精细陶瓷 (fine ceramics)

采用优质化工原料或高纯合成原料和精细的陶瓷制备工艺，控制其化学组成和微观组织，所获得的具有优异物理、化学特性和精密外形尺寸的陶瓷材料。它是相对于传统陶瓷而言的。又称先进陶瓷(advanc，edceramics)、新型陶瓷(new ceramics)、高技术陶瓷(high-tech ceramics)、高性能陶瓷(high performance  ceramics)、特种陶瓷(special ceramics)等。

简史  陶瓷是中华文化的杰出成就之-，早在8000年前，中国就能用泥土塑造成各种器皿素坯，再在火堆中烧制成陶器。它具有-定的强度但含有较多气孔，是未完全烧结的制品。由于在原料上采用了含氧化铝量较高的瓷土、釉的发明以及高温技术的改进等几个方面的促进，使陶瓷由陶器阶段步入了瓷器阶段，这是陶瓷史中的-个重要进程。从原始瓷的出现到传统陶瓷，-直持续了4000余年。从20世纪以来，特别是在第二次世界大战之后，陶瓷研究的发展才从传统陶瓷阶段步入精细陶瓷阶段。这主要是由于以下7个因素所促成的：(1)原料纯化。从传统陶瓷以天然矿物原料为主发展到用高纯原料或高纯的合成化合物。(2)陶瓷工艺的进步。在传统陶瓷工艺基础上发展和创造出新的工艺技术，如：成形技术上的等静压、热压注、注射、离心注浆、压力注浆、压力渗滤和流延成膜等；在烧成方法上的热压烧结、热等静压烧结、反应烧结、快速烧结、微波烧结、等离子体烧结、自蔓延烧结等。(3)陶瓷科学理论的发展，为陶瓷工艺提供了科学依据和指导。(4)显微结构分析技术的进步，使人们能更深化了解结构、组成和性能的关系，从而对陶瓷技术起指导作用。(5)对陶瓷材料更广泛、深入的性能研究，大大拓宽了其应用范围。(6)陶瓷材料无损评估技术的发展，加强了使用上的可靠性。(7)相邻学科的发展对陶瓷科学的进步起到了推动作用。但是应该指出，这-阶段的精细陶瓷，从原料、显微结构中所体现的晶粒、晶界、气孔、缺陷等在尺度上还只是处在微米级的水平。因此可以称之为微米级精细陶瓷。

分类  精细陶瓷从性能上可以分为结构陶瓷和功能陶瓷两大类。结构陶瓷是以力学性能为主的-大类陶瓷，特别适合于高温下应用。功能陶瓷则主要利用材料的电、磁、光、声、热和力学性能及其耦合效应，如：绝缘陶瓷、介电陶瓷、半导体陶瓷、导体陶瓷、超导陶瓷、铁电陶瓷、压电陶瓷、正(或负)温度系数陶瓷(PTC或NTC)、敏感陶瓷、快离子导体陶瓷等。

此外，为改善陶瓷的力学性能、抗热冲击等性能，开发了由-种或几种陶瓷与金属或合金所组成的金属陶瓷(cermet)材料，它兼有金属和陶瓷的-些特性，富有实用的功能价值。还值得注意的是，由于某些陶瓷材料的强度、耐磨性，特别是对生物体的相容性和活性，使它们非常适合于用作人工牙齿、牙根、人工骨等而被称之为生物陶瓷(bio ceramics)，它是-门新的交叉学科，也是近年来材料科学家和医学家广泛关注的研究内容。

展望  陶瓷研究的发展，主要有3个方面：(1)从20世纪90年代初期，已开始步入纳米陶瓷(nano ceramics)阶段。所谓纳米陶瓷，首先所用原料的粒度是纳米量级的粉体，其次在显微结构中所体现的晶粒、晶界、气孔和缺陷分布也都处在纳米级水平，即在10^1±1nm的范围。纳米陶瓷的出现将引起陶瓷工艺、陶瓷科学、陶瓷材料的性能和应用的变革性发展。颗粒和晶粒降到纳米级的水平，由于表面和界面非常大，陶瓷中的晶粒相与晶界相在量的方面几乎处于同等的水平，晶界对材料性能的影响相对成为主导因素，这些使现有的陶瓷工艺以及陶瓷科学的理论都将不能完全适应，必将引起整个陶瓷研究领域的扩展，从而给陶瓷的工艺、陶瓷学的研究、陶瓷的性能及应用带来更多更新的内容。

(2)向多相复合陶瓷方向发展。多相复合陶瓷有以下6种类型：第一，纤维或晶须补强陶瓷复合材料。它是以陶瓷为基体，加入多种组分的纤维或晶须作为补强剂所组成的多相结构的复合材料；有些晶须可在特定的制备工艺条件下，在陶瓷基体中生成，以期达到自补强的目的。第二，颗粒弥散型复合陶瓷。它是在陶瓷基体中加入弥散的不同化学组成的第二相颗粒所组成的复合陶瓷。第三，两种晶型复合的复相陶瓷。它是由同-种化学组成的物质，采取适当的工艺控制，得到不同晶型和不同晶粒形貌的复相陶瓷，也可达到自补强的目的。第四，有机和无机复合的复相陶瓷。第五，陶瓷与金属复合的复相陶瓷(金属陶瓷)的进-步发展。第六，多层次复合陶瓷材料(包括固溶强化、纳米复合、微米复合、宏观复合)。

(3)陶瓷材料的设计正在稳步取得进展。由于陶瓷相图研究的逐步完善、陶瓷材料的组成-显微结构-性能之间关系知识的积累、陶瓷材料致密化过程理论的发展以及陶瓷工艺学上的进程等都为优化工艺设计提拘ju供了可能，以使陶瓷产品性能能满足预期的使用要求。陶瓷材料，今后将朝着更加微观的方向发展。

上述3个发展趋势的良好结合，今后将获得-系列具有高性能和独特性能的陶瓷材料，在各个领域中得到更广和更新的应用。