陶瓷材料的研究进展
纳米陶瓷材料的研究现状及应用
纳米陶瓷材料的研究现状及应用
1.功能涂层：纳米陶瓷材料的高硬度和高抗磨性使其成为制备高质量
涂层的理想材料。
纳米陶瓷涂层可以应用于飞机、汽车、船舶等工程机械
设备的表面，提高其抗腐蚀性、耐磨性和耐高温性。
2.生物医学材料：纳米陶瓷材料具有优异的生物相容性和生物稳定性，因此广泛应用于医学领域。
例如，纳米陶瓷颗粒可以用于制备人工骨髓和
骨折修复材料，其高强度和生物活性有助于骨骼再生。
此外，纳米陶瓷材
料还可以用于制备人工关节和牙科修复材料等。
3.电子器件：纳米陶瓷材料的高介电常数和热稳定性使其成为制备高
性能电子器件的理想材料。
例如，纳米陶瓷材料可以用于制备高密度的电
子器件，提高电子器件的工作效率和可靠性。
4.环境保护：纳米陶瓷材料可以用于制备高效的催化剂和吸附剂，用
于处理工业废水和废气等污染物。
纳米陶瓷材料的高比表面积和活性位点
可以提高催化剂和吸附剂的活性和选择性。
总之，纳米陶瓷材料的研究和应用已经取得了很大的进展。
随着纳米
技术的不断发展，相信纳米陶瓷材料在各个领域的应用前景会更加广阔。
同时，纳米陶瓷材料的制备和性能的研究也是一个具有挑战性和发展潜力
的领域。
简述先进陶瓷材料的研究进展及应用领域
引言
随着科学 技术 的发展和人类文 明的 且应用广 泛的先进 陶瓷制品。
性 而 引 起 科 技 界 的 广 泛 关 注 。
进步 ，人们对 于陶瓷材料制品的要求越
现阶段 ，先进陶瓷材料 的发展 日新
随着研究 的进展 ，先进陶瓷材料越
矿物为 原料 ，主要是 天然硅酸 盐矿 物 ， 满 足人们 日常生 活需 要或具有一 定艺术 指利用材料的电、磁 、光、声、热等直
如瓷石 、粘土、长石 、石 英砂等 ；先进 欣 赏价值 主要起 装饰作用的陶瓷制品 ； 接的性能或其耦合效应来实现某种使用
陶瓷 以人工精制合成原料为主 ，从粘土 先进陶瓷主要应用于航空 、能源 、冶金 性 能 的 新 型 陶 瓷 。
１．先 进 陶 瓷 概 述
１．１先 进陶 瓷
要起装饰作用 的陶瓷制 品。
段— —先进陶瓷阶段。
传统陶瓷是使用普通硅 酸盐原料及
２０世纪 以来 ，特 别 是 第二 次 世界
先进陶瓷是采用高度精 选或人工合
部分 化工原料 ，按 照一 定的工艺方法 ， 大 战之后 ，随着宇宙开发 、原子 能工 业 成的原料 ，通过结构设 计、精确的化学
塑 成型 为主 ，烧 结温 度一般 在 １３５０摄 构 陶瓷 （其使用性 能主要指强度 、刚度 、 物 陶瓷 、铝酸盐陶瓷等 。
氏度 以下 ，燃料 以煤 油气为主 ，无 需精 硬度 、弹性 、韧性 等力学 性能）和先进
结 构 陶 瓷 功 能陶瓷
表 １先进陶瓷应用性能分类
种 类 高 温 陶 瓷
１９０５年 ，德 国人 率 先开 始 了氧 化 陶瓷 的研究 ；从最初偏重与 陶瓷材料 的 先进 陶瓷材料及其产 品的市场销售总额
陶瓷基复合材料的研究进展及应用
陶瓷基复合材料的研究进展及应用1. 引言陶瓷基复合材料是一种由陶瓷基体和强化相组成的复合材料。
近年来，随着科技的进步和材料技术的发展，陶瓷基复合材料在各个领域得到了广泛的应用。
本文将对陶瓷基复合材料的研究进展及其应用进行全面、详细、完整且深入地探讨。
2. 陶瓷基复合材料的分类根据强化相的不同，陶瓷基复合材料可以分为颗粒增强型、纤维增强型和层状增强型三种类型。
其中，颗粒增强型陶瓷基复合材料的强化相是以颗粒的形式分散在陶瓷基体中的；纤维增强型陶瓷基复合材料的强化相则是以纤维的形式存在；层状增强型陶瓷基复合材料的强化相是通过层状复杂结构实现的。
3. 陶瓷基复合材料的制备方法陶瓷基复合材料的制备方法多种多样，常见的方法有以下几种：3.1 钎焊法钎焊法是将强化相和陶瓷基体通过钎料进行连接的方法。
钎料可以是金属或非金属，通过钎焊方法可以将两种材料牢固地连接在一起，形成复合材料。
3.2 熔融注射法熔融注射法是将强化相和陶瓷基体一起熔融，并通过注射成型的方法制备陶瓷基复合材料。
这种方法可以制备出形状复杂的复合材料，并且其性能均匀性较好。
3.3 助熔剂法助熔剂法是在陶瓷基体中添加助熔剂，使其在较低的温度下熔融并与强化相进行反应，从而制备出陶瓷基复合材料。
3.4 热压烧结法热压烧结法是将陶瓷粉末和强化相在高温高压下进行烧结，使其结合成复合材料。
这种方法可以制备出具有较高密度和优良性能的陶瓷基复合材料。
4. 陶瓷基复合材料的应用领域由于陶瓷基复合材料具有优异的力学性能、耐热性能和耐腐蚀性能，因此在许多领域得到了广泛的应用。
以下是陶瓷基复合材料的几个主要应用领域：4.1 航空航天领域陶瓷基复合材料具有轻质、高强度和耐高温的特点，因此在航空航天领域得到了广泛的应用。
它可以用于制造发动机叶片、航空航天结构件等，提高航空航天器的整体性能。
4.2 光电子领域陶瓷基复合材料具有优异的光学性能和电子性能，因此在光电子领域有着广泛的应用。
功能陶瓷材料的制备与研究进展
功能陶瓷材料的制备与研究进展摘要：该文重点介绍了三种功能陶瓷的发展和制备情况，并针对我国功能陶瓷的研究存在的问题提出应对方法，以期为我国未来功能陶瓷的研究提供参考。
关键词：功能陶瓷制备研究功能陶瓷自20世纪30年代发展以来，经历了电介质陶瓷到高温超导陶瓷的发展历程，目前功能陶瓷在计算机技术、微电子技术、光电子技术等领域应用广泛，成为推动我国科技发展的重要功能性材料。
1 功能陶瓷情况介绍1.1 微波介质陶瓷微波介质陶瓷主要应用于现代通讯设备中，尤其在介质天线、滤波器、谐振器等设备中发挥着至关重要的作用。
在现代通讯技术影响下，我国十分重视微波介质陶瓷的研究和发展。
微波介质陶瓷研究对其基本要求如下。
为了实现微波元器件小型化发展要求，在使用的微波波段中微波介质陶瓷介电常数ε应尽可能的大；为了保证较好的通讯质量和良好的滤波性质，微波介质陶瓷的品质因数Q应尽可能的小；应保证谐振频率的温度系数可调节或者最大限度的小。
除此之外，还应充分分析微波介质陶瓷的绝缘电阻、传热系数等参数。
目前对微波介质陶瓷的研究、开发主要集中在以下方面。
首先，高品质因数和低介电常数的微波介质陶瓷，这类材料主要以BaO-ZnO-Nb2O5、BaO-ZnO-Ta2O5、BaO-MgO-Ta2O5或者它们之间的复合材料为代表。
当满足f≥10?GHz，Q=(1-3)×104，ε=25-30，谐振温度系数几乎为零时，可广泛应用于毫米、厘米波段的卫星直播通信系统中。
其次，中等的Q和ε微波介质陶瓷，其组成材料主要有Ba2TiO20、(Zr，Sn)TiO4以及BaTi4O9等。
当满足f≤3-4?GHz，Q=(6-9)×104，ε≈40，谐振温度系数小于等于5×10-6/℃，可作为微波军用雷达通信系统的重要器件。
最后，低Q和高ε微波介质陶瓷，以BaO、TiO2、Ln2O3为主要组成材料，该类陶瓷在目前微波介质陶瓷研究中受到人们的广泛关注。
功能陶瓷材料研究进展概述
功能陶瓷材料研究进展概述功能陶瓷材料指的是具有特殊功能的陶瓷材料，比如高温耐磨陶瓷、压电陶瓷、磁性陶瓷、热敏陶瓷等。
这些功能陶瓷材料广泛应用于电子、信息、通信、环保、医疗、军工等领域，其研究与应用已经成为一个重要的研究领域。
本文将从四个方面对功能陶瓷材料的研究进展进行概述。
一、高温耐磨陶瓷的研究进展高温耐磨陶瓷主要应用于高温、高压、高速等极端环境下的工作条件。
近年来，高温耐磨陶瓷的研究进展主要体现在以下三个方面：1、高温耐磨陶瓷的材料研究：传统的高温耐磨陶瓷材料一般为氧化铝、氮化硅、碳化硅、氧化锆等。
目前，研究人员在这些材料的制备、结构设计、织构控制等方面进行了深入研究，并开发出了一系列的新型高温耐磨陶瓷材料，比如碳化硼、碳化钨、氧化铈等，这些材料具有更好的高温、高热、高压性能。
2、高温耐磨陶瓷组件的设计与制备：高温耐磨陶瓷常用于制备涡轮叶片、燃烧室衬板、轴承等零部件。
对于这些零部件，研究人员需要进行适应性设计，以对抗不同的极端环境。
同时，在制备过程中，要求材料的制备工艺、成型方式、加工工艺等都达到高度精密化。
3、高温耐磨陶瓷的表面处理：高温耐磨陶瓷的表面处理一般包括化学处理、物理处理和机械处理。
通过这些表面处理手段，可以提高高温耐磨陶瓷的力学性能、抗氧化性能、抗腐蚀性能和防摩擦性能。
压电陶瓷是一种能将机械能转化为电能或电能转化为机械能的材料。
近年来，压电陶瓷的研究进展主要体现在以下两个方面：1、压电陶瓷材料的研究：常见的压电陶瓷材料有PZT陶瓷、BT陶瓷、PMN-PT陶瓷等。
经过不断研究，研究人员已经获得了一系列新型压电陶瓷材料，比如高温压电陶瓷、柔性陶瓷、波导陶瓷等。
这些材料具有更好的压电性能、机械性能以及抗疲劳性能。
2、压电陶瓷器件的研究：压电陶瓷器件一般包括声波器件、电场滤波器、电压传感器等。
针对不同的应用场景，研究人员需要对器件进行不同的设计，同时进行制备和测试。
磁性陶瓷是一类具有磁性的陶瓷材料，其广泛应用于电子、信息、通信、医疗等领域。
国内外碳化硅陶瓷材料研究与应用进展
国内外碳化硅陶瓷材料研究与应用进展一、本文概述碳化硅陶瓷材料，作为一种高性能的无机非金属材料，因其出色的物理和化学性能，如高强度、高硬度、高热稳定性、良好的化学稳定性以及低热膨胀系数等，在航空航天、汽车、能源、电子等多个领域具有广泛的应用前景。
本文旨在全面综述国内外碳化硅陶瓷材料的研究现状、发展趋势和应用领域，以期为相关领域的科研人员和技术人员提供有价值的参考。
本文首先回顾了碳化硅陶瓷材料的发展历程，并分析了其独特的物理和化学性质，以及这些性质如何使其在众多领域中脱颖而出。
随后，文章重点介绍了国内外在碳化硅陶瓷材料制备工艺、性能优化、结构设计等方面的研究进展，包括新型制备技术的开发、复合材料的制备与应用、纳米碳化硅陶瓷的研究等。
文章还讨论了碳化硅陶瓷材料在航空航天、汽车、能源、电子等领域的应用现状及未来发展趋势。
通过本文的综述，我们期望能够为碳化硅陶瓷材料的研究与应用提供更为清晰和全面的视角，推动该领域的技术进步和创新发展。
我们也期待通过分享国内外的研究经验和成果，为国内外科研人员和技术人员搭建一个交流与合作的平台，共同推动碳化硅陶瓷材料的发展和应用。
二、碳化硅陶瓷材料的制备技术碳化硅陶瓷材料的制备技术是决定其性能和应用领域的关键因素。
经过多年的研究和发展，目前碳化硅陶瓷的主要制备技术包括反应烧结法、无压烧结法、热压烧结法、气相沉积法等。
反应烧结法：反应烧结法是一种通过碳和硅粉在高温下反应生成碳化硅的方法。
这种方法工艺简单，成本较低，但制备的碳化硅陶瓷材料致密度和性能相对较低，主要用于制备大尺寸、低成本的碳化硅制品。
无压烧结法：无压烧结法是在常压下，通过高温使碳化硅粉末颗粒之间发生固相反应，实现烧结致密化。
这种方法制备的碳化硅陶瓷材料具有较高的致密度和优良的力学性能，但烧结温度较高，时间较长。
热压烧结法：热压烧结法是在加压和高温条件下，使碳化硅粉末颗粒之间发生固相反应，实现快速烧结致密化。
这种方法制备的碳化硅陶瓷材料具有极高的致密度和优异的力学性能，但设备成本高，生产效率较低。
陶瓷材料的研究进展
陶瓷材料的研究进展陶瓷材料是一种古老而广泛应用的材料，具有优良的物理、化学和机械性质。
随着科技的进步和工业化的发展，陶瓷材料的研究也日益深入。
本文将介绍陶瓷材料的研究进展，包括新型陶瓷材料的开发、陶瓷制备技术的改进以及陶瓷应用领域的拓展。
首先是新型陶瓷材料的开发。
传统的陶瓷材料主要是氧化物陶瓷，如氧化铝、氧化锆等。
然而，近年来，研究人员已经开始开发一些新型陶瓷材料，如碳化硅陶瓷、氮化硼陶瓷、氧化锆陶瓷等。
这些新材料具有更高的硬度、耐磨性和耐高温性能，可应用于航空航天、汽车和能源等领域。
其次是陶瓷制备技术的改进。
传统的陶瓷制备方法主要是干压成型和烧结工艺，这种方法在生产效率和成本方面存在一定的局限性。
因此，研究人员正在开发更高效、更经济的制备技术，如光固化3D打印技术、等离子体喷涂技术和电化学沉积法等。
这些新技术可以实现复杂结构的制备，缩短生产周期，并提高产品的性能。
最后是陶瓷材料的应用拓展。
传统的陶瓷应用主要是在建筑、陶器和电子器件等领域。
然而，随着科技的进步，陶瓷材料在新的应用领域也得到了广泛应用。
例如，碳化硅陶瓷可用于摩擦材料、切削工具和陶瓷复合材料等领域；氮化硼陶瓷可用于导热材料和高温陶瓷涂层等领域；氧化锆陶瓷可用于人工关节和高温环境中的结构件等领域。
此外，陶瓷材料还可以用于光学器件、生物医学和环境保护等领域。
总的来说，陶瓷材料的研究进展主要表现在新型材料的开发、制备技术的改进和应用领域的拓展。
这些进展不仅提高了陶瓷材料的性能和功能，也推动了陶瓷产业的发展。
未来，随着科技的进一步突破和需求的不断增长，陶瓷材料的研究和应用前景仍然十分广阔。
陶瓷基板研究现状及新进展
其次，在新型制备技术方面，研究人员开发了一些新的制备方法，如静电纺丝 法、3D打印技术等，提高了陶瓷基板的制备效率和精度。例如，通过静电纺丝 法成功制备出了纳米级碳化硅陶瓷纤维，其具有优异的导热性和力学性能，有 望在高温封装领域得到广泛应用。
最后，在应用推广方面，陶瓷基板已经在高速铁路、汽车、航空航天、半导体 照明等领域得到了广泛应用，并不断拓展其应用领域。例如，近期研究发现， 陶瓷基板在太阳能光伏领域也展现出了良好的应用前景，有望成为未来太阳能 电池封装的重要材料之一。
针对这些关键问题，可以采取以下解决途径和方法：首先，加强基础研究，深 入了解陶瓷基板材料的性能和特点，发现新的物理和化学效应，为材料设计和 优化提供理论依据。其次，加强技术研发，不断改进和优化制备工艺，提高制 备效率和产品质量。最后，加强应用研究和市场推广，积极探索陶瓷基板的新 的应用领域和市场机会，提高其应用范围和市场份额。
然而，目前陶瓷基板研究还存在一些问题。首先，在材料性能方面，虽然现有 的陶瓷基板材料已经具有很多优点，但仍需要进行针对性地优化和改进，以满 足不同领域对封取得了一定的成果，但仍存在一些不足之处，如生产效率低、制造成本高 等。
最后，在应用推广方面，尽管陶瓷基板在某些领域已经得到了广泛应用，但仍 需要进一步拓展其应用领域，提高其应用范围和市场份额。
陶瓷基板研究现状及新进展
目录
01 一、陶瓷基板研究现 状
03
三、关键问题及解决 途径
02
二、陶瓷基板研究新 进展
陶瓷基板是一种以陶瓷为基体，经过精密加工和烧结而成的电子封装材料。由 于其具有高导热性、高绝缘性、耐高温、耐腐蚀等优点，被广泛应用于高可靠 性、高集成度的电子设备中。本次演示将综述陶瓷基板的研究现状和最新进展， 以期为相关领域的研究人员提供参考。
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论文题目：陶瓷材料的研究进展姓名：专业：化学工程与工艺学号：日期：2009-6-21陶瓷材料的研究进展摘要：近年来，随着科学的进步，陶瓷材料越来越多的进入我们的生产和生活，并且在性能和作用上体现出出乎意料的优越性。
就我所知，陶瓷材料大体上可以分为四个类型：传统工艺陶瓷，结构陶瓷，功能陶瓷和生物陶瓷。
本文仅对后三种新型陶瓷材料的研究进展做一个简单综述。
关键词：结构陶瓷功能陶瓷生物陶瓷纳米技术Abstract: In recent years, along with the science progress, the ceramic material more and more entered our production and the life, and manifested the superiority unexpectedly in the performance and the function. I know, the ceramic material may divide into four types on the whole: Traditional process ceramics, structure ceramics, functional ceramic and biological ceramics. This article only makes a simple summary to the latter three kind of new ceramic material's research development.Key word: Structure ceramics，functional ceramic，biology ceramics ，nanotechnology（一）结构陶瓷1：熔融石英陶瓷在冶金、建材、化工、航空航天等许多领域，有很多部件都要承受高温、热冲击、腐蚀等恶劣的环境，采用金属和有机材料都是难以适应的。
例如金属带材热处理炉的辊道，以往用石墨制作，由于不耐磨而且易高温氧化，只能在还原气氛950℃温度以下工作，寿命也只有2～4个月。
山东工业陶瓷研究设计院采用具有很好抗热震性和耐腐蚀性的熔融石英陶瓷，研制成功了金属带材热处理炉的熔融石英陶瓷空心辊道，可以在氧化、还原或中性气氛1100℃温度下使用，寿命一年以上。
他们还在国内独家生产玻璃水平钢化炉用的熔融石英陶瓷辊棒，打破了进口石英陶瓷辊棒在国内的垄断地位，成为世界上第3个能生产该产品的国家。
这种熔融石英陶瓷还用于浮法玻璃窑的多种制品、太阳能多晶硅熔炼用的坩埚、导弹天线罩等。
目前已形成年产几千吨的规模。
2：氧化锆陶瓷高压泥浆泵是石油钻井工作台的～心脏”，由于工作条件十分恶劣(高压15～35 MPa，强碱．口H值10～12，含沙量O．4％～2％)，金属缸套只有约250 h的寿命，频繁更换带来的经济损失很大。
天津大学在国家支持下，经过长期努力，研制成功氧化锆陶瓷缸套。
其抗弯强度crf=750～900 MPa，断裂韧性Klc=15～17 MPa．m¨2，寿命可达2500 h以上，是金属缸套的10倍，并已投入生产。
产品已在新疆吐哈、库尔勒、青海、河南、冀东、大港等多家油田应用。
“十五”期间，天津大学、清华大学和山东淄博华光陶瓷公司，共同承担并完成了高温腐蚀工况下稠油开采用抽油泵的大尺寸氧化锆陶瓷柱塞的研制(“863”项目)，使用寿命超过6个月，是常规泵寿命的3倍，提高了采收效率，为油田带来可观的经济效益。
“十五”期间，氧化锆粉末和陶瓷的技术日趋成熟，如广东华旺、东方锆业、九江泛美亚等生产的氧化锆粉达到国际先进水平并大量出口。
氧化锆陶瓷部件，如陶瓷缸套、柱塞、球阀、光纤接插件、磨球、水果刀、剪刀、理发推子等得到越来越多的应用。
3：低成本高耐磨性氮化硅陶瓷磨损是装备失效的主要原因之一。
陶瓷比金属材料耐磨，但陶瓷成本高，同时不能作为受力很大的部件，因此清华大学和中科院上硅所提出低成本高耐磨性陶瓷，并将它贴在低成本的金属受力部件上的设想。
该设想获“十五”“863”计划资助。
他们采用自蔓延合成的低成本Si，N4粉作为原料，采用合理的组成设计，使烧结温度降低至1650℃，获得玻璃相含量较高、一硬度相对较低的低成本p—Si3N4陶瓷，由于陶瓷冲蚀磨损以晶界疲劳导致微裂纹扩展引起晶粒脱落为主，因此，长柱状、细晶粒、适量晶界玻璃相含量有利于抵抗冲蚀磨损。
这种材料冲蚀磨损性能比高铬铸铁Crl5M03提高16～20倍，与热压Si3N4陶瓷约略相当，而成本约为其l／5。
在宝钢铁矿砂原料输送带溜槽板部位以及筛板防护板衬陶瓷片，寿命提高16～20倍；在重介质选煤的旋流器上内衬陶瓷片，寿命提高lO倍以上；采用高铬铸铁潜水碴浆泵在黄河入海口治理工作中抽砂浆，抽砂8×104 m3，潜水泵已经毁坏，但在普通铸铁泵上贴陶瓷片，抽砂9×104m3仍完好无损。
由于采用普通铸铁替代高铬铸铁，泵的成本还降低。
低成本的陶瓷片与低价格的普通铸铁结合在一起，各尽所能，扬长避短，产生了高价值的效果。
4：陶瓷轴承“十五”期间陶瓷轴承列入“863”计划，．由上海材料所和上硅所承担。
他们采用近净尺寸成型技术解决了素坯密度要求高、尺寸变化范围大(直径从≯0．8 mm到砂50．8 mm)的轴承球成型工艺问题：采用气压烧结及热等静压后处理工艺，使材料密度达到理论密度的99．8％；采用纳米复合陶瓷技术以及优选助烧剂进行晶界改性，及烧结过程缺陷控制技术，使氮化硅陶瓷轴承球材料的韦伯模数达到19．33。
并在国内最先开发出氮化硅全陶瓷轴承、直径小于2 mm的陶瓷轴承球以及碳化硅轴承球。
经疲劳寿命试验，氮化硅混合陶瓷轴承寿命为钢轴承的10倍。
陶瓷轴承已投入生产，作为牙钻轴承、电机轴承、高速轴承、耐腐蚀轴承，成功用于医疗、电机、高速机床、军用飞机、潜艇和制导导弹中。
陶瓷轴承的研制成功与生产应用对我国制造业产生深远的影响。
（二）功能陶瓷1：功能陶瓷材料分类导电陶瓷：具有良好的导电性能，而且能耐高温，是磁流体发电装置中集电极的关键材料。
半导体陶瓷：指采用陶瓷工艺成型的多晶陶瓷材料。
高温超导陶瓷：指相对金属而言具有较高超导温度的功能陶瓷材料。
介电陶瓷：具有绝缘电阻高、耐压高、介电常数小、介电损耗低、机械强度高以及化学稳定性好的陶瓷材料压电陶瓷：压电陶瓷的晶体结构上没有对称中心，因而具有压电效应，即具有机械能和电能之间转换和逆转换的功能。
磁性陶瓷材料：分为硬磁性和软磁性材料两类，前者易磁化，也不易失去磁性。
代表性硬磁材料为铁氧体磁和稀土磁体，主要用于磁铁和磁存贮元件。
软磁性材料可磁化及去磁，磁场方向可以改变，主要用于交变磁场响的电子部件。
纳米功能陶瓷：纳米功能陶瓷是应用于空气净纯及水处理等具有抗菌、活化、吸附、过滤等功能的新型高科技陶瓷透明功能陶瓷：透明功能陶瓷材料是在光学上透明的功能材料，它除了具有一般铁电陶瓷所有的基本特性以外，还具有优异的电光效应。
保健功能陶瓷：将负离子功能粉体制成人体保健产品，主要是利用负离子能够中和体内的代谢产物以及感染所产生的氧自由基；氧自由基是一种极不稳定的物质，当被负离子外围所带的多余电子中和后，氧自由基的种种危害得以消除，如玻坏蛋自质、细胞膜，加速动脉硬化，抑制免疫功能、致癌、使人体器官衰老等。
自洁功能陶瓷：自洁功能陶瓷是由陶瓷基体和自洁功能材料两大主要部分构成，它是指在陶瓷制品表面或釉层中加入一种或凡种其有抗菌、杀菌、防污、除臭和具有净化大气功能的材料，这些功能材料必须以较强筋结合力附着在陶瓷上或者与陶瓷本身结为一体，同时对人体不产生任何危害，这样制得的多功能陶瓷称为自洁陶瓷。
2：发展趋势及应用功能材料是一门研究无机功能材料的合成与制备、组成与结构、性能与使用效能之间的关系和规律的学科，是具有电、磁、光、声、热等不同性能及通过相互耦合产生各种作用特性的一大类材料。
功能陶瓷是指那些利用电、磁、声、光、热、力等直接效应及其耦合效应所提供的先进陶瓷(现代陶瓷)。
日常生活中常见的打火机喷嘴、B超探头等一般都是用功能陶瓷材料制成的。
随着能源开发、空间技术、电子技术、激光技术、光电子技术、红外技术、传感技术等新技术的出现，现有一般用途的材料已难以满足要求，开发和有效利用高性能材料和功能材料引人瞩目。
（三）生物陶瓷1：人工关节陶瓷自20世纪70年代起，国际陶瓷界开始以高密度烧结氧化铝陶瓷材料，取代过去使用的不锈钢金属制人工关节．在骨科医疗方面取得很大进步。
从90年代起又研制开发出部分烧结氧化锆陶瓷。
实验证明：使用氧化锆制成的陶瓷关节与陶瓷骨骼，机械强度、抗破坏韧性与耐磨耗性能等明显优于氧化铝陶瓷材料。
临床医疗检验证实，氧化锆陶瓷材料植入人体后，在物理、化学及生理学方面都比较稳定．且对周围生物组织无刺激性，材料本身不会吸收及腐蚀，显示出优越的亲水性与亲和性。
目前部分烧结氧化锆陶瓷已被广泛应用于替代人工骨及人造关节等。
有的还被应用于形态修复的整形等医疗方面。
2：陶瓷人工牙在牙科主面，人造陶瓷牙根取代金属牙根已有30年的临床应用历史。
最初是采用多晶氧化锆陶瓷材料制成螺旋状人造牙根，曾被长期用于牙科治疗。
近年来又开发研制出力学强度更好的氧化铝单晶陶瓷材料(属蓝宝石系)制作为人造牙。
现在投入应用的陶瓷牙根分螺旋型与平板型两种．对于陶瓷牙型的制作可以进行精密的设计与烧制，以适应不同牙患病者的需求。
此外，在用于修复病人面部颁骨缺损补缀物方面，生物陶瓷材料亦显示出优越的适应性与实用性．在此领域，生物陶瓷除可充填病患缺损部位外．亦可起到促进骨质再生的生理作用。
3：特种陶瓷材料治疗癌症目前癌症已成为威胁人类健康与寿命的主要疾病：由于实施外科切除与化学放射性疗法仍存在诸多副作用，陶瓷界的科学家们在开发采用陶瓷治癌方面取得苇大成果。
如将含铱硅酸锆玻璃的陶瓷材料，以熔融喷雾法制成直径为20～30斗m的微球体，通过插入肝动脉导管『町注入患癌肝脏，由于铱硅酸锆具有良好的放射性，当微球大部分滞留F肝脏的毛细血管内时，一r以直接局部地以放射线照射并杀死肝癌细胞。
与此同时，具有放射性的铱硅酸锆微球还会阻止癌细胞获得营养补充，而且对人体其他正常细胞不会形成损害。
此种医治癌症的疗法，自20世纪90年代起在美国、加拿大及中国的香港等国家与地区推广普及，受到医学界的认同与欢迎。
近年来，特种陶瓷界义开发出治疗癌症效果更好的含磷二氧化硅玻璃陶瓷材料。
其化学稳定性可控制预制性及疗效将更优于前者还有一种利用陶瓷材料定向、定时发热治疗癌症的方法。
这是选择一种含有摆渡磁性的晶体玻璃陶瓷材料，经过l 553℃高温熔融后快速冷却，该陶瓷材料中含有犬量的二价铁与三价铁离子，经过处理可制成直径为200nm的强磁性陶瓷材料。