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1、新型陶瓷的工藝技術(shù)現(xiàn)狀

新型陶瓷已有100余年的發(fā)展歷史，尤其是近三十年來，世界科學(xué)技術(shù)的高速發(fā)展令人矚目，新型陶瓷的制備技術(shù)也隨之日新月異，其新材質(zhì)和新產(chǎn)品層出不窮，已成為當(dāng)今社會(huì)不可缺少的新材料之一。新型陶瓷的工藝技術(shù)現(xiàn)狀列于下圖。

      盡管新型陶瓷材料已有一套初步成熟的工藝技術(shù)，并已形成了一定的規(guī)模與市場，但由于其尚處于發(fā)展和提高之中，產(chǎn)品質(zhì)量和數(shù)量還不能滿足當(dāng)今社會(huì)日益發(fā)展的需求，特別是高性能、高精度的產(chǎn)品還很缺乏。為此，目前需研究和解決的重點(diǎn)是：

      1）工藝——結(jié)構(gòu)——性能的設(shè)計(jì)與研究

      有效地控制工藝過程，使其達(dá)到預(yù)定的結(jié)構(gòu)（包括薄膜化、纖維化、氣孔的含量、非晶態(tài)化、晶粒的微細(xì)化等），對(duì)于提高新型陶瓷材料的性能和進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)其新的功能是十分重要的。目前，新型陶瓷材料的制備技術(shù)還不夠成熟，尚有許多機(jī)理不十分清楚，很難從理想的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)而得到所需的顯微結(jié)構(gòu)。因而，需進(jìn)一步加強(qiáng)探索和研究。

      2）重視粉體標(biāo)準(zhǔn)化、系列化的研究與開發(fā)

      新型陶瓷材料規(guī)模化的大生產(chǎn)，必須以標(biāo)準(zhǔn)化的粉體為基礎(chǔ)，并根據(jù)不同產(chǎn)品的需要盡可能提供系列化的粉體。因此，高純、超細(xì)陶瓷粉體的制備仍是今后相當(dāng)長一段時(shí)間的主攻方向，的制備工藝和制造成本的降低將成為主攻的重點(diǎn)。

      3）提高新型陶瓷材料制品的重復(fù)性、可靠性及其使用壽命

      這是影響新型陶瓷產(chǎn)品能否有市場和發(fā)展前景的關(guān)鍵。越是高技術(shù)的設(shè)備對(duì)材料的要求越高。目前新型陶瓷材料使用受到一定的限制。為此，從事新型陶瓷材料工作者必須對(duì)此有足夠的重視，致力于提高材料的性能和使用壽命。

      4）新型陶瓷材料的精密加工亟待加強(qiáng)

      由于陶瓷材料燒結(jié)時(shí)帶來體積的變化，要滿足精密裝配等要求必須進(jìn)行精加工。但陶瓷材料的高強(qiáng)、超硬又給精加工帶來了很大的困難。因此，必須研究采用快速、經(jīng)濟(jì)的精加工技術(shù)，以賦予新型陶瓷材料更廣闊的應(yīng)用領(lǐng)域。

2、新型陶瓷展望

      信息、能源、材料被譽(yù)為當(dāng)代科學(xué)的三大支柱。新型陶瓷作為一種新材料，以其優(yōu)異的性能在材料領(lǐng)域獨(dú)樹一幟，受到了人們的高度重視，在未來的社會(huì)中將發(fā)揮愈益顯著的作用。隨著世界科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，不難預(yù)見，新型陶瓷材料必將獲得愈益驚人的發(fā)展。展望未來，新型陶瓷材料將在下列幾方面獲得新的進(jìn)展與突破，對(duì)現(xiàn)代技術(shù)的發(fā)展和人類社會(huì)的進(jìn)步作出特有的貢獻(xiàn)。

      1）氣相凝聚法制備超微粉體將成為超微粉研究發(fā)展的重點(diǎn)

      隨著人們對(duì)新型陶瓷材料制品性能要求的提高，對(duì)其所用粉體性能的要求也將更加苛刻。采用傳統(tǒng)的粉體制備法已無能為力。唯有氣相凝聚法可以實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)。氣相凝聚法是直接利用氣相或是通過各種手段將物質(zhì)變?yōu)闅怏w，使之在氣體狀態(tài)下發(fā)生化學(xué)反應(yīng)或物理變化，在冷卻過程中凝聚形成超微粉。其方法主要有氣體中蒸發(fā)法、化學(xué)氣相反應(yīng)法、電弧等離子體法、高頻等離子體法和激光法等。

      2）微波加熱將向傳統(tǒng)燒結(jié)方法挑戰(zhàn)

       由于微波加熱完全不同于普通常規(guī)加熱方式，有著加熱均勻、加熱速度快（500℃/min以上），高效節(jié)能和能實(shí)現(xiàn)2000℃以上高溫等諸多優(yōu)點(diǎn)。微波加熱還能用于陶瓷簡的焊接，為復(fù)雜異形陶瓷的制作或陶瓷件的修復(fù)創(chuàng)造條件。

      3）陶瓷材料脆性致命弱點(diǎn)將得到顯著改變

      陶瓷材料具有高強(qiáng)、耐磨、耐高溫、耐腐等許多優(yōu)異性能，但陶瓷材料致命弱點(diǎn)——脆性，阻礙了它的進(jìn)一步應(yīng)用和發(fā)展，因此，改善陶瓷材料的脆性一直為陶瓷材料科技工作者研究的熱點(diǎn)。目前人們已在粒子彌散增韌、氧化鋯相變增韌和晶須（纖維）增韌方面做了許多工作，而其中晶須增韌尤為顯著，其斷裂韌性已達(dá)36MPa^1/2，比單一陶瓷增加一個(gè)數(shù)量級(jí)，但韌性指標(biāo)仍不能達(dá)到人們所期望的效果。今后需完善和探索新的復(fù)合工藝技術(shù)，開發(fā)新的增韌方法與途徑，如超塑性納米陶瓷等，使陶瓷材料的脆性得以根本的改變。

      4）納米材料的應(yīng)用將為新型陶瓷材料帶來新活力

      納米材料是指在納米（10^-9m）長度范圍（1~100nm）內(nèi)的微?；蚪Y(jié)構(gòu)、結(jié)晶或納米復(fù)合的材料。納米顆粒由于尺寸極小，故不易用一般的方法合成，而采用原位復(fù)合法，目前正在探索納諾技術(shù)來制備納米材料。納米材料具有特有的“納米尺寸效應(yīng)”，一些不易固溶、混溶的組分有可能在納米尺度復(fù)合，從而可開發(fā)新穎復(fù)合陶瓷材料；高缺陷濃度、高擴(kuò)散系數(shù)和高反應(yīng)度的納米材料，將在催化、生物化學(xué)等領(lǐng)域獲得應(yīng)用。納米材料的應(yīng)用日趨廣泛，因而，納米材料被公認(rèn)為是21世紀(jì)的新材料。

      5）智能陶瓷將日益引起人們的關(guān)注

      智能陶瓷是更的功能陶瓷，它利用陶瓷的特有功能，通過傳感——反饋——驅(qū)動(dòng)的綜合效果，達(dá)到感知外界，并對(duì)外作功的目的。智能陶瓷可分為被動(dòng)的智能陶瓷、主動(dòng)智能陶瓷、高智能陶瓷復(fù)合材料。智能陶瓷材料的發(fā)展是建立在人類的需求、材料中所孕育的功能和材料中已顯露的功能三者之間的聯(lián)系上。目前需要人們?nèi)ミM(jìn)一步探索以形成一個(gè)龐大的智能系統(tǒng)。