先进陶瓷是支撑国防军工、航空航天、电子信息、化工冶金、机械、环境保护、生物医学等高新技术领域发展的关键基础，是支撑制造业强国和装备产业升级的重要支柱。本书是作者研究团队在近年来取得的研究成果的基础上，梳理总结国内外同行的最新研究进展而撰写的一本专著。本书全面系统地介绍先进陶瓷特种材料技术领域的基础理论、基本方法、特种陶瓷材料、前沿发展方向和产业发展趋势等内容。全书共12章。第1、2、3章分别介绍先进陶瓷的概念、基本性能和制备工艺。第4～12章分别介绍氮氧化铝透明陶瓷、镁铝尖晶石透明陶瓷、石榴石基透明陶瓷、二硼化锆超高温陶瓷、碳化硅陶瓷、氮化硅陶瓷、氮化铝陶瓷、微波介质陶瓷和多孔陶瓷的基本结构、成分、性能特点、制备技术、应用领域、技术难点和产业发展趋势。

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目录
第1章 绪论 1
1.1 先进陶瓷的概念及分类 1
1.1.1 先进陶瓷的概念 1
1.1.2 先进陶瓷的分类 2
1.2 先进陶瓷的发展概述 3
1.2.1 先进陶瓷的发展历程 3
1.2.2 先进陶瓷的制备工艺发展 4
1.2.3 先进陶瓷产业的发展 7
参考文献 8
第2章 先进陶瓷的基本性能 9
2.1 热学性能 9
2.1.1 比热容 9
2.1.2 热膨胀系数 10
2.1.3 导热系数 10
2.1.4 抗热震性 11
2.2 力学性能 14
2.2.1 抗拉强度 15
2.2.2 抗压强度 16
2.2.3 抗弯强度 16
2.2.4 弹性模量 18
2.2.5 冲击强度及冲击韧性 19
2.2.6 断裂韧性 20
2.2.7 硬度 21
2.2.8 损伤容限 22
2.2.9 磨损 24
2.2.10 疲劳 24
2.2.11 蠕变 25
2.3 电学性能 26
2.3.1 电导率 26
2.3.2 介电常数 27
2.3.3 介质损耗 30
2.3.4 绝缘强度 30
2.4 光学性能 32
2.4.1 折射 32
2.4.2 色散 34
2.4.3 反射 34
2.4.4 吸收 37
2.4.5 透射 38
2.5 磁学性能 39
2.6 耦合性能 40
2.7 本章小结 40
参考文献 41
第3章 先进陶瓷的制备工艺 43
3.1 原料与辅料 43
3.1.1 天然矿物原料 43
3.1.2 化工原料 46
3.1.3 助剂 56
3.2 配方计算与热分析 62
3.2.1 配方计算 62
3.2.2 热分析 65
3.3 粉体制备 68
3.3.1 粉体的基本性质 68
3.3.2 原料的煅烧 70
3.3.3 原料的预处理 70
3.3.4 粉体的制备 72
3.3.5 干燥与造粒 73
3.3.6 粉体的表征 76
3.4 坯体成型 81
3.4.1 干压成型 82
3.4.2 等静压成型 83
3.4.3 热压铸成型 86
3.4.4 流延成型 87
3.4.5 轧膜成型 89
3.4.6 注浆成型 91
3.4.7 挤压成型 93
3.5 排胶 93
3.5.1 排胶工艺过程 94
3.5.2 排胶质量的影响因素 94
3.5.3 坯体强度的变化 95
3.6 烧成 95
3.6.1 烧结过程中的物质传递 96
3.6.2 烧结的影响因素 97
3.7 陶瓷表面金属化 99
3.7.1 表面金属化工艺 99
3.7.2 银浆的制备 100
3.7.3 被银工艺 101
3.7.4 烧银工艺 101
3.7.5 化学法镀膜 102
3.7.6 物理法镀膜 102
3.8 陶瓷后处理加工 103
3.8.1 切削加工 103
3.8.2 磨削加工 103
3.8.3 光整加工 104
3.8.4 激光加工 105
3.9 本章小结 106
参考文献 106
第4章 氮氧化铝透明陶瓷 108
4.1 氮氧化铝透明陶瓷的基本性质 108
4.1.1 氮氧化铝的晶体结构 108
4.1.2 氮氧化铝的基本物化性质 109
4.1.3 氮氧化铝透明陶瓷的光学性能 110
4.1.4 氮氧化铝透明陶瓷的发展历程 115
4.2 氮氧化铝透明陶瓷的制备 119
4.2.1 氮氧化铝粉体的制备 119
4.2.2 氮氧化铝陶瓷的成型 122
4.2.3 氮氧化铝陶瓷的烧成 124
4.2.4 氮氧化铝陶瓷的烧结助剂 129
4.3 氮氧化铝透明陶瓷的应用和发展 130
4.4 氮氧化铝透明陶瓷的共性难点 132
4.5 本章小结 132
参考文献 133
第5章 镁铝尖晶石透明陶瓷 137
5.1 镁铝尖晶石透明陶瓷的基本性质 137
5.1.1 镁铝尖晶石的晶体结构 137
5.1.2 镁铝尖晶石的物化性质 139
5.1.3 镁铝尖晶石透明陶瓷的光学性能 139
5.1.4 镁铝尖晶石透明陶瓷透光性能的影响因素 141
5.1.5 镁铝尖晶石透明陶瓷的发展历程 143
5.2 镁铝尖晶石透明陶瓷的制备 145
5.2.1 镁铝尖晶石陶瓷的粉体制备 145
5.2.2 镁铝尖晶石陶瓷粉体的造粒 150
5.2.3 镁铝尖晶石陶瓷的成型 151
5.2.4 镁铝尖晶石陶瓷的烧结 153
5.2.5 镁铝尖晶石陶瓷的烧结助剂 158
5.3 镁铝尖晶石透明陶瓷的应用和发展 159
5.4 镁铝尖晶石透明陶瓷的共性难点 161
5.5 本章小结 161
参考文献 161
第6章 石榴石基透明陶瓷 165
6.1 石榴石基透明陶瓷的基本性质 165
6.1.1 石榴石的晶体结构 165
6.1.2 石榴石基陶瓷的物化性质 166
6.1.3 石榴石基透明陶瓷材料 167
6.2 石榴石基透明陶瓷的制备 168
6.2.1 石榴石基透明陶瓷粉体的制备 168
6.2.2 石榴石基透明陶瓷的成型 171
6.2.3 石榴石基透明陶瓷的烧成 176
6.2.4 石榴石基透明陶瓷的常用助剂 178
6.3 石榴石基透明陶瓷的应用与发展 179
6.4 石榴石基透明陶瓷的共性难点 181
6.5 本章小结 181
参考文献 181
第7章 二硼化锆超高温陶瓷 184
7.1 二硼化锆陶瓷的基本性质 184
7.2 二硼化锆陶瓷的性能 186
7.2.1 二硼化锆陶瓷的基本性能参数 186
7.2.2 二硼化锆陶瓷的高温力学性能 187
7.3 二硼化锆粉体的制备 189
7.3.1 固相反应法制备二硼化锆粉体 189
7.3.2 溶胶-凝胶法制备二硼化锆粉体 190
7.3.3 气相反应法制备二硼化锆粉体 191
7.4 二硼化锆陶瓷的制备 192
7.4.1 无压烧结 192
7.4.2 热压烧结 192
7.4.3 放电等离子体烧结 193
7.4.4 反应烧结 194
7.4.5 微波烧结 194
7.5 二硼化锆超高温陶瓷的研究现状 195
7.6 其他超高温陶瓷材料概述 196
7.7 超高温陶瓷的应用和发展 198
7.8 超高温陶瓷共性难点 200
7.9 本章小结 201
参考文献 201
第8章 碳化硅陶瓷 204
8.1 碳化硅陶瓷的基本性质 204
8.1.1 碳化硅的结构 204
8.1.2 碳化硅陶瓷的基本物化性质 206
8.1.3 碳化硅陶瓷的热力学性能 207
8.2 碳化硅陶瓷的性能优势和应用 208
8.3 碳化硅陶瓷粉体的制备 209
8.3.1 固相法合成 209
8.3.2 液相法合成 211
8.3.3 气相法合成 212
8.3.4 纳米碳化硅粉体的分散 213
8.4 碳化硅陶瓷的烧成 214
8.4.1 无压烧结 215
8.4.2 热压烧结 216
8.4.3 热等静压烧结 216
8.4.4 反应烧结 217
8.5 碳化硅陶瓷的应用和发展 217
8.6 碳化硅陶瓷的共性难点 219
8.7 本章小结 219
参考文献 220
第9章 氮化硅陶瓷 222
9.1 氮化硅陶瓷的基本性质 222
9.1.1 氮化硅陶瓷的基本结构 222
9.1.2 氮化硅陶瓷的基本性能 223
9.1.3 氮化硅陶瓷的导热性能 224
9.2 氮化硅陶瓷的性能优势 226
9.3 氮化硅陶瓷的制备 227
9.3.1 高质量氮化硅粉体的制备方法 227
9.3.2 流延成型规模化制备氮化硅陶瓷基板 234
9.3.3 氮化硅陶瓷的烧成 241
9.4 氮化硅陶瓷的应用 245
9.4.1 氮化硅陶瓷在电子陶瓷基板中的应用 245
9.4.2 氮化硅陶瓷的其他应用 248
9.5 氮化硅陶瓷的共性难点 250
9.5.1 高品质氮化硅粉体的低成本规模化制备技术 251
9.5.2 流延浆料及流延工艺 251
9.5.3 氮化硅致密化烧成技术 251
9.6 本章小结 252
参考文献 252
第10章 氮化铝陶瓷 255
10.1 氮化铝陶瓷的基本性质 255
10.1.1 氮化铝陶瓷的结构 255
10.1.2 氮化铝陶瓷的基本物化性质 256
10.1.3 氮化铝陶瓷的导热性能 257
10.2 氮化铝陶瓷的应用 260
10.3 氮化铝陶瓷的制备 261
10.3.1 氮化铝粉体制备 261
10.3.2 流延成型规模化制备氮化铝陶瓷基板 266
10.3.3 氮化铝陶瓷的烧成 275
10.4 氮化铝陶瓷基板 277
10.5 氮化铝陶瓷的共性难点 279
10.6 本章小结 280
参考文献 280
第11章 微波介质陶瓷 284
11.1 陶瓷介质谐振器 284
11.2 微波介质陶瓷的种类和介电性能 285
11.2.1 微波介质陶瓷的研究现状及发展趋势 286
11.2.2 微波介质陶瓷的种类和体系 287
11.2.3 微波介质陶瓷的介电性能与参数 291
11.3 微波介质陶瓷的制备 297
11.3.1 微波介质陶瓷粉体制备 297
11.3.2 微波介质陶瓷的成型 300
11.3.3 微波介质陶瓷的烧成 301
11.3.4 微波介质陶瓷的助剂 302
11.3.5 微波介质陶瓷的金属化 304
11.4 微波介质陶瓷的性能测试 305
11.4.1 介电性能测试 305
11.4.2 器件的检测 307
11.5 微波介质陶瓷的应用与发展 308
11.5.1 5G通信对滤波器的发展需求 309
11.5.2 滤波器的发展趋势 309
11.5.3 陶瓷介质滤波器的应用 311
11.6 微波介质陶瓷的共性难点 311
11.7 本章小结 312
参考文献 313
第12章 多孔陶瓷 317
12.1 多孔陶瓷概述 317
12.1.1 多孔陶瓷的定义和类型 317
12.1.2 多孔陶瓷的性能 318
12.2 多孔陶瓷的应用 320
12.2.1 过滤与分离行业 320
12.2.2 催化剂载体 321
12.2.3 生物陶瓷材料 321
12.2.4 吸音降噪材料 321
12.2.5 保温隔热材料 322
12.3 多孔陶瓷的制备 322
12.3.1 颗粒堆积法 323
12.3.2 添加造孔剂法 323
12.3.3 发泡法 323
12.3.4 模板法 324
12.3.5 凝胶注模法 325
12.3.6 溶胶-凝胶法 325
12.3.7 挤压成型工艺 326
12.4 多孔陶瓷孔结构的表征 326
12.4.1 显微镜观察法 326
12.4.2 气体吸附法 326
12.4.3 X射线小角度散射法 328
12.5 多孔陶瓷的应用 329
12.5.1 保温绝热陶瓷 329
12.5.2 多孔陶瓷过滤膜 329
12.5.3 多孔隔音吸音陶瓷 330
12.5.4 多孔生物陶瓷 332
12.6 多孔陶瓷的共性关键问题 335
12.7 本章小结 335
参考文献 336