陶瓷電容器
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陶瓷電容器范文第1篇
摘 要：研究了SF6型高壓斷路器用陶瓷電容器的電極與引線之間的焊接技術，采用62Sn/36Pb/2Ag錫膏及相應的工藝措施，解決了以前用錫箔片焊接存在的工藝難控制、易堆錫、銀溶問題以及用環(huán)氧樹脂銀導電膠粘接存在的導電膠老化問題，獲得了工藝簡單且使焊接強度明顯提高的焊接方法。
關鍵詞：陶瓷電容器 引線 焊接 工藝
國內(nèi)某高壓開關廠550 kV級SF6型高壓斷路器是我國“七五”至“八五”計劃的重要科研項目，為其配套的高壓陶瓷電容器以前均采用進口件，為降低成本，推進該電容器國產(chǎn)化，我廠經(jīng)多年的研究，成功地開發(fā)了550kV級SF6型高壓斷路器用高壓陶瓷電容器。該電容器（外型見圖1）結構是在兩平行電極焊接φ18mm銅電極引線（簡稱引線），外涂絕緣漆，銅電極引線在電容器串聯(lián)裝配時起接觸導通作用，引線和電容器的焊接強度直接影響電容器的使用。在最初研制時，用錫焊把引線和銀電極連接，即在引線和銀電極間夾一層薄錫箔，然后加熱到230℃保溫30min使錫熔化，以達到焊接目的。此種方法因較難控制錫用量及錫熔化擴散方向，常因錫過量，結果在銀電極表面堆錫造成電容器裝配困難。另外，引線和電極間錫擴散不均造成引線部分虛焊，使焊接強度降低。過量的錫在高溫長時間熔解時造成銀溶入錫中，即“銀溶”現(xiàn)象，影響到電容器的電性能及焊接強度。
有人曾采用有機環(huán)氧樹脂加入導電性銀粉即導電膠，把引線和電極粘連的方法。此種方法雖暫時解決了堆錫，銀溶等問題，粘接的強度也暫時滿足了要求，但有機材料環(huán)氧樹脂隨著時間老化，使粘接的強度降低，引線在長期使用中存在潛在脫落的可能，從而使斷路器在運行中可能出現(xiàn)故障。
為解決這些問題，我們尋找一種材料，能適合片狀引線和電極之間的連接，強度高，工藝簡單，易控制材料用量，外形美觀，不影響電容器性能，通過反復試驗，選用62Sn/36Pb/2Ag糊狀錫膏焊接定位，并多次進行了試驗及性能測試。
陶瓷電容器范文第2篇
福建火炬電子科技股份公司（股票簡稱：火炬電子；股票代碼：603678）始創(chuàng)于1989年，是中國主要專業(yè)從事陶瓷電容器研發(fā)、生產(chǎn)、銷售和技術支持的企業(yè)。公司依托二十余年的專業(yè)經(jīng)驗，擁有多項具有知識產(chǎn)權的核心技術，是國家高新技術企業(yè)，福建省“十一五”規(guī)劃電子元器件發(fā)展支柱企業(yè)，福建省第二批創(chuàng)新型企業(yè)。目前已通過GJB9001軍工產(chǎn)品質(zhì)量體系認證、ISO9001質(zhì)量管理體系認證、ISO14001環(huán)境管理質(zhì)量體系認證以及OHSAS18001職業(yè)健康安全管理體系認證。
以“三高”為主的發(fā)展戰(zhàn)略
公司立足于陶瓷電容器行業(yè)，利用在技術、資質(zhì)、品牌、銷售渠道、服務等方面的優(yōu)勢，制定了火炬產(chǎn)品以“高技術含量、高可靠、高附加值”的“三高”為特征的差異化發(fā)展戰(zhàn)略，確定以軍用和民用工業(yè)大中型設備配套為重點，選擇性為民用消費類產(chǎn)品配套的市場定位。
公司將通過清晰的產(chǎn)品定位和市場定位，構建穩(wěn)定、獨特、高效的營銷模式，形成差異化競爭優(yōu)勢，力爭用三到五年的時間，實現(xiàn)成為中國市場上軍用和民用高端陶瓷電容器第一品牌的短期目標。
在鞏固公司在軍用和民用高端陶瓷電容器市場的領先地位的基礎上，公司將繼續(xù)加強技術創(chuàng)新、產(chǎn)品開發(fā)、人才引進和團隊建設、營銷網(wǎng)絡建設，同時借助資本市場，積極向具有渠道和技術協(xié)同效應的其他類型電容器產(chǎn)品延伸，力爭用五到十年的時間，成為中國軍用和民用高端電容器市場領先品牌，為中國電子信息和新材料產(chǎn)業(yè)的發(fā)展做出貢獻。
在軍工領域建立良好聲譽
火炬電子立足于“做專、做精”陶瓷電容器，采取差異化競爭策略，不單一追求產(chǎn)能和銷量，而從產(chǎn)品性能、質(zhì)量入手，走“高技術含量、高可靠和高附加值”的“三高”路線，采取優(yōu)先發(fā)展軍工用戶，重點發(fā)展民用工業(yè)類用戶，選擇性為民用消費類產(chǎn)品配套的用戶結構發(fā)展戰(zhàn)略。
經(jīng)過多年的努力，公司通過了嚴格的軍工市場所需資質(zhì)認證，并成為國內(nèi)首批通過“宇航級”多層陶瓷電容器產(chǎn)品認證的企業(yè)，打破了原先中國宇航級多層陶瓷電容器產(chǎn)品需要進口的局面，填補了一項國內(nèi)空白。公司產(chǎn)品已用于中國載人航天工程運載火箭項目，2011 年，中國運載火箭技術研究院為表彰公司為我國首次空間對接任務運載火箭發(fā)射成功做出貢獻，向公司頒發(fā)了“神箭”榮譽。2012 年，中國載人航天工程辦公室表彰公司為天宮一號與神舟八號交會對接任務圓滿成功做出貢獻。公司參與了4 項國家標準、30 多項國家軍用標準、行業(yè)軍用詳細規(guī)范的起草或修訂工作，并承擔了27 項軍工科研任務，在軍工領域建立了良好的市場聲譽，取得了較高的行業(yè)地位。
根據(jù)《中國陶瓷電容器市場競爭研究報告》，目前軍用MLCC 廠商已較為穩(wěn)定，公司自2009 年起連續(xù)五年均位列國內(nèi)軍用MLCC廠商銷售收入第二位。隨著公司產(chǎn)品質(zhì)量、技術含量的提升，軍工設備配套程度的逐步深入，越來越多的產(chǎn)品被列入軍用裝備采購計劃，將為公司未來數(shù)年軍工業(yè)務的發(fā)展提供保證。
具備技術及研發(fā)優(yōu)勢
截至 2013 年12 月31 日，公司擁有技術人員107 名，核心技術人員蔡明通、白蔭瑞、張子山等均具有豐富的行業(yè)經(jīng)驗和突出的業(yè)務成果。
其中，蔡明通為總裝備部軍用電子元器件標準化技術委員會委員，參與起草了《含宇航級多芯組多層瓷介電容器通用規(guī)范》等多項國家軍用標準、國家標準；白蔭瑞為教授級高級工程師，享受國務院政府特殊津貼，曾獲得省優(yōu)秀專家、有突出貢獻專家、福建省有突出貢獻科技工作者等榮譽稱號；張子山為高級工程師，福建省電子學會會員，主持并完成多項軍工科研任務，參與修訂《高可靠多層瓷介電容器通用規(guī)范》等多項國家軍用標準。
公司作為國家火炬計劃重點高新技術企業(yè)、國家高新技術產(chǎn)業(yè)化示范工程，經(jīng)過多年持續(xù)的研發(fā)投入，進行了大量的技術創(chuàng)新，共擁有61 項專利，形成了從產(chǎn)品設計、材料開發(fā)到生產(chǎn)工藝的一系列陶瓷電容器制造的核心技術，如“濕法淋幕成型一體化生產(chǎn)工藝”、“全自動懸浮式瓷膠移膜生產(chǎn)工藝”、“BX 材料配方”、“BP 高頻材料配方”等。公司充分認識本行業(yè)市場發(fā)展趨勢，根據(jù)整體發(fā)展規(guī)劃，通過不斷完善產(chǎn)品線、穩(wěn)定產(chǎn)品性能，提供技術標準、自主創(chuàng)新等一系列領先同行業(yè)廠商的差異化競爭策略，積累了一大批下游用戶，也推動了行業(yè)技術標準的提升，形成了較強的技術研發(fā)優(yōu)勢。
多種渠道自主創(chuàng)新研發(fā)模式
為配合技術研發(fā)，公司充分利用多種渠道開展自主創(chuàng)新，并取得了較好的成績：在電容器陶瓷介質(zhì)材料配方研發(fā)方面，公司通過3 年多的探索和努力，搭建實驗室中試生產(chǎn)試驗平臺，將實驗室500 克級的研究成果放大至10 千克的生產(chǎn)制樣量級，為公司在材料配方研發(fā)的穩(wěn)定性方面積累了豐富的實踐經(jīng)驗。
在新產(chǎn)品開發(fā)方面，以國家科研項目和市場新產(chǎn)品需求入手，多渠道收集產(chǎn)品開發(fā)信息，如公司吸收、消化國外先進技術，創(chuàng)新研發(fā)了多芯組陶瓷電容器，獲得了用戶的一致好評，取得了較好的經(jīng)濟效益。
發(fā)揮優(yōu)勢令業(yè)績持續(xù)增長
陶瓷電容器范文第3篇
關鍵詞：高壓并聯(lián)電容器；無功補償；補償裝置；熔斷器；繼電保護
中圖分類號：TM531 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2017）04-0134-01
對于整個電網(wǎng)系統(tǒng)而言，發(fā)生故障較多的設備便是電容器組，只有對電容器組實現(xiàn)有效的保護才能保證供電可靠性。要想使供電質(zhì)量得到顯著的提高，同時有效的降低無功損耗情況，目前普遍的補償方式便是進行無功率補償。
1 電容器保護
1.1 外部熔絲保護
要想避免電容器出現(xiàn)內(nèi)部絕緣損壞造成極間短路情況，應該為所有電容器分別裝置專用熔斷器，主要采用的是噴逐式和限流式兩種熔斷器，但是因為限流式熔斷器具有著更高的成本，所以通常情況下應該采用噴逐式作為主要的專用熔斷器[1]。熔斷器具有的額定電壓要保證超過被保護電容器應用的額定電壓，熔斷器的額定電流可以根據(jù)俠下式進行計算，即，其中I使熔斷器熔絲具有的額定電流，QC是電容器具有的額定電容，Ue是電容器應有的額定電壓。
1.2 繼電保護
目前我國電電容器裝置中主要采用的便是不接地星型作為基本接線方式，根據(jù)接地方式的不同可將繼電保護劃分成為零序電壓保護、零序電流保護、電壓差動保護以及橋式差電流保護等方式。本文以零序繼電保護方面的整定計算為例探討，
上述三式中的Udz是幼韉繆梗單位為V；Uch是差電壓，單位為V；ny是電壓互感器的變比；Klm是靈敏系數(shù)，取值范圍在1.25～1.5；Uex是電容器組具有的額定電壓，單位為V；K是由于故障所關閉的電容器數(shù)量；β是電容器出現(xiàn)擊穿元件的概率；N是每相電容器具有的串聯(lián)段數(shù)；M是每相各串聯(lián)段具有的并聯(lián)臺數(shù)。因為三相電容器存在不平衡與電網(wǎng)電壓存在不對稱情況，正常運行過程中將會具有不平衡零序電壓U0bp，因此要對其作出校驗，即Udz≥KkU0bp，其中Kk是可靠系數(shù)，取值范圍為1.3～1.5。
2 高壓并聯(lián)電容器補償成套裝置的二次保護
2.1 過電壓保護
電容器組正常運行時將會對其中的電壓作出限制，通常情況下，通過電容器組的電壓不可以大于1.2倍的電容器額定電壓，一旦電容器組長時間處于高壓狀態(tài)下極易導致出現(xiàn)擊穿現(xiàn)象。當前時期，我國電容器組中均安裝了母線過電壓保護設備，便是為了能夠避免出現(xiàn)由于母線電壓激增造成電容器組出現(xiàn)擊穿故障。電容器組通過安裝保護裝置，帶時限動作于信號。
過電壓保護可以根據(jù)下式進行計算，
其中，Udz是保護裝置具有的動作電壓，單位為V；K電容器組通過電壓和額定電壓具有的比值；Uem是電容器自身的額定電壓，單位為V；A是電容器組各項感抗和容抗的比，一般按照系統(tǒng)參照表使各個參數(shù)實現(xiàn)整定。
2.2 失壓保護
一旦系統(tǒng)出現(xiàn)線路故障，造成電容器組沒有帶能供應，在修復故障之后便會使電容器組中的母線帶電，這時電容器中的端子便會具有一定的參與電壓，而且該電壓將會大于0.2倍的電容器額定電壓，在這一情況下，電容器組中將會通過超過其所允許額定電壓的1.2倍，極易導致電容器發(fā)擊穿故障[2]。因此，要在其中安裝有相應的失壓保護設備。電容器組通過安裝保護裝置，帶時限動作于跳閘。
母線失壓保護可以按照下式進行計算：
其中，K是系統(tǒng)處于正常運行狀態(tài)時具有的最低電壓系數(shù)，一般取值為0.～0.5；n是電容器裝置具有的電壓互感變化比；Uhm是電容器組中的母線電壓，單位為V。
3 結語
采用二次保護后的設備能夠更加安全穩(wěn)定的運行，極少出現(xiàn)電容器保障與失火狀況，但是其中一種有著部分待解決的問題，希望今后相關的技術人員對其深入的研究與開發(fā)，使二次保護能夠很好的保障電力系統(tǒng)的運行，為人們提供更為高效與穩(wěn)定的帶能。
參考文獻
陶瓷電容器范文第4篇
LCM內(nèi)部結構
STN-LCD彩屏模塊的內(nèi)部結構如圖1所示，它的上部是一塊由偏光片、玻璃、液晶組成的LCD屏，其下是白光LED和背光板，還包括LCD的驅(qū)動IC，和給LCD驅(qū)動IC提供一個穩(wěn)定電源的低壓差穩(wěn)壓器（LDO），二到八顆白光LED，LED驅(qū)動的升壓穩(wěn)壓IC。
LCM電路結構
STN-LCD彩屏模塊的電路結構如圖2所示，外來電源Vcc經(jīng)LDO降壓穩(wěn)壓，向LCD驅(qū)動IC如三星的S6B33BOA提供工作電壓，驅(qū)動彩色STN-LCD的液晶顯示圖形和文字；外來電源Vcc經(jīng)電荷泵升壓穩(wěn)壓，向白光LED如99-21UWC提供恒定的恒壓、恒流電源，LED的白光經(jīng)背光板反射，使LCD液晶的65K色彩充分表現(xiàn)出來，LED的亮度直接影響LCD色彩的靚麗程度。
LCM主要光電器件
l Colour STN-LCD
l LCD Driver ： S6B33BOA
l LCD Driver LDO ：AAT3221-2.8V AAT3221-3.0V
l White LED ： 99-21UWC/TR8 99-215UWC/TR8
l LED Driver ： AAT3110 AAT3113 AAT3123 AAT3134 NCP5007 NCP5008/9
l Backlight Board
LCD
LCD液晶顯示器是英文Liquid Crystal Display的簡稱，LCD屬于平面顯示器的一種，依驅(qū)動方式來分類可分為靜態(tài)驅(qū)動（Static）、單純矩陣驅(qū)動（Simple Matrix）以及主動矩陣驅(qū)動（Active Matrix）三種。其中，被動矩陣型又可分為扭轉式向列型（Twisted Nematic；TN）、超扭轉式向列型（Super Twisted Nematic；STN）及其它被動矩陣驅(qū)動液晶顯示器；而主動矩陣型大致可區(qū)分為薄膜式晶體管型（Thin Film Transistor；TFT）及二端子二極管型（Metal/Insulator/Metal；MIM）二種方式。TN、STN及TFT型液晶顯示器因其利用液晶分子扭轉原理之不同，在視角、彩色、對比及動畫顯示品質(zhì)上有高低層次之差別，使其在產(chǎn)品的應用范圍分類亦有明顯區(qū)隔。以目前液晶顯示技術所應用的范圍以及層次而言，主動式矩陣驅(qū)動技術是以薄膜式晶體管型（TFT）為主流，多應用于筆記本電腦及動畫、影像處理產(chǎn)品。而單純矩陣驅(qū)動技術目前則以扭轉向列（TN）、以及超扭轉向列（STN）為主，STN液晶顯示器經(jīng)由彩色濾光片（color filter），可以分別顯示紅、綠、藍三原色，再經(jīng)由三原色比例之調(diào)和，可以顯示出全彩模式的真彩色。目前彩色STN-LCD的應用多以手機、PDA、數(shù)碼相機和視屏游戲機消費性產(chǎn)品以及文書處理器為主。
LCD驅(qū)動IC
LCD驅(qū)動IC多選用日立、三星公司產(chǎn)品，如三星公司的S6B33BOA是一顆具有很好性能/價格比的65K色彩飽和度的STN-LCD驅(qū)動IC。
由于手機、PDA、數(shù)碼相機和視屏游戲機消費性產(chǎn)品都是以電池為電源的，隨著使用時間的增長，電源電壓波動較大，LCD驅(qū)動IC需要一個穩(wěn)定的工作電壓，因此設計電路時往往經(jīng)由一個低壓差穩(wěn)壓器(LDO)提供一個穩(wěn)定的2.8V或3.0V電壓，如AAT3221。
白光LED
按背光源的設計要求，需要前降電壓（VF）、前降電流（IF）小，亮度高（500-1800mcd）的白光LED。以手機LCM為例，目前都使用3--4顆白光LED，隨著LED的亮度增加和手機廠商要求降低成本和功耗，予計到2004年中LCM都會選用2顆高亮度白光LED（1200—2000mcd）。PDA和Smartphone由于LCD屏較大會按需要使用4--8顆白光LED。
EL 99-21/215UCW/TR8是具有很好性能/價格比、自帶反射鏡的白光SMDLED，其亮度分為T、S、R三個等級，T為720-1000 mcd，S為500-720 mcd，都是在手機LCD背光適用之列。其品質(zhì)等同于NACW215 / NSCW335。
LED驅(qū)動
白光LED的驅(qū)動需要供給恒定的電壓或恒定的電流，而手機電源一開始工作電壓就往下降，因而需要升壓器件升壓、穩(wěn)壓。為了減少升壓器件的工作頻率對手機射頻（RF）的影響，一般選用以電容器為電能傳遞中間體的電容式電荷泵；以電感器為電能傳遞中間體的升壓器能輸出較高電壓。
電容式電荷泵的效率按其升壓方法分有倍頻和分數(shù)倍頻二種，前者效率約90%，后者效率約93-95%；電感式升壓器效率約83-85%；電容式電荷泵按其輸出分有恒壓輸出、恒流輸出；按其對LED驅(qū)動的方法分有并聯(lián)恒壓驅(qū)動、單個恒流驅(qū)動、串聯(lián)恒流驅(qū)動；電感式升壓器都是恒流輸出，輸出電壓較高，對LED串聯(lián)驅(qū)動。
倍頻升壓的電容式電荷泵如AAT3110，5V恒壓輸出，最大電流120mA，并聯(lián)驅(qū)動LED，如圖3所示。
分數(shù)倍頻升壓的電容式電荷泵如AAT3113，有4-6路恒流輸出，每路能輸出20mA電流，單個恒流驅(qū)動LED，具有32級調(diào)光功能，如圖4所示。AAT3134將輸出DAC模塊分成二塊，其輸出可分別驅(qū)動雙屏顯示的大小LCM模塊。
NCP5009是帶光敏傳感器的背光LED驅(qū)動升壓器，適用于自動調(diào)光的高檔手機LCM，對LED串聯(lián)驅(qū)動，如圖5所示。NCP5007是可恒流驅(qū)動5顆串聯(lián)的LED、PWM調(diào)光的背光LED驅(qū)動升壓器，如圖6所示。
新型的電荷泵、升壓器輸出端內(nèi)部都內(nèi)置MOSFET，可動態(tài)地調(diào)整負載內(nèi)阻，省卻為平衡由于LED內(nèi)阻不一需要外加的勻流電阻；
開關工作頻高的電容式電荷泵其所需的濾波電容器容量也小，對RF的干擾也小。
陶瓷電容器范文第5篇
陶瓷材料一般分為傳統(tǒng)陶瓷和現(xiàn)代技術陶瓷兩大類。傳統(tǒng)陶瓷是指用天然硅酸鹽粉末(如黏土、高嶺土等)為原料生產(chǎn)的產(chǎn)品。因為原料的成分混雜和產(chǎn)品的性能波動大，僅用于餐具、日用容器、工藝品以及普通建筑材料(如地磚、水泥等)，而不適用于工業(yè)用途。現(xiàn)代技術陶瓷是根據(jù)所要求的產(chǎn)品性能，通過嚴格的成份和生產(chǎn)工藝控制而制造出來的高性能材料，主要用于高溫和腐蝕介質(zhì)環(huán)境，是現(xiàn)代材料科學發(fā)展最活躍的領域之一。下面對現(xiàn)代技術陶瓷三個主要領域:結構陶瓷、陶瓷基復合材料和功能陶瓷作一簡單介紹。
一、結構陶瓷
同金屬材料相比，陶瓷的最大優(yōu)點是優(yōu)異的高溫機械性能、耐化學腐蝕、耐高溫氧化、耐磨損、比重小(約為金屬的1/3)，因而在許多場合逐漸取代昂貴的超高合金鋼或被應用到金屬材料根本無法勝任的場合，如發(fā)動機氣缸套、軸瓦、密封圈、陶瓷切削刀具等。結構陶瓷可分為三大類;氧化物陶瓷、非氧化物陶瓷和玻璃陶瓷。
1、氧化物陶瓷
主要包括氧化鋁、氧化錯、莫來石和欽酸鋁。氧化物陶瓷最突出優(yōu)點是不存在氧化問題，原料價格低廉，生產(chǎn)工藝簡單。氧化鋁和氧化錯具有優(yōu)異的室溫機械性能，高硬度和耐化學腐蝕性，主要缺點是在1000℃以上高溫蠕變速率高，機械性能顯著降低。氧化鋁和氧化錯主要應用于陶瓷切削刀具、陶瓷磨料球、高溫爐管、密封圈和玻璃熔化池內(nèi)襯等。莫來石室溫強度屬中等水平，但它在1400℃仍能保持這一強度水平，并且高溫蠕變速率極低，因此被認為是陶瓷發(fā)動機的主要候選材料之一。上述三種氧化物也可制成泡沫或纖維狀用于高溫保溫材料。鈦酸鋁陶瓷體內(nèi)存在廣泛的微裂紋，因而具有極低的熱膨脹系數(shù)和熱傳導率。它的主要缺點是強度低，無法單獨作為受力元件，所以一般用它加工內(nèi)襯用作保溫、耐熱沖擊元件，并已在陶瓷發(fā)動機上得到應用。
2、非氧化物陶瓷
主要包括碳化硅、氮化硅和賽龍(SIALON)。同氧化物陶瓷不同，非氧化物陶瓷原子間主要是以共價鍵結合在一起，因而具有較高的硬度、模量、蠕變抗力，并且能把這些性能的大部分保持到高溫，這是氧化物陶瓷無法比擬的。但它們的燒結非常困難，必須在極高溫度（1500～2500℃)并有燒結助劑存在的情況下才能獲得較高密度的產(chǎn)品，有時必須借助熱壓燒結法才能達到希望的密度(＞95%)，所以非氧化物陶瓷的生產(chǎn)成本一般比氧化物陶瓷高。
這些含硅的非氧化物陶瓷還具有極佳的高溫耐蝕性和抗氧化性，因此一直是陶瓷發(fā)動機的最重要材料，目前已經(jīng)取代了許多超高合金鋼部件。現(xiàn)有最佳超高合金鋼的使用溫度低于1100℃，而發(fā)動機燃料燃燒的溫度在1300℃以上，因而普遍采用高壓水強制制冷。待非氧化物陶瓷代替超高合金鋼后，燃燒溫度可提高到1400℃以上，并且不需要水冷系統(tǒng)，這在能源利用和環(huán)保方面具有重要的戰(zhàn)略意義。
非氧化物陶瓷也廣泛應用于陶瓷切削刀具。同氧化物陶瓷相比，其成本較高，但高溫韌性、強度、硬度、蠕變抗力優(yōu)異得多，并且刀具壽命長、允許切削速度高，因而在刀具市場占有日益重要地位。它的應用領域還包括輕質(zhì)無陶瓷軸承、密封件、窯具和磨球等。
3、玻璃陶瓷
玻璃和陶瓷的主要區(qū)別在于結晶度，玻璃是非晶態(tài)而陶瓷是多晶材料。玻璃在遠低于熔點以前存在明顯的軟化，而陶瓷的軟化溫度同熔點很接近，因而陶瓷的機械性能和使用溫度要比玻璃高得多。玻璃的突出優(yōu)點是可在玻璃軟化溫度和熔點之間進行各種成型，工藝簡單而且成本低。玻璃陶瓷兼具玻璃的工藝性能和陶瓷的機械性能，它利用玻璃成型技術制造產(chǎn)品，然后高溫結晶化處理獲得陶瓷。工業(yè)玻璃陶瓷體系有鎂一鋁一硅酸鹽、鋰一鎂一鋁一硅酸鹽和鈣一鎂一鋁一硅酸鹽系列，它們常被用來制造耐高溫和熱沖擊產(chǎn)品，如炊具。此外它們作為建筑裝飾材料正得到越來越廣泛的應用，如地板、裝飾玻璃。
二、陶瓷基復合材料
復合材料是為了達到某些性能指標將兩種或兩種以上不同材料混合在一起制成的多相材料，它具有其中任何一相所不具備的綜合性能。陶瓷材料的最大缺點是韌性低，使用時會產(chǎn)生不可預測的突然性斷裂，陶瓷基復合材料主要是為了改善陶瓷韌性。基于提高韌性的陶瓷基復合材料主要有兩類:氧化錯相變增韌和陶瓷纖維強化復合材料。
氧化鋯相變增韌復合材料是把部分穩(wěn)定的氧化鋯粉末同其它陶瓷粉末(如氧化鋁、氮化硅或莫來石)混合后制成的高韌性材料，其斷裂韌性可以達到10Mpa，以上，而一般陶瓷的韌性僅有3Mpa左右。這類材料在陶瓷切削刀具方面得到了非常廣泛的應用。
纖維強化被認為是提高陶瓷韌性最有效和最有前途的方法。纖維強度一般比基體高得多.所以它對基體具有強化作用;同時纖維具有顯著阻礙裂紋擴展的能力，從而提高材料的韌性。目前韌性最高的陶瓷就是纖維強化的復合材料，例如碳化硅長纖維強化的碳化硅基復合材料韌性高達30 Mpa以上，比燒結碳化硅的韌性提高十倍.但因為這類材料價格昂貴，目前僅在軍械和航空航天領域得到應用。另一引人注目的增強材料是陶瓷晶須。晶須是尺寸非常小但近乎完美的纖維狀單晶體.其強度和模量接近材料的理論值，極適用于陶瓷的強化。目前這類材料在陶瓷切削刀具方面已經(jīng)得到廣泛應用，主要體系有碳化硅晶須一氧化鋁一氧化鉛、碳化硅晶須一氧化鋁和碳化硅晶須一氮化硅。
三、功能陶瓷
功能陶瓷是具有光、電、熱或磁特性的陶瓷，已經(jīng)具有極高的產(chǎn)業(yè)化程度。下面簡介幾類主要功能陶瓷的性能。
1、導電性能
陶瓷材料具有非常廣泛的導電區(qū)間，從絕緣體到半導體、超導體。大多數(shù)陶瓷具有優(yōu)異的電絕緣性，因而被廣泛用于電絕緣體。半導體分為電子型和離子型半導體，以晶體管集成電路為代表的是電子型半導體。離子型半導體僅對某些特殊的帶電離子具有傳導作用，最具有代表性的是穩(wěn)定氧化鋯和β一氧化鋁。穩(wěn)定氧化鉆僅對氧離子具有傳導作用，主要產(chǎn)品有氧傳感器(主要用來測定發(fā)動機的燃燒效率或鋼水中氧濃度)、氧泵(從空氣中獲得純氧)和燃料電池。β一氧化鋁僅對鈉離子具有傳導作用，主要用來制造鈉一硫電池，其特點是高效率、對環(huán)境無危害和可以反復充電。陶瓷超導體是近10年才發(fā)展起來的.它的臨界超導轉化溫度在所有類超導體中最高，已經(jīng)達到液氮溫度以上。典型的陶瓷超導體為釔一鋇一銅一氧系列材料，已經(jīng)在計算機、精密儀器領域得到廣泛應用。
2、介電性能
大多數(shù)陶瓷具有優(yōu)異的介電性能，表現(xiàn)在其較高的介電常數(shù)和低介電損耗。介電陶瓷的主要應用之一是陶瓷電容器。現(xiàn)代電容器介電陶瓷主要是以鈦酸鋇為基體的材料。當鋇或鈦離子被其它金屬原子置換后，會得到具有不同介電性能的電介質(zhì)。認酸鈦基電介質(zhì)的介電常數(shù)高達l000以上，而過去使用的云母小于10，所以用鈦酸鋇制成的電容器具有體積小、電儲存能力高等特點。鈦酸鋇基電介質(zhì)還具有優(yōu)異的正電效應。當溫度低于某一臨界值時呈半導體鐘電狀態(tài)，但當溫度超過這一臨界值時，電阻率突然增加到倍成為絕緣體。利用這一效應的產(chǎn)品有電路限流元件和恒溫電阻加熱元件。許多陶瓷，如錯鈦酸錯，具有顯著壓電效應。當在陶瓷上施加外力時，會產(chǎn)生一個相應的電信號，反之亦然，從而實現(xiàn)機械能和電能的相互轉換。壓電陶瓷用途極其廣泛，產(chǎn)品有壓力傳感元件、超聲波發(fā)生器等。
3、光學性能
陶瓷在光學方面的應用主要包括光吸收陶瓷、透光陶瓷、陶瓷光信號發(fā)生器和光導纖維。利用陶瓷光吸收特性在日常生活中隨處可見.如涂料、陶瓷釉和琺瑯。核工業(yè)中，利用含鉛、鋇等重離子陶瓷吸收和固定核輻射波在核廢料處理方面應用非常廣泛。陶瓷也可被制造用來透過不同波長的光線，其中最重要的就是紅外線透射陶瓷，它僅允許紅外光線透過，被用來制造紅外窗口，在武器、航空航天領域和高技術設備上得到廣泛應用。這類材料的典型代表有硫化鋅陶瓷和莫來石等.陶瓷還是固體激光發(fā)生器的重要材料，典型代表有紅寶石激光器和憶榴石激光器。光導纖維是現(xiàn)代通訊信號的主要傳輸媒介，它是用高純二氧化硅制成的，具有信號損耗低、高保真性、容量大等特性，是金屬信號傳愉線無法比擬的。
4、磁學性能
金屬和合金磁性材料具有電阻率低、損耗大的特性，尤其在高頻下更是如此，已經(jīng)無法滿足現(xiàn)代科技發(fā)展的需要。相比之下，陶瓷磁性材料有電阻率高、損耗低、磁性范圍廣泛等特性.陶瓷磁性材料的代表為鐵氧體一種含鐵的復合氧化物。通過對成份的嚴格控制，可以制造出軟磁材料、硬磁材料和矩磁材料。軟磁材料的磁導率高，飽和磁感應強度大，磁損耗低.主要用于電感線圈、小型變壓器、錄音磁頭等部件。典型的軟磁材料有鎳一鋅、錳一鋅和鋰一鋅鐵氧體。硬磁材料的特性是剩磁大、矯頑力大、不易退磁，主要應用為永久磁體，代表材料為鐵酸鋇。矩磁材料的剩余磁感應強度非常接近于飽和磁感應強度.它是因磁滯回線呈矩形而得名，主要應用于現(xiàn)代大型計算機邏輯元件和開關元件，代表材料為鎂一錳鐵氧體。
四、廈門大學材料系現(xiàn)代技術陶瓷研究現(xiàn)狀
廈門大學材料系前身為廈門大學化學系材料化學專業(yè)，1997年從化學系獨立出來。現(xiàn)代陶瓷的研究開始于1985年.已有多名歸國博士先后加人并從事這一國際前沿性的理論和應用方面的研究工作。現(xiàn)將主要研究領域及進展簡介如下:
1、結構陶瓷及陶瓷基復合材料
主要從事碳化硅晶須強化陶瓷叢復合材料的研究。選用的基體材料為碳化硅一氧化鋁和氮化硅一氧化鋁.目標產(chǎn)品為陶瓷切削刀具。由于采用晶須可控定向技術.使復合材料的強度、模量和韌性顯著提高。目前這一成果已經(jīng)申報國家專利。
此外，將上述晶須可控定向技術應用到陶瓷晶須強化的聚合物基復合材料中，晶須選用廉價的欽酸鉀，基體選用聚氯乙烯或聚四氟乙烯等。同傳統(tǒng)纖維強化復合材料相比，產(chǎn)品的強度和模量大幅度提高，并可用現(xiàn)有的工業(yè)設備生產(chǎn)。產(chǎn)品主要用于工業(yè)管道、化工容器等。
