特种陶瓷定义特种陶瓷又称精细陶瓷，按其应用功能分类，大体可分为高强度、耐高温和复合结构陶瓷及电工电子功能陶瓷两大 ... 在陶瓷坯料中加入特别配方的无机材料，经过1360度左右高温烧结成型，从而获得稳定可靠的防静电性能，成为一种新型特种陶瓷，通常具有一种或多种功能。如：电、磁、光、热、声、化学、生物等功能，以及耦合功能。如压电、热电、电光、声光、磁光等功能。特种陶瓷的分类特种陶瓷是二十世纪发展起来的，在现代化生产和科学技术的推动和培育下，它们"繁殖"得非常快，尤其在近二、三十年，新品种层出不穷，令人眼花缭乱。按照化学组成划分有：①氧化物陶瓷：氧化铝、氧化锆、氧化镁、氧化钙、氧化铍、氧化锌、氧化钇、二氧化钛、二氧化钍、三氧化铀等。②氮化物陶瓷：氮化硅、氮化铝、氮化硼、氮化铀等。③碳化物陶瓷：碳化硅、碳化硼、碳化铀等。④硼化物陶瓷：硼化锆、硼化镧等。⑤硅化物陶瓷：二硅化钼等。⑥氟化物陶瓷：氟化镁、氟化钙、三氟化镧等。硫化物陶瓷：硫化锌、硫化铈等。还有砷化物陶瓷，硒化物陶瓷，碲化物陶瓷等。除了主要由一种化合物构成的单相陶瓷外，还有由两种或两种以上的化合物构成的复合陶瓷。例如，由氧化铝和氧化镁结合而成的镁铝尖晶石陶瓷，由氮化硅和氧化铝结合而成的氧氮化硅铝陶瓷，由氧化铬、氧化镧和氧化钙结合而成的铬酸镧钙陶瓷，由氧化锆、氧化钛、氧化铅、氧化镧结合而成的锆钛酸铅镧（PLZT）陶瓷等等。此外，有一大类在陶瓷中添加了金属而生成的金属陶瓷，例如氧化物基金属陶瓷，碳化物基金属陶瓷，硼化物基金属陶瓷等，也是现代陶瓷中的重要品种上。近年来，为了改善陶瓷的脆性，在陶瓷基体中添加了金属纤维和无机纤维，这样构成的纤维补强陶瓷复合材料，是陶瓷家族中最年轻但却是最有发展前途的一个分支。人们为了生产、研究和学习上的方便，有时不按化学组成，而根据陶瓷的性能，把它们分为高强度陶瓷，高温陶瓷，高韧性陶瓷，铁电陶瓷，压电陶瓷，电解质陶瓷，半导体陶瓷，电介质陶瓷，光学陶瓷（即透明陶瓷），磁性瓷，耐酸陶瓷和生物陶瓷等等。随着科学技术的发展，人们可以预期现代陶瓷将会更快地发展，产生更多更新的品种。特种陶瓷的制作工艺1、成形方法与结合剂的选择特种陶瓷成形方法有很多种，生产中应根据制品的形状选择成形方法，而不同的成形方法需选用的结合剂不同。常见陶瓷成形方法、结合剂种类及用量如下所示：特种陶瓷成形方法、结合剂种类和用量成形方法 结合剂举例 <结合剂用量（质量％）千压法 聚乙烯醇缩丁醛等 1~5浇注法 丙烯基树脂类 1~3挤压法 甲基纤维素等 5~15注射法 聚丙烯等 10~25等静压法 聚羧酸铵等 0~3结合剂可分为润滑剂、增塑剂、分散剂、表面活性剂（具有分散剂和润滑功能）等，为满足成形需要，通常采用多种有机材料的组合。选择结合剂，要考虑以下因素：l）结合剂能被粉料润湿是必要条件。当粉料的临界表面张力（yoc）或表面自由能（yos）比结合剂的表面张力（yoc）大时，才能很好地润湿。2）好的结合剂易于被粉料充分润湿，且内聚力大。当结合剂被粉料润湿时，在相互分子间发生引力作用，结合剂与粉料间发生红结合（一次结合），同时，在结合剂分子内，由于取向、诱导、分散效果而产生内聚力（二次结合）。虽然水也能把杨料充分润湿，但水易挥发，分子量较小，内聚力小，不是好的结合剂。按各种有机材料内聚力大小顺序，用基表示可排列如下：一CONH一＞－CONH2＞一COOH＞一OH＞－NO2＞－COOC2H5＞一COOCH5＞－CHO＞＝CO＞－CH3＞＝ CH2＞－CH23）结合剂的分子量大小要适中。要想充分润湿，希望分子量小，但内聚力弱。随着分子量增大，结合能力增强。但当分子量过大时，围内聚力过大而不易被润湿，且易使坯体产生变形。为了帮助分子内的链段运动，此时要适当加入增塑剂，在其容易润湿的同时，使结合剂更加柔软，便于成形。4）为保证产品质量，还需要防止从结合剂、原材料和配制工序混人杂质，使产品产生有害的缺陷。在原料配制中，用粉碎、混合等机械方法和结合剂、分散剂配合，达到分散，尽可能不含有凝聚粒子。结合剂受到种类及其分子量，粒子表面的性质和溶剂的溶解性等影响，吸附在原料粒子表面上，通过立体稳 定化效果，起到防止粉末原料凝聚的作用。在成形工序中，结合剂给原料以可塑性，具有保水功能，提高成形体强度和施工作业性。一般来说，结合剂由于妨碍陶瓷的烧结，应在脱脂工序通过加热使其分解挥发掉。因此，要选用能够易于飞散除去以及不含有害无机盐和金属离子的有机材料，才能确保产品质量。2、陶瓷注射成形和成形用结合剂氮化硅由于具有高强度、高耐磨性、低密度（轻量化）、耐热化、耐腐蚀性等优良性能，所以适用于制造涡轮加料机叶轮、摇臂式烧嘴、辅助燃烧室等汽车用陶瓷部件。这些部件要求复杂的形状、高精度尺寸和高可靠性。不允许有内在缺陷（裂纹、气孔、异物等）和表面缺陷。满足这些质量要求的成形技术之一，有陶瓷注射成形法（高压）。其工艺流程如下：成形工艺中，不能产生由成形材料的流动性、金属模型温度等引起的沟线和由成形条件引起的穴孔等缺陷；在脱脂工艺中，不使其产生由有机材料组成和热分解速度引起的脱脂裂纹。有机材料的选定也得满足这些质量要求。一般来说，陶瓷注射成形使用的有机材料由结合剂、助剂、可塑剂构成，结合剂可使用聚丙烯（PP）、无规则聚丙烯（APP）、聚乙烯（PE）、乙烯一醋酸乙烯共聚体（EVA）、聚苯乙烯（PS）、丙烯酸系树脂等。其中PE具有优异的成形性；EVA与其他树脂的相溶性好，流动性、成形性也好；APP具有与其他树脂相溶性好、富于流动性和脱脂性的特征；PS流动性好。助剂有蜡石石蜡、微晶石蜡、变性石蜡、天然石蜡、硬脂酸、配合剂等。成形材料的流动性可以使用高式流动点测定器和熔化分度器进行评价。当脱脂具有结合剂的含量多 时，则脱脂性有降低的倾向，助剂的石蜡多者，脱脂性好。如果有机材料在特定的温度区域不能全部飞散掉，就会影响陶瓷的烧结，因此，需要考虑热分解特性，加以选择。陶瓷注射成形使用的有机材料应选择使得成形材料的流动性和成形体的脱脂性两个特性达到最佳化。3、陶瓷挤压成形和成形用结合剂堇青石由于具有耐热性、耐腐蚀性、多孔质性、低热膨胀性等优良材料特性，所以广泛用作汽车尾气净化催化剂用载体。堇青石蜂窝状物利用原料粒子的取向，产生出蜂窝状结构体的低热膨胀，可用挤压成形法来制造。根据堇青石分子组成（2MgO·2Al2O3·5SiO2），原料可选用滑石、高岭土和氧化铝。成形用坯土从口盖里面的供给孔进入口盖内，经过细分后，向薄壁扩展，再结合，由此求得延伸性和结合性好的质量。另外，作为挤压成形后的蜂窝状体，为了保持形状，坯土的屈服值高者好，也就是说，选择结合剂应使坯土的流动性和自守性两个性能达到最佳化。原料粉末、结合剂、助剂（润滑剂、界面活性剂等）及水经机械混练后，用螺杆挤压机连续式挤压或用油压柱塞式挤压机挤压成形。一般来说，挤压成形使用的结合剂只要用低浓度水溶液，便可显示出高粘性的结合性能。常用的有甲基纤维素（MC）、羧甲基纤维素（CMC）、聚氧乙烯（PEO）、聚乙烯醇（PVA）、羟乙基纤维素（HEC）等。MC能很好溶于水中，当加热时很快胶化。CMC能很好溶于水中，分散性、稳定性也高。PVA 广泛地用于各种成形。润滑剂可减少粉体间的磨擦，界面活性剂可提高原料粉末与水的润湿性。缺乏可塑性，具有膨胀特性的坯土使挤压不够光滑，表面缺陷增加。因此，对结合剂的性能应有评价指标。评价还土的可塑性方法，有施加扭曲、压缩、拉伸等应力，求出应力与变形之间的关系，用毛细管流变计的方法、粘弹性的方法等。用这种方法可以评价坯土的自守性和流动性。在用粘弹性的方法评价时，可得出结合剂配合量增加到一定程度时，自守性和流动性均会增加的结果。也就是说，结合剂配合量的增加有助于原料的可塑性增加。有机材料是特种陶瓷的主要结合剂，合理选用这些有机材料是保证产品质量的关键。在生产中，应根据粉料的特性、制品的形状、成形方法综合进行选择。特种陶瓷发展新动向1前言 特种陶瓷有热压铸、热压、静压及气相沉积等多种成型方法，这些陶瓷由于其化学组成、显微结构及性能不同于普通陶瓷，故称为特种陶瓷或高技术陶瓷，在日本称为精细陶瓷。特种陶瓷不同的化学组成和组织结构决定了它不同的特殊性质和功能，如高强度、高硬度、高韧性、耐腐蚀、导电、绝缘、磁性、透光、半导体以及压电、光电、电光、声光、磁光等。由于性能特殊，这类陶瓷可作为工程结构材料和功能材料应用于机械、电子、化工、冶炼、能源、医学、激光、核反应、宇航等方面。一些经济发达国家，特别是日本、美国和西欧国家，为了加速新技术革命，为新型产业的发展奠定物质基础，投入大量人力、物力和财力研究开发特种陶瓷，因此特种陶瓷的发展十分迅速，在技术上也有很大突破。特种陶瓷在现代工业技术，特别是在高技术、新技术领域中的地位日趋重要。本世纪初特种陶瓷的国际市场规模预计将达到500亿美元，因此许多科学家预言：特种陶瓷在二十一世纪的科学技术发展中，必定会占据十分重要的地位。2生产工艺技术方面的新进展 （1）在粉末制备方面，目前最引人注目的是超高温技术。利用超高温技术不但可廉价地研制特种陶瓷，还可廉价地研制新型玻璃，如光纤维、磁性玻璃、混合集成电路板、零膨胀结晶玻璃、高强度玻璃、人造骨头和齿棍等。此外，利用超高温技术还可以研制出象钽、钼、钨、钒铁合金和钛等能够应用于太空飞行、海洋、核聚变等尖端领域的材料。例如日本在4000—15000℃和一个大气压以下制造金钢石，其效率比现在普遍采用的低温低压等离子体技术高一百二十倍。 超高温技术具有如下优点：能生产出用以往方法所不能生产的物质；能够获得纯度极高的物质：生产率会大幅度提高；可使作业程序简化、易行。目前，在超高温技术方面居领先地位的是日本。据统计，2000年日本超高温技术的特种陶瓷市场规模也将会超过20万亿日元。此外，溶解法制备粉末、化学气相沉积法制备陶瓷粉末、溶胶K凝胶法生产莫来石超细粉末以及等离子体气相反应法等也引起了人们的关注。在这几种方法中，绝大部分是近年开发研究出来的或是在近期得以完善的。 (2)在成型及烧结方面，热等静压法最为引人注目。该法与热压法相比能使物料受到各向同性的压力，因而其瓷质均匀，此外由于热压静法可以施加几千个大气压的高压，这样就使得要烧结的材料能在极低的温度下得以烧结。目前，市场上出售的热等静压法设备的最高使用温度及最高压力通常为2000℃，2000个大气压。 (3)在特种陶瓷的精密加工方面，真空扩散焊接法是一种最有前途的方法。采用真空扩散焊接法不仅可获得高强度、高致密度、高几何尺寸精度的金属陶瓷制品(泄漏率不大于5×10ˉ11立方米·帕/秒)，而且无需使用贵重的稀有焊料，可用于制作各种形状、各种尺寸，特别是大规格的金属陶瓷制品。 另外，采用刀具加工陶瓷也引起了人们的极大兴趣。目前，这方面的工作仅处于研究实验阶段，由于用超高精度的车床和金刚石单晶车刀进行加工，以微米数量级的微小吃刀深度和微小的走刀量，能获得微米左右的加工精度，因而许多国家把这种加工技术作为超精密加工的一个方面而加以开发研究。3 应用方面的新发展 特种陶瓷由于拥有众多优异性能，因而用途广泛。现按材料的性能及种类简要说明。 （1）、耐热性能优良的特种陶瓷可望作为超高温材料用于原子能有关的高温结构材料、高温电极材料等。 (2)、隔热性优良的特种陶瓷可作为新的高温隔热材料，用于高温加热炉、热处理炉、高温反应容器、核反应堆等。 (3)、导热性优良的特种陶瓷极有希望用作内部装有大规模集成电路和超大规模集成电路电子器件的散热片。 (4)、耐磨性优良的硬质特种陶瓷用途广泛，目前的工作主要是集中在轴承、切削刀具方面。 (5)、高强度的陶瓷可用于燃气轮机的燃烧器、叶片、涡轮、套管等；在加工机械上可用于机床身、轴承、燃烧喷嘴等。目前，这方面的工作开展得较多，许多国家如美国、日本、德国等都投入了大量的人力和物力，试图取得领先地位。这类陶瓷有氮硅、碳化硅、塞隆、氮化铝、氧化锆等。 (6)、具有润滑性的陶瓷如六方晶型氮化硼极为引人注目，目前国外正在加紧研究。 (7)、生物陶瓷方面目前正在进行将氧化铝、磷石炭等用作人工牙齿、人工骨、人工关节等研究，这方面的应用引起人们极大关注。4今后研究与开发的重点 (1)、特种陶瓷基础技术的研究，例如烧结机理、检测技术和粉末制备技术等； (2)、超导陶瓷的研究； (3)、特种陶瓷的薄膜化或非晶化是提高陶瓷功能的有效方法，因而许多国家都把它作为一项主要内容而加以研究； (4)、陶瓷的纤维化是研制隔热材料、复合增强材料等的重要基础，目前国外，尤其是日本对陶瓷纤维及晶须增强金属复合材料的研究极为重视，其研究主要集中于碳化硅及氮化硅； （5）、多孔陶瓷由于具有特殊结构，所以引起了各界的重视； (6)、陶瓷与陶瓷或陶瓷与其它材料复合(陶瓷纤维增强陶瓷，陶瓷纤维增强金属)问题也是现阶段的研究重点。 (7)、在非氮化物陶瓷中，目前国外研究最多的是陶瓷发动机，高压热交挽器及陶瓷刀具等； (8)、随着生物化学，生物医学这些新兴学科的发展，生物陶瓷的开发研究也变得越来越重要。
陶瓷材料是用天然或合成化合物经过成形和高温烧结制成的一类无机非金属材料。它具有高熔点、高硬度、高耐磨性、耐氧化等优点。可用作结构材料、刀具材料，由于陶瓷还具有某些特殊的性能，又可作为功能材料。
分类
采用天然原料如长石、粘土和石英等烧结而成，是典型的硅酸盐材料，主要组成元素是硅、铝、氧，这三种元素占地壳元素总量的90%，普通陶瓷来源丰富、成本低、工艺成熟。这类陶瓷按性能特征和用途又可分为日用陶瓷、建筑陶瓷、电绝缘陶瓷、化工陶瓷等。
采用高纯度人工合成的原料，利用精密控制工艺成形烧结制成，一般具有某些特殊性能，以适应各种需要。根据其主要成分，有氧化物陶瓷、氮化物陶瓷、碳化物陶瓷、金属陶瓷等；特种陶瓷具有特殊的力学、光、声、电、磁、热等性能。本节主要介绍特种陶瓷。
陶瓷材料是工程材料中刚度最好、硬度最高的材料，其硬度大多在1500HV以上。陶瓷的抗压强度较高，但抗拉强度较低，塑性和韧性很差。
陶瓷材料一般具有高的熔点（大多在2000℃以上），且在高温下具有极好的化学稳定性；陶瓷的导热性低于金属材料，陶瓷还是良好的隔热材料。同时陶瓷的线膨胀系数比金属低，当温度发生变化时，陶瓷具有良好的尺寸稳定性。
大多数陶瓷具有良好的电绝缘性，因此大量用于制作各种电压（1kV~110kV）的绝缘器件。铁电陶瓷（钛酸钡BaTiO3）具有较高的介电常数，可用于制作电容器，铁电陶瓷在外电场的作用下，还能改变形状，将电能转换为机械能（具有压电材料的特性），可用作扩音机、电唱机、超声波仪、声纳、医疗用声谱仪等。少数陶瓷还具有半导体的特性，可作整流器。
陶瓷材料在高温下不易氧化，并对酸、碱、盐具有良好的抗腐蚀能力。
陶瓷材料还有独特的光学性能，可用作固体激光器材料、光导纤维材料、光储存器等，透明陶瓷可用于高压钠灯管等。磁性陶瓷（铁氧体如：MgFe2O4、CuFe2O4、Fe3O4）在录音磁带、唱片、变压器铁芯、大型计算机记忆元件方面的应用有着广泛的前途。
根据用途不同，特种陶瓷材料可分为结构陶瓷、工具陶瓷、功能陶瓷。
氧化铝陶瓷主要组成物为Al2O3，一般含量大于45%。氧化铝陶瓷具有各种优良的性能。耐高温，一般可要1600℃长期使用，耐腐蚀，高强度，其强度为普通陶瓷的2~3倍，高者可达5~6倍。其缺点是脆性大，不能接受突然的环境温度变化。用途极为广泛，可用作坩埚、发动机火花塞、高温耐火材料、热电偶套管、密封环等，也可作刀具和模具。
氮化硅陶瓷主要组成物是Si3N4，这是一种高温强度高、高硬度、耐磨、耐腐蚀并能自润滑的高温陶瓷，线膨胀系数在各种陶瓷中最小，使用温度高达1400℃，具有极好的耐腐蚀性，除氢氟酸外，能耐其它各种酸的腐蚀，并能耐碱、各种金属的腐蚀，并具有优良的电绝缘性和耐辐射性。可用作高温轴承、在腐蚀介质中使用的密封环、热电偶套管、也可用作金属切削刀具。
碳化硅陶瓷主要组成物是SiC，这是一种高强度、高硬度的耐高温陶瓷，在1200℃~1400℃使用仍能保持高的抗弯强度，是目前高温强度最高的陶瓷，碳化硅陶瓷还具有良好的导热性、抗氧化性、导电性和高的冲击韧度。是良好的高温结构材料，可用于火箭尾喷管喷嘴、热电偶套管、炉管等高温下工作的部件；利用它的导热性可制作高温下的热交换器材料；利用它的高硬度和耐磨性制作砂轮、磨料等。
六方氮化硼陶瓷主要成分为BN，晶体结构为六方晶系，六方氮化硼的结构和性能与石墨相似，故有“白石墨”之称，硬度较低，可以进行切削加工具有自润滑性，可制成自润滑高温轴承、玻璃成形模具等。
硬质合金主要成分为碳化物和粘结剂，碳化物主要有WC、TiC、TaC、NbC、VC等，粘结剂主要为钴（Co）。硬质合金与工具钢相比，硬度高（高达87~91HRA），热硬性好（1000℃左右耐磨性优良），用作刀具时，切削速度比高速钢提高4~7倍，寿命提高5~8倍，其缺点是硬度太高、性脆，很难被机械加工，因此常制成刀片并镶焊在刀杆上使用，硬质合金主要用于机械加工刀具；各种模具，包括拉伸模、拉拔模、冷镦模；矿山工具、地质和石油开采用各种钻头等。
金刚石天然金刚石（钻石）作为名贵的装饰品，而合成金刚石在工业上广泛应用，金刚石是自然界最硬的材料，还具备极高的弹性模量；金刚石的导热率是已知材料中最高的；金刚石的绝缘性能很好。金刚石可用作钻头、刀具、磨具、拉丝模、修整工具；金刚石工具进行超精密加工，可达到镜面光洁度。但金刚石刀具的热稳定性差，与铁族元素的亲和力大，故不能用于加工铁、镍基合金，而主要加工非铁金属和非金属，广泛用于陶瓷、玻璃、石料、混凝土、宝石、玛瑙等的加工。
立方氮化硼（CBN）具有立方晶体结构，其硬度高，仅次于金刚石，具热稳定性和化学稳定性比金刚石好，可用于淬火钢、耐磨铸铁、热喷涂材料和镍等难加工材料的切削加工。可制成刀具、磨具、拉丝模等
其它工具陶瓷尚有氧化铝、氧化锆、氮化硅等陶瓷，但从综合性能及工程应用均不及上述三种工具陶瓷。
功能陶瓷通常具的特殊的物理性能，涉及的领域比较多，常用功能陶瓷的特性及应用见表。
常用功能陶瓷的组成、特性及应用
种类 性能特征 主要组成 用途 介电陶瓷 绝缘性 Al2O3、Mg2SiO4 集成电路基板 热电性 PbTiO3、BaTiO3 热敏电阻 压电性 PbTiO3、LiNbO3 振荡器 强介电性 BaTiO3 电容器 光学陶瓷 荧光、发光性 Al2O3CrNd玻璃 激光 红外透过性 CaAs、CdTe 红外线窗口 高透明度 SiO2 光导纤维 电发色效应 WO3 显示器 磁性陶瓷 软磁性 ZnFe2O、γ-Fe2O3 磁带、各种高频磁心 硬磁性 SrO．6 Fe2O3 电声器件、仪表及控制器件的磁芯 半导体陶瓷 光电效应 CdS、Ca2Sx 太阳电池 阻抗温度变化效应 VO2、NiO 温度传感器 热电子放射效应 LaB6、BaO 热阴极
(一)工程塑料的开发利用
目前，主要的工程塑料制品已有10多种，其中聚酸胺、聚甲醛、聚磷酸酯、改性聚苯酸和热塑性聚酯被称为五大工程塑料．它们的产量较大．价格一般为传统通用塑料的2—6倍．而聚摧硫酸等特种工程塑料的价格为通用塑料的5一10倍。以塑料代替钢铁、木材、水泥三大传统基本材料，可以节省大量能源、人力和物力。
(二)合成橡胶的开发利用
由于生产合成橡胶的原料丰富，其良好的性能又可以满足当代科技发展对材料提出的某些特殊要求，所以合成橡胶出现几十年来，品种已很丰富，一般可将其分为通用合成橡胶和特种合成橡胶两类。通用合成橡胶性能与天然橡胶相似，用于制造一般的橡胶制品，如各种轮胎、传动带、胶管等工业用品和雨衣、胶鞋等生活用品。特种合成橡胶具有耐高温、耐低温耐酸碱等优点，多用于特殊环境和高科技领域，如航空、航天、军事等方面。
(三)合成纤维的开发利用
合成纤维的品种有几十种，但最常见的是六大种：聚酸胺纤维(商品名尼龙)、聚胺纤维(商品名涤纶)、聚乙烯纤维(商品名腈纶)、聚丙烯纤维(商品名丙纶)、聚乙烯酸纤维(商品名维纶)、聚氯乙烯纤维(商品名氨纶)。
高分子合成材料具有质量小、绝缘性能好等特点，所以发展很快，但又都有先天不足，即它们都在不同程度上对氧、热和光有敏感性。但是，随着高技术的迅速发展，高分子合成材料的大军必将在经济生活中扮演举足轻重的角色。
四、陶瓷材料
陶瓷材料中已崛起了精细陶瓷，它以抗高温、超强度、多功能等优良性能在新材料世界独领风骚。精细陶瓷是指以精制的高纯度人工合成的无机化合物为原料，采用精密控制工艺烧结的高性能陶瓷，因此又称先进陶瓷或新型陶瓷。精细陶瓷有许多种，它们大致可分成三类。
(一)结构陶瓷。
这种陶瓷主要用于制作结构零件。机械工业中的一些密封件、轴承、刀具、球阀、缸套等都是频繁经受摩擦而易磨损的零件，用金属和合金制造有时也是使用不了多久就会损坏，而先进的结构陶瓷零件就能经受住这种“磨难”。
(二)电子陶瓷
指用来生产电子元器件和电子系统结构零部件的功能性陶瓷。这些陶瓷除了具有高硬度等力学性能外，对周围环境的变化能“无动于衷”，即具有极好的稳定性，这对电子元件是很重要的性能，另外就是能耐高温。
(三)生物陶瓷
生物陶瓷是用于制造人体“骨骼一肌肉”系统，以修复或替换人体器官或组织的一种陶瓷材料。
精细陶瓷是新型材料特别值中得注意的一种，它有广阔的发展前途。这种具有优良性能的精细陶瓷，有可能在很大的范围内代替钢铁以及其他金属而得到广泛应用，达到节约能源、提高效率、降低成本的目的；精细陶瓷和高分子合成材料相结合．可以使交通运输工具轻量化、小型化和高效化。
精陶材料将成为名副其实的耐高温的高强度材料，从而可用作包括飞机发动机在内的各种热机材料、燃料电池发电部件材料、核聚变反应堆护壁材料、无公害的外燃式发动机材料等。精细陶瓷与高性能分子材料、新金属材料、复合材料并列为四大新材料。有些科学家预言．由于精细陶瓷的出现，人类将从钢铁时代重新进入陶瓷时代
什么是陶瓷？什么是陶瓷材料
原来的陶瓷就是指陶器和瓷器的通称。也就是通过成型和高温烧结所得到的成型烧结体。传统的陶瓷材料主要是指硅铝酸盐。刚开始的时候人们对硅铝酸盐的选择要求不高，纯度不大，颗粒的粒度也不均一，成型压强不高。这时得到陶瓷称为传统陶瓷。后来发展到纯度高，粒度小且均一，成型压强高，进行烧结得到的烧结体叫做精细陶瓷。
接下来的阶段，人们研究构成陶瓷的陶瓷材料的基础，使陶瓷的概念发生了很大的变化。陶瓷内部的力学性能是与构成陶瓷的材料的化学键结构有关，在形成晶体时能够形成比较强的三维网状结构的化学物质都可以作为陶瓷的材料。这重要包括比较强的离子键的离子化合物，能够形成原子晶体的单质和化合物，以及形成金属晶体的物质。他们都可以作为陶瓷材料。其次人们借鉴三维成键的特点发展了纤维增强复合材料。更进一步拓宽了陶瓷材料的范围。因此陶瓷材料发展成了可以借助三维成键的材料的通称。
陶瓷的概念就发展成为可以借助三维成键的材料，通过成型和高温烧结所得到的烧结体。（这个概念把玻璃也纳入了陶瓷的范围）
研究陶瓷的结构和性能的理论也得到了展开：陶瓷材料，内部微结构（微晶晶面作用，多孔多相分布情况）对力学性能的影响得到了发展。材料（光，电，热，磁）性能和成形关系，以及粒度分布，胶着界面的关系也得到发展，陶瓷应当成为承载一定性能物质存在形态。这里应该和量子力学，纳米技术，表面化学等学科关联起来。陶瓷学科成为一个综合学科。
这种发展在一定程度上和高分子成型关联起来。它们应当相互影响。
望采纳
本身这个专业是材料科学的一个分支，而不是应用化学方面的。传统的无机非金属包括水泥、陶瓷、玻璃等，新型材料包括压电陶瓷、特种陶瓷、医用材料、光电材料、高效催化剂、分子筛等很多领域的内容，这个专业主要看你的学校实力如何。
别考虑什么专业方向啥的了，英语学好，四大化学吃透，考研时选好自己喜欢的方向，努力考个牛校，就行了。本科的专业哪有分那么细的，进去你就知道了，学的都一样，只是大三大四的专业课和毕业论文方向上有点差别而已。
一般外文期刊是没有多大参考价值的，如果你想发英文论文，一般都是直接投到国外的某SCI或者EI期刊上，当然你也可以发表国际学术会议论文，你可以百度搜下：EI学术会议中心，有很多关于EI会议知识和学习资料。当然在投文章前，一定要把文章写好，如果是发表一般级别的论文，比如普刊，可以百度搜：普刊学术中心，是专门研究做普刊的，算是不错的地方。可以去学下上面的视频教程。
个人经历1994年7月至今任合肥工业大学材料学院讲师、副教授（1995）、教授（1997）、博士生导师（2001）。其中1999年11月至2000年6月在南京大学进修外语，2001年4月至2002年3月在德国斯图加特马普金属所（Max-Planck Institute for Metals Research）粉末冶金实验室（PML）作访问学者（guest scientist），进行陶瓷材料研究，导师为马普金属研究所所长F. Aldinger教授。承担过《材料强度与断裂》、《固体分子与经验电子理论》、《陶瓷材料学》、《特种陶瓷工艺学》、《材料科学基础》等10余门研究生、本科生课程的教学工作，指导了150余名本科生的毕业论文；指导的研究生有9人获得博士学位、35人获得硕士学位。2005年因主讲《材料科学基础》本科生课程，被学生评为合肥工业大学“最受欢迎的教师”。作为项目负责人，曾担任国家自然科学基金项目、国家科技攻关项目、国家留学回国人员基金、教育部骨干教师基金等20余项科研项目。在国内外《》、《硅酸盐学报》等期刊上发表论文180余篇，有50多篇被SCI收录，80多篇被EI收录。研究成果获国家发明专利授权（）一项；安徽省进步科技二等奖一项；机械部科技进步三等奖二项，出版安徽省“十一五”重点图书《Ti（C，N）基金属陶瓷材料》专著一本。2005年8月获第五届安徽青年科技创新奖，1998年被评为安徽省优秀教师，1999被评为教育部骨干教师，2005年被评为安徽省拔尖人才。现任中国热处理学会理事、中国硅酸盐学会青年工作委员会常务理事、安徽机械工程学会理事、安徽省热处理学会副理事长。
(1) 提出了陶瓷胶态注射成型工艺，获8项中国发明专利；提出并实现了水基非塑性浆料注射成型的学术思想，该项成果通过教育部和河北省科技厅组织的13项成果鉴定(其中9项排名第一)，达到国际领先水平和国际先进水平。(2) 提出胶态成型制备避免应力坯体及方法的学术思想。该学术思想指出：胶态原位凝固成型虽然可以获得密度均匀的坯体，但在液固转变过程中容易产生内应力，内应力将会在干燥、排胶、烧结和机加工的过程中发展、遗传和变异，并且指出克服坯体的内应力将是今后陶瓷胶态成型工艺重要的发展方向，这一观点得到国内外同行的普遍认可。同时，授权2项中国发明专利，获得国家自然科学重点基金1项。(3) 研制成功国际上第一台陶瓷胶态注射成型机和工业化原机，通过教育部组织的2项专家鉴定，获准2项中国发明专利。至目前为止，建立了9000余平米的产业化基地。(4) 首次揭示了陶瓷浓悬浮体液固转变过程中裂纹形成的机制，提出了避免裂纹产生的2种方法，获准中国发明专利2项。该项成果被瑞士联邦理工大学Gauckler教授评价为“utmost important result in materials and deepens specifically the basic understanding of colloid chemistry for materials considerably”。(5) 发明陶瓷悬浮体快速均匀混合可控固化新工艺，获准中国发明专利1项。此项技术将悬浮体分成两组或者多组，各组份长期保存而不发生固化。但是，当将各组份在短时间内快速均匀混合，利用不同特性悬浮体之间发生反应并且固化成型，该方法具有普适性，是继陶瓷胶态注射成型新工艺之后的又一重大突破，为建立生产线奠定了坚实的基础。(6) 发明了高性能陶瓷微珠( mm)普适性的制备方法和装备，得到863专家组的高度评价和肯定，整条生产线拥有全部自主知识产权，通过教育部和河北省科技厅组织的3项成果鉴定。由于该技术的先进性，2005年该项目被世界500强法国圣戈班收购。获准中国发明专利1项。(7) 发明并且自制了凝胶点测试装置，可以在线测试凝胶反应过程中不同压力下反应时间和温度的关系，为研究凝胶反应动力学提供了实验测试手段，获准1项中国发明专利，采用该装置共发表论文10余篇。(8) 发明了大功率、低电压启动新型陶瓷复合介质材料，启动电压从8000V降低至1000V，臭氧产量提高10倍以上，制造成本大幅度降低，申请中国发明专利2项。目前，已经成功研制出多台臭氧发生器设备。获准中国发明专利2项。(9) 将氧化锆陶瓷球珠应用到制笔行业，提高书写寿命5倍以上，被列为中国制笔行业协会十一五重点推广项目，整体提升了我国制笔行业水平。获准中国发明专利1项。(10) 通过先进陶瓷制备技术，改造和综合利用固体废弃物，研制微米级空心球，在众多行业中应用广泛，探索出一条固体废弃物综合利用的新途径。申请中国发明专利和PCT专利各1项。 (1)J. Yang, J. Xu, N. Wen, Y. Qu, F. Qi, and X. Xi, Direct coagulation casting of alumina suspension via controlled release of high valence counterions from thermo‐sensitive liposomes, J Am Ceram Soc, 96[1] 62-67 (2013). (SCI收录，IF=)(2)JL Yang, JL Yu, YY Cui, Y Huang. New laser machining technology of Al2O3 ceramic with complex shape. Ceramics International. 2012, 38(5): 3643-3648. (SCI收录，IF=)(3)Jinlong Yang, Juanli Yu, Yong Huang. Recent developments in gelcasting of ceramics. Journal of the European Ceramic Society, 2011, 31: 2569-2591. (SCI收录，IF=)(4)J. Yu, J. Yang, Q. Zeng, and Y. Huang, Effect of carboxymethyl cellulose addition on the properties of Si3N4 ceramic foams, Ceram. Int., 39 2775-79 (2013). (SCI收录，IF=)(5)W. Liu, J. Yang, H. Xu, Y. Wang, S. Hu, and C. Xue, Effects of chelation reactions between metal alkoxide and acetylacetone on the preparation of MgAl2O4 powders by sol–gel process, Adv. Powder Technol., 24[1] 436-40 (2013). (SCI收录，IF=)(6)Juanli Yu, Jinlong Yang, Yong Huang. Review paper-The transformation mechanism from suspension to green body in colloidal forming. Ceramics International, 2011, 37: 1435-1451. (SCI收录，IF=)(7)Juanli Yu, Jinlong Yang, Hexin Li. Study on particle-stabilized Si3N4 ceramic foams, Materials Letters, 2011, 65: 1801-1804. (SCI收录，IF= )(8)JL Yu, JL Yang, S Li, HX Li, Y Huang. Preparation of Si3N4 foam ceramics with nest-like cell structure by particle-stabilized foam. Journal of the American Ceramic Society, 2012, 95(4): 1229-1233. (SCI收录，IF=)(9)Juanli Yu, Jinlong Yang, Hexin Li, Yong Huang. Pore structure control of Si3N4 ceramics based on particle-stabilized foams. Journal of Porous Materials, 19:883-888 (2012).( EI收录，IF=)(10)Yang JL, Lin H, Xi XQ, Zeng K, Porous ceramic from particle stabilized foams by gelcasting, International Journal of Materials Product and Technology, , Issue 3/4, pg: 248-256, 2010（EI收录）(11)Yang Jinlong, Wang Yali, Su Hengbo, etal. Microstructure and Mechanical Property of Natural Tree Jade, Journal of the Chinese Ceramic Society, (7): 1286-1291, 2010（EI收录）(12). Wu, . Lu, . Wang, P. Fu, M. Ni, . Yang, C. Wang, and . Zeng, –MgO ceramics from ceramic powders prepared by improved by improved aqueous gelcasting-assisted solid-state method, J. Eur. Ceram. Soc., 33[13-14] 2519-27 (2013). (SCI收录，IF=)(13)S. Hu, R. Tian, L. Wu, Q. Zhao, J. Yang, J. Liu, and S. Cao, Chemical regulation of carbon quantum dots from synthesis to photocatalytic activity, Chemistry, an Asian journal, 8[5] 1035-41 (2013). (SCI收录，IF=)(14)W. Liu, L. Du, Y. Wang, J. Yang, and H. Xu, Effects of foam composition on the microstructure and piezoelectric properties of macroporous PZT ceramics from ultrastable particle-stabilized foams, Ceram. Int., 39[8] 8781–87 (2013). (SCI收录，IF=)(15)L. Du, W. Liu, S. Hu, Y. Wang, and J. Yang, Preparation and photocatalytic properties of macroporous honeycomb alumina ceramics used for water purification, J. Eur. Ceram. Soc., 34[3] 731-38 (2013). (SCI收录，IF=)(16)S. Hu, R. Tian, Y. Dong, J. Yang, J. Liu, and S. Cao, Preparation and optical properties of phthalocyanine–carbon dot blends, RSC Advances, 3[44] 21447-52 (2013). (SCI收录，IF=)(17)S. Hu, R. Tian, Y. Dong, J. Yang, J. Liu, and Q. Chang, Modulation and effects of surface groups on photoluminescence and photocatalytic activity of carbon dots, Nanoscale, 5[23] 11665-71 (2013). (SCI收录，IF=)(18)S. Hu, Q. Zhao, Y. Dong, J. Yang, J. Liu, and Q. Chang, Carbon-dot-loaded alginate gels as recoverable probes: fabrication and mechanism of fluorescent detection, Langmuir, 29[40] 12615-21 (2013). (SCI收录，IF=)(19)S. L. Hu, Y. Dong, J. L. Yang, J. Liu, S. Cao. Simultaneous synthesis of luminescent carbon nanoparticles and carbon nanocages by laser ablation of carbon black suspension and their optical limiting properties. Journal of Materials Chemistry 2012, 22: 1957-1961. （SCI收录, IF=）(20)S. L. Hu, Y. Guo, Y. Dong, J. L. Yang, J. Liu, S. Cao, Understanding the effects of the structures on the energy gaps in carbon nanoparticles from laser synthesis. Journal of Materials Chemistry 2012, 22:12053-12057. （SCI收录, IF=） 部分已授权发明专利(20项)：(1)一种在瓦楞辊表面注渗氮化硅特种陶瓷的方法，专利号：(2)一种在瓦楞辊表面注渗氮化硼特种陶瓷的方法，专利号：(3)一种温度控制高价反离子释放固化陶瓷浆料的方法，专利号：(4)激光三维加工陶瓷坯体方法与装置，专利号：(5)一种制备β-氮化硅晶须的方法，专利号：(6)一种多孔陶瓷及其制备方法，专利号：(7)一种制备空心陶瓷微珠的方法与装置，专利号：(8)一种可在常温下微波加热的远红外陶瓷小球及其制造方法，专利号：(9)陶瓷悬浮体高效连续固化成型装置与方法，专利号：(10)凝胶注模成型陶瓷坯体排胶气相预处理的新方法，专利号：(11)凝胶注模成型陶瓷坯体排胶液相预处理方法，专利号：(12)凝胶注模成型陶瓷浆料真空除气泡的方法，专利号：(13)适合臭氧发生器使用的新型电介质材料及其制备方法，专利号：(14)一种可控温度和真空度的新型球磨罐，专利号：(15)制备氧化锆空心陶瓷麻将的方法，专利号：(16)一种陶瓷浆料快速可控固化胶态成型方法及装置，专利号：(17)光纤连接器用氧化锆陶瓷插针的成型方法及装置，专利号：(18)制备陶瓷小球的方法和装置，专利号：(19)一种无裂纹陶瓷坯体的制备方法，专利号：(20)陶瓷胶态注射成型方法及装置，专利号：部分已申请发明专利（20项）：(1)一种陶瓷高价反离子直接凝固注模成型的方法，申请号：(2)一种采用陶瓷空心球制备多孔陶瓷的方法，申请号：(3)一种用于制备新型人造雪的锶铁氧体颗粒的表面包覆方法，申请号：(4)一种基于锶铁氧体的人造雪的制备方法，申请号：(5)一种制备泡沫陶瓷浆料的发泡设备，申请号：(6)一种基于煤矸石微米级空心球的保水缓释化肥及其制备方法，申请号：(7)一种利用废玻璃制备微孔泡沫玻璃的方法，申请号：(8)一种无机微球快速烧结的方法和装置，申请号：(9)一种基于结冷胶凝胶的陶瓷凝胶注模成型方法，申请号：(10)一种微米级蜂窝陶瓷及其孔径和孔壁尺寸的调控方法，申请号：(11)一种利用煤矸石自发泡制备无机泡沫材料的方法，申请号：(12)运动员力竭运动后快速恢复系统，申请号：(13)一种具有三级孔结构的无机保温材料及其制备方法，申请号：(14)一种具有二级闭孔结构的无机保温材料，申请号：(15)一种制备多孔陶瓷微珠的方法与装置，申请号：(16)一种通过缓释高价反离子实现陶瓷浆料直接凝固成型的方法，申请号：(17)用废铝（合金）制品制备高纯铝醇盐及氧化铝粉体，申请号：(18)一种轻质、高强、高韧性陶瓷及其制备方法，申请号：(19)一种制备空心陶瓷微珠的方法与装置，国际专利申请号：CT/CN2010/000538(20)精密球珠高效研磨设备，申请号：
总的来说可以分为干法成型和湿法成型。干法成型包括干压成型、等静压成型、超高压成型、粉末电磁成型等方法；湿法成型大致可分为塑性成型和胶态浇注成型两大类。
特种陶瓷的主要成型方法可分为：① 压力成型方法，如干压成型、冷等静压成型、干袋式 等静压成型等。② 可塑成型方法，如可塑毛坯挤压、轧膜成型等。③ 浆料成型方法，如料浆浇注、离心浇注、流延成型、 热压铸等。④ 注射成型。⑤ 其他成型方法。如压滤法、固体自由成型制备技术、 直接凝固注模成型、温度诱导成型、电泳沉积成型等。
结构陶瓷(structural ceramics)是主要发挥材料机械、热、化学等效能的一类先进陶瓷，又称工程陶瓷(engineering ceramics)。结构陶瓷具有耐高温、耐磨损、耐腐蚀、抗氧化、高温下蠕变小等优异性能，可以承受金属材料和高分子材料难以胜任的严酷工作环境，广泛用于能源、航天航空、机械、汽车、冶金、化工、电子等领域，成为发展极为迅速的一类陶瓷材料。结构陶瓷往往在高温下作为结构材料使用，因而常称为高温结构陶瓷。结构陶瓷主要有氧化物陶瓷、氮化物陶瓷和碳化物陶瓷等。本书详细介绍了一些主要结构陶瓷材料的制备工艺原理和特点。在本书中的第2章系统介绍了结构陶瓷材料的力学性能和热学性能，并介绍了结构陶瓷材料最先进的性能测试方法和技术。在结晶构造上，结构陶瓷的元素结合力主要为离子键、共价键或离子?共价混合键。这些化学键的特点是高的键能和键强，它们赋予结构陶瓷以高熔点、高硬度、耐腐蚀、耐磨损和良好的抗氧化性等基本性能。然而，由于陶瓷材料的本身脆性大、韧性低，导致了它的使用可靠性和抗破坏能力差的致命缺点，使其在工程方面的应用受到限制。为此，提高陶瓷材料的韧性和强度一直是材料科学研究中的重要方向。近年来，人们在改善结构陶瓷材料的性能方面作了大量的研究工作，并取得了可喜成果。本书全面介绍了结构陶瓷材料的增韧补强方法、强韧化机理以及在此领域的最新研究进展。经过一二十年的研究，结构陶瓷材料的室温脆性、低可靠性和重复性已经有了显著的改进。目前已在空间技术（如洲际导弹的端头、回收人造卫星的前缘、火箭尾喷管喉衬等）、能源工程（如各种热机中的隔热、耐热、耐磨部件、）、机械工程（如密封件、刀具、轴承、模具等）、石油、化工、冶金、纺织工业（如耐腐蚀件、耐磨件、阀门、坩埚等）以及生物医学工程等领域得到广泛应用。本书重点介绍了结构陶瓷在陶瓷刀具、陶瓷发动机、陶瓷复合装甲和陶瓷轴承等领域的应用和最新研究进展。作者参考了国内外有关文献和著作，同时主要结合自己的科研工作实践编著了这本《结构陶瓷材料及其应用》。本书紧密结合国内外学术研究的前沿，描述了结构陶瓷领域的最新研究动态和成果，探讨了结构陶瓷的研究和发展方向。本书共分4章。第1章由山东大学张玉军、郑华德、谭砂砾撰写；第2章由济南大学魏才业，山东大学张玉军、张敬超撰写；第3章由山东大学庞来学、王磊、邱子风撰写；第4章第节由山东大学张玉军撰写，第节由山东工业陶瓷研究设计院程志强、山东大学张玉军撰写，第节由山东大学张玉军、山东工业陶瓷研究设计院范景林、北京瑞德东方新型陶瓷高技术有限公司齐德恒撰写，第节由山东工业陶瓷研究设计院张伟儒撰写，全章由张伟儒统稿。全书撰写过程中由张玉军组织协调并最后统稿。本书的撰写过程中参考了国内外一些学者的专著和文献，特向有关作者致谢，并向在本书编写、出版过程中给予帮助和支持的所有人员表示谢意。由于作者水平有限，书中可能会存在一些不当之处，敬请同行、读者批评指正。
探究水处理陶瓷膜制备与应用技术研究进展论文
膜技术被认为是21 世纪最优前景的水处理技术之一，膜材料技术、膜分离技术在近十几年得到很大发展，在水处理领域得到了广泛应用。水处理陶瓷膜的过滤、分离性能与膜孔径大小及其分布、孔隙率、表面形貌等有密切关系。陶瓷膜的活性分离层是颗粒以任意堆积方式形成的，孔隙率通常为30 ～ 35%，且曲折因子调控较为困难，陶瓷膜的水处理效能受到局限。研究陶瓷膜制备、修饰、工艺优化新技术以提高其过滤、分离、抗污染效能是水处理陶瓷膜领域的研究重点。
1. 水处理陶瓷膜制备技术
致孔剂制备技术
致孔剂是提高水处理陶瓷孔隙率简单又经济的方法，致孔剂可分为无机物和有机物两类。无机致孔剂有碳酸铵、碳酸氢铵和氯化铵等高温易分解的盐类或无机碳如石墨、煤粉等;有机致孔剂主要包括天然纤维、高分子聚合物，如锯末、淀粉、聚苯乙烯(PS)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)等。Yang 等 以Al2O3 为膜基体，以膨润土为烧结助剂，以玉米淀粉作为造孔剂通过挤出、交联、干燥、烧结等过程制备陶瓷膜。研究发现随着淀粉含量的增加，Al2O3 支撑体的最大孔径和平均孔径均有所增大，陶瓷膜的孔隙率可有24% 提高至38%。
模板剂制备技术
模板剂可有效控制所合成材料的形貌、结构和大小，并制备出孔结构有序、孔径均一、孔隙率大的微孔、介孔和大孔材料。模板剂法具有丰富的选材和灵活的调节手段，采用模板剂法制备水处理陶瓷膜极具前景。Xia 等 以有机聚苯乙烯微球为模板剂，采用UV 聚合的方法制备出孔径为100nm 的三维有序聚氨酯大孔材料。Sadakane 等 以PMMA 为模板剂制备出具有三维有序大孔的金属氧化物材料，其孔隙率范围为66 ～ 81%。表面活性剂在溶液中可以形成胶束、微乳、液晶、囊泡等自组装体，也常被用作自组装技术中的有机物模板剂。利用表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵为模板剂可制备出有序的介孔分子筛MCM41，具有多种对称性能的孔道，孔径在2 ～ 50nm 的.范围内。Choi 等以Tween80 为模板剂制备了具有梯度孔径结构的TiO2-Al2O3 陶瓷膜，陶瓷膜的渗透性能大大提高。
纤维层积制备技术
陶瓷纤维材料在成膜过程中可以迅速在支撑体表面沉积搭桥，明显减少了膜层的内渗，并且容易得到较高的孔隙率和比表面积，对膜材料渗透性能的提高具有显著作用。Ke 等 以TiO2 纤维为原料，通过旋涂法制备出平均孔径在50nm 的陶瓷纤维膜，对球形粒子截留率超过95%，膜通量在900Lm-2h-1 以上。
溶胶- 凝胶制备技术
溶胶- 凝胶技术主要是通过调整材料尺寸控制陶瓷膜分离层的分离精度。溶胶- 凝胶法可形成纳米级别的溶胶，得到的陶瓷膜层孔径小、孔径分布窄，适用于高渗透选择性的超滤膜和纳滤膜的制备。Tsuru 等 利用聚合溶胶路线制备出平均孔径 ～ 的TiO2 纳滤膜，对PEG 的截留分子量为500 ～ 000Da，对Mg2+ 的截留率为88%。
2. 水处理陶瓷膜修饰技术
化学气相沉积修饰技术
采用化学气相沉积法(CVD)在陶瓷膜表面沉积硅氧化物或金属氧化物来改善陶瓷膜孔结构以及过滤性能，是一项非常有效的手段。Lin 等 采用CVD 技术对平均孔径为4nm 的Al2O3 陶瓷膜进行修饰，制备出孔径范围为 ～ 的SiO2 陶瓷膜。CVD 的方法一般需要在高温、真空的环境中进行，并且要求前驱物具有一定的挥发性。
原子层沉积修饰技术
原子层沉积技术(ALD)可将物质以单原子膜形式层层沉积在陶瓷膜表面，从而构建陶瓷膜表面微纳结构。Li 等 在平均孔径50nm 的陶瓷膜表面上通过原子层沉积氧化铝层，通过控制原子层沉积次数来调控膜的平均孔径，改性后陶瓷膜对BSA的截留率由 升至。
表面接枝修饰技术
表面接枝技术常被用来调控膜材料的表面性质，接枝过程将改变膜的孔结构，达到减小孔径的目的。陶瓷膜表面一般会吸附水形成大量羟基，通过接枝有机硅烷的方法在介孔膜表面可以修饰一层有机分子层。通过调控接枝分子的链长与官能团等特性可以实现调控孔径大小的目的，且能获得特殊的表面性质。Singh 等 发现接枝硅烷偶联剂可以使多孔陶瓷膜孔径进一步变小。Cohen 等 将亲水性PVP 接枝在陶瓷超滤膜表面上，改性后的膜孔径减小，截留性能提高，抗污染性能得以改善，可用于油水分离。
3. 水处理陶瓷膜制备与修饰工艺优化
陶瓷膜材料、添加剂选取
水处理陶瓷膜的制备主要集中于原材料及烧结工艺，通过添加烧结助剂以降低烧结温度、采用低成本易烧结原料以降低原料成本，以及利用先进的烧结工艺以达到低成本控制是陶瓷膜的研究重点。陶瓷膜制备过程中常在基膜材料中加入一些液相型或者固相型烧结助剂。高岭土、钾长石等天然硅酸盐黏土矿物在较低温度下便能熔融形成液相，在颗粒间毛细管力的作用下润湿并包裹膜材料基体颗粒，并将颗粒黏结起来，辅以多孔陶瓷膜良好的机械强度。氧化钛、氧化锆等金属氧化物能与陶瓷膜基体形成多元氧化物固熔物而使烧结温度下降，有利于陶瓷膜制备。
陶瓷膜烧制过程优化
多孔陶瓷膜必须经过多次烧结，存在烧结工艺周期长、能耗高的问题。除采用烧结助剂或采用易烧结材料以降低烧结温度外，减少烧结时间或缩短制备周期也能达到降低烧结工艺成本的目的。在减少烧结时间方面，微波烧结技术是一种非接触技术，热通过电磁波的形式传递，可直达材料内部，最大限度地减少了烧结的不均匀性，可在缩短烧结时间的同时，降低烧结温度。微波技术大多用于制备几近致密的陶瓷复合物，同时由于其可改善材料组织、提高材料性能，亦可用于多孔陶瓷复合物的制备。在缩短烧结周期方面，一些研究者借鉴低温共烧陶瓷技术在多层结构陶瓷元器件封装领域的成功应用，提出采用共烧结技术来减少烧结次数，从而降低烧结成本。
4. 结论
水处理陶瓷膜制备技术以提高陶瓷膜整体性能为目的，通过调控陶瓷膜微结构可实现陶瓷膜制备技术的突破。目前，致孔剂制备技术、模板剂制备技术、纤维层积制备技术、溶胶- 凝胶技术、固态粒子烧结技术等陶瓷膜制备技术已日益得到关注。水处理陶瓷膜制备技术研究将引领和推动陶瓷膜技术及产业的发展，缓解水厂升级改造、提升水质品质的瓶颈压力。
具有在一定的低温条件下呈现出电阻等于零以及排斥磁力线的性质的材料。现已发现有28种元素和几千种合金和化合物可以成为超导体。 特性 超导材料和常规导电材料的性能有很大的不同。主要有以下性能。①零电阻性：超导材料处于超导态时电阻为零，能够无损耗地传输电能。如果用磁场在超导环中引发感生电流，这一电流可以毫不衰减地维持下去。这种“持续电流”已多次在实验中观察到。②完全抗磁性：超导材料处于超导态时，只要外加磁场不超过一定值，磁力线不能透入，超导材料内的磁场恒为零。③约瑟夫森效应：两超导材料之间有一薄绝缘层（厚度约1nm）而形成低电阻连接时，会有电子对穿过绝缘层形成电流，而绝缘层两侧没有电压，即绝缘层也成了超导体。当电流超过一定值后，绝缘层两侧出现电压U（也可加一电压U），同时，直流电流变成高频交流电，并向外辐射电磁波，其频率为，其中h为普朗克常数，e为电子电荷。这些特性构成了超导材料在科学技术领域越来越引人注目的各类应用的依据。 基本临界参量 有以下 3个基本临界参量。①临界温度:外磁场为零时超导材料由正常态转变为超导态(或相反)的温度，以Tc表示。Tc值因材料不同而异。已测得超导材料的最低Tc是钨，为。到1987年，临界温度最高值已提高到100K左右。②临界磁场：使超导材料的超导态破坏而转变到正常态所需的磁场强度，以Hc表示。Hc与温度T 的关系为Hc=H0[1-(T/Tc)2]，式中H0为0K时的临界磁场。③临界电流和临界电流密度：通过超导材料的电流达到一定数值时也会使超导态破态而转变为正常态，以Ic表示。Ic一般随温度和外磁场的增加而减少。单位截面积所承载的Ic称为临界电流密度，以Jc表示。 超导材料的这些参量限定了应用材料的条件，因而寻找高参量的新型超导材料成了人们研究的重要课题。以Tc为例，从1911年荷兰物理学家H.开默林－昂内斯发现超导电性(Hg，Tc=)起，直到1986年以前，人们发现的最高的 Tc才达到(Nb3Ge，1973)。1986年瑞士物理学家.米勒和联邦德国物理学家.贝德诺尔茨发现了氧化物陶瓷材料的超导电性，从而将Tc提高到35K。之后仅一年时间，新材料的Tc已提高到100K左右。这种突破为超导材料的应用开辟了广阔的前景，米勒和贝德诺尔茨也因此荣获1987年诺贝尔物理学奖金。 分类 超导材料按其化学成分可分为元素材料、合金材料、化合物材料和超导陶瓷。①超导元素：在常压下有28种元素具超导电性，其中铌（Nb）的Tc最高，为。电工中实际应用的主要是铌和铅(Pb，Tc=)，已用于制造超导交流电力电缆、高Q值谐振腔等。② 合金材料： 超导元素加入某些其他元素作合金成分， 可以使超导材料的全部性能提高。如最先应用的铌锆合金(Nb-75Zr)，其Tc为，Hc为特。继后发展了铌钛合金，虽然Tc稍低了些，但Hc高得多，在给定磁场能承载更大电流。其性能是Nb-33Ti，Tc=，Hc＝特；Nb-60Ti，Tc=，Hc=12特()。目前铌钛合金是用于7～8特磁场下的主要超导磁体材料。铌钛合金再加入钽的三元合金，性能进一步提高，Nb-60Ti-4Ta的性能是，Tc＝，Hc=特（）；Nb-70Ti-5Ta的性能是，Tc=，Hc=特。③超导化合物:超导元素与其他元素化合常有很好的超导性能。如已大量使用的Nb3Sn，其Tc=，Hc=特。其他重要的超导化合物还有V3Ga，Tc=，Hc=24特；Nb3Al，Tc=，Hc=30特。④超导陶瓷：20世纪80年代初，米勒和贝德诺尔茨开始注意到某些氧化物陶瓷材料可能有超导电性，他们的小组对一些材料进行了试验，于1986年在镧－钡－铜－氧化物中发现了Tc=35K的超导电性。1987年，中国、美国、日本等国科学家在钡－钇－铜氧化物中发现Tc处于液氮温区有超导电性，使超导陶瓷成为极有发展前景的超导材料。 应用 超导材料具有的优异特性使它从被发现之日起，就向人类展示了诱人的应用前景。但要实际应用超导材料又受到一系列因素的制约，这首先是它的临界参量，其次还有材料制作的工艺等问题（例如脆性的超导陶瓷如何制成柔细的线材就有一系列工艺问题）。到80年代，超导材料的应用主要有：①利用材料的超导电性可制作磁体，应用于电机、高能粒子加速器、磁悬浮运输、受控热核反应、储能等；可制作电力电缆，用于大容量输电（功率可达10000MVA）；可制作通信电缆和天线，其性能优于常规材料。②利用材料的完全抗磁性可制作无摩擦陀螺仪和轴承。③利用约瑟夫森效应可制作一系列精密测量仪表以及辐射探测器、微波发生器、逻辑元件等。利用约瑟夫森结作计算机的逻辑和存储元件，其运算速度比高性能集成电路的快10～20倍，功耗只有四分之一。 1911年，荷兰物理学家昂尼斯(1853～1926)发现，水银的电阻率并不象预料的那样随温度降低逐渐减小，而是当温度降到附近时，水银的电阻突然降到零。某些金属、合金和化合物，在温度降到绝对零度附近某一特定温度时，它们的电阻率突然减小到无法测量的现象叫做超导现象，能够发生超导现象的物质叫做超导体。超导体由正常态转变为超导态的温度称为这种物质的转变温度(或临界温度)TC。现已发现大多数金属元素以及数以千计的合金、化合物都在不同条件下显示出超导性。如钨的转变温度为，锌为，铝为，铅为。超导体得天独厚的特性，使它可能在各种领域得到广泛的应用。但由于早期的超导体存在于液氦极低温度条件下，极大地限制了超导材料的应用。人们一直在探索高温超导体，从1911年到1986年，75年间从水银的4．2K提高到铌三锗的23．22K，才提高了19K。 1986年，高温超导体的研究取得了重大的突破。掀起了以研究金属氧化物陶瓷材料为对象，以寻找高临界温度超导体为目标的“超导热”。全世界有260多个实验小组参加了这场竞赛。 1986年1月，美国国际商用机器公司设在瑞士苏黎世实验室科学家柏诺兹和缪勒首先发现钡镧铜氧化物是高温超导体，将超导温度提高到30K；紧接着，日本东京大学工学部又将超导温度提高到37K；12月30日，美国休斯敦大学宣布，美籍华裔科学家朱经武又将超导温度提高到40．2K。 1987年1月初，日本川崎国立分子研究所将超导温度提高到43K；不久日本综合电子研究所又将超导温度提高到46K和53K。中国科学院物理研究所由赵忠贤、陈立泉领导的研究组，获得了48．6K的锶镧铜氧系超导体，并看到这类物质有在70K发生转变的迹象。2月15日美国报道朱经武、吴茂昆获得了98K超导体。2月20日，中国也宣布发现100K以上超导体。3月3日，日本宣布发现123K超导体。3月12日中国北京大学成功地用液氮进行超导磁悬浮实验。3月27日美国华裔科学家又发现在氧化物超导材料中有转变温度为240K的超导迹象。很快日本鹿儿岛大学工学部发现由镧、锶、铜、氧组成的陶瓷材料在14℃温度下存在超导迹象。高温超导体的巨大突破，以液态氮代替液态氦作超导制冷剂获得超导体，使超导技术走向大规模开发应用。氮是空气的主要成分，液氮制冷机的效率比液氦至少高10倍，所以液氮的价格实际仅相当于液氦的1／100。液氮制冷设备简单，因此，现有的高温超导体虽然还必须用液氮冷却，但却被认为是20世纪科学上最伟大的发现之一。超导科学研究 1.非常规超导体磁通动力学和超导机理 主要研究混合态区域的磁通线运动的机理，不可逆线性质、起因及其与磁场和温度的关系，临界电流密度与磁场和温度的依赖关系及各向异性。超导机理研究侧重于研究正常态在强磁场下的磁阻、霍尔效应、涨落效应、费米面的性质以及T
本刊创刊于1984年，是建设部主管、北京市政工程设计研究总院主办、国内外公开发行的工程结构专业技术刊物。本刊是我国工程建设科学类核心期刊，连续多年被选列为国家科技部中国科技论文统计源期刊、中国学术期刊综合评价数据库统计源期刊、中国期刊全文数据库全文收录期刊、中国数字化期刊群收录期刊，并为美国工程信息（EI）的入选刊物。本刊重视文稿的学术深度及水准，同时也很注重其科学性，实践性和实用性。《特种结构》主要刊载有关：给排水构筑物（水质净化和水处理构筑物、泵房、沉井/箱等）、贮藏构筑物（贮液、贮气、粮仓、煤仓及各种料仓等）、高耸结构（电视塔、水塔、烟囱、无线电桅杆、微波塔、输配电杆塔等）、各种材质及类型的工程管道、桥梁结构、大跨度结构和地基基础处理等内容以及与上述构筑物有关的新材料、新技术和新产品的介绍等。《特种结构》刊载关于上述工程结构形式的设计和施工技术总结、科研测试成果报告、典型及重要工程介绍、工程事故总结和工程加固技术介绍、国内外有关设计、施工规范介绍及其编制说明、有关的专业技术资料编译以及国内外工程及技术信息报道。 设计·计算研究·应用施工技术加固技术特构规范综合消息报道 主管单位：建设部主办单位：北京市市政工程设计研究总院主编：舒亚俐ISSN：1001-3598CN：11-1943/TU发行量：10000册/期地址：北京市海淀区西直门北大街32号3号楼(市政总院大厦)邮政编码：100082
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