下面是范文網(wǎng)小編收集的陶瓷成形技術(shù)影響陶瓷燈具的照明和使用功能3篇，供大家閱讀。

陶瓷成形技術(shù)影響陶瓷燈具的照明和使用功能1

　　陶瓷注漿成形模具制造過程模具的制造過程

　　衛(wèi)生陶瓷模具的制造是一項既復(fù)雜又細(xì)致的工作，需要高超的技藝。為了制成供注漿使用的工作模，需經(jīng)過一系列嚴(yán)密地工作。其一般制造過程可分為以下五步：

　　第一步：制作原型原型尺寸與衛(wèi)生陶瓷成品一致。系根據(jù)設(shè)計圖紙(或樣品)做成。若已有實物樣品需進(jìn)行仿制，則可省去第一步。

　　第二步：制作原胎原胎又稱模種，其尺寸與衛(wèi)生陶瓷坯體一致。系根據(jù)原型經(jīng)過放尺(增加干燥、燒成過程的總收縮)制成。在有些情況下也可直接根據(jù)設(shè)計圖紙或?qū)嵨飿悠?，?jīng)過放尺制成。

　　第三步：制作凹胎凹胎又稱模種，系由原胎翻制而成。

　　第四步：制作凸胎凸胎又稱母模，系由凹胎翻制而成。它一般包括底模與模圍或型芯與模圍。

　　第五步：制作工作模工作模又稱子模，系由凸胎翻制而成，供注漿成形使用。2模具的材質(zhì)與分類

(1)傳統(tǒng)澆注用的石膏模具

　　其制造過程：將標(biāo)準(zhǔn)的β型半水石膏粉，加水制成石膏漿，經(jīng)攪拌、真空脫氣等處理，注入母模內(nèi)，石膏硬化后，脫模，再經(jīng)適當(dāng)修整，裝配，在50—60℃下干燥5～7天即成。

(2)低壓快排水澆注用的石膏模具

　　有帶微孔管網(wǎng)和不帶微孔管網(wǎng)兩種。帶微孔管網(wǎng)的石膏模具與前面不同的主要是：在澆注前要先在母模內(nèi)的相應(yīng)部位(距澆注工作面2公分處)，放入經(jīng)過定型的管網(wǎng)，這些管網(wǎng)的接口，能與成形線上的真空和壓縮空氣管路相連接，以便澆注時排水、脫模和模具脫水。

　　制造微孔管網(wǎng)的材料有：微孔玻纖軟管，管徑φ=；編織網(wǎng)格用的尼龍絲φ=：網(wǎng)用的樹脂浸漬液(系由樹脂、催化劑、引發(fā)劑、滑石粉等配制而成)。將這些編網(wǎng)材料在另一個專門制作的輔助母模內(nèi)編成管網(wǎng)并固化，脫模取出后，用于制作母模。

　　所用的石膏有β—石膏或α—石膏。后者比前者抗折強(qiáng)度要高1倍；表面顯微硬度要高60％，抗拉強(qiáng)度則要高山約2倍。但標(biāo)準(zhǔn)稠度吸水率則低30％左右。故α—石膏更適宜制作強(qiáng)度高的石膏模型。

(3)適于衛(wèi)生瓷高壓注漿用的微孔樹脂模具

　　這種微孔樹脂模具分為帶有管網(wǎng)的和不帶管網(wǎng)的兩種。為能滿足衛(wèi)生瓷高壓注漿要求，共抗壓強(qiáng)度—般不小于20兆帕，在10兆帕壓力作用下應(yīng)無明顯變形，透水率在～ m3／m2s。這種模具的主要材料是樹脂，其制造關(guān)鍵是高強(qiáng)度樹脂材料的配方及其制備方法。

　　用于高壓注漿的模具制造過程比較復(fù)雜，各公司公布的資料又很少，需要時可參閱“建筑衛(wèi)生陶瓷工程師手冊”第8章的有關(guān)內(nèi)容。

(4)化學(xué)石膏模具

　　與前述低壓快排水模具制造過程基本相同。共不同點(diǎn)主要是在模具材料中加入了能提高具強(qiáng)度的化學(xué)試劑。

　　制作要點(diǎn)：化學(xué)石膏漿注入模具后，在凝固過程中，從微孔管網(wǎng)入口吹入壓縮空氣，使工作模內(nèi)形成氣孔，石膏凝固后從母模里脫出工作模。修補(bǔ)表面的小缺陷，在非工作面涂刷防水層(20％蟲漆乙醇溶液)。

　　適用范圍：化學(xué)石膏模具使用的壓力范圍是—兆帕，可用于中壓注漿。3 注漿前的模型處理

　　對注漿用模具的基本要求是：(1)有良好的吸水性以保證有足夠的吃漿速度，縮短注漿周期；(2)有足夠的機(jī)械強(qiáng)度，包括抗折、抗拉、抗壓強(qiáng)度，以保證制品不變形：

(3)表面光滑、無油污和泥縷，易于脫模，坯體質(zhì)量好，可減少修坯的工作量。(4)尺寸、形狀符合要求；(5)使用壽命長。

　　模型的處理過程：

(1)烘干

　　烘干的目的是排出模型中過多的水分，以利于注漿成形。注漿用的石膏模型，其水分含量最大不應(yīng)超過19％，最小不低于4％。

　　正常澆注中的石膏模型，一般在每天成形使用后，及時清理干凈口縫上的跑邊泥后，就放在車間內(nèi)自然烘干。保持車間內(nèi)溫度在28～35℃，相對濕度在50％～70％。若需在60—60℃下對模型進(jìn)行烘干，則應(yīng)組裝成套，上緊夾具，放置平穩(wěn)。不要單件進(jìn)行干燥，以免變形。

(2)清理

　　清理就是清除使用后模型上的泥、堿毛、灰土等雜質(zhì)。

(3)擦模

　　擦模又叫刷水，是模型處理工作中最為重要的一環(huán)，也是保證產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵。擦模未擦好，易出現(xiàn)塌、變形、裂等缺陷。

　　擦模對成形的作用主要是通過潤濕模型，并擦出一層石膏漿，在模型表面形成Ca-粘土結(jié)構(gòu)層，使坯體與模型能適當(dāng)緊密的結(jié)合，達(dá)到濕坯不粘模和不出坯裂的目的。對不同的具體情況(如模型的新舊程度、干濕程度、環(huán)境的溫度與濕度、模型的形狀和部位等)需要有不同的擦法，操作人員只能通過實踐靈活掌握：

(4)組裝

　　組裝是注漿前模型處理的最后一道工序。把需要組裝在一起的模具部件，裝卡牢固，塞嚴(yán)防漿口，準(zhǔn)備注漿。

陶瓷成形技術(shù)影響陶瓷燈具的照明和使用功能2

　　主要事跡

**同志原系國企科技骨干，曾成功創(chuàng)新設(shè)計改造過許許多多的生產(chǎn)裝備，成功研發(fā)了中國第一臺無污染超微扁平式氣流粉碎機(jī)及其生產(chǎn)線。

　　1995年研發(fā)完，從100-760型的系列產(chǎn)品的創(chuàng)新設(shè)計、制造和應(yīng)用任務(wù)。同年九月獲江蘇省頒發(fā)的“新產(chǎn)品開發(fā)金獎”。

　　1996年出任中日合資企業(yè)總經(jīng)理兼任總工程師，在職期間同樣研發(fā)成功中國第一代無污染全陶瓷顎式破碎機(jī)和全陶瓷輥式破碎機(jī)。把結(jié)構(gòu)陶瓷進(jìn)一步帶入制造新材料深加工裝備領(lǐng)域的應(yīng)用。該合資企業(yè)也越辦越紅火。

　　退休之后不服老，不圖享受，始終站在祖國新技術(shù)、新材料飛速發(fā)展的浪潮中。樹立創(chuàng)造無污染新材料深加工裝備的理念。確立制造世界一流產(chǎn)品的目標(biāo)?；I措了50萬人民幣創(chuàng)立了“宜興精新粉體設(shè)備科技有限公司”。

　　公司創(chuàng)辦八年，憑著自己執(zhí)著的理念（創(chuàng)導(dǎo)無污染粉碎新材料深加工裝備）堅定信心，立志創(chuàng)新，挑戰(zhàn)國際先進(jìn)國家（德國、日本）的著名粉體深加工裝備企業(yè)日本細(xì)川密克朗。一個微小企業(yè)技術(shù)上要挑戰(zhàn)國際先進(jìn)企業(yè)，似乎是“天方夜譚”的神話。

　　可是“精新科技”八年創(chuàng)業(yè)、八年創(chuàng)新，帶領(lǐng)團(tuán)隊，自理命題、自我研發(fā)、自己制造、自行推廣應(yīng)用。

　　八年中承接科技部立項兩項，先后均已完成驗收，并將項目轉(zhuǎn)化成企業(yè)的主打產(chǎn)品（見附件資料）。

　　八年中根據(jù)國家創(chuàng)導(dǎo)的新材料、新能源、新技術(shù)。如：鋰電池正負(fù)極材料、電子材料、超級電容材料、石墨烯、納米碳材料、超純氧化鋯、氧化硅、氧化鋁等材料深加工的特殊要求。

　　不斷持續(xù)地創(chuàng)新、研發(fā)，一年一批目標(biāo)，一年一個臺階。八年來先后開發(fā)了十多個系列，一百多規(guī)格產(chǎn)品。例如：無污染全陶瓷流化床氣流粉碎機(jī)系列、無污染全陶瓷機(jī)械式粉碎機(jī)系列、全陶瓷顎輥、輥輥組合破碎機(jī)系列、全陶瓷柱式粉碎機(jī)系列等等。

　　在這些創(chuàng)新開發(fā)的產(chǎn)品中，有23項已獲國家專利授權(quán)。其中有發(fā)明專利一項，這些專利參看附件細(xì)目。

　　這些創(chuàng)新專利產(chǎn)品由于一絲不茍、精心制造，做到客戶應(yīng)用得心應(yīng)手。由于產(chǎn)品高耐用、高環(huán)保、無污染、自動化，而且已趕上或超過國際先進(jìn)水平。如：核心技術(shù)“冷等靜壓制造的一體式全陶瓷分級輪”系列化的多種材質(zhì)的，線速度已經(jīng)超過日本細(xì)川公司資料給出的65米/秒的線速度。而價格卻只有進(jìn)口的三分之一或更便宜，經(jīng)過市場的大量應(yīng)用，深得國際頂級客戶像比亞迪、杉杉新能源等企業(yè)的一致認(rèn)可和贊譽(yù)，真正發(fā)揚(yáng)了我國傳統(tǒng)“工匠”精神，真正做出了世界一流產(chǎn)品。

　　不僅為祖國節(jié)約了一定的外匯，也為我國大量的新材料創(chuàng)新企業(yè)做出了十分有效的技術(shù)支撐。為我國新技術(shù)、新材料，創(chuàng)新發(fā)展建立科技強(qiáng)國添磚添瓦。

　　生命不息，創(chuàng)新不止。

陶瓷成形技術(shù)影響陶瓷燈具的照明和使用功能3

　　1、考核形式(采用大作業(yè)、論文、調(diào)研報告、實驗報告等)： 主要采用論文形式。

　　2、考查（內(nèi)容、目的等）具體要求：

（1）論文題目：中國功能陶瓷的研究及生產(chǎn)現(xiàn)狀分析；

（2）論文內(nèi)容：對中國功能陶瓷的研究現(xiàn)狀及生產(chǎn)現(xiàn)狀進(jìn)行調(diào)研、分析、總結(jié)；（3）論文格式：以綜述性論文格式撰寫；需有參考文獻(xiàn)（20篇以上），并于文中注明參考文獻(xiàn)出處；字?jǐn)?shù)5000字以上。

　　中國功能陶瓷的研究及生產(chǎn)現(xiàn)狀分析

　　摘要：簡要評述了陶瓷基板,微波介質(zhì)陶瓷,鐵電壓電陶瓷和半導(dǎo)體陶瓷等功能陶瓷的基本原理, 結(jié)合近年來我國功能陶瓷的研究情況,從幾個方面簡述了功能陶瓷領(lǐng)域相關(guān)研究的新進(jìn)展、面臨的挑戰(zhàn)及發(fā)展趨勢。

　　關(guān)鍵詞：功能陶瓷;陶瓷基板;微波介質(zhì)陶瓷;鐵電壓電陶瓷;半導(dǎo)體陶瓷

　　功能陶瓷的發(fā)展始于20世紀(jì)30年代，經(jīng)歷從電介質(zhì)陶瓷→壓電鐵電陶瓷→半導(dǎo)體陶瓷→快離子導(dǎo)體陶瓷→高溫超導(dǎo)陶瓷的發(fā)展過程，目前已發(fā)展成為性能多樣、品種繁多、使用廣泛、市場占有份額很高的一大類先進(jìn)陶瓷材料。近十年來，在人類社會對能源、計算機(jī)、信息、激光和空間等現(xiàn)代技術(shù)的迫切需求的牽引下，隨著微電子技術(shù)、光電子技術(shù)、計算技術(shù)等高新技術(shù)的發(fā)展以及高純超微粉體、厚膜和薄膜等制備工藝的進(jìn)一步完善，功能陶瓷在新材料探索、現(xiàn)有材料潛在功能的開發(fā)和材料、器件一體化以及應(yīng)用等方面都取得了突出的進(jìn)展，成為材料科學(xué)和工程中最活躍的研究領(lǐng)域之一，也成為現(xiàn)代微電子技術(shù)、光電技術(shù)、計算技術(shù)、激光技術(shù)等許多高技術(shù)領(lǐng)域的重要基礎(chǔ)材料。

　　當(dāng)前功能陶瓷發(fā)展的趨勢可以歸納為以下幾個特點(diǎn)：復(fù)合化，多功能化，低維化，智能化和設(shè)計、材料、工藝一體化。單一材料的特性和功能往往難以滿足新技術(shù)對材料綜合性能的要求，材料復(fù)合化技術(shù)可以通過加和效應(yīng)與耦合乘積效應(yīng)開發(fā)出原材料并不存在的新的功能效應(yīng)，或獲得遠(yuǎn)高于單一材料的綜合功能效應(yīng)。最近提出的梯度功能材料也可看作一類特殊的復(fù)合材料。功能性與結(jié)構(gòu)性結(jié)合的材料，或者具有多種良好功能性的材料，為提高

　　產(chǎn)品的性能和可靠性，促使產(chǎn)品向薄、輕、小發(fā)展提供了基礎(chǔ)。當(dāng)材料的特征尺寸小到納米級，由于量子效應(yīng)和表面效應(yīng)十分顯著，可能產(chǎn)生獨(dú)特的電、磁、光、熱等物理和化學(xué)特性，功能陶瓷進(jìn)入納米技術(shù)領(lǐng)域是研究的熱點(diǎn)之一，如鐵電薄膜和超細(xì)粉體的制備等。智能材料是功能陶瓷發(fā)展的更高階段，它是人類社會的需求和現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展的必然結(jié)果[1]。

　　一 研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢

　　1陶瓷基板

　　隨著電子元器件功率密度的日益增大，陶瓷基板的應(yīng)用越來越廣泛。目前普遍使用的陶瓷基板材料主要有Al2O3、BeO、Si3N4、莫來石、AlN以及玻璃陶瓷。其中Al2O3和AlN陶瓷因無毒、原料來源廣泛，介電常數(shù)小，機(jī)械性能好，同時制備工藝性好，既可以用流延成形又可以常壓燒結(jié)，所以是兩種使用占比最高的電子封裝導(dǎo)熱基板。但是若將Al2O3和AlN陶瓷材料應(yīng)用于電子封裝領(lǐng)域，首先要解決其和金屬的敷接問題。近幾年這方面的研究工作也很活躍，目前常見的金屬敷接方法主要有：Al2O3、AlN陶瓷和鎢、銅、鈦和鋁等金屬的結(jié)合[2]。在與不同金屬結(jié)合的方法過程中都有不可避免的缺點(diǎn)，如Al2O3、AlN陶瓷和金屬鎢的結(jié)合共燒溫度很高達(dá)1900℃，工藝條件要求苛刻，而且形成的是厚膜電路，無法應(yīng)用在電力電子技術(shù)領(lǐng)域。它和金屬鋁的結(jié)合相對容易，但是鋁的化學(xué)性質(zhì)十分活潑，非常容易與空氣中的氧發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而在其表面上形成一層化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定、結(jié)構(gòu)致密的氧化膜，這層氧化膜的厚度通常在幾十納米左右。該氧化膜的存在嚴(yán)重阻礙了鋁和陶瓷的接合，使得其接合強(qiáng)度低而且牢固性差，所以在使Al2O3、AlN陶瓷敷鋁方法中，必須去除熔化的鋁液表面那層致密的氧化膜，鋁液才能夠濕潤Al2O3、AlN陶瓷基板，從而與Al2O3、AlN陶瓷基板牢固地粘結(jié)在一起。Al2O3、AlN陶瓷和金屬銅在敷接過程中，由于Cu與Al2O3、AlN陶瓷的浸潤性差異，所以通常需要采取不同的工藝進(jìn)行敷接，才能將Cu箔與Al2O3、AlN陶瓷緊密結(jié)合。由于Cu與

　　AlN的浸潤性較差，首先要將AlN陶瓷氧化，使其表面形成一層薄薄的Al2O3陶瓷，然后利用直接敷銅技術(shù)將Cu箔和Al2O3陶瓷在1060℃通過共晶反應(yīng)生成CuAlO2、Cu(AlO2)2等共晶過渡層化合物，從而實現(xiàn)Al2O3、AlN和金屬Cu箔的有效結(jié)合[3-4]。

　　隨著航空、航天及其他智能功率系統(tǒng)對大功率耗散要求的提高，近年來迅速崛起的AlN已成為高溫大功率射頻封裝應(yīng)用的一種重要的新型無毒封裝材料。因AlN陶瓷具有極好的高溫穩(wěn)定性，很好的導(dǎo)熱性能以及與Si、SiC和GaAs等半導(dǎo)體材料相匹配的熱膨脹系數(shù)，受到世界各國的青睞，其研究與開發(fā)已經(jīng)取得令人矚目的進(jìn)展[6]。雖然早在1862年AlN粉末便由Geuther合成制得，但由于它固有的難于燒結(jié)的缺點(diǎn)，在隨后的幾十年中，有關(guān)AlN的研究并不多，直至20世紀(jì)50年代，AlN陶瓷才被第一次制得，但當(dāng)時強(qiáng)度很低，限制了其工業(yè)應(yīng)用。隨著粉末冶金技術(shù)的發(fā)展及人們對AlN研究的深入，至20世紀(jì)70年代，致密的氮化鋁陶瓷得以制備，引起了國內(nèi)外研究者的廣泛興趣。尤其是近些年來，隨著微電子技術(shù)的迅速發(fā)展，電子器件日趨多功能、小型化、高集成度，大功率的電子器件工作時產(chǎn)生大量熱量，需要采用具有高熱導(dǎo)率的基片將熱量帶走。AlN具有優(yōu)良的綜合性能，是新一代基片的理想材料，在電子工業(yè)中的應(yīng)用前景十分廣闊，其優(yōu)良的高溫耐蝕性、高溫穩(wěn)定性、較高的強(qiáng)度和硬度，使其在高溫結(jié)構(gòu)材料方面的應(yīng)用也很有潛力。日本和歐洲等發(fā)達(dá)國家都相繼投入大量的人力、物力、財力，開展對AlN基板材料的研究與開發(fā)，并取得顯著成果。我國也對AlN基板材料進(jìn)行了初步研究，但由于起步較晚，與國外相比還有很大差距[5]。2微波介質(zhì)陶瓷

　　微波介質(zhì)陶瓷是現(xiàn)代通信中廣泛使用的諧振器、濾波器、介質(zhì)基片、介質(zhì)天線、介質(zhì)導(dǎo)波回路等微波元器件的關(guān)鍵材料。目前微波介質(zhì)陶瓷的研究十分活躍，發(fā)展迅速，其推動力主要來自于商用無線通信高速發(fā)展的需求，如蜂窩式移動通信系統(tǒng)、電視接受系統(tǒng)、直接廣播系統(tǒng)和衛(wèi)星通信系統(tǒng)等。對微波介質(zhì)陶瓷的基本要求是：在所使用的微波波段內(nèi)，介電常數(shù)ε要大，以便于微波介質(zhì)元器件小型化；品質(zhì)因數(shù)Q值要高或介電損耗要小，以保證獲得良好的濾波特性和通訊質(zhì)量；諧振頻率的溫度系數(shù)，盡可能小或可調(diào)節(jié)，保證器件的熱穩(wěn)定性。此外也要考慮材料的傳熱系數(shù)，絕緣電阻，體積密度和可加工性等因素[6-7]。

　　材料的微波介電性能與組織結(jié)構(gòu)密切相關(guān)，可以通過調(diào)節(jié)粉末配方和工藝條件來改變材料的顯微組織，并以此調(diào)節(jié)其介電性能：當(dāng)材料成分、相組成一定的情況下，減少孔隙度，晶粒生長充分，可提高材料的介電常數(shù)εr；品質(zhì)因數(shù)Q×f值與雜質(zhì)的含量及

　　分布、致密程度、晶界、離子排列的有序化程度、內(nèi)應(yīng)力等有關(guān)。材料的諧振頻率溫度系數(shù)τf與介電常數(shù)溫度系數(shù)τe和線膨脹系數(shù)αL有關(guān)，但是影響的機(jī)制比較復(fù)雜，通常諧振頻率溫度系數(shù)的調(diào)節(jié)遵從李赫德涅凱對數(shù)混合定則。

　　在微波介質(zhì)陶瓷的制備過程中，燒結(jié)工藝非常關(guān)鍵，并且初始粉末的狀態(tài)和燒結(jié)助劑對材料的燒結(jié)特性和最終微波介電性能都有顯著的影響。通常，微波介質(zhì)陶瓷粉末采用固相反應(yīng)法合成。該方法是將多種氧化物粉料混合、煅燒，經(jīng)機(jī)械研磨而獲得粉體，具有設(shè)備、工藝簡單，易于工業(yè)化生產(chǎn)等優(yōu)點(diǎn)。但是通過這種方法難以獲得高純度的物相，同時不能確保粉體成分分布的均勻性。此外，制備的粉體粒徑較大，反應(yīng)活性較差導(dǎo)致陶瓷的燒結(jié)溫度較高。為克服傳統(tǒng)固相反應(yīng)法的不足，出現(xiàn)了溶膠－凝膠法、熔鹽法、水熱法、共沉淀法、微乳液法等方法[8]。3鐵電壓電陶瓷

　　壓電效應(yīng)作為一種物理現(xiàn)象是1880年由法國和發(fā)現(xiàn)的,然而在早期主要是用材料的壓電效應(yīng)來研究晶體的物理現(xiàn)象,在應(yīng)用上沒有受到重視。近幾十年來,隨著生產(chǎn)的發(fā)展,壓電材料及其相關(guān)器件的研究和生產(chǎn)也迅速的發(fā)展起來,已廣泛應(yīng)用于電子技術(shù)、激光技術(shù)、紅外探測技術(shù)、超聲(和微波聲學(xué))技術(shù)、固態(tài)記憶和顯示技術(shù)以及其他工程技術(shù)等領(lǐng)域。壓電陶瓷作為壓電材料的一個分支,是一類極為重要的高技術(shù)功能陶瓷材料,國際競爭極為激烈,并有著很大的市場前景。據(jù)估計,1994年美國壓電陶瓷元件市場為億美元,并以每年10%的速度遞增;日本市場遠(yuǎn)大于5億美元。2000年,國內(nèi)壓電陶瓷的專業(yè)生產(chǎn)單位超過150個,全國壓電陶瓷的年產(chǎn)量超過300噸,各類元器件的總量達(dá)5億件[9-11]。然而目前所使用的壓電陶瓷材料主要是含有鉛的鉛基壓電陶瓷,而這類陶瓷的配方中主要原料Pb2O3極易揮發(fā),這樣會使制備工藝不穩(wěn)定,而且在使用和廢棄后都會給人類及生態(tài)環(huán)境帶來嚴(yán)重的危害。在歐洲,已經(jīng)發(fā)布了有關(guān)廢棄電子設(shè)備(WEEE)的指示,指出到2006年禁止使用含鉛的電子元器件。因此研究和開發(fā)無鉛高性能的環(huán)境協(xié)調(diào)性壓電陶瓷是一項意義十分重大的課題。1961年Smolenskii等人首先報道了鈦酸鉍鈉BNT陶瓷是一種復(fù)合型鈣鈦礦鐵電體,因其具有較強(qiáng)的剩余極化強(qiáng)度(Pr=38μC/cm2)、較大的機(jī)電耦合系數(shù),現(xiàn)已被公認(rèn)為是一種最有可能取代目前所使用的鉛基壓電陶瓷的無鉛壓電陶瓷。因此現(xiàn)階段國內(nèi)外有關(guān)BNT及BNT基壓電陶瓷的研究報道比較多。但是由于BNT陶瓷有很大的矯頑場(EC=73kV/cm)和較小的壓電常數(shù)(d33≈102pC/N)[5],同時純的BNT陶瓷難以燒成致密的樣品,因此目前還沒有實用化[12]。

　　侯育冬等[13]利用分子軌道理論將BNT與PbTiO3進(jìn)行對比說明BNT強(qiáng)鐵電性的成

　　因。我們知道壓電材料具有壓電效應(yīng)主要是產(chǎn)生自發(fā)極化,因此用離子位移極化理論從鈣鈦礦型化合物的結(jié)構(gòu)上也可以說明BNT陶瓷的壓電機(jī)理。對于具有壓電性能的材料來說,隨著溫度的變化,晶胞結(jié)構(gòu)容易變化,在高溫時其結(jié)構(gòu)具有高度的對稱性,隨著溫度的降低,它的結(jié)構(gòu)對稱性亦降低。晶體結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變所對應(yīng)的溫度就稱為居里溫度。同樣對于具有鈣鈦礦型結(jié)構(gòu)的BNT陶瓷也是如此。根據(jù)“離子位移極化理論”,可認(rèn)為自發(fā)極化主要是由于晶胞中鈦離子的位移所形成的。晶格中的氧八面體空隙比Ti4+體積大,這就允許Ti4+向周圍六個氧離子的任何一個位移。當(dāng)溫度在Tc以上,離子的熱運(yùn)動能量比較大,足以克服Ti4+位移后所形成的內(nèi)電場對離子的定向作用。因此Ti4+向周圍六個O2-靠近的幾率是相等的,即平均來說Ti4+仍位于氧八面體體心,不會穩(wěn)定地偏向某一個O2-,所以不呈現(xiàn)自發(fā)極化。而隨著溫度的降低,當(dāng)?shù)陀赥c時,Ti4+熱運(yùn)動能量也隨著減小。就不足以克服Ti4+位移后的鈦、氧相互作用所形成的內(nèi)電場。因此,就向著某一個O2-靠近。從而沿著極軸方向產(chǎn)生了離子位移極化,即產(chǎn)生離子自發(fā)極化。當(dāng)然自發(fā)極化的產(chǎn)生也不完全是Ti4+的位移產(chǎn)生的,其它的離子對自發(fā)極化同樣也有一定的貢獻(xiàn)。4 半導(dǎo)體陶瓷

　　半導(dǎo)體陶瓷是敏感元器件及傳感器技術(shù)的關(guān)鍵材料，是當(dāng)今世界迅速發(fā)展的一項高新技術(shù)領(lǐng)域，它與現(xiàn)代信息技術(shù)通訊技術(shù)計算機(jī)技術(shù)密切相關(guān)，它的研究開發(fā)乃至生產(chǎn)，涉及到物理、化學(xué)、材料科學(xué)與工程等多種學(xué)科，因此，半導(dǎo)體陶瓷屬技術(shù)密集和知識密集型產(chǎn)業(yè)日本產(chǎn)品在世界市場上占絕對優(yōu)勢地位美國，歐洲也占有相當(dāng)數(shù)量相比之下我國半導(dǎo)體陶瓷起步較晚，產(chǎn)品性能、生產(chǎn)水平和國際先進(jìn)水平相比還有明顯差距改革開放以來，隨著電子工業(yè)的高速發(fā)展，對半導(dǎo)體陶瓷的要求愈來愈高，發(fā)展半導(dǎo)體陶瓷正面臨著許多急待解決的重要問題，本文就半導(dǎo)體陶瓷國內(nèi)外現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢進(jìn)行探討，提出一些粗淺的看法進(jìn)行商榷，以期推動我國半導(dǎo)體陶瓷產(chǎn)業(yè)進(jìn)一步發(fā)展[[14-16]。正溫度系數(shù)熱敏陶瓷（PTC）和負(fù)溫度系數(shù)熱敏陶瓷（NTC）是目前應(yīng)用最為廣泛的兩類熱敏電阻。

　　PTC熱敏電阻器以BaTiO3或固溶體為主晶相的半導(dǎo)體陶瓷元件在一定的溫度范圍內(nèi)，其阻值隨溫度的增加而增加，表現(xiàn)出所謂的PTC效應(yīng)按材料居里點(diǎn)T可分為低溫、高溫，按阻值可分為低阻、高阻，按使用電壓可分為低壓、常壓和高壓，按曲線陡度可分為緩變型和開關(guān)型PTC熱敏電阻器的實用化基本上是從20世紀(jì)60年代開始的，到70年代中期得到了很大的發(fā)展，各種不同用途的PTC熱敏電阻元件相繼出現(xiàn)到目前為止，無論是工業(yè)電子設(shè)備，還是家用電器產(chǎn)品，幾乎到處都可以看到PTC熱敏電阻元件據(jù)世

　　界上最大的電子陶瓷生產(chǎn)公司之一的日本村田制作所報導(dǎo)，PTC產(chǎn)品的品種規(guī)格已達(dá)169不屯近年來，隨著通信技術(shù)的迅猛發(fā)展，對于程控電話交換機(jī)用PTC過電流保護(hù)元件移動電話石英晶體振蕩器用PTC'恒溫器等需求劇增。為了降低汽車尾氣排放和提高冷啟動速度，需要大量汽車?yán)鋯佑肞TC加熱兒另外，PTC熱敏陶瓷在彩電消瓷器，空調(diào)器，暖風(fēng)機(jī)，節(jié)能燈軟啟動等家用電器方面得到了普遍應(yīng)用。值得注意的是，PTC在航空航無雷達(dá)電子通信、儀器儀表等領(lǐng)域占有非常重要的地位PTC的表面貼裝元件已在逐步開發(fā)和生產(chǎn)[17-18]。

　　NTC熱敏電阻有三種不同類型的阻溫特性，一種是緩變型的熱敏電阻，另一種是負(fù)溫度突變型，又稱臨界溫度系數(shù)熱敏電阻(CTR)，在特定溫度內(nèi)，其阻值急劇下降再一種是阻溫特性為直線的陶瓷熱敏元件常溫(300℃)NTC熱敏陶瓷材料，大多數(shù)是尖晶石型氧化物半導(dǎo)體陶瓷，其中包括二元系材料及多元系材料二元系陶瓷材料主要有Mn0-Cu0-O2系、Mn0-CuO-O2系、Mn0-Ni0-O2系等金屬氧化物陶瓷三元系熱敏陶瓷材料主要有Mn-Co-Ni系、Mn-Cu-Ni系、Mn-Cu-Co系等含Mn的金屬氧化椒也有不含Mn的NTC熱敏陶瓷材料，如Cu-Ni系、Cu-Co-Ni系等這些氧化物按一定配比混合，經(jīng)燒結(jié)后，性能穩(wěn)定，可在空氣中直接使用，現(xiàn)在各國生產(chǎn)的負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻器，絕大部分是用這類陶瓷制成的。它們的電阻溫度系數(shù)約為(-1%--6%)/℃，工作溫度-60-300℃之間，廣泛用于測溫、控溫、補(bǔ)償、穩(wěn)壓、遙控、流量流速測量及時間延遲等技術(shù)領(lǐng)域目前，源于多層陶瓷電容器(MLCC)的獨(dú)石型結(jié)構(gòu)和工藝在敏感元件領(lǐng)域的移植是一個重要發(fā)展趨勢，NTC已實現(xiàn)0603、0805、12O6等標(biāo)準(zhǔn)尺寸規(guī)格，以適應(yīng)電子產(chǎn)品普遍采用的表面貼裝技術(shù)(SMT)[19-20]。

　　臨界溫度系數(shù)熱敏電阻(CRT)是一種具有開關(guān)特性的負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻，由于某些材料的轉(zhuǎn)變溫度較低，因此必須在低溫情況下使用。如果需要轉(zhuǎn)變溫度較高一些的CTR熱敏電阻，就必須攙雜一些氧化物(如Ca0 Sr0 Bad SO2 TiO2等)。利用這種熱敏電阻可以制成固態(tài)無觸點(diǎn)開關(guān)，具有廣泛的應(yīng)用前景。VO2系臨界溫度熱敏陶瓷已應(yīng)用于恒溫箱溫度控制、火災(zāi)報警和電路的過熱保護(hù)等[21-22]。

　　二 總結(jié)

　　我國在高性能功能陶瓷材料的研究方面已經(jīng)取得了一些成果，與國際先進(jìn)水平的差距正在縮小，一大批引進(jìn)產(chǎn)品已逐步被國產(chǎn)化，許多產(chǎn)品已受到國際上的重視，某些產(chǎn)品已經(jīng)出口。當(dāng)前我們正處在科學(xué)興國，以技術(shù)一一經(jīng)濟(jì)為核心的重要發(fā)展時期，新材

　　料已列為優(yōu)先發(fā)展的重要領(lǐng)域之一，信息通訊事業(yè)已引起高度重視毫無疑問，功能陶瓷有著美好的發(fā)展前景。

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