隨著現(xiàn)代高新技術(shù)的發(fā)展，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，備受各工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家的極大關(guān)注，其發(fā)展在很大程度上也影響著其他工業(yè)的發(fā)展和進(jìn)步。由于先進(jìn)陶瓷特定的精細(xì)結(jié)構(gòu)和其高強(qiáng)、高硬、耐磨、耐腐蝕、耐高溫、導(dǎo)電、絕緣、磁性、透光、半導(dǎo)體以及壓電、鐵電、聲光、超導(dǎo)、生物相容等一系列優(yōu)良性能，被廣泛應(yīng)用于國(guó)防、化工、冶金、電子、機(jī)械、航空、航天、生物醫(yī)學(xué)等國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)領(lǐng)域。先進(jìn)陶瓷的發(fā)展是國(guó)民經(jīng)濟(jì)新的增長(zhǎng)點(diǎn)，其研究、應(yīng)用、開發(fā)狀況是體現(xiàn)一個(gè)國(guó)家國(guó)民經(jīng)濟(jì)綜合實(shí)力的重要標(biāo)志之一。

  先進(jìn)陶瓷是“采用高度精選或合成的原料，具有精確控制的化學(xué)組成，按照便于控制的制造技術(shù)加工、便于進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，并且有優(yōu)異特性的陶瓷”。按其特性和用途，可分為2大類：結(jié)構(gòu)陶瓷和功能陶瓷（詳見表1）。結(jié)構(gòu)陶瓷是指能作為工程結(jié)構(gòu)材料使用的陶瓷，它具有高強(qiáng)度、高硬度、高彈性模量、耐高溫、耐磨損、抗熱震等特性；結(jié)構(gòu)陶瓷大致分為氧化物系、非氧化物系和結(jié)構(gòu)用陶瓷基復(fù)合材料。功能陶瓷是指具有電、磁、光、聲、超導(dǎo)、化學(xué)、生物等特性，且具有相互轉(zhuǎn)化功能的一類陶瓷。功能陶瓷在先進(jìn)陶瓷中約占70%的市場(chǎng)份額，其余為結(jié)構(gòu)陶瓷。 

由于先進(jìn)陶瓷各種功能的不斷發(fā)現(xiàn)，在微電子工業(yè)、通訊產(chǎn)業(yè)、自動(dòng)化控制和未來智能化技術(shù)等方面作為支撐材料的地位將日益明顯，其市場(chǎng)容量將不斷提升。

一、國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)

1.國(guó)外研究發(fā)展情況

　　目前，全球范圍內(nèi)先進(jìn)陶瓷技術(shù)快速進(jìn)步、應(yīng)用領(lǐng)域拓寬及市場(chǎng)穩(wěn)定增長(zhǎng)的發(fā)展趨勢(shì)明顯。

　　美國(guó)和日本在先進(jìn)陶瓷的研制與應(yīng)用領(lǐng)域居于領(lǐng)先地位。美國(guó)國(guó)家航空和宇航局（NASA）則在結(jié)構(gòu)陶瓷的開發(fā)和加工技術(shù)方面正實(shí)施大規(guī)模的研究與發(fā)展計(jì)劃，重點(diǎn)對(duì)航空發(fā)動(dòng)機(jī)、民用熱機(jī)中的關(guān)鍵閉環(huán)實(shí)現(xiàn)陶瓷替代，同時(shí)對(duì)納米陶瓷涂層、生物醫(yī)學(xué)陶瓷和光電陶瓷的研究、產(chǎn)業(yè)化進(jìn)行資助。美國(guó)的“脆性材料設(shè)計(jì)”等10大計(jì)劃；美國(guó)聯(lián)邦計(jì)劃“先進(jìn)材料與材料設(shè)備”中每年用于材料研究與工程費(fèi)高達(dá)20億～25億美元，以提高其國(guó)際上的競(jìng)爭(zhēng)力。日本先進(jìn)陶瓷以其先進(jìn)的制造設(shè)備，優(yōu)良的產(chǎn)品穩(wěn)定性逐步成為國(guó)際市場(chǎng)的引導(dǎo)者，特別是功能陶瓷領(lǐng)域包括熱敏、壓敏、磁敏、氣敏、光敏等逐步壟斷國(guó)際市場(chǎng)。日本通產(chǎn)省精細(xì)陶瓷研究與開發(fā)的“月光計(jì)劃”；

　　300kW陶瓷燃?xì)廨啓C(jī)研制計(jì)劃。此外，歐盟各國(guó)，特別是德國(guó)、法國(guó)在結(jié)構(gòu)陶瓷領(lǐng)域進(jìn)行了重點(diǎn)研究，主要集中在發(fā)電裝備、新能源材料和發(fā)動(dòng)機(jī)中的陶瓷器件等領(lǐng)域。歐盟包括德、法、英等國(guó)家也采取了一些發(fā)展新材料的相應(yīng)措施，如“尤里卡計(jì)劃”等。美國(guó)陶瓷工業(yè)部門的統(tǒng)計(jì)數(shù)字顯示，美國(guó)、日本、歐盟的先進(jìn)陶瓷市場(chǎng)年平均增長(zhǎng)率為12%，其中歐盟先進(jìn)陶瓷市場(chǎng)總值年平均增長(zhǎng)率達(dá)15%～18%；美國(guó)先進(jìn)陶瓷市場(chǎng)總值年平均增長(zhǎng)率9.9%；日本精細(xì)陶瓷協(xié)會(huì)對(duì)日本先進(jìn)陶瓷市場(chǎng)進(jìn)行了預(yù)測(cè)，其年平均增長(zhǎng)率為7.2%。目前先進(jìn)陶瓷最大市場(chǎng)在日本和美國(guó)，其次是歐盟。

2.國(guó)內(nèi)研究發(fā)展情況

　　20世紀(jì)80年代到90年代初，許多現(xiàn)代陶瓷理論和工藝在精細(xì)陶瓷的制備中得到應(yīng)用。利用和金屬材料的相變理論、仿生學(xué)等學(xué)科的交叉使得材料的性能得到了大幅的提高，研制的纖維補(bǔ)強(qiáng)復(fù)相陶瓷，陶瓷基復(fù)合材料的韌性得到較大提高，通過仿生學(xué)在精細(xì)陶瓷制備工藝中得到應(yīng)用，層狀材料得到較大發(fā)展。聚合物裂解轉(zhuǎn)化、化學(xué)氣相沉（滲）積、溶膠工藝的采用，使得特種纖維的制造、連續(xù)纖維復(fù)合材料制備技術(shù)快速發(fā)展。納米技術(shù)在陶瓷中的應(yīng)用使材料性能發(fā)生根本性變化，使某些陶瓷具有超塑性或使陶瓷的燒結(jié)溫度大大降低。

　　進(jìn)入21世紀(jì)，功能陶瓷的研究也得到了國(guó)家和各科研院所的高度重視。從1995—2015年我國(guó)先進(jìn)陶瓷產(chǎn)值及預(yù)測(cè)（圖1）可以看出，我國(guó)先進(jìn)陶瓷產(chǎn)業(yè)進(jìn)入了快速發(fā)展期，預(yù)計(jì)到2015年產(chǎn)值可達(dá)到450億元。精密小尺寸產(chǎn)品、大尺寸陶瓷器件的成型、燒結(jié)技術(shù)、低成本規(guī)?；苽浼夹g(shù)，陶瓷加工系統(tǒng)等領(lǐng)域不斷打破國(guó)外壟斷和技術(shù)封鎖。例如凝膠注模工藝生產(chǎn)的大尺寸熔融石英陶瓷方坩堝打破了美國(guó)賽瑞丹、日本東芝和法國(guó)維蘇威3大公司的技術(shù)壟斷，在2007年率先實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化，通過近5年的不斷發(fā)展，已經(jīng)形成110～1100mm系列產(chǎn)品（圖2），產(chǎn)能居于全球第1位。

圖1  1995—2015年我國(guó)先進(jìn)陶瓷產(chǎn)值及預(yù)測(cè)

資料來源：中國(guó)國(guó)工程院、中國(guó)科學(xué)院《我國(guó)建筑材料發(fā)展現(xiàn)狀及邁入新世紀(jì)的咨詢報(bào)告》

圖2  太陽能熔融石英方坩堝（110～1100mm）

但是，國(guó)內(nèi)先進(jìn)陶瓷總體水平與美國(guó)、日本和德國(guó)相比還存在一定的差距。主要表現(xiàn)在3個(gè)方面：

1.技術(shù)及新產(chǎn)品工程轉(zhuǎn)化極度匱乏

  世界上開發(fā)了200多種陶瓷材料及2000多種應(yīng)用產(chǎn)品。雖然我國(guó)同樣能制備出性能良好的陶瓷材料，但絕大部分仍停留在實(shí)驗(yàn)室樣品上，有的產(chǎn)品由于成本高及可靠性等問題，市場(chǎng)還不能接受，所以產(chǎn)品的銷售額與發(fā)達(dá)國(guó)家相比相差甚遠(yuǎn)。

2.高端粉體制備及分散技術(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后

　　我國(guó)對(duì)陶瓷粉料的制備仍未引起足夠的重視，多種陶瓷粉料尚無專業(yè)化生產(chǎn)企業(yè)，許多企業(yè)不得不“自產(chǎn)自銷”。例如：高純氧化鋁粉，日本企業(yè)99.99%氧化鋁粉燒結(jié)溫度只需1300℃，而國(guó)內(nèi)需要到1600℃以上；高純氮化硅粉仍受到日本UBE和德國(guó)H.C.Stark的限制，國(guó)內(nèi)企業(yè)在粉料質(zhì)量上仍存在較大的波動(dòng)。同時(shí)，粉體的高效分散技術(shù)也存在較大差距。

3.制造裝備加工技術(shù)落后

　　雖然我國(guó)引進(jìn)了國(guó)外先進(jìn)的工藝裝備，像氣壓燒結(jié)爐、熱等靜壓、注射成型機(jī)、流延機(jī)等來提高我國(guó)的技術(shù)裝備水平，但因投資大，在經(jīng)濟(jì)上給企業(yè)造成了很大壓力，從而限制了先進(jìn)陶瓷的發(fā)展。而國(guó)內(nèi)仿制設(shè)備因加工水平差距，可靠性和穩(wěn)定性暫時(shí)無法與國(guó)外產(chǎn)品相比。

　　我國(guó)在“十二五”科技發(fā)展規(guī)劃中明確指出大力發(fā)展新型功能與智能材料、先進(jìn)結(jié)構(gòu)與復(fù)合材料、納米材料、新型電子功能材料、高溫合金材料等關(guān)鍵基礎(chǔ)材料。實(shí)施高性能纖維及復(fù)合材料、先進(jìn)稀土材料等科技產(chǎn)業(yè)化工程。掌握新材料的設(shè)計(jì)、制備加工、高效利用、安全服役、低成本循環(huán)再利用等關(guān)鍵技術(shù)，提高關(guān)鍵材料的供給能力，搶占新材料應(yīng)用技術(shù)和高端制造制高點(diǎn)。同時(shí)，對(duì)先進(jìn)陶瓷主要應(yīng)用領(lǐng)域新能源、電子信息、環(huán)境保護(hù)、高端機(jī)械制造等同樣提出了規(guī)劃要求，將進(jìn)一步推動(dòng)我國(guó)先進(jìn)陶瓷向規(guī)模化、應(yīng)用化、高端化發(fā)展。

一、先進(jìn)陶瓷制備技術(shù)發(fā)展情況

1. 陶瓷粉體的制備方法

　　粉體的特性對(duì)先進(jìn)陶瓷后續(xù)成型和燒結(jié)有著顯著的影響，特別是顯著影響陶瓷的顯微結(jié)構(gòu)和機(jī)械性能。通常情況下，活性高、純度高、粒徑小的粉體有利于制備結(jié)構(gòu)均勻、性能優(yōu)良的陶瓷材料。

　　陶瓷粉體的制備主要包含固相反應(yīng)法、液相反應(yīng)法和氣相反應(yīng)法3大類。其中固相反應(yīng)法特點(diǎn)是成本較低、便于批量化生產(chǎn)，但雜質(zhì)較多，主要包括碳熱還原法〔碳化硅（SiC）粉體、氧氮化鋁（AlON）粉體）〕、高溫固相合成法（鎂鋁尖晶石粉體、鈦酸鋇粉體等）、自蔓延合成法氮化硅〔（Si3N4）粉體等300余種〕和鹽類分解法〔三氧化二鋁（Al2O3）粉體〕等。其中近幾年興起的沖擊波固體合成法可以大大降低反應(yīng)溫度，提高粉體活性。

　　液相反應(yīng)法生產(chǎn)的粉料粒徑小、活性高、化學(xué)組成便于控制，化學(xué)摻雜方便，能夠合成復(fù)合粉體，主要包括化學(xué)沉淀法、溶膠——凝膠法、醇鹽水解法、水熱法、溶劑蒸發(fā)法。

氣相反應(yīng)法包括物理氣相沉積和化學(xué)氣相沉積2種。與液相反應(yīng)法相比，氣相反應(yīng)制備的粉體純度高、粉料分散性好、粒度均勻，但是投資較大、成本高。隨著納米技術(shù)的發(fā)展，近10年來，粉體表面積大、球形度高、粒徑分布窄等特點(diǎn)，為高性能陶瓷提供了基礎(chǔ)保障。

2.先進(jìn)陶瓷的成型技術(shù)

　　先進(jìn)陶瓷成型方法種類繁多，除了傳統(tǒng)的干壓成型、注漿成型之外，根據(jù)陶瓷粉體的特性和產(chǎn)品的制備要求，發(fā)展出多種成型方法?？偟膩碚f可以歸納為4類：干法壓制成型、塑性成型、漿料成型和固體無模成型，其中每一類成形又可細(xì)分為不同成形方法。

　　干法壓制成型：干壓成型、冷等靜壓成型；

塑性成型：擠壓成型、注射成型、熱蠟鑄成型、扎膜成型；

　　漿料成型：注漿成型、流延成型、凝膠注模成型和原位凝固成型；

　　固體無模成型：熔融沉積成型、三維打印成型、分層實(shí)體成型、立體光刻成型和激光選取燒結(jié)成型。根據(jù)先進(jìn)陶瓷的發(fā)展進(jìn)程，重點(diǎn)介紹以下成型方法：

（1）冷等靜壓成型

　　等靜壓成型是最常見的瘠性料先進(jìn)陶瓷成型工藝，通過將粉體放入柔性模具或包套中，通過對(duì)其施加各項(xiàng)均勻的壓力成型，是目前國(guó)內(nèi)應(yīng)用最為廣泛、最為成熟的工藝，分為干袋式等靜壓和濕袋式等靜壓。其特點(diǎn)是成本低、模具簡(jiǎn)單，生坯強(qiáng)度高，但尺寸不精確、復(fù)雜形狀成型較困難，濕袋式自動(dòng)化生產(chǎn)效率低。圖3所示為冷等靜壓成型超特高壓絕緣子。

圖3  冷等靜壓成型超特高壓絕緣子

（２）流延成型

　　1945年，美國(guó)麻省理工學(xué)院首先對(duì)流延成型進(jìn)行了報(bào)道。其原理是粘度適合、分散性良好的料漿通過流延機(jī)漿料槽道口流到基帶上，通過基帶和刮刀的相對(duì)運(yùn)動(dòng)使料漿鋪展，在表面張力作用下形成有光滑表面的坯體。坯體具有良好的韌性和強(qiáng)度，可以制備幾個(gè)微米到1mm厚的陶瓷薄片材料，目前已經(jīng)廣泛應(yīng)用到電容器瓷片、Al2O3基片和壓電陶瓷膜片中，圖4所示為Al2O3基片。此外，可利用流延法制備Si3N4、SiC、氮化硼（BN）等疊層復(fù)合材料，從而制備出高韌性先進(jìn)陶瓷。

圖4  Al2O3陶瓷基片

（３）注射成型

　　注射成型是將高分子聚合物注射成型方法與陶瓷制備工藝相結(jié)合發(fā)展起來的一種制備陶瓷零部件的新工藝。圖5是國(guó)內(nèi)引進(jìn)瑞典首臺(tái)套中壓注塑成型設(shè)備。近幾年在國(guó)內(nèi)發(fā)展勢(shì)頭迅猛，在小尺寸、高精度、復(fù)雜形狀陶瓷的大批量生產(chǎn)方面最具優(yōu)勢(shì)。發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子葉片、滑動(dòng)軸承、陶瓷軸承球、光線連接器用陶瓷插芯、陶瓷牙、陶瓷手表等近幾年均實(shí)現(xiàn)批量化生產(chǎn)。注射成型方法將是小尺寸陶瓷部件特別是復(fù)雜形狀陶瓷部件最具發(fā)展前景的成型方法。圖6為中壓注塑成型出的圓度很好的氮化硅軸承球坯體。

圖5  國(guó)內(nèi)引進(jìn)瑞典首臺(tái)套中壓注塑成型設(shè)備

圖6　中壓注塑成型制備圓度很好的氮化硅軸承球坯體

（４）凝膠注模成型

　　凝膠注模成型，即注凝成型是借助料漿中有機(jī)單體聚合交聯(lián)將陶瓷料漿固化成型，可制備出大尺寸薄壁陶瓷或形狀復(fù)雜的產(chǎn)品。其特點(diǎn)是近凈尺寸成型、有機(jī)物含量少，坯體強(qiáng)度高可進(jìn)行機(jī)械加工，適合大規(guī)模批量化生產(chǎn)。

目前國(guó)內(nèi)注凝成型應(yīng)用最成熟的產(chǎn)品為大尺寸熔融石英坩堝、薄片Al2O3基片、二氧化鋯（ZrO2）陶瓷微珠等產(chǎn)品。我國(guó)的熔融石英坩堝尺寸達(dá)1200×1200×540（mm），是全球唯一采用注凝工藝生產(chǎn)石英坩堝的國(guó)家，其使用性能達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。

５）固體無模成型

　　陶瓷無模成型是直接利用CAD設(shè)計(jì)結(jié)果，通過計(jì)算形成可執(zhí)行的像素單元文件，然后通過類似計(jì)算機(jī)打印輸出設(shè)備將要成型的陶瓷粉體快速形成實(shí)際像素單元（尺寸可小至微米級(jí)），一個(gè)一個(gè)單元疊加的結(jié)果即可直接成型所需要的三維立體構(gòu)件。美國(guó)Rutgers大學(xué)和Argonne實(shí)驗(yàn)室利用熔融沉積成型技術(shù)制備了Al2O3噴嘴座，燒結(jié)密度98%，強(qiáng)度824±110MPa；麻省理工學(xué)院利用3D打印成型技術(shù)研制的四方氧化鋯陶瓷強(qiáng)度670MPa，斷裂韌性4MPa·m1/2，并制造出熱氣體陶瓷過濾器；英國(guó)布魯諾大學(xué)利用10%體積含量的ZrO2墨水采用噴墨打印機(jī)成型制備出相關(guān)陶瓷樣品。圖8為3D打印成型技術(shù)制備的各種精密陶瓷部件。

圖8  3D打印成型技術(shù)制備的陶瓷部件

雖然目前固體無模成型設(shè)備昂貴、技術(shù)封閉、材料性能不理想，但其與現(xiàn)代智能技術(shù)結(jié)合將進(jìn)一步提高陶瓷制備工業(yè)的水平，是成型技術(shù)發(fā)展的主要方向。

1. 先進(jìn)陶瓷的燒結(jié)技術(shù)

　　陶瓷坯體通過燒結(jié)促使晶粒遷移、尺寸長(zhǎng)大、坯體收縮、氣孔排出形成陶瓷材料，根據(jù)燒結(jié)過程中不同的狀態(tài)，分為固態(tài)燒結(jié)和液相燒結(jié)。先進(jìn)陶瓷的燒結(jié)技術(shù)按照燒結(jié)壓力分主要有常壓燒結(jié)、無壓燒結(jié)、真空燒結(jié)以及熱壓燒結(jié)、熱等靜壓燒結(jié)、氣氛燒結(jié)等各種壓力燒結(jié)。近些年通過特殊的加熱原理出現(xiàn)微波燒結(jié)、放電等離子燒結(jié)、自蔓延燒結(jié)等新型燒結(jié)技術(shù)。

（1）熱壓燒結(jié)（HP）

　　對(duì)共價(jià)鍵難燒材料如Si3N4、BN、二硼化鋯（ZrB2）需要在加熱過程中給予外加機(jī)械力，使其達(dá)到致密化，此種燒結(jié)方式為熱壓燒結(jié)，分為單向加壓和雙向加壓。熱壓燒結(jié)的特點(diǎn)是可以低于常壓燒結(jié)溫度100～200℃的條件下接近理論密度，同時(shí)提高制品的性能如透明性、電導(dǎo)率及可靠性。熱壓燒結(jié)目前在國(guó)內(nèi)AlON、YAG等透明陶瓷、BN可切削陶瓷達(dá)到或接近國(guó)際水平。

但是熱壓燒結(jié)通常只能制造形狀單一產(chǎn)品，并且會(huì)加大后期的加工成本，因此該燒結(jié)方式制造成本較高。

（２）氣壓燒結(jié)（GPS）

　　氣壓燒結(jié)是指在陶瓷高溫?zé)Y(jié)過程中施加一定的氣體壓力，范圍在1～10MPa以便抑制高溫下陶瓷材料的分解和失重，從而可以提高燒結(jié)溫度，促進(jìn)材料的致密化，是先進(jìn)陶瓷最重要的燒結(jié)技術(shù)之一。

　　該技術(shù)最早由日本的Mitomo報(bào)道，其最大優(yōu)勢(shì)在于可以較低成本制備性能優(yōu)良、形狀復(fù)雜的共價(jià)鍵陶瓷，并可以實(shí)現(xiàn)批量化生產(chǎn)。近30年來氣壓燒結(jié)在日本、美國(guó)、德國(guó)和中國(guó)得到了廣泛而深入的研究，燒結(jié)材料的范圍不斷擴(kuò)大與推廣，國(guó)內(nèi)在大尺寸氣壓燒結(jié)氮化硅陶瓷方面突破了國(guó)外技術(shù)封鎖，實(shí)現(xiàn)技術(shù)國(guó)產(chǎn)化。

圖10為國(guó)內(nèi)最大規(guī)格（600×900mm）氣氛壓力燒結(jié)爐和制備的大尺寸（70mm）氮化硅陶瓷軸承球。

（２）氣壓燒結(jié)（GPS）

　　氣壓燒結(jié)是指在陶瓷高溫?zé)Y(jié)過程中施加一定的氣體壓力，范圍在1～10MPa以便抑制高溫下陶瓷材料的分解和失重，從而可以提高燒結(jié)溫度，促進(jìn)材料的致密化，是先進(jìn)陶瓷最重要的燒結(jié)技術(shù)之一。

　　該技術(shù)最早由日本的Mitomo報(bào)道，其最大優(yōu)勢(shì)在于可以較低成本制備性能優(yōu)良、形狀復(fù)雜的共價(jià)鍵陶瓷，并可以實(shí)現(xiàn)批量化生產(chǎn)。近30年來氣壓燒結(jié)在日本、美國(guó)、德國(guó)和中國(guó)得到了廣泛而深入的研究，燒結(jié)材料的范圍不斷擴(kuò)大與推廣，國(guó)內(nèi)在大尺寸氣壓燒結(jié)氮化硅陶瓷方面突破了國(guó)外技術(shù)封鎖，實(shí)現(xiàn)技術(shù)國(guó)產(chǎn)化。圖10為國(guó)內(nèi)最大規(guī)格（600×900mm）氣氛壓力燒結(jié)爐和制備的大尺寸（70mm）氮化硅陶瓷軸承球。

（1）放電等離子燒結(jié)

　　放電等離子體燒結(jié)是利用等離子體所特有的高溫快速燒成特點(diǎn)的一種新型材料制備工藝方法，被譽(yù)為陶瓷燒結(jié)技術(shù)發(fā)展的一次突破，廣泛用于磁性材料、梯度功能材料、納米陶瓷、透明陶瓷、纖維增強(qiáng)陶瓷和金屬間化合物等系列新型材料。其優(yōu)點(diǎn)是：燒結(jié)溫度低（比HP和HIP低200～300℃），燒結(jié)時(shí)間短（只需3～10min），晶粒細(xì)小，致密度高，是近凈尺寸燒結(jié)技術(shù)。此外，裝置相對(duì)較簡(jiǎn)單，能量利用率高，運(yùn)行費(fèi)用低，易實(shí)現(xiàn)燒結(jié)工藝的一體化和自動(dòng)化。

（2）微波燒結(jié)技術(shù)

　　微波燒結(jié)是微波電磁場(chǎng)與材料介質(zhì)相互作用導(dǎo)致介電損耗而使材料表面和內(nèi)部同時(shí)受熱。其優(yōu)點(diǎn)是：升溫速率快，可實(shí)現(xiàn)快速燒結(jié)和晶粒細(xì)化；陶瓷產(chǎn)品整體均勻加熱，內(nèi)部溫度場(chǎng)均勻；利用微波對(duì)材料的選擇性加熱，可以對(duì)材料某些部位進(jìn)行加熱修復(fù)或缺陷愈合；微波加熱高效節(jié)能，節(jié)能效率可達(dá)50%左右；無熱慣性，便于實(shí)現(xiàn)燒結(jié)的瞬時(shí)升、降溫自動(dòng)控制。美國(guó)橡樹嶺國(guó)家實(shí)驗(yàn)室Kinrey等人利用微波燒結(jié)1200℃制備了相對(duì)密度98.5%的Al2O3/ZrO2陶瓷材料；徐耕夫等借助微波燒結(jié)在1650℃制備了相對(duì)密度97.5%的β-SiAlON陶瓷。

４. 陶瓷精密加工技術(shù)

　　先進(jìn)陶瓷屬于脆性材料，硬度高、脆性大。由于陶瓷加工性能差，加工難度大，稍有不慎就可能產(chǎn)生裂紋或者破壞，因此不斷開發(fā)高效率、高質(zhì)量、低成本的陶瓷材料精密加工技術(shù)已經(jīng)成為國(guó)內(nèi)外陶瓷領(lǐng)域的熱點(diǎn)。傳統(tǒng)的陶瓷加工技術(shù)主要體現(xiàn)在機(jī)械加工，包括陶瓷磨削、研磨和拋光。近20年來，電火花加工、超聲波加工、激光加工和化學(xué)加工等加工技術(shù)逐步在陶瓷加工中應(yīng)用。圖11為精密加工的石英陶瓷輥。

圖11-左硅鋼線退火爐用石英陶瓷爐底輥（180×2150mm,空心）

圖11-右玻璃水平鋼化爐用石英陶瓷輥（Φ8×765mm到Φ150×6000mm各種規(guī)格）