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1 概述 1

1.1 从传统陶瓷到特种陶瓷 1

前言页 1

1.2 特种陶瓷和粉末冶金 3

1.3 特种陶瓷的特性和应用领域 4

1.4 研究特种陶瓷的意义和特种陶瓷的发展前景 5

主要参考文献 13

2 特种陶瓷的化学键和晶体结构 15

2.1 特种陶瓷的化学键 15

2.2.1 球体密堆原理和鲍林规则 17

2.2 特种陶瓷的典型晶体结构 17

2.2.2 由面心立方点阵构成的典型陶瓷结构 22

2.2.3 由密排六方点阵构成的典型陶瓷结构 25

2.2.4 其他特种陶瓷晶体结构 26

2.3 硅酸盐晶体结构 28

2.4 固溶体和间隙相 32

2.5 玻璃相 41

主要参考文献 46

3.1.1 原料和原料粉末的一般制备方法 47

3.1 特种陶瓷粉末制备 47

3 特种陶瓷的基本制备工艺 47

3.1.2 超细粉的特性 49

3.1.3 制取特种陶瓷粉末的固相法 51

3.1.4 制取特种陶瓷粉末的气相法 59

3.1.5 制取特种陶瓷粉末的液相法 67

3.1.6 制取特种陶瓷粉末的机械法 73

3.1.7 制取特种陶瓷粉末的溶剂蒸发法 81

3.2 特种陶瓷的成形方法 86

3.2.1 成形前的原料处理 86

3.2.3 粉料成形方法 88

3.2.2 主要的成形方法 88

3.2.4 浆料成形方法(注浆成形、粉浆浇注成形) 90

3.2.5 可塑成形方法 97

3.2.6 热致密化成形方法 101

3.2.7 注射成形方法 102

3.3 特种陶瓷烧结 104

主要参考文献 109

4 结构陶瓷 111

4.1 概述 111

4.2.1 陶瓷材料的变形特征 117

4.2 特种陶瓷的力学性能 117

4.2.2 陶瓷的脆性断裂和材料强度的韦伯分布 122

4.2.3 联合强度理论和脆性材料的优化使用 124

4.2.4 断裂韧性和陶瓷的韧化处理 126

4.3 高熔点氧化物陶瓷 133

4.3.1 氧化铝陶瓷 133

4.3.2 氧化锆陶瓷 139

4.3.3 熔融石英陶瓷 153

4.3.4 透明氧化物陶瓷 154

4.3.5 氧化铍和氧化镁陶瓷 157

4.4.1 碳化硅陶瓷 160

4.4 高温碳化物陶瓷 160

4.4.2 碳化硼陶瓷 167

4.4.3 碳化钛陶瓷 168

4.5 氮化物耐热陶瓷 169

4.5.1 氮化硅陶瓷 169

4.5.2 六方氮化硼陶瓷 189

4.5.3 立方氮化硼和超硬工具材料 194

4.5.4 氮化铝陶瓷 207

4.6.1 二硼化锆陶瓷 210

4.6 其他结构陶瓷 210

4.6.2 二硅化钼陶瓷 211

主要参考文献 213

5 功能陶瓷 215

5.1 电磁理论基础 215

5.1.1 电介质的极化 215

5.1.2 介电常数 217

5.1.3 介电常数的温度系数 219

5.1.4 介质损耗 219

5.2 装置瓷 222

5.2.1 高铝瓷 223

5.2.2 镁质瓷 228

5.3 电容器陶瓷 231

5.3.1 非铁电电容器陶瓷 231

5.3.2 铁电电容器陶瓷 244

5.3.3 反铁电电容器陶瓷 249

5.4 压电陶瓷 251

5.4.1 压电陶瓷的结构与原理 251

5.4.2 压电陶瓷的性能参数 255

5.4.3 压电陶瓷材料 258

5.4.4 压电陶瓷的应用 263

5.5 磁性瓷 264

5.5.1 铁氧体的晶体结构 267

5.5.2 铁氧体的一般生产工艺 270

5.5.3 软磁铁氧体 271

5.5.4 其他铁氧体材料 277

5.6 导电陶瓷和超导陶瓷 284

5.6.1 导电陶瓷 284

5.6.2 超导陶瓷 287

5.7.1 热学功能陶瓷 294

5.7 其他功能陶瓷 294

5.7.2 化学功能陶瓷 299

5.7.3 生物功能陶瓷 306

主要参考文献 308

6 半导体陶瓷 310

6.1 半导体陶瓷的物理基础 310

6.2 正温度系数热敏陶瓷 317

6.2.1 BaTiO3晶体的缺陷模型 318

6.2.2 钛酸钡热敏变阻器 322

6.2.3 钛酸钡热敏电阻的应用 327

6.3 负温度系数热敏陶瓷 330

6.3.1 概述 330

6.3.2 NTC热敏半导体陶瓷 333

6.3.3 NTC热敏陶瓷的制造工艺 352

6.3.4 NTC热敏电阻的应用 354

6.4 压敏半导体陶瓷 358

6.4.1 概述和主要电参数 358

6.4.2 氧化锌半导体陶瓷的基本特性和导电机理 362

6.4.3 氧化锌压敏变阻器 369

6.4.4 压敏变阻器的应用 374

6.5 气敏半导体陶瓷 379

6.5.1 概述及基本原理 379

6.5.2 主要气敏半导体陶瓷 382

6.6 湿敏半导体陶瓷 392

6.6.1 概述 392

6.6.2 湿敏半导体陶瓷的湿敏机制 394

6.6.3 主要的湿敏半导体陶瓷 398

6.7 光敏半导体陶瓷 407

6.7.1 光电导原理及光敏电阻 407

6.7.2 光生伏特效应和陶瓷太阳能电池 414

主要参考文献 416

7 陶瓷纤维和纤维强化陶瓷基复合材料 418

7.1 概述 418

7.1.1 复合材料的定义 419

7.1.2 复合材料的分类 421

7.1.3 复合材料的性质 422

7.2 脆性基体复合材料强化、韧化机制 425

7.2.1 复合材料的断裂强度 425

7.2.2 复合材料的韧性和断裂功 427

7.2.3 复合材料组元膨胀系数的匹配问题 431

7.2.4 纤维的临界体积含量 434

7.2.5 界面粘结强度及其对复合材料性能的影响 436

7.3 几种典型的无机纤维和晶须 446

7.3.1 硅酸铝纤维 446

7.3.2 碳纤维 448

7.3.3 玻璃纤维和光导纤维 454

7.3.4 硼纤维 456

7.3.5 碳化硅纤维 457

7.3.6 氧化铝和其他氧化物纤维 463

7.3.8 碳化硅晶须 464

7.3.7 氮化硼纤维 464

7.3.9 Tyranno陶瓷纤维 467

7.4 纤维强化陶瓷基复合材料的制造方法 467

7.5 主要的纤维强化陶瓷基复合材料体系 472

7.6 陶瓷基复合材料的应用前景 483

主要参考文献 484

8 金属陶瓷 487

8.1 概述 487

8.1.1 金属陶瓷的定义和一般原理 487

8.1.2 金属陶瓷材料的制造方法 491

8.2 氧化物基金属陶瓷 493

8.2.1 Al2O3-Cr系金属陶瓷 495

8.2.2 Al2O3-Fe系金属陶瓷 497

8.2.3 MgO-MgO·Cr2O3-Mo金属陶瓷 497

8.2.4 ZrO2-W金属陶瓷 497

8.3 碳化物基金属陶瓷 497

8.3.1 碳化钛基金属陶瓷 500

8.3.2 碳化铬基金属陶瓷 510

主要参考文献 510

附录 512