1.普通陶瓷

普通陶瓷是用黏土、长石和石英等天然原料，经粉碎配制、坯料成型，高温烧结而成的，这类陶瓷称为硅酸盐陶瓷，其性能取决于三种原料的纯度、粒度与比例。

普通陶瓷质地坚硬，不会氧化生锈，不导电，能耐1 200 ℃高温，加工成型性好，成本低廉，强度较低，耐高温性和绝缘性不如特种陶瓷。我们可用加入MgO、ZnO、BeO、Cr2O3的方法来提高其强度和耐碱抗力； 加入Al2O3、ZrO2 等以提高其强度和热稳定性； 加入滑石或镁砂以降低其热膨胀系数； 加入SiC 以提高其导热性和强度。

工业普通陶瓷主要用于电气、化工、建筑、纺织等部门，如用于装饰板、卫生间装置及器具等的日用陶瓷和建筑陶瓷； 用于化工、制药、食品等工业级实验室中的管道设备、耐蚀容器及实验器皿等的化工陶瓷； 用于电器等的绝缘陶瓷等。

2.特种陶瓷

1） 氧化铝陶瓷

氧化铝陶瓷是以Al2O3 为主要成分，含有少量SiO2 的陶瓷，又称高铝陶瓷。其根据Al2O3 含量不同分为75 瓷（75%Al2O3，又称刚玉一莫来石瓷）、95 瓷（95%Al2O3） 和99瓷（99%Al2O3），后两者又称刚玉瓷。氧化铝含量提高，陶瓷性能也随之提高。

氧化铝陶瓷耐高温性能好，在氧化性气氛中可耐1 950 ℃高温，被广泛用作耐火材料，如耐火砖、坩埚、热偶套管等。微晶刚玉的硬度极高（仅次于金刚石），并且其红硬性达到1 200 ℃，可用于制造淬火钢的切削刀具、金属拔丝模等。氧化铝陶瓷还具有良好的电绝缘性能及耐磨性，强度比普通陶瓷高2 ～5 倍，因此，可用于制造内燃机的火花塞、火箭、导弹的导流罩及轴承等。

2） 氧化铍陶瓷

氧化铍陶瓷在还原性气相条件下特别稳定，其导热性极好（与铝相近），故抗热冲击性能好，可用作高频电炉坩埚和高温绝缘子等电子元件，以及用于激光管、晶体管散热片、集成电路基片等； 铍的吸收中子截面小，故氧化铍还是核反应堆的中子减速剂和反射材料。但氧化铍粉末及其蒸汽有剧毒，在生产和应用中应加倍注意。

3） 氧化锆陶瓷

氧化锆陶瓷的熔点在2 700 ℃以上，耐2 300 ℃高温，推荐使用温度为2 000 ℃～2 200 ℃。氧化锆陶瓷能抗熔融金属的侵蚀，常用作铂、锗等金属的冶炼坩埚和1 800 ℃以上的发热体及炉子、反应堆绝热材料等； 氧化锆作添加剂可大大提高陶瓷材料的强度和韧性，氧化锆增韧陶瓷可替代金属制造模具、拉丝模、泵叶轮和汽车零件（如凸轮、推杆、连杆） 等。

4） 氮化硅陶瓷

氮化硅陶瓷是以Si3N4 为主要成分的陶瓷，根据制作方法可分为热压烧结陶瓷和反应烧结陶瓷。

氮化硅陶瓷硬度高，摩擦系数小，耐磨性好，抗热振性大大高于其他陶瓷。它具有优良的化学稳定性，能耐除氢氟酸、氢氧化钠外的其他酸和碱性溶液的腐蚀，以及抗熔融金属的侵蚀。它还具有优良的绝缘性能。

热压烧结氮化硅陶瓷的强度、韧性都高于反应烧结氮化硅陶瓷，主要用于制造形状简单、精度要求不高的零件，如切削刀具、高温轴承等。反应烧结氮化硅陶瓷用于制造形状复杂、精度要求高的零件，以及要求耐磨、耐蚀、耐热、绝缘的制品，如泵密封环、热电偶套、高温轴套、电热塞、增压器转子、缸套、活塞顶、电磁泵管道和阀门等。氮化硅陶瓷还是制造新型陶瓷发动机的重要材料。

5） 氮化硼陶瓷

氮化硼陶瓷的主晶相为BN，也是共价晶体，是六方晶系，其结构与石墨相似，故有“白石墨” 之称。其具有良好的耐热性、高温绝缘性，是理想的高温绝缘材料，在2 000 ℃仍是绝缘体； 导热性好，其导热性与不锈钢相当，是良好的散热材料； 膨胀系数小，比金属和其他陶瓷低得多，故其抗热振性、热稳定性和化学稳定性好，能抵抗Fe、Al、Ni 等熔融金属的侵蚀； 硬度较其他陶瓷低，可进行热切削加工，并有自润滑性。

氮化硼陶瓷可用于制造熔炼半导体的坩埚、冶金用的高温容器、半导体散热绝缘零件、高温绝缘材料、高温轴承、热电偶套、玻璃成型模具等。

六方晶系的BN 晶体用碱金属或碱土金属等作为催化剂，在1 500 ℃～2 000 ℃、6 000 ～9 000 MPa 压力下转变为立方晶系的BN，结构牢固，硬度和金刚石相近，是优良的耐磨材料。目前，立方晶系的BN 只用作磨料和制造金属切削刀具。(www.daowen.com)

此外，特种陶瓷还有压电陶瓷、磁性陶瓷、过滤陶瓷、透明陶瓷和电解陶瓷等。

6） 碳化硅陶瓷

碳化硅（SiC） 陶瓷的最大特点是高温强度高，在1 400 ℃时抗弯强度仍达500 ～600 MPa，热压碳化硅是目前高温强度最高的陶瓷，且其导热性好，仅次于BeO 陶瓷，热稳定性、耐蚀性、耐磨性也很好，主要用于制造热电偶套管、炉管、火箭喷管的喷嘴，以及高温轴承、高温热交换器、密封圈和核燃料的包封材料等。

7） 碳化硼陶瓷

碳化硼陶瓷的硬度极高，抗磨粒磨损能力很强，最重要的用途是用作磨料和制造磨具，有时用于制作超硬工具材料。碳化硼陶瓷能耐酸、碱腐蚀，熔点达2 450 ℃，高温下会快速氧化，并与熔融钢铁材料发生反应，使用温度限定在980 ℃以下。

8） 硼化物陶瓷

硼化物陶瓷有硼化铬、硼化钼、硼化钛、硼化钨和硼化锆等。其具有高硬度，同时具有较好的耐化学侵蚀能力。硼化物陶瓷的熔点范围为1 800 ℃～2 500 ℃，比起碳化物陶瓷，硼化物陶瓷具有较高的抗高温氧化性能，使用温度达400 ℃。硼化物陶瓷主要用于制造高温轴承、内燃机喷嘴、各种高温器件、处理熔融非铁金属的器件等。各种硼化物陶瓷还用作电触点材料。

伴随着各种新型材料的出现，离子陶瓷、压电陶瓷、导电陶瓷、光学陶瓷、敏感陶瓷（如光敏、气敏、热敏、湿敏等）、激光陶瓷、超导陶瓷等性能各异的功能陶瓷也在不断地涌现，在各个领域发挥着巨大的作用。

任务回顾

激光已经渐渐地渗入我们的生活中了，那在产生激光时会用到什么材料，其会有什么性能呢？

任务实施

要求产生激光时用到的材料能把各种泵浦（电、光、射线） 能量转换成激光。目前常用的固体激光材料分为两类： 一类是以电激励为主的半导体激光材料； 另一类是通过分立发光中心吸收光泵能量后转换成激光输出的发光材料。

激光透明陶瓷是在近年来蓬勃发展起来的新型激光材料。目前，市场上的激光材料以钕钇铝石榴石单晶和钕玻璃为主。透明陶瓷作为激光材料，和单晶相比，其具有掺杂浓度高、掺杂均匀性好、烧结温度低、周期短、成本低、质量可控性强、尺寸大、形状自由度大等优点，可以被制成多层、多功能激光器； 和玻璃比，其单色性好，结构组成更为理想，热导率高，可承受的辐射功率高。作为激光工作物质的陶瓷材料，它比激化玻璃材料导热性能好，比单晶激光材料容易制造，便于被制成大尺寸。此外，还有可能被制成中等增益的高平均脉冲功率的激光物质。所以，它是目前非常理想的激光材料。

任务回顾

激光已经渐渐地渗入我们的生活中了，那在产生激光时会用到什么材料，其会有什么性能呢？

任务实施

要求产生激光时用到的材料能把各种泵浦（电、光、射线） 能量转换成激光。目前常用的固体激光材料分为两类： 一类是以电激励为主的半导体激光材料； 另一类是通过分立发光中心吸收光泵能量后转换成激光输出的发光材料。

激光透明陶瓷是在近年来蓬勃发展起来的新型激光材料。目前，市场上的激光材料以钕钇铝石榴石单晶和钕玻璃为主。透明陶瓷作为激光材料，和单晶相比，其具有掺杂浓度高、掺杂均匀性好、烧结温度低、周期短、成本低、质量可控性强、尺寸大、形状自由度大等优点，可以被制成多层、多功能激光器； 和玻璃比，其单色性好，结构组成更为理想，热导率高，可承受的辐射功率高。作为激光工作物质的陶瓷材料，它比激化玻璃材料导热性能好，比单晶激光材料容易制造，便于被制成大尺寸。此外，还有可能被制成中等增益的高平均脉冲功率的激光物质。所以，它是目前非常理想的激光材料。