由于先進(jìn)陶瓷特定的精細(xì)結(jié)構(gòu)和其高強(qiáng)、高硬、耐高溫、透光以及壓電等一系列優(yōu)良性能,被廣泛應(yīng)用于電子、機(jī)械等國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)領(lǐng)域。先進(jìn)陶瓷已逐步成為新材料的重要組成部分,成為許多高技術(shù)領(lǐng)域發(fā)展的重要關(guān)鍵材料。據(jù)了解，2019年全球先進(jìn)陶瓷市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到了110.68億美元，預(yù)計(jì)2026年將達(dá)到168.83億美元，2020-2026年復(fù)合增長(zhǎng)率（CAGR）為5.73%。先進(jìn)陶瓷產(chǎn)業(yè)發(fā)展勢(shì)態(tài)良好，而消費(fèi)電子、家用電器又與我們的生活密不可分，那么先進(jìn)陶瓷材料又能有哪些應(yīng)用呢，就讓我們接著往下看。
各種以先進(jìn)陶瓷為基體的電子元器件
（一）陶瓷電容器
陶瓷電容器在彩色電視機(jī)、電子計(jì)算機(jī)、攝像機(jī)、錄音機(jī)、VCD機(jī)、DVD機(jī)、電話、手機(jī)、電子游戲機(jī)、保健按摩器、穴位治療儀、服裝干燥機(jī)、洗衣機(jī)、空調(diào)等家用電器中有應(yīng)用。交直流高壓陶瓷電容器還廣泛應(yīng)用于激光、雷達(dá)、高壓鈉燈、X射線、海底同軸電纜、夜視儀等。
各種陶瓷電容器
（二）電池
各種電子儀器、電子設(shè)備和家用電器中使用著很多種類的電池，電池的發(fā)展引人注目，而陶瓷材料是構(gòu)成電池的重要材料之一。如用Y2O3穩(wěn)定的ZrO2（YSZ）陶瓷材料作為燃料電池的固體電解質(zhì)材料，又或者鋰離子電池中的各種陶瓷隔膜材料。
鋰電池
（三）溫度傳感元件
家用電器中的的馬達(dá)總是要求盡可能減小尺寸、提高效率和降低成本，所以在超載能力方面所留余量是不多的。可以利用PTC半導(dǎo)體陶瓷監(jiān)視馬達(dá)定子繞組的溫度，從而保證馬達(dá)在絕緣允許的溫度下工作。當(dāng)然也可以利用PTC熱敏電阻作為定溫發(fā)熱體，具有安全可靠、無觸點(diǎn)、省電、長(zhǎng)壽命的優(yōu)點(diǎn)，在燙發(fā)器、發(fā)熱拖鞋、電飯煲、取暖機(jī)、衣物干燥機(jī)等中有所使用。此外，在日光燈電路中與鎮(zhèn)流器并聯(lián)一個(gè)PTC熱敏電阻，可以提高起動(dòng)電流，使日光燈迅速點(diǎn)燃，對(duì)延長(zhǎng)日光燈壽命也有好處。
（左）燙發(fā)器（右）電飯煲
（四）壓電陶瓷片
陶瓷濾波器、陷波器一般由一個(gè)或多個(gè)壓電陶瓷振子為主組成, 而壓電振子實(shí)際上就是一塊夾在兩個(gè)電極之間的壓電晶片。陶瓷濾波器、陷波器是對(duì)頻率非常敏感的電路元件。它們的特點(diǎn)是:體積小、成本低、無調(diào)整和可靠性高等。陶瓷濾波器、陷波器已應(yīng)用于收錄機(jī) (型號(hào)有465K系列、LT-W22-10.7MHz等) 、電視機(jī) (型號(hào)有LTB6.5MHz濾波器、XT4.43MHz陷波器、聲表面波濾波器等) 等家電產(chǎn)品中。
起初被用于家用電器的陶瓷傳感元件是電唱機(jī)中的陶瓷拾音器。這里唱針是敏感元件，它沿著唱片的音槽移動(dòng)而產(chǎn)生機(jī)械振動(dòng)，壓電陶瓷片是傳感元件，它把機(jī)械振動(dòng)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)輸出經(jīng)放大后送至揚(yáng)聲器，使唱片上錄下的聲音得到重放。后來又制成壓電陶瓷微音器，它直接把聲振動(dòng)轉(zhuǎn)換成電輸出。
例如電冰箱中的霜傳感器，其傳感元件就是由一片壓電瓷片和一片金屬片粘合而成。電視機(jī)頻道切換的超聲遙控也是利用壓電陶瓷的壓電效應(yīng)。
陶瓷濾波器
（五）陶瓷手機(jī)背板與MLCC（多層陶瓷電容器）
納米氧化鋯陶瓷材料，對(duì)信號(hào)屏蔽小，又便于無線充電，天線結(jié)構(gòu)易于設(shè)計(jì)，并具有溫潤(rùn)如玉的質(zhì)感和豐富多彩的顏色，同時(shí)融合了陶瓷材料優(yōu)異力學(xué)性能和美學(xué)特質(zhì)。因此得到許多5G手機(jī)廠商的青睞。在華為、一加、小米、OPPO、LG、三星等品牌手機(jī)上得到了應(yīng)用。
據(jù)了解，一部5G手機(jī)將會(huì)用到1000個(gè)左右的MLCC（多層陶瓷電容器），MLCC有“電子工業(yè)大米”之稱。以村田、TDK為代表的日企在行業(yè)中話語權(quán)較大，當(dāng)年TDK放棄低端MLCC市場(chǎng)，轉(zhuǎn)向高端MLCC產(chǎn)品，曾導(dǎo)致市場(chǎng)一度缺貨，引起長(zhǎng)達(dá)兩年多的恐慌。
琳瑯滿目的MLCC
（六）照明/顯示用熒光陶瓷
熒光陶瓷具有較高的吸收系數(shù)和折射率，且其透明性好、硬度高、耐腐蝕、耐高溫，制作工藝簡(jiǎn)單、生產(chǎn)成本低，可以大批量生產(chǎn)；摻雜濃度易于控制，Ce3+摻雜在陶瓷中能比較均勻的分布。因此，具有高導(dǎo)熱系數(shù)、良好熱猝滅性能的熒光陶瓷是前景中的大功率照明/顯示用熒光轉(zhuǎn)換材料。可應(yīng)用于汽車前大燈、機(jī)場(chǎng)照明、軍用手電筒、多媒體投影儀、激光電視等高亮度照明及顯示領(lǐng)域。中科院福建物構(gòu)所以陶瓷作為材料，開發(fā)出了YAG透明熒光陶瓷白光大功率LED封裝技高功率激光照明用Ce摻雜石榴石基熒光透明陶瓷。
高功率激光照明用Ce摻雜石榴石基熒光透明陶瓷
結(jié)語
先進(jìn)陶瓷材料因其優(yōu)異的高溫力學(xué)性能及特有的光、聲、電、磁、熱性能組合或多功能復(fù)合效應(yīng)在高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)和傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)改造等領(lǐng)域發(fā)揮著越來越大的作用。需求是發(fā)展和創(chuàng)新的動(dòng)力,各行各業(yè)對(duì)陶瓷產(chǎn)品越來越高的性能要求推動(dòng)了先進(jìn)陶瓷的不斷發(fā)展,相關(guān)陶瓷領(lǐng)域產(chǎn)生的技術(shù)進(jìn)步又促進(jìn)了應(yīng)用行業(yè)的技術(shù)革新,推動(dòng)了各行業(yè)整體的發(fā)展。
參考來源
（1）陶瓷傳感元件在家用電器中的應(yīng)用，莊嚴(yán)，王東民。
（2）先進(jìn)陶瓷材料研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)，張偉儒，李伶，王坤。
（3）功能與信息材料，焦寶祥。
（4）功能陶瓷材料在家用電器中的應(yīng)用概況，曲遠(yuǎn)方，馬金森。
（5）陶瓷傳感元件在家用電器中的應(yīng)用（二），莊嚴(yán)，王東民。
（6）壓電效應(yīng)及其在家電中的應(yīng)用，戴巖偉。
（7）電子陶瓷材料及產(chǎn)品與技術(shù)解讀，李平舟。
（8）納米氧化鋯陶瓷在手機(jī)背板上的應(yīng)用與發(fā)展，謝志鵬，余諾婷。
（9）先進(jìn)陶瓷材料的研究與應(yīng)用，張文毓。
（10）先進(jìn)陶瓷市場(chǎng)研究報(bào)告，北京恒州博智國(guó)際信息咨詢有限公司。
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