什么是陶瓷？陶瓷是除金属和高聚物以外的无机非金属材料的统称，是天然或人工合成的粉状化合物，经高温烧结而成的多晶固体材料。一般来说，陶瓷材料是由两种或两种以上的元素组成：往往是一种或一种以上的金属元素加上非金属元素组成。例如金属氧化物陶瓷，Al₂O₃，ZrO₂，MgO等，此外较为常见的陶瓷种类还有碳化物陶瓷、硼化物及氮化物陶瓷等。

从经典陶瓷到先进陶瓷应用非常广泛

差异的根本——原料配置不同

 

  原料不同是造就先进陶瓷与普通陶瓷不同的根源，传统陶瓷原料是“低配”，而先进陶瓷原料是“高配”。

  传统陶瓷，还有黏土陶瓷，普通陶瓷，还有西方人惯用表达的Classic ceramics(经典陶瓷)说的都是一类东西，这种陶瓷以天然硅酸盐矿物，如黏土(Al₂O₃、2SiO₂•2H₂O)、长石(K₂O•Al₂O₃•6SiO₂，Na₂O•Al₂O₃•6SiO₂)和石英(SiO₂)等为原料经成型、烧结而成，其组织中主晶相为通常是这样的的：莫来石(3Al₂O₃•2SiO₂)占比25-30%，玻璃相占35-60%，气相占1~3%。

  上述所说的传统陶瓷，其原料总结起来就是“天然”两个字，没有经过人工雕琢的天然原料始终难登大雅之堂，而先进陶瓷材料，在选材上更倾向使用人为调控的配方，采用人工精制的合成材料可以可控的实现某些性能（先机陶瓷能干的实在实在太多后文继续讲解）的需求，这些属于传统陶瓷的进阶版。先进陶瓷简单总结起来就是人们升级了自己制备陶瓷的技术，然后得到了性能可控功能可选的陶瓷材料。

先进陶瓷的进阶之路

  由于先进陶瓷制备工艺及原料选取方式与传统陶瓷有较大区别，为了区别两者，便有了先进陶瓷，精细陶瓷，特种陶瓷等叫法。

两者性能及应用区别在哪？

 

①传统陶瓷

 

  首先来看看传统陶瓷的性能特点：硬度高，不会氧化生锈，不导电，耐高温（1200℃），加工成型性好，成本低廉。但限于原料问题，传统陶瓷的玻璃相较多，强度较低，在较高的温度下易软化，因此耐高温及绝缘能力会有所限制。

  当不了宇宙最强的材料也不代表着就要不被重视，原料易得制备成本低的传统陶瓷广泛应用于日用陶瓷、建筑卫生陶瓷、陶瓷工艺品等领域，此外在工业上用的电瓷绝缘子和耐酸、碱的容器及反应塔管道如搪瓷反应釜、搪瓷储罐，搪瓷管道等都是传统陶瓷的身影。

②先进陶瓷

高温稳定性好（使用温度可高达2500℃），高硬度（广泛认可的世界上最坚硬的金刚石莫氏硬度是10，而氧化铝陶瓷莫氏硬度可达9），耐腐蚀性好（可用做强腐蚀介质输送的管道或者泵材料），热膨胀系数小（可用作轴承及机封材料，先进陶瓷材料体积受温度变化小有效防卡死），高耐磨（这个应用当数氮化硅陶瓷最为经典了，之前粉体圈便有为大家报导了“氮化硅陶瓷轴承用了十年几乎无损”的小资讯），除了具有绝佳的力学性能及热学性能以外，先进陶瓷的其他功能型的应用范畴也是数不胜数。例如陶瓷材料还有独特电学性能，从绝缘体（陶瓷一般都绝缘，先进陶瓷更是绝缘者居多，绝缘能力非凡）、半导体（好多先进陶瓷都是半导体，最火当属第三代半导体之王碳化硅也）到导电体（典型代表有氧化锆快离子导体）；此外透明陶瓷材料可用作高性能光学材料；氧化锆氧化铝等陶瓷具有很好的生物相容性可作为牙齿人工骨骼等；磁性陶瓷，主要是指铁氧体陶瓷，多属半导体，电阻率远大于一般金属磁性材料，具有涡流损失小的优点，在高频和微波技术领域，如雷达技术、通信技术、空间技术、电子计算机等方面都到了广泛的应用。

 

当然一种先进陶瓷陶瓷是不会具备这所有性质，生产上需根据实际需求有所取舍以获得想要性能的产品。

想了解更多先进陶瓷产业链相关资讯，请扫码关注“CAC广州先进陶瓷展”公众号

【CAC2021广州国际先进陶瓷产业链展览会】期待您的莅临

2021年09月16日-18日，与您相约广州保利世贸博览馆6号馆！

 

版权声明：本文为粉体圈原创作品，未经许可，不得转载，也不得歪曲、篡改或复制本文内容，否则本公司将依法追究法律责任。