目录 1
第1章 概述 1
1.1 陶瓷——中国对世界文明的伟大贡献 1
1.2 从传统陶瓷到特种陶瓷 4
1.3 特种陶瓷的特性、用途和发展前景 6
主要参考文献 11
第2章 特种陶瓷的化学键和晶体结构 12
2.1 特种陶瓷的化学键 12
2.2 特种陶瓷的典型晶体结构 15
2.2.1 球体密堆和布拉菲点阵 15
2.2.2 配位多面体和间隙尺寸 18
2.2.3 由面心立方点阵构成的典型陶瓷结构 21
2.2.4 由密排六方点阵构成的典型陶瓷结构 25
2.2.5 其他特种陶瓷晶体结构 27
2.3 硅酸盐晶体结构 29
2.4 固溶体和间隙相 34
2.5 玻璃相 40
主要参考文献 43
第3章 特种陶瓷的基本制备工艺 44
3.1 特种陶瓷的成形方法 44
3.1.1 成形前的原料处理 44
3.1.2 特种陶瓷的主要成形方法 47
3.1.3 粉料成形方法 47
3.1.4 浆料成形方法（注浆成形、粉浆浇注成形） 49
3.1.5 凝胶注浆 54
3.1.6 流延成形 55
3.1.7 可塑成形方法 57
3.1.8 注射成形方法 60
3.2 特种陶瓷烧结 62
3.3 热致密化方法 65
3.4 自蔓延高温合成 67
主要参考文献 71
第4章 纳米陶瓷的特性和纳米陶瓷粉的制备 72
4.1 纳米陶瓷的物理效应和纳米陶瓷材料的特性 72
4.1.1 纳米材料的物理本质 72
4.1.2 纳米材料的性质 73
4.2 机械粉碎法 77
4.1.3 纳米陶瓷粉的制备 77
4.3 固相反应法 84
4.3.1 化合或还原——化合法 84
4.3.2 制取硼化物的碳化硼法 85
4.3.3 自蔓延高温合成法（SHS） 85
4.3.4 固相热分解法 88
4.4 液相反应沉淀法 89
4.4.1 液相反应沉淀法 89
4.4.2 液相法制粉的团聚问题 92
4.5 溶胶-凝胶（Sol-Gel）法 95
4.5.1 醇盐法 95
4.5.2 有机配合法 99
4.6.1 水热法 103
4.5.3 Pechini法 103
4.6 其他液相法 103
4.6.2 溶剂蒸发法 104
4.6.3 非水系液相反应 106
4.7 气相法 107
4.7.1 气相合成 108
4.7.2 火焰分解法 116
4.7.3 气相热分解法 117
主要参考文献 118
第5章 结构陶瓷 121
5.1 结构陶瓷的定义、发展和应用 121
5.2.1 陶瓷材料的变形特征 123
5.2 陶瓷的力学性能，强、韧化及其机理 123
5.2.2 陶瓷的脆性断裂和材料强度的韦伯（Weibull）分布 129
5.2.3 陶瓷材料的断裂韧性 130
5.2.4 陶瓷的强、韧化及其机理 132
5.3 高熔点氧化物陶瓷 139
5.3.1 氧化铝陶瓷 140
5.3.2 氧化锆结构陶瓷 150
5.3.3 熔融石英（SiO2）陶瓷 166
5.3.4 其他氧化物陶瓷 167
5.4 高温碳化物陶瓷 171
5.4.1 碳化硅陶瓷 171
5.4.2 碳化硼陶瓷 181
5.4.3 碳化钛陶瓷 191
5.5 氮化物耐热陶瓷 192
5.5.1 氮化硅陶瓷 193
5.5.2 Sialon陶瓷 212
5.5.3 六方氮化硼（HBN）陶瓷 215
5.5.4 立方氮化硼（CBN）和超硬工具材料 221
5.5.5 氮化铝陶瓷 235
5.6 其他结构陶瓷 239
5.6.1 二硼化锆陶瓷 239
5.6.2 二硅化钼陶瓷 240
5.7 微晶玻璃 243
主要参考文献 246
6.1 绝缘瓷 250
第6章 功能陶瓷 250
6.1.1 粘土系 251
6.1.2 滑石系 256
6.2 介质瓷 260
6.2.1 高频介质瓷 260
6.2.2 微波介质瓷 271
6.2.3 独石电容器介质瓷 272
6.2.4 铁电介质瓷 274
6.2.5 反铁电介质瓷 285
6.2.6 半导体电容器瓷 287
6.3 压电陶瓷 289
6.3.1 压电陶瓷的结构与压电原理 289
6.3.2 压电陶瓷的性能参数 292
6.3.3 压电陶瓷材料 296
6.3.4 压电陶瓷的应用 300
6.4 热释电陶瓷 303
6.5 磁性瓷 304
6.5.1 铁氧体的晶体结构 306
6.5.2 铁氧体的一般生产工艺 309
6.5.3 软磁铁氧体 310
6.5.4 其他铁氧体材料 318
6.6 电光性陶瓷 325
6.6.1 透明铁电瓷的光电特性 325
6.6.2 PLZT的组成与光折射 327
6.6.3 透明铁电瓷的应用 329
6.7 导电陶瓷和超导陶瓷 330
6.7.1 导电陶瓷 330
6.7.2 超导陶瓷 346
6.8 其他功能陶瓷 353
6.8.1 导热陶瓷 353
6.8.2 低热胀系数和抗热震陶瓷 356
6.8.3 化学功能陶瓷 358
6.8.4 生物功能陶瓷 368
主要参考文献 371
第7章 半导体敏感陶瓷 373
7.1 陶瓷半导体化的物理基础 375
7.2.1 热敏瓷和热敏电阻的分类 380
7.2 正温度系数热敏陶瓷 380
7.2.2 钛酸钡热敏变阻器和阻温特性 381
7.2.3 BaTiO3PTC热敏电阻材料 385
7.2.4 BaTiO3热敏电阻的应用 391
7.3 负温度系数热敏电阻陶瓷 394
7.3.1 NTC热敏陶瓷的发展 394
7.3.2 NTC热敏电阻的阻温特性和导电机理 395
7.3.3 NTC热敏半导体陶瓷 398
7.3.4 NTC热敏陶瓷的制造工艺 409
7.3.5 NTC热敏电阻的应用 411
7.4 压敏半导体陶瓷 415
7.4.1 压敏瓷和ZnO的半导体化 415
7.4.2 ZnO压敏瓷的制备和相结构 419
7.4.3 ZnO瓷的压敏机制 424
7.4.4 氧化锌压敏电阻的电参数和变阻器 426
7.4.5 压敏变阻器的应用 433
7.5 气敏半导体陶瓷 439
7.5.1 概述及基本原理 439
7.5.2 主要气敏半导体陶瓷 443
7.5.3 气敏半导体瓷的应用 451
7.6 湿敏半导体陶瓷 452
7.6.1 湿敏半导体瓷的分类、性能和应用 452
7.6.2 湿敏半导体陶瓷的湿敏机制 455
7.6.3 主要的湿敏半导体陶瓷 459
7.7.1 光电导原理及光敏电阻 469
7.7 光敏半导体陶瓷 469
7.7.2 光生伏特效应和陶瓷太阳能电池 475
主要参考文献 478
第8章 陶瓷纤维和纤维强化陶瓷基复合材料 480
8.1 复合材料的发展、定义的分类 480
8.1.1 复合材料的发展 480
8.1.2 复合材料（Composite）的定义 481
8.1.3 复合材料的分类 483
8.2 纤维强化复合材料的强化和韧化 484
8.3 影响复合材料力学性能的主要因素和复合材料的设计原则 491
8.4 复合材料的界面强度、测定方法及其影响因素 505
8.4.1 决定界面性态的机制 505
8.4.2 界面强度的测定方法 506
8.4.3 影响界面强度的因素及界面强度与复合材料性能的关系 510
8.5 典型无机纤维和晶须 515
8.5.1 硅酸铝纤维 515
8.5.2 碳纤维 517
8.5.3 玻璃纤维和光导纤维 521
8.5.4 硼纤维 523
8.5.5 碳化硅纤维 524
8.5.6 氧化铝和其他氧化物纤维 530
8.5.7 其他陶瓷纤维 531
8.5.8 碳化硅晶须 533
8.6 纤维强化陶瓷基复合材料的制造方法 536
8.6.1 泥浆浸渗和混合工艺（粉末工艺） 537
8.6.2 溶胶-凝胶及聚合物先驱体裂解工艺 538
8.6.3 熔融浸渗（包括压力浸渗）工艺 540
8.6.4 “原位”（In-Sitn）化学反应技术 540
8.6.5 直接金属氧化工艺 542
8.7 主要的纤维强化陶瓷基复合材料体系 543
8.7.1 碳纤维／玻璃或玻璃陶瓷复合材料 543
8.7.2 SiC纤维／玻璃或玻璃陶瓷复合材料 546
8.7.3 Al2O3纤维／玻璃复合材料 549
8.7.4 SiC/SiC复合材料 550
8.7.5 C/C复合材料 551
8.7.6 其他陶瓷基复合材料 552
主要参考文献 553
9.1.1 金属陶瓷的定义和基本原理 557
9.1 金属陶瓷的定义、基本原理和制造方法 557
第9章 金属陶瓷 557
9.1.2 金属陶瓷材料的制造方法 562
9.2 氧化物基金属陶瓷 564
9.2.1 Al2O3-Cr系金属陶瓷 565
9.2.2 Al2O3-Fe系金属陶瓷 569
9.2.3 MgO-MgO·Cr2O3-Mo金属陶瓷 569
9.2.4 ZrO2-W金属陶瓷 569
9.3 碳化物基金属陶瓷 570
9.3.1 碳化钛基金属陶瓷 572
9.3.2 碳化铬基金属陶瓷 583
主要参考文献 584
附录 585