先進陶瓷工藝學

第1章概述（1）
1.1陶瓷材料的定義（1）
1.2陶瓷材料的發展史（2）
1.3陶瓷材料的基本性能（3）
1.4典型陶瓷材料及其應用（3）
1.5陶瓷材料未來發展及關鍵問題（5）

第2章優選陶瓷製備基礎（8）
2.1陶瓷的晶體結構（8）
2.1.1晶體學基礎知識（8）
2.1.2陶瓷的晶體類型（11）
2.1.3陶瓷中典型的晶體結構（13）
2.1.4同質異晶體、異質同晶體與固溶體（17）
2.2陶瓷中的缺陷（18）
2.2.1點缺陷、線缺陷與面缺陷（18）
2.2.2氧化物陶瓷中的缺陷（21）
2.2.3陶瓷中的氧缺陷（22）
2.3陶瓷中的擴散（24）
2.3.1擴散定律（24）
2.3.2擴散機制（24）
2.4陶瓷的相圖與相變（25）
2.4.1陶瓷的熱力學基礎（25）
2.4.2相圖（26）
2.4.3相變（29）
2.5陶瓷的顯微組織（30）
2.5.1單相陶瓷的顯微結構（31）
2.5.2多相複合陶瓷的顯微結構（32）

第3章優選陶瓷粉體製備技術（34）
3.1粉體的物理性能及表徵（34）
3.1.1粉體細微性、細微性分佈分析（34）
3.1.2粉體顆粒形貌分析（39）
3.1.3成分分析（40）
3.1.4粉體晶態的表徵（42）
3.2粉體機械法製備工藝（43）
3.2.1氣流粉碎機（44）
3.2.2行星式球磨機（45）
3.3粉體化學法製備工藝（45）
3.3.1固相合成法（45）
3.3.2液相合成法（48）
3.3.3氣相合成法（53）

第4章優選陶瓷成型技術（59）
4.1壓制成型法（59）
4.1.1幹壓成型法（59）
4.1.2等靜壓成型法（60）
4.2塑性成型法（62）
4.2.1擠壓成型法（62）
4.2.2軋膜成型法（63）
4.2.3注射成型法（64）
4.3漿料成型法（65）
4.3.1注漿成型法（65）
4.3.2注凝成型法（66）
4.3.3流延成型法（66）
4.4優選陶瓷成型技術新進展及趨勢（67）
4.4.1離心沉積成型法（68）
4.4.2電泳沉積成型法（68）
4.4.3固體無模成型法（68）

第5章優選陶瓷燒結技術（75）
5.1燒結原理（75）
5.1.1燒結的定義（75）
5.1.2燒結的驅動力（76）
5.1.3燒結過程的傳質機理（76）
5.1.4影響燒結的主要因素（80）
5.1.5晶粒生長及二次再結晶（80）
5.2傳統燒結方法（83）
5.2.1熱壓燒結（83）
5.2.2熱等靜壓燒結（84）
5.2.3反應燒結（85）
5.2.4微波燒結（85）
5.3新型燒結方法（86）
5.3.1火花等離子燒結（86）
5.3.2閃燒（89）
5.3.3選區鐳射燒結（90）
5.3.4感應燒結（91）
5.3.5傳統燒結裝置中的快速燒結（93）
5.3.6自蔓延高溫合成法（94）
5.3.7冷燒結（94）
5.3.8超快高溫燒結（95）

第6章優選陶瓷複合材料製備技術（98）
6.1基本概念和分類（98）
6.1.1陶瓷基複合材料（98）
6.1.2陶瓷基複合材料分類（98）
6.2複合陶瓷增韌補強機理（99）
6.2.1納米顆粒強、韌化機理（100）
6.2.2晶須強、韌化機理（102）
6.2.3纖維強、韌化機理（103）
6.3陶瓷基複合材料的設計理論（105）
6.3.1晶須功能（105）
6.3.2晶須種類（105）
6.3.3晶須和基體材料之間的相容性（110）
6.3.4晶須/纖維-陶瓷介面調控機理（110）
6.4陶瓷基複合材料的成型工藝（111）
6.4.1聚合物滲透熱解（112）
6.4.2漿料浸漬（113）
6.4.3化學氣相滲透（114）
6.4.4反應熔滲（116）
6.4.5漿料滲透（120）
6.4.6溶膠-凝膠滲透（121）
6.4.7結合滲透法（122）

第7章優選陶瓷多孔材料製備技術（124）
7.1多孔陶瓷製備方法（126）
7.1.1部分燒結法（126）
7.1.2犧牲範本法（128）
7.1.3複製範本法（129）
7.1.4直接發泡法（131）
7.1.53D列印法（132）
7.1.6其他方法（134）
7.1.7多孔陶瓷製備方法的優缺點及未來發展方向（135）
7.2多孔陶瓷結構表徵（136）
7.2.1直接觀測法（136）
7.2.2顯微法（138）
7.2.3壓汞法（138）
7.2.4氣體吸附法（139）
7.2.5排除法（140）
7.2.6蒸汽滲透法（141）
7.2.7小角度散射法（142）
7.3多孔陶瓷的應用（143）
7.3.1過濾材料和催化劑載體（143）
7.3.2保溫隔熱材料（143）
7.3.3生物材料（144）
7.3.4多孔陶瓷用於海水淡化（144）
7.3.5多孔陶瓷吸盤（144）
7.3.6節能環保型材料（145）
7.3.7吸音材料（145）
7.3.8海綿城市材料（145）

第8章優選熱學陶瓷及製備工藝（148）
8.1超高溫陶瓷（148）
8.2優選超高溫陶瓷的分類（149）
8.2.1硼化物陶瓷（149）
8.2.2碳化物陶瓷（150）
8.2.3氮化物陶瓷（150）
8.2.4高熵陶瓷（150）
8.3超高溫陶瓷材料的主要製備工藝（151）
8.3.1熱壓燒結（151）
8.3.2放電等離子燒結（151）
8.3.3反應熱壓燒結（151）
8.3.4無壓燒結（152）
8.4高導熱陶瓷（152）
8.4.1高導熱陶瓷的基本性質（152）
8.4.2高導熱陶瓷的分類（152）
8.4.3典型高導熱陶瓷的製備方法（155）
8.5隔熱陶瓷（158）
8.5.1隔熱陶瓷的基本性質（158）
8.5.2隔熱陶瓷的分類（159）
8.5.3典型隔熱陶瓷的製備方法（160）
8.6低熱膨脹陶瓷（161）
8.6.1低熱膨脹陶瓷的基本性質（161）
8.6.2低熱膨脹陶瓷的分類（161）
8.6.3典型低熱膨脹陶瓷的製備方法（163）

第9章優選電學陶瓷及製備工藝（168）
9.1絕緣陶瓷（168）
9.1.1絕緣陶瓷的基本性能（169）
9.1.2典型絕緣陶瓷的製備工藝（170）
9.2電容器陶瓷（182）
9.2.1電容器陶瓷的基本性質（183）
9.2.2電容器陶瓷的分類（187）
9.2.3典型陶瓷電容器的製備工藝（192）
9.3鐵電陶瓷（196）
9.3.1鐵電陶瓷材料的基本性質（196）
9.3.2鐵電陶瓷材料的分類（198）
9.3.3典型鐵電陶瓷器件的製備工藝（203）
9.4半導體陶瓷（209）
9.4.1半導體陶瓷材料的基本性質（209）
9.4.2半導體陶瓷材料的分類（210）
9.4.3典型半導體陶瓷器件的製備工藝（216）
9.5離子陶瓷（219）
9.5.1離子陶瓷材料的基本性質（219）
9.5.2離子陶瓷材料的分類（221）
9.5.3典型離子陶瓷器件的製備工藝（224）

第10章優選陶瓷性能及測試技術（229）
10.1優選陶瓷力學性能及測試技術（229）
10.1.1抗拉強度（229）
10.1.2抗壓強度（231）
10.1.3抗彎強度（232）
10.1.4彈性模量（232）
10.1.5斷裂韌性（233）
10.2優選陶瓷光學性能及測試技術（233）
10.2.1吸收與透射（235）
10.2.2磷光（236）
10.2.3雷射器（236）
10.3優選陶瓷介電性能及測試技術（236）
10.3.1電導率（236）
10.3.2介電常數（238）
10.3.3介質損耗（240）
10.3.4絕緣強度（242）
10.4優選陶瓷熱學性能及測試技術（243）
10.4.1熱容（243）
10.4.2熱膨脹係數（248）
10.4.3導熱率（249）
10.4.4抗熱衝擊性（254）
10.5優選陶瓷壓電性能及測試技術（254）
10.5.1機械品質因數Qm（254）
10.5.2機電耦合係數（255）
10.5.3壓電常數d33（255）
參考文獻（355）

華中科技大學材料科學與工程學院、材料成形與模具技術國家重點實驗室教授，材料系副主任，主要從事優選陶瓷與功能器件的研究開發工作，作為專案負責人先後主持國家及省部級科研專案近十項，在國內外學術期刊上發表論文100餘篇，獲授權專利10余項。先後獲得德國“洪堡學者”、華中科技大學“華中學者”等稱號以及2017年歐洲陶瓷學會很好論文獎勵等。