由于先進陶瓷特定的精細結構和其高強、高硬、耐高溫、透光以及壓電等一系列優(yōu)良性能,被廣泛應用于電子、機械等國民經濟的各個領域。先進陶瓷已逐步成為新材料的重要組成部分,成為許多高技術領域發(fā)展的重要關鍵材料。據(jù)了解，2019年全球先進陶瓷市場規(guī)模達到了110.68億美元，預計2026年將達到168.83億美元，2020-2026年復合增長率（CAGR）為5.73%。先進陶瓷產業(yè)發(fā)展勢態(tài)良好，而消費電子、家用電器又與我們的生活密不可分，那么先進陶瓷材料又能有哪些應用呢，就讓我們接著往下看。

各種以先進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、電子計算機、攝像機、錄音機、VCD機、DVD機、電話、手機、電子游戲機、保健按摩器、穴位治療儀、服裝干燥機、洗衣機、空調等家用電器中有應用。交直流高壓陶瓷電容器還廣泛應用于激光、雷達、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?？梢岳肞TC半導體陶瓷監(jiān)視馬達定子繞組的溫度，從而保證馬達在絕緣允許的溫度下工作。當然也可以利用PTC熱敏電阻作為定溫發(fā)熱體，具有安全可靠、無觸點、省電、長壽命的優(yōu)點，在燙發(fā)器、發(fā)熱拖鞋、電飯煲、取暖機、衣物干燥機等中有所使用。此外，在日光燈電路中與鎮(zhèn)流器并聯(lián)一個PTC熱敏電阻，可以提高起動電流，使日光燈迅速點燃，對延長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、陷波器一般由一個或多個壓電陶瓷振子為主組成, 而壓電振子實際上就是一塊夾在兩個電極之間的壓電晶片。陶瓷濾波器、陷波器是對頻率非常敏感的電路元件。它們的特點是:體積小、成本低、無調整和可靠性高等。陶瓷濾波器、陷波器已應用于收錄機 (型號有465K系列、LT-W22-10.7MHz等) 、電視機 (型號有LTB6.5MHz濾波器、XT4.43MHz陷波器、聲表面波濾波器等) 等家電產品中。

起初被用于家用電器的陶瓷傳感元件是電唱機中的陶瓷拾音器。這里唱針是敏感元件，它沿著唱片的音槽移動而產生機械振動，壓電陶瓷片是傳感元件，它把機械振動轉換成電信號輸出經放大后送至揚聲器，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，它直接把聲振動轉換成電輸出。

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。電視機頻道切換的超聲遙控也是利用壓電陶瓷的壓電效應。

陶瓷濾波器

（五）陶瓷手機背板與MLCC（多層陶瓷電容器）

納米氧化鋯陶瓷材料，對信號屏蔽小，又便于無線充電，天線結構易于設計，并具有溫潤如玉的質感和豐富多彩的顏色，同時融合了陶瓷材料優(yōu)異力學性能和美學特質。因此得到許多5G手機廠商的青睞。在華為、一加、小米、OPPO、LG、三星等品牌手機上得到了應用。

據(jù)了解，一部5G手機將會用到1000個左右的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)中話語權較大，當年TDK放棄低端MLCC市場，轉向高端MLCC產品，曾導致市場一度缺貨，引起長達兩年多的恐慌。

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，制作工藝簡單、生產成本低，可以大批量生產；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/顯示用熒光轉換材料。可應用于汽車前大燈、機場照明、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域。中科院福建物構所以陶瓷作為材料，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

結語

先進陶瓷材料因其優(yōu)異的高溫力學性能及特有的光、聲、電、磁、熱性能組合或多功能復合效應在高新技術產業(yè)和傳統(tǒng)產業(yè)改造等領域發(fā)揮著越來越大的作用。需求是發(fā)展和創(chuàng)新的動力,各行各業(yè)對陶瓷產品越來越高的性能要求推動了先進陶瓷的不斷發(fā)展,相關陶瓷領域產生的技術進步又促進了應用行業(yè)的技術革新,推動了各行業(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用，莊嚴，王東民。

（2）先進陶瓷材料研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢，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用概況，曲遠方，馬金森。

（5）陶瓷傳感元件在家用電器中的應用（二），莊嚴，王東民。

（6）壓電效應及其在家電中的應用，戴巖偉。

（7）電子陶瓷材料及產品與技術解讀，李平舟。

（8）納米氧化鋯陶瓷在手機背板上的應用與發(fā)展，謝志鵬，余諾婷。

（9）先進陶瓷材料的研究與應用，張文毓。

（10）先進陶瓷市場研究報告，北京恒州博智國際信息咨詢有限公司。

文章來源于網絡。本文僅作學習交流使用不做商業(yè)用途，如不慎侵權請聯(lián)系我們更正、刪除。感謝理解~~