《功能陶瓷材料概論》共分13章，系統(tǒng)介紹了介電陶瓷材料，鐵電陶瓷材料，熱釋電陶瓷材料，壓電陶瓷材料，透明陶瓷材料，光電陶瓷材料，超導(dǎo)陶瓷材料，磁性陶瓷材料，生物陶瓷材料及熱敏、濕敏、氣敏、壓敏陶瓷材料等功能陶瓷材料的基礎(chǔ)知識、種類及應(yīng)用，并加入了國內(nèi)外關(guān)于功能陶瓷材料研究與應(yīng)用的最新進展情況的介紹。本書敘述深入淺出，信息量大，實踐性強。
《功能陶瓷材料概論》可以作為高等學(xué)校無機非金屬材料工程、材料科學(xué)與工程、材料化學(xué)及材料物理相關(guān)專業(yè)的本科生、研究生教材，也可供從事陶瓷材料及相關(guān)材料研究、生產(chǎn)應(yīng)用的工程技術(shù)研究人員和大專院校相關(guān)專業(yè)的師生閱讀參考。
緒論001
0.1功能陶瓷材料的種類001
0.2功能陶瓷材料的發(fā)展003
第1章介電陶瓷材料005
1.1介質(zhì)極化與介電常數(shù)005
1.2介質(zhì)損耗007
1.3微波介電陶瓷材料008
1.3.1微波介電陶瓷的性能要求008
1.3.2低εr微波介電陶瓷材料009
1.3.3中等εr微波介電陶瓷材料009
1.3.4高εr微波介電陶瓷材料010
1.3.5低溫?zé)Y(jié)微波介電陶瓷010
1.4陶瓷電容器材料012
1.4.1溫度補償電容器陶瓷材料013
1.4.2半導(dǎo)體電容器陶瓷材料013
1.4.3高介電常數(shù)電容器陶瓷材料014
1.5鈦酸銅鈣巨介電材料014
1.5.1鈦酸銅鈣陶瓷材料結(jié)構(gòu)及巨介電機制014
1.5.2鈦酸銅鈣陶瓷材料的制備016
1.5.3鈦酸銅鈣陶瓷材料的摻雜改性016
1.6介電陶瓷材料在介電潤濕器件中的應(yīng)用018
1.6.1介電潤濕驅(qū)動原理及介電材料的選取原則018
1.6.2介電潤濕用介電陶瓷材料的種類019
思考題021
參考文獻021
第2章鐵電陶瓷材料024
2.1鐵電陶瓷材料的鐵電特性024
2.1.1電滯回線024
2.1.2鐵電體的自發(fā)極化現(xiàn)象025
2.1.3電熱效應(yīng)027
2.1.4電致疲勞效應(yīng)031
2.2BaTi2O5鐵電材料033
2.2.1BaTi2O5的晶體結(jié)構(gòu)033
2.2.2BaTi2O5的制備034
2.2.3BaTi2O5的應(yīng)用036
2.3鐵電陶瓷基光子晶體036
2.3.1鐵電陶瓷基光子晶體的制備方法037
2.3.2鐵電陶瓷基光子晶體的應(yīng)用040
思考題040
參考文獻041
第3章熱釋電陶瓷材料043
3.1熱釋電陶瓷材料的性能參數(shù)044
3.1.1熱釋電效應(yīng)044
3.1.2熱釋電系數(shù)p044
3.1.3體積比熱容CV045
3.1.4相關(guān)優(yōu)值045
3.2熱釋電陶瓷材料的種類045
3.3熱釋電陶瓷材料的應(yīng)用047
思考題050
參考文獻051
第4章壓電陶瓷材料052
4.1壓電陶瓷材料的性能參數(shù)054
4.1.1機械品質(zhì)因數(shù)054
4.1.2機電耦合系數(shù)055
4.1.3彈性系數(shù)055
4.1.4壓電常數(shù)056
4.1.5壓電陶瓷場致疲勞特性057
4.2壓電陶瓷材料的應(yīng)用061
4.2.1在水聲技術(shù)中的應(yīng)用061
4.2.2在超聲技術(shù)中的應(yīng)用062
4.2.3在高電壓發(fā)生裝置中的應(yīng)用063
4.2.4在濾波器中的應(yīng)用064
4.2.5在電聲設(shè)備中的應(yīng)用064
4.2.6高溫壓電驅(qū)動器065
4.2.7高溫能量回收器067
4.2.8其他應(yīng)用068
4.3鈦酸鉛基壓電陶瓷材料070
4.3.1Bi（Me）O3-PbTiO3壓電陶瓷材料070
4.3.2鋯鈦酸鉛基壓電陶瓷材料072
4.4鈦酸鋇基無鉛壓電陶瓷材料074
4.4.1離子摻雜改性075
4.4.2多組元摻雜改性076
4.4.3燒結(jié)助劑改性079
思考題079
參考文獻080
第5章透明陶瓷材料084
5.1陶瓷透明的影響因素085
5.1.1氣孔率085
5.1.2晶界結(jié)構(gòu)085
5.1.3原料086
5.1.4晶粒尺寸086
5.1.5表面加工光潔度086
5.2透明陶瓷的應(yīng)用087
5.2.1在照明方面的應(yīng)用087
5.2.2在激光方面的應(yīng)用087
5.2.3閃爍陶瓷087
5.3激光透明陶瓷087
5.3.1Nd：YAG激光透明陶瓷088
5.3.2高熔點倍半氧化物激光透明陶瓷088
5.3.3激光透明陶瓷的顯微結(jié)構(gòu)089
5.4非氧化物透明陶瓷089
5.4.1AlN透明陶瓷089
5.4.2AlON透明陶瓷090
5.4.3α-Sialon透明陶瓷090
5.5高溫透波陶瓷093
5.5.1熔融石英及其復(fù)合透波陶瓷093
5.5.2多孔硅酸釔透波陶瓷094
5.5.3石英纖維復(fù)合透波陶瓷材料096
5.5.4石英纖維/石英復(fù)合透波陶瓷材料097
5.5.5氧化鋁纖維增強氧化物透波陶瓷材料099
5.5.6氮化物纖維/氮化物透波陶瓷材料100
5.5.7透波陶瓷涂層材料100
思考題101
參考文獻102
第6章光電陶瓷材料105
6.1太陽能電池材料105
6.1.1第一代太陽能電池106
6.1.2第二代太陽能電池106
6.1.3第三代太陽能電池107
6.1.4Sb2S3太陽能電池110
6.1.5氧化鋅基陣列染料敏化太陽能電池115
6.2無機紫外光電探測器材料121
6.2.1金屬氧化物122
6.2.2金剛石123
思考題124
參考文獻124
第7章超導(dǎo)陶瓷材料131
7.1超導(dǎo)材料的超導(dǎo)機制132
7.1.1庫柏對的形成132
7.1.2超導(dǎo)形成機制133
7.1.3BCS理論的缺陷134
7.1.4BCS理論的修正135
7.2超導(dǎo)材料的超導(dǎo)性能136
7.2.1零電阻效應(yīng)136
7.2.2完全抗磁性137
7.2.3Josephson效應(yīng)137
7.2.4同位素效應(yīng)137
7.2.5超導(dǎo)臨界參數(shù)138
7.3超導(dǎo)材料的分類138
7.4超導(dǎo)陶瓷材料的應(yīng)用139
7.4.1超導(dǎo)磁體140
7.4.2約瑟夫森結(jié)140
7.4.3磁懸浮141
7.4.4超導(dǎo)限流器141
7.4.5超導(dǎo)直流感應(yīng)加熱設(shè)備142
7.4.6超導(dǎo)變壓器142
7.4.7超導(dǎo)電機143
7.5銅基超導(dǎo)陶瓷材料144
7.5.1結(jié)構(gòu)145
7.5.2高溫高壓對銅基超導(dǎo)陶瓷材料的作用145
7.5.3銅基超導(dǎo)陶瓷材料體系146
7.6鉍基超導(dǎo)陶瓷材料149
7.6.1結(jié)構(gòu)150
7.6.2鉍基超導(dǎo)陶瓷材料的制備150
思考題152
參考文獻152
第8章磁性陶瓷材料154
8.1磁性陶瓷的磁學(xué)性能154
8.1.1磁滯回線156
8.1.2磁導(dǎo)率μ157
8.1.3最大磁能積（BH）max157
8.1.4損耗系數(shù)和品質(zhì)因數(shù)157
8.2磁性陶瓷的種類158
8.2.1軟磁鐵氧體158
8.2.2硬（永）磁鐵氧體158
8.2.3微波鐵氧體159
8.2.4磁致伸縮鐵氧體159
8.2.5矩磁鐵氧體159
8.2.6磁泡鐵氧體159
8.3稀土永磁陶瓷材料160
8.3.1提高稀土永磁體電阻率的絕緣技術(shù)及機理160
8.3.2高電阻率復(fù)合稀土永磁體的成型技術(shù)162
8.3.3高電阻率熱壓磁體162
8.3.4高電阻率燒結(jié)永磁體163
8.4納米復(fù)相永磁材料165
8.4.1納米復(fù)相永磁材料的耦合機理165
8.4.2納米復(fù)相永磁材料的制備方法165
8.4.3合金對納米復(fù)相永磁材料性能的影響166
思考題167
參考文獻167
第9章生物陶瓷材料169
9.1生物陶瓷材料的分類169
9.1.1生物吸收性陶瓷材料169
9.1.2生物活性陶瓷材料170
9.1.3生物惰性陶瓷材料170
9.2生物陶瓷的應(yīng)用171
9.2.1醫(yī)用生物陶瓷材料171
9.2.2羥基磷灰石生物陶瓷材料173
9.2.3生物陶瓷材料在活髓保存術(shù)中的應(yīng)用175
9.3生物陶瓷3D打印技術(shù)178
9.3.13D打印生物陶瓷材料178
9.3.2生物陶瓷3D打印性能優(yōu)化179
9.3.3生物陶瓷骨成型技術(shù)180
思考題181
參考文獻182
第10章熱敏陶瓷材料186
10.1PTC熱敏陶瓷材料187
10.1.1PTC熱敏陶瓷材料的基本特性187
10.1.2PTC熱敏陶瓷材料的種類189
10.1.3PTC熱敏陶瓷材料的應(yīng)用190
10.2NTC熱敏陶瓷材料193
10.2.1NTC熱敏陶瓷材料的電阻-溫度特性193
10.2.2NTC熱敏陶瓷材料的種類及其應(yīng)用193
10.3CTR熱敏陶瓷材料194
思考題195
參考文獻195
第11章濕敏陶瓷材料196
11.1濕敏陶瓷材料的特性196
11.2濕敏陶瓷材料的種類197
11.2.1TiO2基濕敏陶瓷材料197
11.2.2SnO2基濕敏陶瓷材料198
11.2.3石墨烯濕敏陶瓷材料200
11.2.4其他濕敏陶瓷材料207
11.3濕敏陶瓷材料的應(yīng)用208
思考題209
參考文獻209
第12章氣敏陶瓷材料211
12.1氣敏陶瓷材料的特性212
12.1.1靈敏度212
12.1.2選擇性212
12.1.3穩(wěn)定性213
12.1.4初始特性213
12.1.5響應(yīng)時間和恢復(fù)時間213
12.1.6加熱電壓和電流213
12.2乙醇檢測金屬氧化物基氣敏陶瓷材料214
12.2.1檢測機理與影響因素214
12.2.2乙醇金屬氧化物型氣敏陶瓷材料219
12.3苯系物檢測氣敏陶瓷材料228
12.3.1苯系物氣敏陶瓷材料及氣敏性能228
12.3.2氣敏響應(yīng)理論與改性機理232
12.4甲烷檢測氣敏陶瓷材料233
12.4.1氣敏型甲烷傳感器的分類與原理234
12.4.2甲烷氣敏陶瓷材料的種類236
12.5氨氣檢測氣敏陶瓷材料239
12.5.1金屬氧化物239
12.5.2金屬硫化物239
12.5.3碳材料240
12.5.4氣敏響應(yīng)理論與改性機理240
思考題241
參考文獻242
第13章壓敏陶瓷材料248
13.1壓敏陶瓷材料的特性248
13.2ZnO壓敏陶瓷材料249
13.2.1ZnO壓敏陶瓷的晶界特性250
13.2.2ZnO壓敏陶瓷材料體系252
13.2.3ZnO-Bi2O3壓敏陶瓷材料的改性252
13.3SnO2壓敏陶瓷材料253
13.3.1SnO2壓敏陶瓷的致密化253
13.3.2SnO2壓敏陶瓷的摻雜254
13.4TiO2壓敏陶瓷材料254
13.4.1制備工藝的影響254
13.4.2摻雜劑的影響256
13.5其他壓敏陶瓷材料257
思考題258
參考文獻258
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