特陶之家tetaohome新型陶瓷材料應用領域介紹
由于先進陶瓷特定的精細結構和其高強、高硬、耐磨、耐腐蝕、耐高溫、導電、絕緣、磁性、透光、半導體以及壓電、聲光、超導、生物相容等一系列優良性能，被廣泛應用于國防、化工、冶金、電子、機械、航空航天、生物醫學等國民經濟的各個領域。具體如下介紹：
電子工業領域：
電子工業是先進陶瓷產業最大的終端應用市場。電子陶瓷是指在電子設備中作為安裝、固定、支撐、保護、絕緣、隔離及連接各種無線電元器件的陶瓷材料。
目前電子陶瓷材料元器件主要包括：光纖陶瓷插芯、陶瓷封裝基座、陶瓷基片、陶瓷基體、接線端子、片式多層陶瓷電容器等。
汽車工業領域：
目前應用于汽車上的陶瓷材料主要有：氧化硅陶瓷、碳化硅陶瓷、氮化硅陶瓷、氧化鋁陶瓷等。
汽車發動機的主要零部件，如活塞、氣缸蓋、氣門、排氣管、渦輪煙壓器、氧傳感器及火花塞等都用先進的陶瓷材料來制造，并研制出了無水冷的絕熱陶瓷發動機。
汽車用傳感器要求能長久適用于特有的惡劣環境（高溫、低溫、振動、加速、潮濕、廢氣），并應當具有小型輕量、重復使用性好、輸出范圍廣等特點。陶瓷耐熱、耐蝕、耐磨及其潛在的優良電磁、光學機能，制成的傳感器完全能夠滿足上述要求。
在碳纖維制動器的基礎上制造而成陶瓷制動器，其碳硅化合物表面的硬度接近鉆石，碟片內的碳纖維結構使它堅固耐沖擊、耐腐蝕，讓碟片極為耐磨。
綜合利用敏感陶瓷正壓電效應、逆壓電效應和電致伸縮效應研制成功的智能減振器，由于采用高靈敏度陶瓷元件，從而具有識別路面且能做自我調節的功能，可以將轎車因粗糙路面引起的振動降到最低限度。
陶瓷電熱塞 電熱塞也稱預熱塞，在嚴寒環境下柴油發動機冷卻時，其為提升啟動性能提供熱能，因此要求電熱塞有快速升溫和持久保持感溫狀態的特性。初代電熱塞為金屬制造，二代把鎢絲埋在氮化硅陶瓷內制成金屬陶瓷電熱塞，三代就是發熱體全部采用導電陶瓷制造的全陶瓷電熱塞。全陶瓷電熱塞發熱體由多層陶瓷復合材料組成，選擇氮化硅材質，具有極好的耐酸耐堿表現，并不易粘附其它物質，工況溫度高最高超過1000多攝氏度。發常規測試中其溫升速度最快滿足1.5S達到850℃，極大地縮短發動機等待啟動時間，因極高的使用溫度（1150℃），以及可在-40攝氏度的環境下仍能保證發動機的正常使用，更好地優化柴油機在低溫下的缸內燃燒狀況及降低有害物質的排放，在不改原柴油機電熱塞冷啟動系統的情況下，可直接替代金屬電熱塞產品。
陶瓷活塞 內燃機活塞最早使用的活塞材料是鑄鐵，其使用最多的就是球墨鑄鐵和可鍛鑄鐵材料，鑄鐵材料在高溫時仍具有非常高的強度，可很大程度上提高內燃機的輸出功率，因此鑄鐵活塞主要應用于艦船、工程機械用和載貨用動力機車等大功率發動機上。同時其劣勢情況也逐漸顯露出來，其最大的缺點是極限工況下的特殊性能開始遇到瓶頸，已逐漸滿足不了現代技術和應用場景對性能的追求，限制了其應用在未來的可使用范圍。為優化汽車內燃機質量與性能，非合金材質的活塞應運而生。例如代表性的陶瓷化滑動件活塞環就十分盛行，其方法大致分為兩種，一種是用氧化鋯、氧化鋁直接制造活塞環的燒結法，另一種是用物理氣相沉積法或等離子噴涂在金屬活塞環表面形成陶瓷鍍層的方法。歐美市場更青睞后一種解決方案，在北美有諸多涂層科技企業制備傳動系統用的陶瓷涂層，納米級涂層可大大降低活塞部件摩擦系數從而提高傳動效率，并增強部件耐磨性能明顯提高零部件的使用壽命。
陶瓷氣缸套 氣缸套是內燃機中工作環境最惡劣的零部件之一，它承受高溫、高壓的沖擊和活塞環的往復摩擦，磨損較快且容易產生拉缸現象，恰好先進陶瓷材料的優異特性可以緩解此種問題的產生。據不同所需，陶瓷氣缸套可有以下三種形式：一是缸套內表面噴涂陶瓷涂層，其次是僅用陶瓷材料制成缸套上圈，三是用金屬和陶瓷材料復合制成全陶瓷缸套。采用全陶瓷缸套代替傳統的氣缸套，可防止汽缸內熱能損失，簡化發動機結構，進而提高熱效率和降低發動機質量。
陶瓷配氣機構 汽車配氣機構一般由凸輪軸、挺桿、推桿、搖臂、搖臂軸、氣門彈簧及氣門導管等一些相關部件組成。從應用范圍看，陶瓷零件多用于發動機配氣系統的滑動件上。這些零件主要包括陶瓷搖臂觸頭、陶瓷氣門挺柱、陶瓷氣門等。陶瓷氣門最初在日本和德國得到了積極的開發日本鋼管公司為提高船用柴油機的耐久性和可靠性，從20世紀80年代就開始研制陶瓷排氣門，目標是實現氣門錐面陶瓷化。排氣門錐面噴涂陶瓷使抗漏氣性得到很大的改善。噴涂排氣門的金屬材料為Ni-Cr，陶瓷材料為Cr3C2。上海內燃機研究所在80年代后期已開始對陶瓷挺柱進行了成功的試驗研究，90年代有對廣西玉柴6105柴油機上應用陶瓷氣門、挺柱和搖臂進行了試驗研究，如今已見成效。
利用陶瓷材料低密度、耐熱和耐磨的特點，用陶瓷材料制造氣門、氣門座、挺柱、氣門彈簧和搖臂，可以減少氣門座的變形和落座時的彈跳，降低噪聲與振動，延長使用壽命。我國492QA型發動機在采用陶瓷配氣機構后，各種工況下可節油2%-8%。
陶瓷轉子 轉子多為電動機、發電機、燃氣輪和透平壓縮機等動力機械或工作機械中的高速旋轉的主要部件。日本特殊陶瓷業公司（NGK/NTK）進行有關“采用氣壓燒結法的氮化硅燒結體制制造技術”的研究以來，在世界上首次開發了“渦輪機加壓供氣用陶瓷轉子”。由于這種氣壓燒結法而得到的燒結體，內部幾乎沒有殘存氣孔，具有強度可靠性高且耐氧化性強等優異特性，另外，新開發的轉子與歷來的轉子相比，重量約輕40%，旋轉時的慣性矩小。從低速運轉到高速運轉，較之以前的渦輪機能發揮出更佳的效果，從而可望實現車輛的輕量化，大功率化以及低油耗。
蜂窩過濾器 汽車上應用特種陶瓷材料制成的元件有車用催化凈化器的陶瓷載體、尾氣凈化蜂窩陶瓷材料載體、柴油排氣凈化陶瓷蜂窩過濾器、陶瓷汽車制動器、剎車片、車用陶瓷軸承、熱敏陶瓷傳感器、渦輪充電機、陶瓷復合排氣管等零部件。
航空航天領域：
航天航空領域用材料大多在超高溫、強輻照等極端苛刻環境中使用，要求材料具有高比強、高比模、耐高溫、抗燒蝕等特性。雖然航天航空領域的市場規模有限，但其對材料性能的高要求有力推動了工程陶瓷研制水平的提高和技術進步。
陶瓷材料在航空航天領域的應用主要有：
陶瓷基復合材料用于航天器外殼。碳纖維或碳化硅等陶瓷纖維增強陶瓷基復合材料已成為制造航天器外殼和火箭噴嘴等不可或缺的材料。
HfB2、ZrB2、ZrC等用于超高溫陶瓷涂層。隨著超高聲速飛行器的發展，對其表面抗燒蝕和抗大氣沖刷的要求也越來越高。
氮化物復合材料用于高溫透波材料。氮化硅、氮化硼等氮化物陶瓷具有耐高溫、介電常數和介電損耗低、抗蠕變和抗氧化等優異性能，可用作新一代透波材料；六方氮化硼陶瓷的導熱性好、微波穿透能力強，可用作雷達窗口材料；同時其密度較小，可用作飛行器的高溫結構材料。
光學陶瓷制品：
所謂透明陶瓷就是能透過光線的陶瓷。透明陶瓷不僅有良好的透明性和光學特性，同時又保持結構陶瓷的高強度、耐腐蝕、耐高溫、電絕緣好、熱導率高及良好的介電性能，因此在新型照明技術、高溫高壓及腐蝕環境下的觀測窗口、紅外探測用窗、導彈用防護整流罩、軍事用透明裝甲等領域得到愈來愈多的應用。
生物醫療領域：
生物陶瓷(Bioceramics)是指用作特定的生物或生理功能的一類陶瓷材料，即直接用于人體或與人體直接相關的生物、醫用、生物化學等的陶瓷材料。因其具有良好的生物相容性和穩定的物化性質等特點，被廣泛應用于骨科、牙科、整形外科、口腔外科、心血管外科、眼外科等方面。
化工領域：
陶瓷材料具有優導的化學穩定性，除氫氟酸及高濃度堿外，幾乎對所有濃度的無機酸、鹽類以及有機介質具有優異的耐蝕性能。隨著結構陶瓷和功能陶瓷材料的問世，其性能不斷提高，降低了脆性，提高了強度，陶瓷材料被廣泛使用于石油化工、化肥、制藥、食品、造紙、治煉、化纖等工業。比如設備用的耐酸襯里，耐酸地坪，用于生產儲存、輸送腐蝕性介質的塔器、容器和管道以及陶瓷泵、閥等耐腐蝕設備，也可以用作填料。
紡織工業領域：
陶瓷材料在紡織工業中的應用主要體現在：一是陶瓷紡織零件；二是陶瓷紡織織物。陶瓷紡織零件具有耐磨性高、化學穩定性好等特點，被安裝在紡織機設備的關鍵部位上，大幅度提高合成纖維和紗的速度和質量，比如摩擦盤、切線器具和導絲器。另外，研究人員采用特殊工藝將陶瓷粉末與紡織品相結合，制備了具備各種功能的織物，進一步促進陶瓷材料在紡織工業中的應用。
軍事領域：
軍事應用中的特種陶瓷主要指的是氧化鋁和碳化硼。在現代軍事中，無論是海陸空或其他兵種的現代武器中，都有用特種陶瓷制成的部件。如B4C陶瓷可作為飛機、車輛和人員的防彈裝甲；用纖維和B4C復合材料制成的0.6cm厚的B4C內襯可阻擋小口徑裝甲彈的穿透。另外，宇宙飛船外壁的陶瓷隔熱瓦是玻璃纖維復合材料，具有輕質、耐熱、耐沖擊、低熱導等優良性能，是理想的軍用隔熱材料。特種陶瓷在導彈控制系統中也有用途，在雷達天線上加裝一個氣動天線罩，可協調機械、熱力、電氣系統的功能，保證導彈正常運行；還有火箭上需要的特殊高溫材料，很多也是用金屬陶瓷制成的。
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