陶瓷材料是由天然或合成化合物經過成形和高溫燒結，制成的一種無機非金屬材料，是非金屬材料之后人們所關注的無機非金屬材料中最重要的材料之一。它兼有金屬材料和高分子材料的共同優(yōu)點，在不斷改性的過程中，已經使其易碎性得到很大的改善。陶瓷材料以其優(yōu)異的性能在材料領域獨樹一幟，受到人們的高度重視，在未來的社會發(fā)展中將發(fā)揮非常重要的作用。

陶瓷材料又分為普通陶瓷材料、納米陶瓷和特種陶瓷材料等。氧化物陶瓷和氮化物陶瓷同屬于特種陶瓷。

氧化物陶瓷

氧化物陶瓷是由一種或數種氧化物制成的陶瓷。按組分可分為單一氧化物陶瓷，如氧化鋁、氧化鈹、二氧化鈦陶瓷等。復合氧化物陶瓷，如尖晶石，莫來石等。

氧化物陶瓷通常具有較高的熔融溫度，在氧化氣氛中非常穩(wěn)定。其具有較高的機械強度、電絕緣性能和化學穩(wěn)定性。除氧化鈹陶瓷外，其導熱性較低。通常采用超細粉配料并加入少量燒結促進劑和改性添加劑。

主要包括氧化鋁陶瓷、氧化鋯陶瓷、莫來石和鈦酸鋁。氧化物陶瓷最突出優(yōu)點是不存在氧化問題，原料價格低廉，生產工藝簡單。氧化鋁和氧化鋯具有優(yōu)異的室溫機械性能，高硬度和耐化學腐蝕性，主要缺點是在1800℃以上高溫蠕變速率高，機械性能顯著降低。氧化鋁和氧化鋯主要應用于陶瓷切削刀具、陶瓷結構件、陶瓷磨料球、高溫爐管、密封圈和玻璃熔化池內襯等。

氧化物陶瓷按制品形狀及性能要求可采用熱壓鑄、干壓、等靜壓、流延、擠制、注漿等多種成型方法。大多數制品在氧化氣氛中燒成，有時也采用真空、氫氣或控制氣氛燒結。其制備過程包括預燒、配方、磨細、成型和燒結等步驟。

在陶瓷材料中，氧化鋁陶瓷是使用最為廣泛的材料之一。氧化鋁陶瓷具有機械強度高，絕緣電阻大，硬度高，耐磨、耐腐蝕及耐高溫等一系列優(yōu)良性能，其廣泛應用于陶瓷、紡織、石油、化工、建筑及電子等各個行業(yè)，是目前氧化物陶瓷中用途最廣、產銷量最大的陶瓷新材。

氮化物陶瓷

氮化物陶瓷是氮與金屬或非金屬元素以共價鍵相結合的難熔化合物為主要成分的陶瓷。

應用較廣的陶瓷有四氮化三硅、氮化硼、氮化鋁等陶瓷。其中以四氮化三硅陶瓷的抗氧化能力最佳，1400℃時開始活性氧化，抗化學腐蝕性很好。有的還具有特殊的機械、介電或導熱性能。和氧化物相比，氮化物抗氧化能力較差，從而限制了其在空氣中的應用。

氮化物陶瓷的燒結較困難。因此其生產成本比氧化物陶瓷高。制作時需先制出優(yōu)質粉末原料，然后采用氮化反應燒結法和熱壓燒結法、熱等靜壓燒結法等制成陶瓷制品。

氮化物陶瓷具有極其優(yōu)良的耐化學腐蝕性能，是制造各種易腐蝕部件的好材料。它能耐幾乎所有的無機酸(氫氟酸除外)和30%以下的燒堿溶液，也能耐很多有機物質的侵蝕。所以可用作制造坩堝、球閥、高溫密封閥、各類水泵的密封件等。

氮化物陶瓷還是一種很好的電絕緣材料，它的電絕緣性能可以和氧化鋁陶瓷相比。它還有透微波的性能，可以用作雷達天線罩。它的介電性能隨溫度的變化甚小，在高溫下至少可用到550°C。它的抗熱震性能在各類陶瓷中是比較優(yōu)越的，這使它可以在六個馬赫(即六倍于音速)，甚至于可在七個馬赫的飛行速度下使用，是制造火箭噴嘴和透平葉片的合適材料。

非氧化物陶瓷

主要包括氮化物陶瓷(氮化硅陶瓷，氮化鋁陶瓷)、碳化物陶瓷和賽龍(SIALON)。同氧化物陶瓷不同，非氧化物陶瓷原子間主要是以共價鍵結合在一起，因而具有較高的硬度、模量、蠕變抗力，并且能把這些性能的大部分保持到高溫，這是氧化物陶瓷無法比擬的。但它們的燒結非常困難，必須在極高溫度(1500～2500℃)并有燒結助劑存在的情況下才能獲得較高密度的產品，有時必須借助熱壓燒結法才能達到希望的密度(>95%)，所以非氧化物陶瓷的生產成本一般比氧化物陶瓷高。

這些含硅的非氧化物陶瓷還具有極佳的高溫耐蝕性和抗氧化性，因此一直是陶瓷發(fā)動機的最重要材料，目前已經取代了許多超高合金鋼部件?，F有最佳超高合金鋼的使用溫度低于1100℃，而發(fā)動機燃料燃燒的溫度在1300℃以上，因而普遍采用高壓水強制制冷。待非氧化物陶瓷代替超高合金鋼后，燃燒溫度可提高到1400℃以上，并且不需要水冷系統(tǒng)，這在能源利用和環(huán)保方面具有重要的戰(zhàn)略意義。

非氧化物陶瓷也廣泛應用于陶瓷切削刀具。同氧化物陶瓷相比，其成本較高，但高溫韌性、強度、硬度、蠕變抗力優(yōu)異得多，并且刀具壽命長、允許切削速度高，因而在刀具市場占有日益重要地位。它的應用領域還包括輕質無潤滑陶瓷軸承、密封件、窯具和磨球等。