功能陶瓷材料总复习讲解学习
功能陶瓷材料学
功能陶瓷材料学功能陶瓷材料学是研究陶瓷材料的特殊功能和应用的学科。
陶瓷材料具有许多独特的性能和特点，如高温耐热、耐腐蚀、绝缘性能好等，因此在许多领域有广泛的应用。
功能陶瓷材料学的研究主要包括材料的结构与性能关系、制备工艺、应用性能等方面。
功能陶瓷材料的结构与性能关系是功能陶瓷材料学研究的重要内容之一。
陶瓷材料的结构特点决定了其性能。
例如，氧化铝陶瓷的高温耐热性能与其晶粒尺寸和晶界结构有关。
研究人员通过调控材料的晶粒尺寸和晶界结构，改善了氧化铝陶瓷的高温性能。
此外，功能陶瓷材料的结构还包括孔隙度、孔径分布等因素，这些结构特征对材料的吸附性能、气体渗透性等性能有影响。
制备工艺是功能陶瓷材料学研究的另一个重要内容。
不同的制备工艺对材料的性能有着重要影响。
例如，陶瓷材料的制备方法包括干法和湿法两种。
干法制备的陶瓷材料具有较高的密度和较好的力学性能，适用于一些要求高强度的应用。
湿法制备的陶瓷材料具有较好的成型性能，可以制备出复杂形状的陶瓷制品。
此外，功能陶瓷材料的制备工艺还包括烧结工艺、涂层工艺等，这些工艺的优化可以改善材料的性能。
功能陶瓷材料的应用性能是功能陶瓷材料学研究的重要目标之一。
陶瓷材料具有很多独特的性能，可以应用于电子器件、航空航天、化工等领域。
例如，氧化铝陶瓷在电子器件中的应用可以提高电子器件的散热性能。
氮化硅陶瓷具有较好的耐热性和耐腐蚀性，可以应用于高温工况下的零件和耐腐蚀材料。
此外，陶瓷材料还可以制备成陶瓷薄膜、陶瓷涂层等形式，以满足不同领域的需求。
功能陶瓷材料学的研究对于陶瓷材料的开发和应用具有重要意义。
通过研究陶瓷材料的结构与性能关系，可以设计制备出具有特定性能的陶瓷材料。
通过优化制备工艺，可以提高陶瓷材料的性能和可靠性。
通过研究陶瓷材料的应用性能，可以拓展陶瓷材料的应用领域。
因此，功能陶瓷材料学的研究对于推动陶瓷材料的发展和应用具有重要作用。
功能陶瓷材料学是研究陶瓷材料的特殊功能和应用的学科。
功能陶瓷复习题解答
1、举出3种以上的典型的超导陶瓷(氧化物超导体)，定义及其应用。
LaBaCuo、SrBaCuo、NbBaCuo；2、说明Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ电容器陶瓷的典型材料、性能特点和用途。
I类陶瓷主要用于高频电路中使用的陶瓷电容器。
性能特点a:一般具有负温度系数，有时为正温度系数；b:介电常数较高为飞铁电电容陶瓷；c:温度系数值稳定且高频下及高温时具有低的介质损耗。
典型材料：MgTiO3瓷。
II类陶瓷主要用于制造低频电路中使用的陶瓷电容器。
性能特点：a:介电常数值高（4000-8000）b:温度稳定性好；c:居里点在工作温度范围内且能方便的调整。
典型材料：BaTiO3系、反铁电系。
III类陶瓷介质的半导体主要用于制造汽车、电子计算机等电路中要求体积非常小的电容器，性能特点a:介电常数非常大7000-几十万以上b:主要用于低频下典型材料：半导化BaTiO33、何为铁电陶瓷? BaTiO3铁电陶瓷老化的含义是什么？是一类在某一温度范围内具有自发极化且极化强度随电场反向而反向，具有与铁磁回线相仿的电滞回线的陶瓷材料老化意义：铁电陶瓷烧成后其介电常数和介电损耗随时间的推移而逐渐减少4、BaTiO3陶瓷有哪几种晶型相变？画出BaTiO3陶瓷的介电常数-温度特性曲线示意图。
立方相、四方相、斜方相和三方相；5、何谓移峰效应和压峰效应？改性加入物可以有效的移动居里温度，即移动介电常数的居里峰，但对介电常数的陡度一般不呈现明显的压抑作用，这时所引起的效应为移峰效应；有的改性加入物可使介电常数的居里峰受到压抑并展宽所引起的效应为压峰效应。
6、为什么BaTiO3陶瓷最适合做低频电容器介质？由于频率f升高，ε降低，Tanδ升高性能恶化，所以要在低频下使用由于新畴的成核与生长需要一定的时间内，所以ε和f有关。
损耗产生的原因是：1、电畴运动：畴壁运动是克服杂质、气孔、晶界的摩擦阻力；2、自发极化反转时。
伴随着集合形变的换向，必须克服晶胞间与晶粒间应力作用的反复过程。
第7章-功能陶瓷材料复习进程
有些陶瓷中的某些元素在烧结过程中容易挥发， 对这种情况，要加相应的保护气氛。
7、后处理：
极化、磁化等后处理是一些专用功能陶瓷烧成后的 必要处理过程，目的是使各晶粒中的某性能尽可能 按同一方向排列，以达到块材整体具有较强的性能。
在预烧后粉碎成型的坯体中，已经存在着许多细 小的晶粒，在一定的高温下，通过原子的扩散运动 实现材料的晶化过程：
一方面，在晶粒内部自由能较高的区域和晶界处 生成新的晶核，不断长大；
另一方面，由于晶粒表面张力的作用，一部分晶 粒依靠“吞噬”另一部分晶粒而长大，这种长大常 通过晶界的移动实现。
由于晶粒长大是借助原子扩散来实现的。因此， 烧结温度越高，保温时间越长，晶粒就生长得越 大。烧结温度、升降温速率、保温时间、烧结气 氛对陶瓷产品性能影响极大。
5、排塑：
去除成型坯体中的水分、粘合剂的过程称排塑或 排胶，一般采取加温办法。
在粘合剂中，聚乙烯醇的挥发温度最高 （200～ 500℃），为使排塑彻底，要达到合适的排塑温度， 并保温一定时间。
在排塑的升降温中，速度不要太快，一般小于 100℃/h.
6、烧结：
这一过程是晶体结构形成和扩大的过程，可称为 晶化过程。
共沉淀生成（Zr,Ti）O2·XH2O 料浆 ↓加水
洗去Cl－
↓NH4NO3 帮助澄清
↓HNO3 Zr和Ti的硝酸盐溶液
↓与Pb(NO3)2 溶液混合 Pb2+Zr4+(NO3)x溶液
↓通氨气 共沉淀生成Pb(OH)3·(Zr·Ti)O2·XH2O
↓水洗、浓缩、干燥 得到化学组成比较均匀的10～20μｍ的PZT粉料
功能陶瓷复习
1、如何区分结构陶瓷和功能陶瓷？结构陶瓷是指在应用是主要利用其力学机械、热及部分化学功能的先进陶瓷，如果能在高温下应用的陶瓷就称为高温结构陶瓷。
功能陶瓷是指应用是主要利用其非力学性能的先进陶瓷材料，这类材料具有一种或多种功能，如电学、磁学、光学、热学、化学、生物等；有的有耦合功能，如压电、压磁、热电、电光、声光、磁光等。
2、功能陶瓷的耦合效应有哪些？压电、压磁、热电、电光、声光、磁光等。
3、功能陶瓷如何分类电磁功能陶瓷:电介质陶瓷(电绝缘陶瓷,电容器陶瓷,压电陶瓷)、半导体陶瓷、磁性陶瓷、超导陶瓷、化学功能陶瓷、生物功能陶瓷4、功能陶瓷的热学性质有哪些？了解其含义。
①热导率：热导率又称导热系数，是反映材料导热性能的物理量；②热膨胀系数: 固体在温度每升高1K时长度或体积发生的相对变化量。
5、什么是绝缘强度？当电场强度超过某一临界值时，介质由介电状态变为导电状态。
相应的临界电场强度称为绝缘强度。
6、功能陶瓷的电学性质有哪些？了解其含义。
①电导率：电导率是表示物质传输电流能力强弱的一种测量值；②介电常数：是衡量介质极化行为或介质储存电荷能力的重要特征参数；③介质损耗：电介质在单位时间内消耗的能量；④击穿电场强度：当电场强度超过某一临界值时，介质由介电状态变为导电状态，相应的临界电场强度称为击穿电场强度。
7、电介质陶瓷的电导机制是什么？了解其含义。
离子电导离子作为载流子的电导机制。
8、什么是极化？自发极化？极化方式和基本原理。
极化：在外电场作用下，电介质内部沿电场方向产生感应偶极矩，在电介质表面出现极化电荷的现象叫作电介质的极化。
自发极化：极化状态并非由外电场所引起，而是由晶体内部结构特点所引起，晶体中每个晶胞内存在固有电偶极矩。
极化方式:（1）位移式极化：电子或离子在电场作用下的一种完全弹性、不消耗电场能量、介质不发热、平衡位置不发生变化、瞬间就能完成、去电电场时又恢复原状态的极化方式。
包括电子极化，离子极化（2）松弛式极化：非弹性的、平衡位置发生变化、完成的时间比位移极化长、消耗电场能量、介质发热，是一种可逆的过程，去掉电场时不能恢复原状态的极化方式。
(完整版)功能陶瓷工艺学知识点整理
1.从广义的角度，材料定义为能够用以加工有用物质的物质。
2.材料分类：按性能、使用用途分类：结构材料、功能材料按化学组成和显微结构特点分类：金属材料、无机非金属材料、有机高分子材料、复合材料3.无机非金属材料的定义：以某些元素的氧化物、碳化物、氮化物、卤素化合物、硼化物、及硅酸盐、铝酸盐、磷酸盐、硼酸盐和非氧化物等物质组成的材料，是除金属材料和有机高分子材料以外的所有材料的统称。
4.无机非金属材料的分类：胶凝材料、天然材料、玻璃、陶瓷无机非金属材料的特性：具有复杂的晶体结构（7晶系，14中布拉菲格子）没有自由电子、高熔点、高硬度、较好的耐化学腐蚀性、绝大多数是绝缘体一般具有低导热性、大多数情况下变形微小。
5.无机非金属材料主要化学成分：CaO、SiO2、Al2O3、Na2O等6.陶瓷成型在热加工之前；玻璃成型在热加工之后；水泥成型主要在使用时。
7.水泥煅烧；陶瓷烧结；玻璃熔融8.胶凝材料定义：凡能在物理、化学作用下，从浆体变成坚固的石状体，并能胶结其他物料而具有一定机械强度的物质，统称为胶凝材料，又称胶结料。
9.胶凝材料分类：按组成物质分类：有机胶凝材料、无机胶凝材料10.水泥的定义：凡细磨成粉末状，加入适量水后成为塑性浆体，既能在空气中硬化，又能在水中硬化，并能将砂、石等散粒或纤维材料牢固地胶结在一起的水硬性胶凝材料，统称为水泥。
11.水泥的分类：按用途和性能分类：通用水泥、专用水泥、特性水泥按组成分类：硅酸盐水泥系列、铝酸盐水泥系列、氟铝酸盐水泥系列、硫铝酸盐水泥系列、铁铝酸盐水泥系列、其它:如无熟料、少熟料水泥12.水泥的基本特性：水泥浆具有良好的可塑性，与其它材料混合后的混和物可拥有适宜的和易性。
较强的适应性。
较好的耐侵蚀、防辐射性能。
硬化后的水泥浆体具有较高的强度，且强度随龄期的延长而逐渐增长。
良好的耐久性。
通过改变水泥的组成，可适当调整水泥的质量。
可与纤维、聚合物等多种有机、无机材料匹配。
功能材料期末复习资料
1、名词解释（共24分，每个3分）居里温度：铁电体失去自发极化使电畴结构消失的最低温度（或晶体由顺电相到铁电相的转变温度）。
铁电畴：铁电晶体中许许多多晶胞组成的具有相同自发极化方向的小区域称为铁电畴。
电致伸缩：在电场作用下，陶瓷外形上的伸缩（或应变）叫电致伸缩。
介质损耗：陶瓷介质在电导和极化过程中有能量消耗，一部分电场能转变成热能。
单位时间内消耗的电能叫介质损耗。
n型半导体：主要由电子导电的半导体材料叫n型半导体。
电导率：电导率是指面积为1cm2，厚度为1cm的试样所具有的电导（或电阻率的倒数或它是表征材料导电能力大小的特征参数）。
压敏电压：一般取I=1mA时所对应的电压作为I随V陡峭上升的电压大小的标志称压敏电压。
施主受主相互补偿：在同时有施主和受主杂质存在的半导体中，两种杂质要相互补偿，施主提供电子的能力和受主提供空状态的能力因相互抵消而减弱。
二、简答（共42分，每小题6分）1.化学镀镍的原理是什么？答：化学镀镍是利用镍盐溶液在强还原剂（次磷酸盐）的作用下，在具有催化性质的瓷件表面上，使镍离子还原成金属、次磷酸盐分解出磷，获得沉积在瓷件表面的镍磷合金层。
由于镍磷合金具有催化活性，能构成催化自镀，使得镀镍反应得以不断进行。
2.干压成型所用的粉料为什么要造粒？造粒有哪几种方式？各有什么特点？答：为了烧结和固相反应的进行，干压成型所用粉料颗粒越细越好，但是粉料越细流动性越差；同时比表面积增大，粉料占的体积也大。
干压成型时就不能均匀地填充模型的每一个角落常造成空洞、边角不致密、层裂、弹性后效等问题。
为了解决以上问题常采用造粒的方法。
造粒方式有两种方式：加压造粒法和喷雾干燥法。
加压造粒法的特点是造出的颗粒体积密度大、机械强度高、能满足大型和异型制品的成型要求。
但是这种方法生产效率低、自动化程度不高。
喷雾干燥法可得到流动性好的球状团粒，产量大、可连续生产，适合于自动化成型工艺。
但是这种方法得到的团粒体积密度不如喷雾干燥法大、机械强度不如喷雾干燥法高。
第5章-功能陶瓷材料备课讲稿
在先进陶瓷阶段，陶瓷制备技术飞速发展。 在成形方面，有等静压成形、热压注成形、注 射成形、离心注浆成形、压力注浆成形等成形方法； 在烧结方面，则有热压烧结、热等静压烧结、 反应烧结、快速烧结、微波烧结、自蔓延烧结等。
在先进陶瓷阶段，采用的原料已不再使用或 很少使用黏土等传统原料，而已扩大到化工原料 和合成矿物，甚至是非硅酸盐、非氧化物原料， 组成范围也延伸到无机非金属材料范围。
此时可认为，广义的陶瓷概念已 是用陶瓷生产方法制造的无机非金属 固体材料和制品的统称。
但是，这一阶段的先进陶瓷，无论从 原料、显微结构中所体现的晶粒、晶界、 气孔、缺陷等在尺度上还只是处在微米级 的水平，故又可称之为微米级先进陶瓷。
纳米陶瓷阶段
到20世纪90年代，陶瓷研究已进入第三个阶 段--纳米陶瓷阶段。
从原始瓷器的出现到近代的传统陶 瓷，这一阶段持续了四千余年。
先进陶瓷阶段
20世纪以来，随着人类对宇宙的探索、原子 能工业的兴起和电子工业的迅速发展，从性质、 品种到质量等方面，对陶瓷材料均提出越来越高 的要求。从而，促使陶瓷材料发展成为一系列具 有特殊功能的无机非金属材料。
如氧化物陶瓷、压电陶瓷、金属陶 瓷等各种高温和功能陶瓷。
溶胶－凝胶法的不同途径
气相法
气相法包括气相反应合成(又称气相沉淀法，CVD 法)、气相热分解法和蒸发－凝聚法等。
气相反应合成法，可生成薄膜、晶须、晶粒、颗 粒和超细颗粒
气相热分解法在制备金属超细粉末中应用非常普 遍，可制取Ni粉和Fe粉以及化合物粉末
蒸发－凝集法则是将原料用电弧或等离子流等加 热至高温，使之气化，接着在电弧焰和等离子焰 与冷却环境造成的较大温度梯度条件下急冷，凝 聚称微粒状物料的方法。
硼化物粉末的制备：
功能陶瓷及应用知识点总结
功能陶瓷及应用知识点总结一、功能陶瓷的概念及分类功能陶瓷是指具有特定功能的陶瓷材料，主要包括结构陶瓷、功能陶瓷、生物陶瓷、环境陶瓷和陶瓷复合材料等。
根据功能的不同，功能陶瓷可以分为：1. 结构陶瓷：主要用于承受结构应力和外力作用的陶瓷材料，包括砖瓦、建筑陶瓷、化工陶瓷等。
其特点是硬度高，抗压、抗弯和抗冲击性能好。
2. 功能陶瓷：主要指具有特定功能的陶瓷材料，如氧化铝陶瓷、氮化硅陶瓷、氧化锆陶瓷等。
其特点是具有一定的电、磁、热、光、声等功能。
3. 生物陶瓷：主要用于医疗领域，如氧化锆陶瓷、生物活性玻璃陶瓷等。
其特点是无毒、无刺激、无放射性，能与生物体组织相容。
4. 环境陶瓷：主要用于环境保护和治理，如陶瓷过滤器、陶瓷填料等。
其特点是耐高温、耐腐蚀，具有吸附、过滤、分离等功能。
5. 陶瓷复合材料：由两种或两种以上的材料经过一定的工艺加工成的复合陶瓷材料，如陶瓷金属复合材料、陶瓷陶瓷复合材料等。
其特点是具有两种或两种以上材料的优点，具有良好的综合性能。
二、功能陶瓷的制备工艺及应用1. 制备工艺（1）粉体制备：包括干法制备和湿法制备两种方式。
干法制备通过研磨、干燥、筛分等步骤获得所需的粉末。
湿法制备则是通过溶胶-凝胶法、水热法、水热合成法等将所需的原料转化成溶液、凝胶状物质，再通过干燥、热处理等步骤制备成粉末。
（2）成型工艺：包括模压成型、注射成型、挤压成型、等静压成型等方式。
（3）烧结工艺：包括氧化烧结、还原烧结、热处理等方式。
2. 应用（1）氧化铝陶瓷：主要用于电气绝缘、耐磨、耐腐蚀、高温、高压等领域，如磨具、瓦楞板、电阻片、耐火材料等。
（2）氮化硅陶瓷：主要用于磨具、轴承、喷嘴、耐火材料等领域，具有高硬度、高耐磨、高耐腐蚀、高温稳定性好的特点。
（3）氧化锆陶瓷：主要用于生物医学领域，如牙科修复、人工关节、医疗器械等，具有生物相容性好、抗摩擦、抗磨损、抗腐蚀等特点。
（4）生物活性陶瓷：主要用于骨科和牙科领域，如骨修复材料、牙科种植体、骨接合材料等，具有促进骨组织生长、良好的生物相容性、无毒、无刺激等特点。
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功能陶瓷材料总复习功能陶瓷材料总复习绪论什么是功能陶瓷？常见的功能陶瓷的分类、特性与用途。
1、定义：指具有电、磁、光、声、超导、化学、生物等特性，且具有相互转化功能的一类陶瓷。
2、分类：电容器陶瓷、压电、铁电陶瓷、敏感陶瓷、磁性陶瓷、导电、超导陶瓷、生物与抗菌陶瓷、发光与红外辐射陶瓷、多孔陶瓷。
3、特性：性能稳定性高、可靠性好、资源丰富、成本低、易于多功能转化和集成化等4用途：在自动控制、仪器仪表、电子、通讯、能源、交通、冶金、化工、精密机械、航空航天、国防等部门均发挥着重要作用。
举例：电容器陶瓷、谐振器元器件基材料、压电式动态力传感器、压电式振动加速度传感器。
介电陶瓷以感应的方式对外电场作出响应，即沿着电场方向产生电偶极矩或电偶极矩的改变，这类材料称为电介质各种极化机制以及频率范围。
极化机制：电子极化、离子极化、偶极子极化、空间电荷极化松弛极化频率范围：铁电体，晶体在某温度范围内具有自发极化Ps,且自发极化Ps的方向能随外电场而取向，称为铁电体。
材料的这种性质称为铁电性。
电畴:铁电体中自发极化方向一致的微小区域铁电体的特性:铁电体特性包括电滞回线Hysteresis loop、电畴Domains、居里点Tc及居里点附近的临界特性。
电滞回线: 铁电体的P 滞后于外电场E而变化的轨迹（如图居里点Tc:顺电相→铁电相的转变温度T>Tc 顺电相 T<Tc铁电相居里点附近的临界特性:介电常数随温度的变化显示明显的非线性，室温介电常数一般为3000～5000，在居里温度处（120℃）发生突变，可达10000以上。
驰豫铁电体:复合钙钛矿(Complex Perovskite)：晶胞中某一个或几个晶格位置被2种以上离子所占据。
弥散相变(Diffuse Phase Transition DPT)：顺电——铁电为渐变：介电峰宽化，T>Tc存在Ps和电滞回线。
频率色散(Frequency Dispersion)高介电常数，大的应变复合钙钛矿:晶胞中某一个或几个晶格位置被2种以上离子所占据介电陶瓷的改性机理。
1、居里区与相变扩张: 热起伏相变扩张、应力起伏相变扩张、成分起伏相变扩散、结构起伏相变扩张2、铁电陶瓷居里峰的展宽效应:展宽效应是指铁陶瓷的ε与温度关系中的峰值扩张的尽可能的宽旷，平坦，即不仅使居里峰压低，而且要使峰的肩部上举，从而使材料具有较小的温度系数α，又具有较大的ε值。
固溶缓冲型展宽效应和粒界缓冲型展宽效应。
3、铁电陶瓷居里峰移动效应：铁电体居里点及其他转折点，随着组成成分的变化，作有规律地移动现象。
移动效应仅仅指Tc及其它转变点位置移动，而ε－T曲线形状不变。
对BaTiO3来说，主要指Tc的移动（居里峰的移动）。
4、铁电陶瓷重叠效应：重叠效应表象上是转变点的重合，ε峰值的重叠，而本质上是结构上的相互重叠。
半导体介质：按其结构、工艺可分为三类：表面阻挡层型，表面还原再氧化和电价补偿型晶界层型反铁电体：反铁电体是这样一些晶体，晶体结构与同型铁电体相近，但相邻离子沿反平行方向产生自发极化，净自发极化强度为零，不存在类似于铁电中的电滞回线。
MLCC：多层片式陶瓷元器件，MLCC的主要趋势是发展微型化、大容量的以贱金属镍为内电极的BME、MLCC, 介质层。
微波介质陶瓷定义：是指应用于微波频段（主要是UHF、SHF频段）电路中作为介质材料并完成一种或多种功能的陶瓷主要性能要求：1、高的介电常数，以利于器件的小型化、2、高的品质因子，保证优良的选频特性、3、尽可能低小的谐振频率温度系数，以确保搞定频率稳定性。
微波介质陶瓷大致可以分为以下三大类：低介电常数类、中介电常数类、高介电常数类1、低介电常数类微波介质陶瓷的介电常数为25~30，Q=(1~3)×104 (在f≥10GHz下)，τƒ =0。
主要应用于厘米、毫米波段使用的卫星通讯以及军事应用等通讯系统。
如钡基复合钙钛矿陶瓷Ba(B'1/3B"2/3)O32、2、中等介电常数类是指其介电常数介于30-70之间的微波介质陶瓷，主要应用于4GHz～8GHz 频率范围内的卫星通信及移动通讯基站。
这类材料主要有BaTi4O9、3、高介电常数类指其介电常数大于80的微波介质陶瓷，主要用于工作在f<2GHz的低频波段的民用移动通讯系统中作为介质谐振器件。
这类材料主要包括简称为BLT的BaO-Ln2O3-nTiO2 系列、CaO-Li2O-Ln2O3-TiO2系列和铅基钙钛矿系列。
压电陶瓷:压电陶瓷是指经直流高压极化后，具有压电效应的铁电陶瓷材料压电效应：当给晶体施加应力则电荷发生位移，如果电荷分布不在保持对称就会出现净极化，并将伴随产生一个电场，这个电场就表现为压电效应。
正压电效应：晶体受到机械力的作用时，表面产生束缚电荷，其电荷密度大小与施加外力大小成线性关系，这种由机械效应转换成电效应的过程称为正压电效应。
力→形变→电压逆压电效应：晶体在受到外电场激励下产生形变，且二者之间呈线性关系，这种由电效应转换成机械效应的过程称为逆压电效应。
电压→形变极化工艺：极化工艺是指在压电陶瓷上加一个强直流电场，使陶瓷中的电畴沿电场方向取向排列。
只有经过极化工艺处理的陶瓷，才能够显示压电效应压电陶瓷材料应用：振子方面、换能器方面准同型相界：四方铁电相与三方铁电相的交界，并不是一个明确的成分分界线，而是具有一定的成分范围，在此区域内，陶瓷体内三方相和四方相共存掺杂改性：为了满足不同的使用目的，我们需要具有各种性能的PZT压电陶瓷，为此我们可以添加不同的离子来取代A位的Pb2+离子或B位的Zr4+,Ti4+离子，从而改进材料的性能。
等价取代：等价取代是指用Ca2+、Sr2+、Mg2+ 等半径较 Pb2+ 离子小的二价离子取代Pb2+ 离子，结果使PZT陶瓷的介电常数ε增大↑，机电耦合系数KP 增大↑,压电常数d增大↑ ,从而提高PZT瓷的压电性能。
异价取代软性取代改性：所谓“软性取代改性”是指加入这些添加物后能使矫顽场强EC 减小↓，极化容易，因而在电场或应力作用下，材料性质变“软”。
经软性取代改性后的PZT瓷性能有如下变化：矫顽场强EC 减小↓，机械品质因数Qm减小↓；介电常数ε增加↑，介电损耗tanδ增加↑,机电耦合系数KP增加↑, 抗老化性增加，绝缘电阻率ρ增加↑。
硬性取代改性：所谓“硬性取代改性”是指加入这些添加物后能使矫顽场强EC 增加↑，极化变难，因而在电场或应力作用下，材料性质变“硬”。
经硬性取代改性后的PZT瓷性能有如下变化：矫顽场强EC增加↑，机械品质因数Qm增加↑；介电常数ε减小↓，介电损耗tanδ减小↓,机电耦合系数KP减小↓, 抗老化性降低，绝缘电阻率ρ减小↓其它取代改性：非软非硬添加剂如Ce4+、Cr3+和Si4+等，兼具软性和硬性的特征。
无铅压电陶瓷材料体系迄今为止，可被考虑的无铅压电陶瓷体系有：BaTiO3基无铅压电陶瓷；Bi1/2Na1/2TiO3（BNT）基无铅压电陶瓷；铌酸盐NaNbO3系无铅压电陶瓷；铋层状结构压电陶瓷；钨青铜结构无铅压电陶瓷。
具体为：敏感陶瓷：敏感陶瓷是根据某些陶瓷的电阻率、电动势等物理量对热、湿、光、电压及某种气体、某种离子的变化特别敏感的特性而制得的敏感陶瓷分类：1、物理敏感陶瓷：光敏陶瓷、热敏陶瓷、磁敏陶瓷、声敏陶瓷、压敏陶瓷、力敏陶瓷2、化学敏感陶瓷氧敏陶瓷湿敏陶瓷生物敏感陶瓷也在积极开发之中，也获得了不少骄人的成绩。
敏感陶瓷的结构与性能：陶瓷是由晶粒、晶界、气孔组成的多相系统，通过人为的掺杂，可以造成晶粒表面的组分偏离，在晶粒表层产生固溶、偏析及晶格缺陷等。
另外，在晶界处也会产生异质相的析出、杂质的聚集、晶格缺陷及晶格各向异性等。
这些晶粒边界层的组成、结构变化，显著改变了晶界的电性能，从而导致整个陶瓷电学性能的显著变化。
***热敏陶瓷：热敏陶瓷是一类电阻率、磁性、介电性等性质随温度发生明显变化的材料，主要用于制造温度传感器、线路温度补偿及稳频的元件--热敏电阻(thermistor)。
PTC热敏电阻的温度曲线半导化：由于在常温下是绝缘体，要使它们变成半导体，需要一个半导化。
所谓半导化，是指在禁带中形成附加能级：施主能级或受主能级。
在室温下，就可以受到热激发产生导电载流子，从而形成半导体。
PTC电阻温度特性及电压-电流特性与电流-时间特性电流-时间特性是指PTC热敏电阻在施加电压的过程中，电流随时间变化的特性。
开始加电瞬间的电流称为起始电流，达到热平衡时的电流称为残余电流PTC的应用：柜机空调用PTC器件、分体挂机空调PTC器件、暖风机用PTC 器件PTC效应机理：PTC热敏电阻器有两大系列:一类是采用BaTiO3为基材料制作的；另一类是以氧化钒为基的材料。
1、 BaTiO3系PTC热敏电阻陶瓷（1）BaTiO3陶瓷产生PTC效应的条件当BaTiO3陶瓷材料中的晶粒充分半导化，而晶界具有适当绝缘性时，才具有PTC效应。
PTC效应完全是由其晶粒和晶界的电性能决定，没有晶界的单晶不具有PTC效应NTC：是Negative Temperature coefficient (负温度系数)的缩写，是以尖晶石结构为主的半导体功能陶瓷，具有电阻值随着温度升高而减小的特性.导电机理：（1）化学计量比偏离采用氧化或还原气氛烧结，分别产生p型和n型半导体，形成电子或空穴导电。
（2）掺杂在主成分中引入少量与主成分金属离子种类不同、电价不等的金属离子，产生不等价置换，从而产生产生p型和n型半导体，实现电子或空穴导电。
跳跃导电模型理论可以解释大部分关于尖晶石结构的NTC热敏电阻材料的性质和现象。
NTC热敏电阻的电压电流特性NTC热敏电阻的应用1）温度补偿：用于石英振荡器（2~3个NTC）2）抑制浪涌电流：用于控制开关电源、电机、变压器等在接通瞬时产生的大电流。
3）温度检测：用于热水器、空调、厨房设备、办公用品、汽车电控等。
气敏陶瓷:是一种对气体敏感的陶瓷材料，陶瓷气敏元件(或称陶瓷气敏传感器)由于其具有灵敏度高、性能稳定、结构简单、体积小、价格低廉、使用方便等优点，得到迅速发展。
分类 :气敏陶瓷大致可分为半导体式、固体电解质式及接触燃烧式三种气敏陶瓷的性能:半导体表面吸附气体分子时，半导体的电导率将随半导体类型和气体分子种类的不同而变化。
***压敏陶瓷压敏陶瓷是指电阻值随着外加电压变化有一显著的非线性变化的半导体陶瓷压敏陶瓷的基本特性压敏电阻陶瓷具有非线性伏 -- 安特性，对电压变化非常敏感。
在某一临界电压以下，压敏电阻陶瓷电阻值非常高，几乎没有电流；但当超过这一临界电压时，电阻将急剧变化，并且有电流通过。
随着电压的少许增加，电流会很快增大。
压敏电阻陶瓷的这种电流-电压特性曲线如图所示。