精密陶瓷在生活上的應用

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1、精密陶瓷在生活上的應用組員11.21.8.7.20所謂陶瓷陶瓷其實是一個廣泛的定義，泛指需高溫處理或緻密化的非金屬無機材料，包括矽酸鹽、氧化物、碳化物、氮化物、硫化物、硼化物等等。說到陶瓷，一般人就很容易的聯想到磁磚、陶瓷器皿、浴缸其實這些日常所用的陶瓷加上玻璃與水泥等，通稱為『傳統陶瓷』，並不是陶瓷研究的全部。且隨著科技的突飛猛進，許多具有特殊功能的陶瓷產品陸續誕生，使得原以傳統工藝與藝術為主的傳統陶瓷漸漸演進成了今日科學且高科技的『精密陶瓷』(FineCeramics)生化陶瓷珠所謂精密陶瓷所謂精密陶瓷，是採精製的高純度無機材料為原料，利用各種化學或物理方法精確控制組成

2、及均勻度，再以乾式壓製、鑄漿、或射出成形等方法成形後，經過精確的反應及燒結步驟，使其顯微結構與物性、化性達到一定標準，再經過加工製成具有卓越機能的成品。它具有堅硬、耐磨、耐壓、耐高熱、耐酸、耐鹼等持久的特性，並具有相當優異的光、電磁、熱功能以及生物相容性。依據運用的範圍可將精密陶瓷分成三大類：(1)電子陶瓷，(2)結構陶瓷，(3)生醫陶瓷。電子陶瓷電子陶瓷是指具有電學、光學、磁性等特性的陶瓷1.具有範圍極為寬廣的電氣特性：金屬是導體，塑膠不導電是一般人耳熟能詳的，但是陶瓷卻具有極為寬廣的電氣特性，從一般的絕緣體，到半導體，導體、甚至超導體，都有不同的陶瓷具備此功能，且發展完

3、整。例如朱經武博士所研究出的釔鋇銅氧高溫超導體就是陶瓷的一種。遠紅外線陶瓷加熱器遠紅外線陶瓷管氙氣燈陶瓷絕緣管電子陶瓷分類絕緣陶瓷：電子陶瓷發展最早的，作為絕緣之用。例如絕緣礙子，基板。半導性陶瓷：變阻器可以用來保護電子元件，防止突波的破壞。NTC用來測溫度，PTC定溫加熱器。介電陶瓷：電子陶瓷中產量最大的，主要用在電容器，高頻共振元件，非揮發性記憶體。壓電陶瓷：具有機電轉換的特性，點火器，揚聲器，超音波震盪器，驅動器，超音波馬達，壓電變壓器與濾波器。焦電陶瓷：可以製成紅外線偵測器，高溫計、輻射計、警報系統、與熱影像等。磁性陶瓷：用在電感或變壓器的磁蕊，磁性記憶材料，各種微

4、波元件，揚聲器、馬達等。光電陶瓷：改變其兩端的電壓時，可以控制通過光線的型態，可用來製作光調變器，或偏光器。超導陶瓷：陶瓷超導體的臨界溫度高，以液態氮冷卻就可以呈現超導現象，大幅降低成本。特殊的物理性質(a).電性方面：部份的電子陶瓷具有壓電性（piezoelectricity），焦電性(pyroelectricity)，鐵電性(ferroelectricity)等特殊性質，所謂壓電性是在材料上加壓後，產生電流的效應，反之亦然，焦電性則是加溫後產生電流，具有鐵電性會在移去電場後，存在自發的極化量，這些特殊的物性使得電子陶瓷得以製作許多特殊用途的元件。(b).光學方面：現今的

5、陶瓷不但可以透光，而且具有許多意想不到的特性，如光的倍頻效應，可以將入射光的頻率加倍，也可利用III-V族化合物製造雷射。4.極佳的環境穩定性陶瓷具有相當優良的環境穩定性，比如抗酸抗鹼，耐高溫低溫，耐磨耐壓，因此可以應用在相當嚴苛的條件之下，擴大了應用的範圍。結構陶瓷有些陶瓷不僅耐熱、耐蝕、耐磨耗、韌性高，而且在高溫亦具有高強度，此類陶瓷稱為結構陶瓷，主要有氮化矽、碳化矽等。由於具有上述特性。長期以來一直被視為陶瓷引擎的候選材料。易用於切削工具、模具及軸承等方面。生醫陶瓷生醫陶瓷指的是人體生理能夠相容，不受排斥，且無毒性的陶瓷，包括氫氧基磷灰石、三鈣磷酸鹽、氧化鋁及含鈣、磷

6、的生醫玻璃及結晶玻璃等。含鈣及磷的陶瓷由於與人體骨骼及牙齒的成分類似，因此容易接和且不受排斥，早已成為醫學上骨骼及牙齒的人造材料。而氧化鋁則因活性小且無毒性不受排斥，雖接合較差。但因本身強度高，亦可用於齒根材料。傳統陶瓷與精細陶瓷的主要區別傳統陶瓷與精細陶瓷的主要區別:突破了傳統陶瓷以粘土為主要原料的界限,傳統陶瓷的組成由粘土的成分決定,突破了傳統陶瓷以爐窯為主要生產手段的界限,特種陶瓷具有不同的特殊性質和功能.1、在原料上，突破了傳統陶瓷以粘土為主要原料的界限，特種陶瓷一般以氧化物、氮化物、矽化物、硼化物、碳化物等為主要原料。2、在成分上，傳統陶瓷的組成由粘土的成分決定，

7、所以不同產地和爐窯的陶瓷有不同的質地。由於特種陶瓷的原料是純化合物，因此成分由人工配比決定，其性質的優劣由原料的純度和工藝，而不是由產地決定。3、在製備工藝上，突破了傳統陶瓷以爐窯為主要生產手段的界限，廣泛採用真空燒結，保護氣氛燒結、熱壓、熱靜壓等手段。4、在性能上，特種陶瓷具有不同的特殊性質和功能，如高強度、高硬度、耐腐蝕、導電、絕緣以及在磁、電、光、聲、生物工程各方面具有的特殊功能，從而使其在高溫、機械、電子、宇航、醫學工程各方面得到廣泛的應用都是金屬的氧化物陶瓷應用陶瓷：日常生活中我們所使用的範圍很廣例如