摘要：功能陶瓷由于其在电、磁、声、光、热、力等方面优异的性能，广泛应用于电子电力、汽车、计算机、通讯等领域，在科学技术发展和实际生产生活中发挥着越来越重要的作用。主要阐述了功能陶瓷电学、光学、磁学、声学、力学等基本性质，并介绍了功能陶瓷的种类和应用以及未来发展趋势。
关键词：
功能陶瓷；性质;应用
中图分类号：TB
文献标识码：A
文章编号：1672-3198（2011）13-0279-01
1 前言
功能陶瓷是具有电、磁、声、光、热、力、化学或生物功能等的介质材料。它有别于我们所熟知的日用陶瓷、艺术陶瓷、建筑陶瓷等，而是指在电子、微电子、光电子信息和自动化技术以及能源、环保和生物医学领域中所使用的陶瓷材料。功能陶瓷以其独特的声、光、热、电、磁等物理特性和生物、化学以及适当的力学等特性，在相应的工程和技术中发挥着关键作用，如制造电子线路中电容器用的电介质瓷，制造集成电路基片和管壳用的高频绝缘瓷等。
2 功能陶瓷基本性质
功能陶瓷是利用其对电、光、磁、声、热等物理性质所具有的特殊功能而制造出的陶瓷材料。其电学、光学、磁学、声学、热学、力学等性质是研究和运用的重点。功能陶瓷的这些性质与其组成、结构和工艺等有着密切关系。
功能陶瓷电学性质可以用电导率、介电常数、击穿电场强度和介质损耗来表示，是功能陶瓷材料很重要的基本性质之一。光学性质指其在可见光、红外光、紫外光及各种射线作用时表现出的一些性质。表征磁学性质的参数有磁导率、磁化率、磁化强度、磁感应强度等。材料在外力作用下都会发生相应的形变甚至破坏，有必要研究材料的力学性能，功能陶瓷材料也具有弹性模量、机械强度、断裂韧度等表征力学性能的参数。
3 功能陶瓷种类及其应用
功能陶瓷的发展始于20世纪30年代，经历从电介质陶瓷→压电铁电陶瓷→半导体陶瓷→快离子导体陶瓷→高温超导陶瓷的发展过程，目前已发展成为性能多样、品种繁多、使用广泛、市场占有份额很高的一大类先进陶瓷材料。目前已经研究比较深入并大量使用的功能陶瓷有绝缘陶瓷、介电陶瓷、压电陶瓷、半导体陶瓷、敏感陶瓷、磁性陶瓷、生物陶瓷和结构陶瓷等，下面将介绍几种主要的功能陶瓷及其应用。
3.1 绝缘陶瓷
直到20世纪以前，陶瓷一直是指以粘土为代表的硅酸盐矿物烧制而成的器具，由于这些制品本身是绝缘的，故称为绝缘陶瓷。广泛应用于汽车、电力、计算机等领域，主要器件有绝缘子、火花塞、电阻器基体材料和集成电路基片等。
3.2 介电陶瓷
介电陶瓷是通过控制介电性质，使之符合高比介电常数、低的高频损耗、适当的介电常数温度变化值等要求的一种陶瓷。包括铁电介质陶瓷、半导体介质陶瓷、高频介质陶瓷和微波介质陶瓷等陶瓷介质材料，其主要用于电容器和微波电路元件的应用。
3.3 压电陶瓷
压电陶瓷在晶体结构上没有对称中心，具有压电效应，也就是具有机械能与电能之间的转换与逆转换的功能。压电陶瓷具有成本低、能量转换效率高、加工成型方便等优点，主要用于制作压电器材、变压器、滤波器和谐振器等。
3.4 半导体陶瓷
半导体陶瓷是技术密集型的高技术材料，其重点是开发敏感陶瓷。这类陶瓷的半导性是指将陶瓷的晶相转变成n型或p半导体，晶界要适当绝缘。主要包括半导体陶瓷电容器、热敏电阻、压敏电阻、湿度传感器和气体传感器等。
4 功能陶瓷发展趋势
自出现以来，功能陶瓷获得越来越深入的发展，其性能更加多样、品种更加繁多、使用更加广泛。当前功能陶瓷发展趋势可归纳为以下几点：复合化，多功能化，智能化，低维化和材料、设计、工艺一体化。单一材料的功能和特性往往难以满足新技术新发展对材料综合性能的要求，复合材料可以综合单一材料很多优异的性能。智能材料是功能陶瓷发展和应用的更高阶段，是现代科学技术发展和人类社会需求的必然结果。当材料的特征尺寸足够小，尤其是到了纳米级时，量子效应和表面效应将十分显著，可产生独特的电、磁、光、热、力等物理和化学特性，纳米功能陶瓷技术是研究的热点之一，是一种新型的功能陶瓷材料。材料、设计、工艺的一体化，有助于开发更优异特征和更新功能的功能陶瓷。
5 结语
陶瓷的发展有着悠久的历史，功能陶瓷的研究应用也越来越广泛。本文着重阐述了功能陶瓷的基本性质，并介绍了功能陶瓷的种类和应用以及发展趋势。随着科学技术的发展和工业生产技术的进步，新材料的需求越来越广泛，要求也越来越高，近年来对于具有各种特殊功能的新陶瓷给予了极大重视。新形势下，研究开发新型功能陶瓷材料，对于国家经济、军事、航空航天等发展，人民生活水平提高都显得尤为重要。
参考文献
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