功能陶瓷的物理性能目　錄

第1章 緒論

1.1 功能陶瓷的基本性質(zhì)

1.2 功能陶瓷的分類及應(yīng)用

1.3 功能陶瓷的發(fā)展

第2章 功能陶瓷的電導(dǎo)

2.1 量子電導(dǎo)理論初步

2.1.1 波粒二象性

2.1.2 費(fèi)米能級

2.2 電導(dǎo)、電導(dǎo)率與電阻率

2.3 載流子

2.4 離子電導(dǎo)

2.4.1 晶體的缺陷及其濃度

2.4.2 離子載流子的遷移

2.4.3 離子電導(dǎo)率

2.5 電子電導(dǎo)

2.5.1 晶體中電子的能帶

2.5.2 電子載流子的濃度

2.5.3 電子載流子的遷移及遷移率

2.5.4 影響電子電導(dǎo)率的因素

2.6 空間電荷效應(yīng)

2.7 高溫直流負(fù)荷下陶瓷材料的電化學(xué)老化

2.8 陶瓷的表面電導(dǎo)

2.9 玻璃的電導(dǎo)

2.10 功能陶瓷材料的電導(dǎo)

參考文獻(xiàn)

第3章 功能陶瓷的極化

3.1 極化強(qiáng)度

3.2 表面電荷

3.3 介電系數(shù)

3.4 極化強(qiáng)度P與介電系數(shù)ε的關(guān)系

3.5 克勞修斯"para" label-module="para">

3.6 極化的基本形式

3.6.1 位移極化

3.6.2 松弛極化

3.6.3 其他極化形式

3.7 陶瓷材料的極化

3.7.1 混合物法則

3.7.2 陶瓷介質(zhì)的極化

3.7.3 介電常數(shù)的溫度系數(shù)和主要的影響因素

參考文獻(xiàn)

第4章 介質(zhì)耗損

4.1 介質(zhì)損耗及其基本形式

4.1.1 介質(zhì)損耗

4.1.2 電導(dǎo)損耗

4.1.3 離子松弛損耗

4.2 有電導(dǎo)的陶瓷介質(zhì)損耗

4.2.1 恒定電場下的吸收電流

4.2.2 交變電場下的極化電流和電流疊加原理

4.3 陶瓷材料的介質(zhì)損耗

4.3.1 離子晶體的介質(zhì)損耗

4.3.2 玻璃的介質(zhì)損耗

4.3.3 電離損耗和結(jié)構(gòu)損耗

4.3.4 降低陶瓷材料介質(zhì)損耗的常用方法

參考文獻(xiàn)

第5章 陶瓷材料的擊穿

5.1 介質(zhì)的擊穿

5.2 擊穿的基本形式

5.2.1 熱擊穿

5.2.2 電擊穿

5.3影響陶瓷材料擊穿強(qiáng)度的因素

5.3.1 不均勻介質(zhì)中電壓的分配

5.3.2 陶瓷中的內(nèi)電離

5.3.3 表面放電和邊緣擊穿

5.3.4 強(qiáng)電場作用下介質(zhì)的應(yīng)力

參考文獻(xiàn)

第6章 鐵電體和鐵電性

6.1 鐵電體

6.2 BaTiO3晶體

6.2.1 BaTiO3晶體的結(jié)構(gòu)

6.2.2 BaTiO3晶體的電疇結(jié)構(gòu)

6.2.3 BaTiO3晶體的介電"para" label-module="para">

6.3 BaTiO3基陶瓷的組成結(jié)構(gòu)和性質(zhì)

6.3.1 BaTiO3基陶瓷的一般結(jié)構(gòu)

6.3.2 BaTiO3基陶瓷的電致伸縮和電滯回線

6.3.3 BaTiO3陶瓷的介電系數(shù)"para" label-module="para">

6.3.4 壓力對BaTiO3基陶瓷介電性能的影響

6.3.5 BaTiO3陶瓷的擊穿

6.3.6 BaTiO3陶瓷的老化

6.3.7 鐵電陶瓷的非線性

6.3.8 BaTiO3陶瓷的置換改性和摻雜改性

6.4 鐵電陶瓷的應(yīng)用

6.4.1 BaTiO3基介質(zhì)瓷的應(yīng)用和典型材料

6.5 反鐵電陶瓷的性能及其應(yīng)用

6.5.1 反鐵電體的微觀結(jié)構(gòu)

6.5.2 反鐵電介質(zhì)陶瓷的特性和用途

6.6 鐵電半導(dǎo)體陶瓷材料

6.6.1 BaTiO3陶瓷的半導(dǎo)化

6.6.2 影響B(tài)aTiO3陶瓷半導(dǎo)化的因素

6.7 半導(dǎo)體陶瓷的應(yīng)用

6.7.1 表面層陶瓷電容器

6.7.2 晶界層陶瓷介質(zhì)及晶界層陶瓷電容器

6.8 弛豫鐵電體、研究與應(yīng)用

6.8.1 弛豫鐵電體的特性

6.8.2 弛豫鐵電陶瓷材料的研究與發(fā)展

6.8.3 弛豫鐵電陶瓷材料的應(yīng)用

參考文獻(xiàn)

第7章 壓電性

7.1 自發(fā)極化與鐵電性

7.2 壓電效應(yīng)

7.3 壓電晶體

7.4 壓電陶瓷材料的極化

7.5 壓電陶瓷的主要參數(shù)

7.5.1 頻率常數(shù)N

7.5.2 機(jī)電耦合系數(shù)

7.5.3 機(jī)械品質(zhì)因數(shù)

7.5.4 彈性柔順常數(shù)

7.6 壓電陶瓷的壓電方程

7.6.1 第一類壓電方程組

7.6.2 第二類壓電方程組

7.6.3 第三類壓電方程組

7.6.4 第四類壓電方程組

7.7 壓電振子

7.7.1 壓電陶瓷振子

7.7.2 壓電振子的振動模式

7.8 壓電陶瓷性能的穩(wěn)定性

7.9 壓電陶瓷的應(yīng)用及發(fā)展

參考文獻(xiàn)

第8章 功能陶瓷的力學(xué)性質(zhì)

8.1 陶瓷材料的受力形變

8.1.1 應(yīng)力"para" label-module="para">

8.1.2 陶瓷材料的彈性變形

8.1.3 陶瓷材料的塑性形變

8.2 斷裂力學(xué)基礎(chǔ)

8.2.1 理論斷裂強(qiáng)度

8.2.2 Griffith斷裂理論

8.2.3 材料的斷裂韌性

8.3 提高陶瓷材料強(qiáng)度和韌性的常用方法

參考文獻(xiàn)

第9章 熱學(xué)性能

9.1 晶格熱振動

9.1.1 一維晶格的本征振動

9.2材料的熱容

9.2.1 熱容的概念

9.2.2 固體熱容理論揭示

9.2.3 材料的德拜溫度及相變

9.3 材料的熱膨脹性能

9.3.1 熱膨脹系數(shù)

9.3.2 固體熱膨脹機(jī)理

9.3.3 熱膨脹系數(shù)的影響因素

9.3.4 多晶體復(fù)合材料熱膨脹

9.4 材料熱傳導(dǎo)

9.4.1 基本概念和基本定律

9.4.2 熱傳導(dǎo)理論

9.4.3 多相和復(fù)合材料的熱導(dǎo)率

9.4.4 熱導(dǎo)率的影響因素

9.5 材料的抗熱震性

參考文獻(xiàn)

第10章 功能陶瓷的光學(xué)性質(zhì)

10.1 光通過介質(zhì)的現(xiàn)象

10.1.1 折射

10.1.2 色散

10.1.3 反射

10.1.4 吸收

10.1.5 散射

10.1.6 透射

10.2 無機(jī)材料的顏色

10.3 無機(jī)材料的紅外光學(xué)性質(zhì)

10.3.1 紅外技術(shù)

10.3.2 紅外透過材料

10.3.3 紅外探測原理

10.3.4 熱探測器材料

10.4 材料的光發(fā)射

10.4.1 材料發(fā)光的基本性質(zhì)

10.4.2 熒光和磷光

10.4.3 發(fā)光二極管

10.5 光電效應(yīng)

10.5.1 光生伏特效應(yīng)

10.5.2 光電轉(zhuǎn)換效率

10.6 非線性極化

10.7 電光及聲光材料

參考文獻(xiàn)

第11章 功能陶瓷的磁學(xué)性能

11.1 緒論

11.2 磁性的種類

11.3 材料的磁性來源

11.3.1 材料的磁性來源于原子磁矩

11.3.2 電子軌道磁矩

11.3.3 電子自旋磁矩

11.3.4 原子的總磁矩

11.4 宏觀物質(zhì)的磁性

11.4.1 強(qiáng)磁性物質(zhì)的磁性特征

11.4.2 亞鐵磁性氧化物的磁性

11.5 與磁性有關(guān)的交叉物理效應(yīng)

11.5.1 磁熱效應(yīng)

11.5.3 磁光和光磁效應(yīng)

參考文獻(xiàn)

第12章 功能陶瓷的耦合性質(zhì)

12.1 功能材料的壓電效應(yīng)

12.2 功能材料的熱釋電效應(yīng)

12.2.1 熱釋電現(xiàn)象

12.2.2 熱釋電體的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

12.2.3 熱釋電效應(yīng)的熱力學(xué)

12.2.4 熱釋電系數(shù)

12.3 功能材料的電光效應(yīng)

12.4 功能材料的光電效應(yīng)

12.5 功能材料的磁光效應(yīng)

12.5.1 磁光效應(yīng)

12.5.2 磁光材料及應(yīng)用

12.6 功能材料的聲光效應(yīng)

12.6.1 聲光相互作用：布拉格衍射和拉曼"para" label-module="para">

12.6.2 聲光效應(yīng)的應(yīng)用

參考文獻(xiàn)

第13章 敏感陶瓷的性質(zhì)

13.1 熱敏陶瓷

13.1.1 陶瓷熱敏電阻的基本參數(shù)

13.1.2 正溫度系數(shù)熱敏電阻的主要特性及理論模型

13.1.3 負(fù)溫度系數(shù)（NTC）熱敏電阻

13.1.4 熱敏電阻的穩(wěn)定性

13.1.5 NTC熱敏電阻的應(yīng)用及發(fā)展

13.2光 敏陶瓷材料的基本性能及應(yīng)用

13.2.1 光電導(dǎo)效應(yīng)

13.2.2 光敏電阻陶瓷的主要特性

13.2.3 光敏陶瓷材料的應(yīng)用、研究和發(fā)展

13.2.4 鐵電陶瓷的電光效應(yīng)、應(yīng)用及其發(fā)展

13.3 濕敏陶瓷材料的基本性能和應(yīng)用

13.3.1 濕敏陶瓷的主要特性

13.3.2 濕敏機(jī)理

13.3.3 濕敏陶瓷材料及元件

13.3.4 濕敏陶瓷元件的應(yīng)用

13.4 壓敏陶瓷材料的基本性能和應(yīng)用

13.4.1 壓敏半導(dǎo)體陶瓷的基本性能

13.4.2 ZnO壓敏陶瓷

13.4.3 ZnO壓敏陶瓷的導(dǎo)電機(jī)理

13.4.4 壓敏陶瓷材料和應(yīng)用

13.4.5 壓敏電阻的應(yīng)用

13.5 氣敏陶瓷材料的性能及應(yīng)用

13.5.1 氣敏元件的主要特性

13.5.2 等溫吸附方程

13.5.3 SnO2系氣敏元件

13.5.4 氧化鋅（ZnO）系氣敏元件

13.5.5 氧化鐵系氣敏元件

13.5.6 氣敏陶瓷元件的應(yīng)用和發(fā)展

參考文獻(xiàn)

第14章 生物陶瓷材料的物理性能

14.1 生物陶瓷材料的基本分類

14.2 生物惰性陶瓷

14.2.1 氧化鋁陶瓷

14.2.2 氧化鋯陶瓷

14.2.3 碳材料

14.3 表面活性生物陶瓷

14.3.1 生物活性玻璃和玻璃陶瓷

14.3.2 羥基磷灰石

14.3.3 磷酸鈣骨水泥

14.4 生物可降解陶瓷材料

14.4.1 硫酸鈣

14.4.2 β"para" label-module="para">

14.5 生物醫(yī)用納米材料

14.5.1 納米氧化鐵

14.5.2 納米羥基磷灰石

14.5.3 其他納米材料

14.6 生物醫(yī)用復(fù)合材料

14.6.1 生物活性陶瓷之間的復(fù)合

14.6.2 生物活性陶瓷與生物惰性陶瓷的復(fù)合

14.6.3 生物活性陶瓷與生物高分子材料的復(fù)合

14.6.4 生物活性陶瓷與金屬表面的復(fù)合

14.6.5 生物活性陶瓷與人體組織中的有機(jī)質(zhì)復(fù)合

參考文獻(xiàn)

第15章 超導(dǎo)電性

15.1 超導(dǎo)電現(xiàn)象和超導(dǎo)臨界參量

15.2 超導(dǎo)體的性質(zhì)

15.2.1 完全抗磁性

15.2.2 約瑟夫遜效應(yīng)

15.3 超導(dǎo)電性的唯象理論

15.4 超導(dǎo)體的分類

15.4.1 元素超導(dǎo)體

15.4.2 超導(dǎo)合金

15.4.3 超導(dǎo)陶瓷

15.5 高溫超導(dǎo)材料的應(yīng)用與前景

15.5.1 超導(dǎo)量子干涉計SQCID

15.5.2 超導(dǎo)變壓器

15.5.3 磁通變換器

15.5.4 超導(dǎo)計算機(jī)

15.5.5 射頻量子干涉儀

15.5.6 混頻器

15.5.7 多層結(jié)構(gòu)

15.5.8 高溫超導(dǎo)無源、有源微波器件

15.5.9 超導(dǎo)電纜

15.5.10 超導(dǎo)同步發(fā)電機(jī)

15.5.11 超導(dǎo)磁能存儲系統(tǒng)

15.5.12 超導(dǎo)電磁推進(jìn)系統(tǒng)

15.5.13 超導(dǎo)磁懸浮裝置

15.6 提高超導(dǎo)陶瓷Tc及Jc的途徑

參考文獻(xiàn)

第十六章 納米材料的物理性能

16.1 納米材料的概念

16.2 納米材料的超塑性

16.3 納米固體材料熱學(xué)性能

16.4 納米固體材料光學(xué)性能

16.5 納米固體材料磁學(xué)性能

16.6 納米固體材料電學(xué)性能

16.7 納米材料的應(yīng)用

參考文獻(xiàn) 2100433B

本書在了解功能陶瓷的這些基本物理性能的基礎(chǔ)上，還從功能陶瓷材料及元器件的研究和生產(chǎn)的角度，對影響功能陶瓷物理性能的主要因素、提高功能陶瓷物理性能的常用方法、功能陶瓷的基本應(yīng)用和新材料進(jìn)展進(jìn)行了簡單介紹。

前　言

為了使讀者對功能陶瓷的基本物理性能有較全面的了解，本書較詳細(xì)地介紹了功能陶瓷具有的基本物理性能、主要的影響因素和提高性能的常用方法。其中第1章對功能陶瓷的基本物理性能、分類、應(yīng)用及發(fā)展進(jìn)行了簡單介紹；第2章討論了功能陶瓷的電導(dǎo)、機(jī)理及影響因素；第3章討論了功能陶瓷的介電性能、機(jī)理及影響因素；第4章討論了功能陶瓷的介質(zhì)損耗、機(jī)理及影響因素；第5章討論了功能陶瓷的絕緣強(qiáng)度、機(jī)理及影響因素；第6章介紹了鐵電體和鐵電性；第7章介紹了壓電陶瓷的壓電性；第8章介紹了功能陶瓷的力學(xué)性質(zhì)；第9章介紹了功能陶瓷的熱學(xué)性質(zhì)；第10章介紹了功能陶瓷的光學(xué)性質(zhì)；第11章介紹了功能陶瓷的磁學(xué)性質(zhì)；第12章介紹了功能陶瓷的耦合性質(zhì)；第13章介紹了敏感陶瓷的物理性能；第14章介紹了生物陶瓷的物理性能；第15章介紹了功能陶瓷的超導(dǎo)電性；第16章介紹了納米材料的物理性能。通過對這些內(nèi)容的學(xué)習(xí)，可使讀者對功能陶瓷材料的物理性能有比較深刻的了解，為從事功能陶瓷材料的研究和生產(chǎn)奠定良好的基礎(chǔ)。

參加本書編寫工作的有（按章的順序）：曲遠(yuǎn)方（第1~7章和第13章）；劉家臣（第8章和第16章）；馬衛(wèi)兵（第9章）；郭瑞松（第10章）；姜恩永（第11章的部分內(nèi)容）；劉洪海（第11章的部分內(nèi)容）；李曉雷（第12章）；楊德安（第14章）；侯峰（第15章）。全書由曲遠(yuǎn)方統(tǒng)稿。

本書在編寫過程中得到了化學(xué)工業(yè)出版社的大力支持和幫助，本書部分工作得到曲志剛的幫助，在此表示衷心的感謝。

由于編者水平所限，書中存在不當(dāng)之處在所難免，敬請讀者批評指正。

曲遠(yuǎn)方

2006.6

讀者對象

本書可作為從事功能陶瓷材料和元器件的研究、應(yīng)用研究和生產(chǎn)的工程科術(shù)人員的參考用書，以及高等院校有關(guān)功能陶瓷材料和元器件相關(guān)專業(yè)的教學(xué)參考用書。

• 《應(yīng)用物理學(xué)叢書》出版說明

• 序言

• 第一章 緒論

• 第二章 感應(yīng)極化與自發(fā)極化

• 第三章 功能陶瓷的電物理性能

• 第四章 功能陶瓷的應(yīng)用

• 參考文獻(xiàn)

• 后記

本書是著者近40年來的科研實踐和科研成果的比較系統(tǒng)的總結(jié)，它比較全面地介紹了功能陶瓷的性能及其應(yīng)用。全書共4章，除第一章緒論外，主要論述感應(yīng)極化與自發(fā)極化、功能陶瓷的電物理性能和功能陶瓷的應(yīng)用。

書末附有經(jīng)過精選的參考文獻(xiàn)。

本書可供從事陶瓷材料(特別是功能陶瓷)的科技人員參考，也可作為大專院校有關(guān)專業(yè)的教材使用。

本書可供從事功能陶瓷材料、元器件的應(yīng)用研究和生產(chǎn)的科技人員參考用書和高等學(xué)校有關(guān)功能陶瓷材料的專業(yè)教學(xué)用書。