先进陶瓷工艺学

第1章概述（1）

1.1陶瓷材料的定义（1）

1.2陶瓷材料的发展史（2）

1.3陶瓷材料的基本性能（3）

1.4典型陶瓷材料及其应用（3）

1.5陶瓷材料未来发展及关键问题（5）

第2章先进陶瓷制备基础（8）

2.1陶瓷的晶体结构（8）

2.1.1晶体学基础知识（8）

2.1.2陶瓷的晶体类型（11）

2.1.3陶瓷中典型的晶体结构（13）

2.1.4同质异晶体、异质同晶体与固溶体（17）

2.2陶瓷中的缺陷（18）

2.2.1点缺陷、线缺陷与面缺陷（18）

2.2.2氧化物陶瓷中的缺陷（21）

2.2.3陶瓷中的氧缺陷（22）

2.3陶瓷中的扩散（24）

2.3.1扩散定律（24）

2.3.2扩散机制（24）

2.4陶瓷的相图与相变（25）

2.4.1陶瓷的热力学基础（25）

2.4.2相图（26）

2.4.3相变（29）

2.5陶瓷的显微组织（30）

2.5.1单相陶瓷的显微结构（31）

2.5.2多相复合陶瓷的显微结构（32）

第3章先进陶瓷粉体制备技术（34）

3.1粉体的物理性能及表征（34）

3.1.1粉体粒度、粒度分布分析（34）

3.1.2粉体颗粒形貌分析（39）

3.1.3成分分析（40）

3.1.4粉体晶态的表征（42）

3.2粉体机械法制备工艺（43）

3.2.1气流粉碎机（44）

3.2.2行星式球磨机（45）

3.3粉体化学法制备工艺（45）

3.3.1固相合成法（45）

3.3.2液相合成法（48）

3.3.3气相合成法（53）

目录先进陶瓷工艺学第4章先进陶瓷成型技术（59）

4.1压制成型法（59）

4.1.1干压成型法（59）

4.1.2等静压成型法（60）

4.2塑性成型法（62）

4.2.1挤压成型法（62）

4.2.2轧膜成型法（63）

4.2.3注射成型法（64）

4.3浆料成型法（65）

4.3.1注浆成型法（65）

4.3.2注凝成型法（66）

4.3.3流延成型法（66）

4.4先进陶瓷成型技术新进展及趋势（67）

4.4.1离心沉积成型法（68）

4.4.2电泳沉积成型法（68）

4.4.3固体无模成型法（68）

第5章先进陶瓷烧结技术（75）

5.1烧结原理（75）

5.1.1烧结的定义（75）

5.1.2烧结的驱动力（76）

5.1.3烧结过程的传质机理（76）

5.1.4影响烧结的主要因素（80）

5.1.5晶粒生长及二次再结晶（80）

5.2传统烧结方法（83）

5.2.1热压烧结（83）

5.2.2热等静压烧结（84）

5.2.3反应烧结（85）

5.2.4微波烧结（85）

5.3新型烧结方法（86）

5.3.1火花等离子烧结（86）

5.3.2闪烧（89）

5.3.3选区激光烧结（90）

5.3.4感应烧结（91）

5.3.5传统烧结装置中的快速烧结（93）

5.3.6自蔓延高温合成法（94）

5.3.7冷烧结（94）

5.3.8超快高温烧结（95）

第6章先进陶瓷复合材料制备技术（98）

6.1基本概念和分类（98）

6.1.1陶瓷基复合材料（98）

6.1.2陶瓷基复合材料分类（98）

6.2复合陶瓷增韧补强机理（99）

6.2.1纳米颗粒强、韧化机理（100）

6.2.2晶须强、韧化机理（102）

6.2.3纤维强、韧化机理（103）

6.3陶瓷基复合材料的设计理论（105）

6.3.1晶须功能（105）

6.3.2晶须种类（105）

6.3.3晶须和基体材料之间的相容性（110）

6.3.4晶须/纤维陶瓷界面调控机理（110）

6.4陶瓷基复合材料的成型工艺（111）

6.4.1聚合物渗透热解（112）

6.4.2浆料浸渍（113）

6.4.3化学气相渗透（114）

6.4.4反应熔渗（116）

6.4.5浆料渗透（120）

6.4.6溶胶凝胶渗透（121）

6.4.7结合渗透法（122）

第7章先进陶瓷多孔材料制备技术（124）

7.1多孔陶瓷制备方法（126）

7.1.1部分烧结法（126）

7.1.2牺牲模板法（128）

7.1.3复制模板法（129）

7.1.4直接发泡法（131）

7.1.53D打印法（132）

7.1.6其他方法（134）

7.1.7多孔陶瓷制备方法的优缺点及未来发展方向（135）

7.2多孔陶瓷结构表征（136）

7.2.1直接观测法（136）

7.2.2显微法（138）

7.2.3压汞法（138）

7.2.4气体吸附法（139）

7.2.5排除法（140）

7.2.6蒸汽渗透法（141）

7.2.7小角度散射法（142）

7.3多孔陶瓷的应用（143）

7.3.1过滤材料和催化剂载体（143）

7.3.2保温隔热材料（143）

7.3.3生物材料（144）

7.3.4多孔陶瓷用于海水淡化（144）

7.3.5多孔陶瓷吸盘（144）

7.3.6节能环保型材料（145）

7.3.7吸音材料（145）

7.3.8海绵城市材料（145）

第8章先进热学陶瓷及制备工艺（148）

8.1超高温陶瓷（148）

8.2先进超高温陶瓷的分类（149）

8.2.1硼化物陶瓷（149）

8.2.2碳化物陶瓷（150）

8.2.3氮化物陶瓷（150）

8.2.4高熵陶瓷（150）

8.3超高温陶瓷材料的主要制备工艺（151）

8.3.1热压烧结（151）

8.3.2放电等离子烧结（151）

8.3.3反应热压烧结（151）

8.3.4无压烧结（152）

8.4高导热陶瓷（152）

8.4.1高导热陶瓷的基本性质（152）

8.4.2高导热陶瓷的分类（152）

8.4.3典型高导热陶瓷的制备方法（155）

8.5隔热陶瓷（158）

8.5.1隔热陶瓷的基本性质（158）

8.5.2隔热陶瓷的分类（159）

8.5.3典型隔热陶瓷的制备方法（160）

8.6低热膨胀陶瓷（161）

8.6.1低热膨胀陶瓷的基本性质（161）

8.6.2低热膨胀陶瓷的分类（161）

8.6.3典型低热膨胀陶瓷的制备方法（163）

第9章先进电学陶瓷及制备工艺（168）

9.1绝缘陶瓷（168）

9.1.1绝缘陶瓷的基本性能（169）

9.1.2典型绝缘陶瓷的制备工艺（170）

9.2电容器陶瓷（182）

9.2.1电容器陶瓷的基本性质（183）

9.2.2电容器陶瓷的分类（187）

9.2.3典型陶瓷电容器的制备工艺（192）

9.3铁电陶瓷（196）

9.3.1铁电陶瓷材料的基本性质（196）

9.3.2铁电陶瓷材料的分类（198）

9.3.3典型铁电陶瓷器件的制备工艺（203）

9.4半导体陶瓷（209）

9.4.1半导体陶瓷材料的基本性质（209）

9.4.2半导体陶瓷材料的分类（210）

9.4.3典型半导体陶瓷器件的制备工艺（216）

9.5离子陶瓷（219）

9.5.1离子陶瓷材料的基本性质（219）

9.5.2离子陶瓷材料的分类（221）

9.5.3典型离子陶瓷器件的制备工艺（224）

第10章先进陶瓷性能及测试技术（229）

10.1先进陶瓷力学性能及测试技术（229）

10.1.1抗拉强度（229）

10.1.2抗压强度（231）

10.1.3抗弯强度（232）

10.1.4弹性模量（232）

10.1.5断裂韧性（233）

10.2先进陶瓷光学性能及测试技术（233）

10.2.1吸收与透射（235）

10.2.2磷光（236）

10.2.3激光器（236）

10.3先进陶瓷介电性能及测试技术（236）

10.3.1电导率（236）

10.3.2介电常数（238）

10.3.3介质损耗（240）

10.3.4绝缘强度（242）

10.4先进陶瓷热学性能及测试技术（243）

10.4.1热容（243）

10.4.2热膨胀系数（248）

10.4.3导热率（249）

10.4.4抗热冲击性（254）

10.5先进陶瓷压电性能及测试技术（254）

10.5.1机械品质因数Qm（254）

10.5.2机电耦合系数（255）

10.5.3压电常数d33（255）参考文献（355）