472

1242已开展研究的新型超硬

材料472

参考文献474

全书系统地阐述了功能陶瓷材料的基本性质和工艺原理，着重介绍了功能陶瓷材料的代表性材料结构陶瓷、电容器介质陶瓷、压电陶瓷、敏感陶瓷、磁性陶瓷、生物陶瓷、超导陶瓷、陶瓷基复合功能材料、超硬陶瓷材料的组成、微观结构、生产工艺条件与材料性能的关系。对国内外功能陶瓷材料的现状和发展以及新材料、新工艺和新应用进行了相应介绍。

本书以国内外先进、新型功能陶瓷材料为内容，对其前沿技术及其各行业方面的应用进行了详尽介绍，综合了近年来最新理论和技术成果以及编者多年的技术、科研经验，能使广大读者对先进功能陶瓷材料有所领悟，并对其相关知识发生兴趣。本书可作为从事陶瓷材料、无机非金属材料应用研究和生产的科技人员参考用书，也可作为高等学校有关专业教学用书。