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智能手机、液晶电视、电脑、汽车这些产品中都应用了众多尖端的先进技术,而陶瓷在其中同样不可或缺。例如,一部智能手机中使用的微型电子元器件——陶瓷电容器,就有数百上千个之多。但这类陶瓷并不是人们生活中常见的“瓷砖”“瓷碗”,它们是使用高精工艺生产出来的先进陶瓷。
那么,先进陶瓷是什么?有哪些特点和应用?让我们一同来看。
先进陶瓷与传统陶瓷的区别
陶瓷制品分为普通陶瓷与先进陶瓷两大类,其中的先进陶瓷,又称新型陶瓷、特种陶瓷、精细陶瓷、高技术陶瓷等,它是指采用高纯度、超细人工合成或精选的无机化合物为原料,具有精确的化学组成、精密的制造加工技术和结构设计,并具有优异的力学、声、光、热、电、生物等特性的陶瓷,在航空航天、电子信息、生物医药、高端装备制造等高端科技领域随处可见。
它们的主要区别如下:
先进陶瓷的分类及应用
先进陶瓷分为结构陶瓷和功能陶瓷两大类。结构陶瓷是指能作为工程结构材料使用的陶瓷,具有高强度、高硬度、高弹性模量、耐高温、耐磨损、耐腐蚀、抗氧化、抗热震等特性。功能陶瓷是具有电、磁、光、热、化学、生物等特性,且具有相互转换功能的一类陶瓷。功能陶瓷在先进陶瓷中约占70%的市场份额,其余为结构陶瓷。
先进陶瓷部分应用如下:
1、电子陶瓷:随着信息化产业、电子消费产业的快速发展,工业用电子产品、消费电子产品将保持快速发展趋势,对电子陶瓷的需求巨大,预计到年全球电子陶瓷需求将突破亿美元。电子陶瓷是先进陶瓷中最成熟的技术产品,占先进陶瓷市场份额的65%。主要用于芯片、电容、集成电路封装、传感器、绝缘体、铁磁体、压电陶瓷、半导体、超导等。主要材料有钛酸钡、氧化锌、钛锆酸铅、铌酸锂、氮化铝、二氧化锆和氧化铝等。
2、生物陶瓷
生物陶瓷是指直接作用于人体或者与人体相关的生物、医用、生物化学等的陶瓷材料,广义讲,凡属于生物工程的陶瓷材料统称为生物陶瓷。作为生物陶瓷材料应具备以下功能:代替人体内有病的或损伤的部分,作为人体先天性缺损部分的代用品,有助于人体内组织的恢复。
生物医用材料目前已成为各国科学家竞相研究和开发的热点,国内生物医学材料和制品70%-80%依赖进口,并基本属于仿制,我国的生物医用材料在全球的市场份额仅占2%,产品技术水平大多处于初级阶段。伴随社会人口的老龄化,到年,我国将需要人工关节80万套/年、血管支架万个/年、眼内人工晶体万个/年,对生物陶瓷材料需求将会大幅增加。
生物陶瓷除用于测量、诊断、治疗外,主要是作为生物硬组织的代用材料,可应用在骨科、整形外科、口腔外科、心血管外科、眼科、耳喉鼻科及普通外科等各个方面。
3、纳米陶瓷
近年来纳米陶瓷倍受人们
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