在人类文明发展史上，最早的陶瓷技术可以追溯到新石器时代。从原始的黏土制品，到精美的瓷器，再到现代的工程陶瓷，陶瓷技术在不断创新。
陶瓷是一种无机非金属材料，通常由化合物高温烧结而成。陶瓷材料具有优异的物理和化学性能。从最早的陶器到现代高科技陶瓷零件，陶瓷技术的发展见证了人类工艺和技术的一步步进步。
您是否对传统粘土陶瓷和先进陶瓷之间的区别感到好奇？阅读本文将帮助您找到答案。
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什么是传统陶瓷？
传统陶瓷以粘土、长石、石英等天然矿物烧制而成。这类传统陶瓷有着悠久的发展历史，工艺也十分成熟。传统陶瓷广泛应用于建筑、日用品以及日常生活中的装饰。我们日常生活中常见的碗、盘、花瓶、瓷器等，都属于传统陶瓷。
什么是传统陶瓷
传统陶瓷主要采用三种天然原料：
粘土：可提供更强的可塑性和成型能力
长石：烧结温度较低，可促进致密化
石英：调整热膨胀系数、提高机械强度
传统陶瓷制造技术
传统陶瓷的制作工艺比较简单，且非常成熟，主要分为以下几大步骤：
- 原材料加工：原矿的破碎、筛分和配料
未经处理的陶瓷原料
- 成型：利用粘土的可塑性进行成型或注浆成型
塑造陶瓷罐
- 干燥：除去坯体中的水分，为后续的烧成做准备
等待干燥的陶瓷
- 烧结：在高温窑中高温烧结
烧制陶瓷
传统陶瓷的性能特点
陶瓷很脆，容易破碎
传统陶瓷的性能比较一般，主要应用于日常生活中。其硬度适中，比较脆，能承受一般的高温，且绝缘性能较好，非常适合应用于生活中的基础设施用品和装饰艺术品。
传统陶瓷的典型应用
建筑材料：建筑行业使用的砖、瓦
陶瓷仿石砖
日用器皿：日常生活用的餐具、花瓶
陶瓷餐具
工业用途：部分可用于基础绝缘体、研磨材料
什么是先进陶瓷？
先进陶瓷又称工程陶瓷、特种陶瓷，是通过现代工艺技术制备的高纯度化合物和新型高性能陶瓷材料。
先进陶瓷
不同陶瓷材料制成的陶瓷具有不同的性能特性。先进陶瓷的原材料通常是精制化合物，例如各种氧化物、氮化物等。这些高纯度化合物具有非常高的一致性和稳定性，是各种高要求应用领域不可替代的材料。
先进陶瓷的主要原材料
-
氧化物： 氧化铝（Al2O3）、氧化锆（ZrO2）、氧化铍（BeO）
氧化铝陶瓷：这是最常见的高级陶瓷，也是最具成本效益的陶瓷之一。它综合性能强，硬度高，耐高温，电绝缘性好，是许多应用领域的首选材料。
常用于耐火材料、绝缘元件、基材、磨料
氧化铝陶瓷
延伸阅读： 氧化铝有毒吗？
氧化锆陶瓷：其韧性在众多陶瓷中名列前茅，强度很高，且生物相容性好，与人体相容性好，是牙科应用中常用的陶瓷材料。
常用于陶瓷刀具、牙科应用、耐磨部件、基材
氧化锆陶瓷
延伸阅读： 氧化锆陶瓷有哪些用途？
氧化铍陶瓷：其导热性能优异，是已知陶瓷材料中最佳的热导体之一。此外，它还可用作核反应堆的减速剂和反射材料，在核应用中非常有用。但需要注意的是，氧化铍的原材料通常有毒，在制造过程中必须格外小心。
常用于基材、耐磨部件和高温部件
延伸阅读： 导热性能最好的陶瓷材料有哪些？
-
非氧化物： 碳化硅（SiC）、氮化硅（Si3N4）、氮化铝（AlN）、碳化硼（B4C）
氮化硅陶瓷：具有很强的抗冲击性能和抗高温氧化性能，常用于一些极端温度下的高强度零件，如汽车发动机部件、涡轮叶片、轴承等。
氮化硅陶瓷
延伸阅读： 氮化硅陶瓷的用途
碳化硅陶瓷：是最坚硬的陶瓷之一，硬度仅次于金刚石，有“黑钻石”之称。
常用于半导体基板、化学设备部件、防弹材料
碳化硅陶瓷
延伸阅读： 碳化硅陶瓷有哪些用途？
氮化铝陶瓷：氮化铝的导热性能也十分优异，是最好的陶瓷材料之一，可以作为大多数大功率电器的散热材料。
常用于散热基板、散热组件
氮化铝陶瓷
碳化硼陶瓷：这是一种性能卓越的防弹材料，被称为“最轻的防弹陶瓷”。它的密度比普通陶瓷材料小，防护性能强。在美国军方，许多轻武器的防护插件都使用了碳化硼陶瓷板。
碳化硼陶瓷
延伸阅读： 碳化硼在防弹中的应用
-
复合材料： 陶瓷基复合材料
复合陶瓷是由多种陶瓷材料制成，综合了多种优良性能，又能弥补彼此的不足。最常见的是氧化锆增强氧化铝陶瓷（ZTA）和氧化钇稳定氧化锆（YSZ），其中一种增强了氧化铝的韧性，另一种使原有的氧化锆更加稳定。
先进陶瓷制备技术
与传统陶瓷相比，先进陶瓷的制备工艺更加复杂、精密，需要运用多种技术设备，主要步骤如下：
- 粉末合成：将陶瓷原料加工成超细粉末
陶瓷粉末
- 成型：采用等静压、注塑等方法成型
陶瓷注射成型模具
- 烧结：高温烧结，温度控制精确
先进陶瓷烧结
- 后处理：最后进行一系列精密加工和表面处理
陶瓷精密加工
先进陶瓷性能参数表
我们编制了各种先进陶瓷材料的性能参数表，供您参考。
|
表现 |
单元 |
氧化铝 |
氧化锆 |
氧化铍 |
氮化铝 |
氮化硅 |
碳化硅 |
比碳 |
|
密度 |
（克/厘米3） |
3.95-4.1 |
5.6-6.1 |
3.0 |
3.26 |
3.2-3.3 |
3.1-3.3 |
2.5-2.6 |
|
抗压强度 |
（兆帕） |
1500-2000 |
1200-1300 |
1700-2000 |
1700-2000 |
1700-2200 |
2500-3000 |
3000-3500 |
|
弯曲强度 |
（兆帕） |
200-400 |
900-1200 |
400-600 |
350-600 |
1000-1500 |
400-600 |
400-600 |
|
断裂韧性 |
（兆帕·米^1/2） |
250-350 |
500-600 |
300-450 |
200-400 |
800-1200 |
600-800 |
500-700 |
|
热膨胀系数 |
（10⁻⁶/千） |
3-4 |
8-10 |
3-4 |
3.5-4 |
6-7 |
4-5 |
3-4 |
|
热导率 |
（瓦/米·开尔文） |
7.9-9 |
2.2-2.5 |
200-250 |
180-220 |
30-35 |
120-150 |
30-50 |
|
熔点 |
(℃) |
2050 |
2700 |
2500 |
2200 |
1900 |
2700 |
2500 |
结论
传统陶瓷凭借成熟的技术与经济性，在生活基础应用中持续发挥着重要作用；先进陶瓷则以其优异的性能，推动着高科技产业的发展。感谢您阅读本文，希望对您有所帮助。
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