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  功能陶瓷，是指在應(yīng)用時(shí)主要利用其非力學(xué)性能的材料，這類材料通常具有一種或多種功能，如電、磁、光、熱、化學(xué)、生物等; 有的還有耦合功能，如壓電、壓磁、熱電、電光、聲光、磁光等。隨著材料科學(xué)的迅速發(fā)展，功能陶瓷材料的各種新性能、新應(yīng)用不斷被人們所認(rèn)識(shí)開(kāi)發(fā)。，并積極加以開(kāi)發(fā)。

  由于科學(xué)技術(shù)的高度發(fā)展，對(duì)陶瓷材料的性能、質(zhì)量以及要求越來(lái)越高，促使部分陶瓷發(fā)展成為新型的具有特殊功能類型的材料。這類陶瓷無(wú)論在性能和使用上，還是在制作工藝上都要求高度精細(xì)，故它與結(jié)構(gòu)陶瓷一起，統(tǒng)稱為精細(xì)陶瓷（新型陶瓷）。

  以往，通常將具有單一功能的陶瓷，如機(jī)械功能、熱功能和部分化學(xué)功能的陶瓷列為結(jié)構(gòu)陶瓷；而將具有電、光、磁及部分化學(xué)功能的多晶無(wú)機(jī)固體材料列為功能陶瓷。

簡(jiǎn)介

  它們?cè)陔姟⒋?、聲、光、熱等方面具備的許多優(yōu)異性能令其他材料難以企及，有的功能陶瓷材料還是一材多能呢。而這些性質(zhì)的實(shí)現(xiàn)往往取決于其內(nèi)部的電子狀態(tài)或原子核結(jié)構(gòu)，又稱電子陶瓷。已在能源開(kāi)發(fā)、電子技術(shù)、傳感技術(shù)、激光技術(shù)、光電子技術(shù)、紅外技術(shù)、生物技術(shù)、環(huán)境科學(xué)等方面有廣泛應(yīng)用。

舉例

生物功能陶瓷

  利用納米技術(shù)生產(chǎn)的納米抗菌材料有三類:一類Ag+系抗菌材料（當(dāng)高價(jià)銀離子與細(xì)菌接觸時(shí)使細(xì)菌體內(nèi)的蛋白質(zhì)變性；’第二類是是光觸媒型納米抗菌材料（通過(guò)催化反應(yīng)，將細(xì)菌的尸體分解得一干二凈，一般還有除臭，自潔，防霉，防銹，高效防老化，全能凈化空氣，自造“負(fù)離子雨林”氣候等功能）；第三類是C-18A納米蒙脫土等無(wú)機(jī)材料。將前兩類加人陶瓷中可制成對(duì)病菌、細(xì)菌有強(qiáng)的殺菌和抑菌作用的陶瓷產(chǎn)品。

（1）磷酸鈣生物活性材料。磷酸鈣又稱生物無(wú)機(jī)骨水泥，是一種廣泛用于骨修補(bǔ)和固定關(guān)節(jié)的新型材料。有望部分取代傳統(tǒng)的pm-ma有機(jī)骨水泥。國(guó)內(nèi)研究抗壓強(qiáng)度已達(dá)到60mpa以上；磷酸鈣陶瓷纖維：磷酸鈣陶瓷纖維具有一定機(jī)械強(qiáng)度和生物活性，可用于無(wú)機(jī)骨水泥的補(bǔ)強(qiáng)及制務(wù)有機(jī)與無(wú)機(jī)復(fù)合型植入材料。

（2）磁性材料。生物磁性陶瓷材料主要為治療癌癥用磁性材料，植入腫瘤灶內(nèi)，在外部交變磁場(chǎng)的作用下，產(chǎn)生磁滯熱效應(yīng)，導(dǎo)致磁性材料區(qū)域內(nèi)局部溫度升高，借以殺死腫瘤細(xì)胞，抑制腫瘤的發(fā)展。

（3）羥基磷灰石生物活性材料。人工聽(tīng)小骨羥基磷灰石聽(tīng)小骨臨床應(yīng)用效果優(yōu)于其它各種聽(tīng)小，具有優(yōu)良的聲學(xué)性質(zhì)，平均提高病人的聽(tīng)力20-30db。在特定語(yǔ)言頻率范圍提高45-60db。微晶與人體及生物關(guān)系密切，在生物和醫(yī)學(xué)中已有成功應(yīng)用，利用ha微晶能使細(xì)胞內(nèi)部結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，抑制癌細(xì)胞生長(zhǎng)和增殖，可望成為治療癌癥的“新藥”。

涂層/薄膜

  在涂層/薄膜方面:熱噴涂納米涂層的納米顆粒由于比表面大，活性高而極易被加熱熔融，在熱噴涂過(guò)程中納米顆粒將均勻地熔融。由于熔融程度好，納米顆粒在碰到基材后變形劇烈，平鋪性明顯優(yōu)于微米級(jí)顆粒。熱噴涂納米結(jié)構(gòu)涂層熔滴接觸面更多，涂層孔隙率低，表現(xiàn)在性能上就是納米結(jié)構(gòu)涂層的結(jié)合強(qiáng)度大、硬度高、斷裂強(qiáng)度好和耐腐蝕好。M.Gel1, E.H.Jordan等人研究了納米陶瓷涂層與微米級(jí)陶瓷涂層摩擦學(xué)性能。研究表明，納米結(jié)構(gòu)涂層致密，裂紋短而小，磨損表面光滑平整，摩擦磨損性優(yōu)于微米級(jí)顆粒涂層。納米涂層耐磨性高于微米級(jí)涂層，且經(jīng)處理的納米結(jié)構(gòu)涂層的耐磨性最高，約為微米級(jí)涂層的2倍。據(jù)報(bào)道，在氧化鋁陶瓷作為摩擦副，載荷為80N的件下，納米WC-Co涂層的摩擦系數(shù)為0.32;同樣條件下，傳統(tǒng)WC-CO涂層的摩擦系數(shù)為0.39。真空等離子噴涂的納米WC-CO涂層還具有較高的抗磨損性能。在40N--60N的載荷下，其磨損率僅為同條件下傳統(tǒng)磨損率的1/6。納米結(jié)構(gòu)氧化鋁、氧化欽復(fù)合陶瓷涂層具有優(yōu)良的抗磨損性能，顯示了良好的韌性和吸附應(yīng)力的能力，其粘結(jié)強(qiáng)度是傳統(tǒng)涂層的2倍，抗磨損性是它的3-4倍，抗沖擊性能也得到很大提高。

光功能陶瓷

電功能陶瓷

  在電功能陶瓷方面:利用納米技術(shù)制備的納米陶瓷在電學(xué)方面具有優(yōu)異的性能，可以利用其制作導(dǎo)電材料、絕緣材料、電極、超導(dǎo)體、量子器件、靜電屏蔽材料、壓敏和非線性電阻以及熱電和介電材料等。例如用納米(70nm)陶瓷的室溫介電常數(shù)達(dá)30000以上，可用于超小型、大容量陶瓷疊層電容器(MLC)等現(xiàn)代電子元器件的制造。通過(guò)對(duì)納米ZnO陶瓷的研究，發(fā)現(xiàn)其有很強(qiáng)的界面效應(yīng)，有著很高的導(dǎo)電率、透明性和傳輸率等優(yōu)異性能，其有效介電常數(shù)比普通ZnO陶瓷高出5-10倍，而且具有非線性伏安特性，可用于壓電器件、超聲傳感器、太陽(yáng)能電池等的制造。