陶瓷电容篇1
关健词：采暖；陶瓷砖；电热；地暖砖
1引言
采暖陶瓷墙地砖是指具有室内采暖功能的陶瓷砖，一般可分为采暖地砖和采暖墙砖两大类。普通的陶瓷砖本身不能产生热量，它必须与一定的热源组合后才能通过自身被加热而具有对外辐射热量的功能。
与传统的取暖炉、暖风机、空调机、暖气片等采暖形式相比，采暖陶瓷砖供暖系统可使室内具有地面温度高，上层空间温度低，给人脚暖头凉的舒适感，也符合中医“温足凉顶”的理论，同时可以减轻室内空气干燥感，无噪音、无风速、无扬尘、无废气，保持室内干净、清洁，在潮湿地区可以防止各种风湿疾病，有助于健康，给人以一种清新温暖的良好感觉。
目前，市场上最多的是采暖陶瓷地砖，其种类较多、名称繁杂、各具特点。本文从热源、结构、施工、运行等方面对采暖陶瓷砖作初步归纳，并提出一种新型的采暖陶瓷墙地砖方案。
2采暖陶瓷砖的热源
目前，采暖陶瓷砖的热源主要有水热和电热两大类。
水热是通过加热盘管将水的热量传递给陶瓷砖，再由陶瓷砖将热量辐射给室内空气，热水温度在60℃左右，热水的来源有热水机、锅炉、温泉等。水热采暖系统相对较为复杂，技术要求高，主要包括：管道的联接、热水的制备、热水的分配、温度的控制等。水热采暖的优点是热容大、温度稳定性好、容易和原有的锅炉供暖系统相对接，无电磁辐射产生。
电热是将电能转化为热能来加热陶瓷砖，再由陶瓷砖将热量辐射给室内空气。目前采用的电热元件主要是由金属或者碳元素制备。市面常见的金属制备的电热元件是金属发热电缆、金属发热带、金属发热箔，其中最常用的是金属发热电缆，如图3、4、5所示。碳是一种导电材料，传统的碳电热元件是用碳黑、石墨制备，其缺点是易被氧化而失效。现在地暖市场上常用的碳制电热元件是由碳纤维或者碳晶制备的发热电缆和发热膜，如图6、7所示。电热采暖陶瓷砖的优点是占用室内空间少、控温准确、采暖系统相对简单、使用维护方便。
3采暖陶瓷砖的结构形式
3.1陶瓷砖与热源分体型
这是目前市场上最常见的一种结构，其热源系统与陶瓷砖相对独立，（严格来说它不应称为采暖陶瓷砖，除非陶瓷砖具有特殊的热辐射功能）。在施工中首先在需要采暖的地方铺设独立的水暖或电暖系统，然后再在热源系统上面铺设装饰材料（陶瓷砖、木地板、大理石等）。以地暖陶瓷砖为例，该类地暖自下而上的各层结构分别是：
混凝土层：钢筋混凝土楼板；
隔热层：聚苯乙烯发泡板（XPS板），用来隔绝热量向下传递（也有采用泡沫混凝土）；上敷热反射膜（无纺布基铝箔材料），阻止向下辐射传热；
钢丝网：固定地热管线，均匀辐射热量，避免局部温度过高，水暖一般采用蘑菇板固定；
地热管线：分为地暖管材（水热，一般为PE-RT、PE-X或PB）或者发热材料（电热，一般为电缆或电热膜）两种不同的供热方式；
填充层：采用砂石混凝土浇制，起到均热蓄热作用；
铺地材料及防潮材料：地暖陶瓷砖。
这种结构的最大优势是装饰适应性广，不需要在铺贴施工前提前定做采暖装饰材料，不仅可用于采暖陶瓷墙地砖，还可用于采暖木地板和大理石。
3.2陶瓷砖与热源合体型
该结构采暖陶瓷墙地砖只适合电热系统，它是将电热元件通过粘贴、烧附、沉积等方法附着在陶瓷墙地砖底表面上，再采用涂层、有机材料、无机材料等附在电热元件的表面上，使电热元件与外界隔离，起到绝缘、防水防潮、防腐蚀的作用。比如，先将发热电缆或发热丝盘绕在两层绝缘PET薄膜之间，经真空热压密封、制成所需面积规格和所需功率的电发热膜片，再将发热膜片粘贴在相应规格陶瓷砖的背面，按照陶瓷砖-电热膜片-热反射材料-电绝缘材料-保温材料-防水防腐材料的结构顺序组装成电热陶瓷砖。这种结构的最大优势是每块陶瓷墙地砖都是一个独立的发热单元，如采用并联电路，采暖砖可以各自独立工作，相互之间的影响很小，铺贴施工相对简单。
4采暖陶瓷砖的施工程序
4.1陶瓷砖与热源分体类型的施工
以电热地暖陶瓷砖施工为例：
（1）安装前，测试发热电缆的标称电阻及绝缘电阻。
（2）在地面上铺设专用保温板，若地面湿度较大，可先铺设一层防水膜，再铺保温板。
（3）在保温板上铺一层热反射铝箔。
（4）在反射铝箔层上铺一层金属网，目的是防止安装的热电缆被压入绝热材料中并起到增强地面抗压强度的作用。
（5）根据事先设计的发热电缆布置方式从电源接线端开始将发热段均匀铺设在金属网上，并每隔一定距离作一次扎，发热电缆不能交叉重叠。之后用混凝土均匀覆盖并包住发热电缆，（混凝土厚度20～30mm左右），最后再铺设陶瓷地砖。
4.2陶瓷砖与热源合体类型的施工
（1）测量地暖陶瓷砖安装区域的面积，进行安装策划，确定温控器的安装位置以及地暖陶瓷砖的铺贴数量。
（2）为温控器和接线盒剔槽：按照安装策划图示的位置将温控器的位置确定，再将温控器槽、接线盒槽以及接电源线管槽剔好，最后将温控器暗盒、接线盒安装在指定位置。
（3）找平地面：用1：5的水泥砂浆灰找平地面。
（4）铺贴保温板和热反射膜：在找平地面上铺设保温层，保温层间歇不能大于5mm，并用粘胶带把缝隙连接起来，在保温层上铺设热反射膜。
（5）检查地暖陶瓷砖的质量：1）检测地暖陶瓷砖在运输和搬运过程中是否有损坏；2）检测地暖陶瓷砖线路是否有损坏或短路现象，功率是否符合要求；3）试铺地暖陶瓷砖，看是否有色差或其他地面缺陷。
（6）铺贴地暖陶瓷砖：1）铺贴地暖陶瓷砖的方法和流程与普通地砖基本一致；2）铺设地暖陶瓷砖最需要注意的问题是必须保证所有的插接头内不能有砂浆或其他杂物且保证把插接头拧紧拧实。
（7）安装温控器，⒆艿缭垂氐簦把地暖瓷砖连接线与温控器按照说明书上的要求的方法连接好，并用螺旋固定好。
（8）通电试运行和验收确认：通电后检查电源线路，看各项运行数据是否正常，检查每片地暖瓷砖是否处于工作状态，保证系统运行无误。
5水热和电热陶瓷砖的运行对比
水热和电热陶瓷砖的运行对比见表1。
6新型电暖陶瓷墙地砖（板）
从上述现有的采暖陶瓷墙地砖的多方面特性比较来看，电热陶瓷砖比水热陶瓷砖要好。从铺贴施工和后期使用维护来看，陶瓷砖与电热源合体型比分体型要有优势。
但是，现有的电热陶瓷砖也还存在一些问题。首先，电暖陶瓷砖工作时会产生一定的电磁场，这是其不足之处。电磁场是由盘绕的细长的发热电缆通电所产生的，只要是线状或长条状的电热元件，通电后都会在其周围产生电磁场。其次，现有电暖陶瓷砖系统中，发热元件与陶瓷砖之间夹着有机绝缘材料、防护材料和粘结材料，有些甚至隔着空气，这就增加了热传导的阻力，降低了热源的有效利用率。
采用陶瓷电热膜作发热材料就可以基本解决以上问题，陶瓷电热膜具有电热转换效率高、使用寿命长、发热速度快、发热温度高的特性，是一种新型的现代高科技电热材料。将陶瓷墙地砖与陶瓷电热膜相复合，可得到一种新型的电暖陶瓷墙地砖，如图8所示。初步构想是，它可由两块陶瓷砖（板）或一块砖（板）加保温防水涂层、陶瓷电热膜、电极、电极引导件、热反射膜组成，其中陶瓷电热膜附着在其中一块陶瓷砖（板）的底面上，电极附着在陶瓷电热膜上，电极引导件一端联在电极上，另一端在陶瓷砖（板）的外表面，热反射膜覆盖在电热膜和电极引导件上，两块陶瓷砖（板）或一块砖（板）与一保温防水涂层将电热膜夹在中间，陶瓷砖（板）之间用粘结剂粘成一个整体，电极引导件从砖（板）之间或砖（板）与保温防水涂层的侧面引出。
该新型电暖陶瓷砖属于瓷砖与热源合体的类型，电热膜与陶瓷砖（板）紧密牢固的粘结为整体，中间没有粘结剂等其它物质产生热阻，因此电热膜所产生的热量能够直接传给陶瓷砖（板），通电后陶瓷砖升温快、电热转换效率很高，即热量的有效利用率很高。陶瓷电热膜在使用中不会被进一步氧化，功率衰减小，使用寿命长，可达30年以上。由于电热膜呈平面状平铺在陶瓷砖的底面上，因此，通电后不会在周围产生电磁场，避免了电磁场在某些场合的不良影响。该新型电暖陶瓷墙地砖可以在36V安全电压下工作，使用中更无触电的后顾之忧。
陶瓷电容篇2
专利号：200710139515.X
异型建筑陶瓷辊道窑的加工工艺
本发明公开了一种异型建筑陶瓷辊道窑的加工工艺，其特征在于该工艺至少包括了如下工序：（1）将加工物料加工成陶瓷产品的初步形状而形成坯体；（2）将坯体置于异型辊棒上，并使坯体与异型辊棒上的型槽相吻合；（3）坯体在异型辊棒上滚动并经高温烧结而一次成形。本发明的加工工艺简单，可有效地降低制造成本，且产品质量好。
专利号：200710030560.1
电介质陶瓷组合物、层合陶瓷电容器及其制造方法
本发明涉及电介质陶瓷组合物、使用该组合物的层合陶瓷电容器及其制造方法，具体提供具有满足X8R特性的温度特性且在高温环境下的比电阻高的层合陶瓷电容器及其制造方法。本发明的特征在于，形成电介质陶瓷的电介质陶瓷组合物以BaTiO3+aMgO+bMOx+cReO3/2+dSiO2表示时，相当于100molBaTiO3时，有0.4mol≤a≤3.0mol、0.05mol≤b≤4.0mol、6.0mol≤c≤16.5mol、3.0mol≤d≤5.0mol、2.0≤c/d≤3.3。
专利号：200710152444.7
高纯致密氧化铝陶瓷支撑件及其制造方法
本发明涉及高纯致密氧化铝陶瓷支撑件及其制造方法，该支撑件的组成成份为：Al2O399.6wt%～99.98wt%、MgO0.01wt%～0.3wt%、复合添加剂0.01wt%～0.3wt%。与现有技术相比，本发明的氧化铝支撑件具有高致密度、高机械强度和硬度、优良的显微结构、精确的形状和尺寸，综合性能可以满足精确导航工程控制仪器的要求，具有多个贯通细孔或超薄壁结构，细孔尺寸和细孔定位精确。
专利号：200710046037.8
一种利用碎瓷片生产硅酸铝陶瓷纤维的方法和应用
一种利用碎瓷片生产硅酸铝陶瓷纤维的方法和应用，属于以Al2O3和SiO2为基料的陶瓷纤维制品领域，其特征是：部分或者全部采用碎瓷片，经过熔融、喷吹或者甩丝，制成硅酸铝陶瓷纤维。本发明的陶瓷纤维可以部分或者完全替代采用硬质粘土熟料来生产陶瓷纤维，同时具有成本低、环境友好等优点。
专利号：200710017161.1
一种耐热紫砂陶瓷泥及其制品的制备方法
本发明提供一种耐热紫砂陶瓷泥及其制品的制备方法。耐热紫砂陶瓷泥含有以下组分和重量百分比：SiO260～73%、Al2O315%～38%、CaO2～6%、MgO6～12%、Fe2O30～5%、K2O0～2%、Li2O0～5%；可采用下述矿石或化合物作为原料，其成分和重量百分比为：紫砂泥40～60％、黑粘土20～30%、白粘土10～25％、滑石10～18%、麦饭石5～10%；应用本发明所述的陶瓷泥，可制作各种在明火或电磁炉上使用的加热器皿等；具有良好的热稳定性和优良的抗冷热冲击性能，且使用紫砂原矿及麦饭石作为原料，烹调的食物色香味俱全，不分解食物中的营养成分，温和不上火，达到保健作用，且易清洗、安全卫生，又节约能源，满足人们现代生活的需求。
专利号：200710029315.9
形成陶瓷电弧放电管的组件及其制造方法
陶瓷电容篇3
陶瓷膜也称ct膜，是固态膜的一种，最早由日本的大日本印刷公司和东洋油墨公司在1996年开发引入市场。陶瓷膜主要是a12o3，zr02，ti02和si02等无机材料制备的多孔膜，其孔径为2－50mm。具有化学稳定性好，能耐酸、耐碱、耐有机溶剂:机械强度大，可反向冲洗:抗微生物能力强:耐高温:孔径分布窄，分离效率高等特点，在食品工业、生物工程、环境工程、化学工业、石油化工、治金工业等领域得到了广泛的应用，其市场销售额以35%的年增长率发展着。陶瓷膜与同类的塑料制品相比，造价昂贵，但又具有许多优点，它坚硬、承受力强、耐用、不易阻寨，对具有化学侵害性液体和高温清洁液有更强的抵抗能力，其主要缺点就是价格昂贵目_制造过程复杂。
2004年7月，北美陶瓷技术公司顺利完成了其价值超过500万美元的新型双磨盘研磨机的组装，该设备在制备超薄陶瓷膜的生产技术上首屈一指，这同时也使得公司在制备超平、超完整陶瓷膜上的技术大大提升。我国南京工业大学完成了低温烧结多通道多孔陶瓷膜，该项目的研究对于提高我国陶瓷膜的质量、降低成本具有重要意义。多孔陶瓷膜由于具有优异的耐高温、耐溶剂、耐酸碱性能和机械强度高、容易再生等优点:在食品、生物、化工、能源和环保领域应用广泛。但目前在其应用中存在两大难题:一是多孔陶瓷膜的高成本，尤其是支撑体材料的成本高:二是有限的陶瓷品种与纷繁复杂的现状存在着矛后。目前商品化的陶瓷膜只有有限的几种规格，这就对特定孔结构的陶瓷膜制备提出了更高的要求。该课题组主要对以氧化铝和特种烧结促进剂为起始原料，在1400℃的烧成温度下制备出的支撑体进行了系统和深入的研究，得到渗透性能、机械性能及耐腐性能统一的支撑体。他们还以原料性质预测支撑体的孔结构为目标，以支撑体的制备过程和微观结构为基础，建立了原料性质与支撑体孔隙率、孔径分布之间的计算方法，为特定孔结构支撑体的定量制备提供了理论依据。
目前，己商品化的多孔陶瓷膜的构形主要有平板、管式和多通道3种。平板膜主要用于小规模的工业生产和实验室研究。管式膜组合起米形成类似于列管换热器的形式，可增大膜装填而积，但由于其强度问题，己逐步退出工业应用。规模应用的陶瓷膜，通常采用多通道构形，即在一圆截面上分布着多个通道，一般通道数为7，19和37。无机陶瓷膜的主要制备技术有:采用固态粒子烧结法制备载体及微滤膜，采用溶胶－凝胶法制各超滤膜:采用分相法制备玻璃膜:采用专门技术(如化学气相沉积、无电镀等)制备微孔膜或致密膜。其基本理论涉及材料学科的胶体与表面化学、材料化学、固态离子学、材料加工等。
从发展趋势米看，陶瓷膜制备技术的发展主要在以下2方面:一是在多孔膜研究方而，进一步完善己商品化的无机超滤和微滤膜，发展具有分子筛分功能的纳滤膜、气体分离膜和渗透汽化膜:二是在致密膜研究中，超薄金属及其合金膜及具有离子混合传导能力的固体电解质膜是研究的热点。己经商品化的多孔膜主要是超滤和微滤膜，其制备方法以粒子烧结法和溶胶－凝胶法为主。前者主要用于制各微孔滤膜，应用广泛的商品化a1203膜即是由粒子烧结法制备的。
2陶瓷膜的广泛应用
2.1提纯用陶瓷过滤膜
2004年8月，由北京迈胜普技术有限公司与山东鲁抗医药有限公司研制的陶瓷膜过滤系统用于某种抗生素的分离提纯获得成功，这不仅优化了此种抗生素的生产工艺，而目使抗生素收率提高15%，这是我国首次将陶瓷膜技术运用于抗生素生产。抗生素的分离提纯，必须经过对发酵液的过滤和对滤出的药液进行树脂交换。目前，许多抗生素生产企业对氨基糖苷类抗生素发酵液的分离提纯均采用真空转鼓过滤器，这种工艺需先将发酵液酸化调至一定的ph值，然后用敷设助滤剂层的真空转鼓过滤器进行预过滤，再用板框进行复滤及树脂交换。采用这种工艺不仅过程繁琐，而目有效成分收率低，仅过滤和树脂交换过程的收率损失达30%。而运用“迈胜普”与“鲁抗”共同研制的陶瓷膜过滤系统分离提纯某种抗生素，却能使有效成分在过滤过程的收失损提高近5％，在树脂交换过程中的收率提高10%以上。
当前，西方发达国家在食品工业、石化工业、环境保护、生化制药等许多领域对膜技术的应用越来越广泛，而用无机材料制成的过滤膜(陶瓷膜就是一种无机过滤膜)的发展前景有可能比有机过滤膜更好。对于面临抗生素政策性降价和抗菌药限售双重压力的国内众多抗生素生产企业而言，通过创新工艺提高产品收率和质量不失为降低成本的明智选择，而以陶瓷膜技术改进现行抗生素分离提纯工艺有可能成为降成本、提高效益的突破口。
2.2镀陶瓷包装膜
在食品包装领域，近年越来越引人注目的是具有高功能性和良好环保适应性的透明镀陶瓷膜。这种膜尽管目前价格较高，物理性能还有待进一步改进，但可预期在不远的将来它将在食品包装材料中占据重要的地位。陶瓷膜的加工镀膜方法与通常的镀金属方法相似，基本上按我们己知的加工法进行。镀陶瓷膜由pet(12μm)陶瓷(si0x)组成。氧化硅能分成4类，即si0,si304，si203，si02。然而，在自然界它们通常以si02形式存在，因此根据镀金属条件，它们的变化很大。对这种膜的主要要求是具有良好的透明度、极佳的阻隔性、优良的耐蒸煮性、较好的可透过微波性与良好的环境保护性以及良好的机械性能。
镀陶瓷膜基本上可以用制作镀铝膜一样的条件制取，在制取过程中，仔细处理表面层，不使镀层受到损伤是极其重要的。由于这种膜是由氧化硅处理的，表面具有极好的润湿性，因此，它在油墨或粘合剂的选择范围上比较广，几乎与任何油墨或粘合剂都能亲和。聚氨酯类粘合剂是最可取的粘合剂，而油墨可以按用途任意选择，不用进行表面处理。然而，镀陶瓷膜你像镀铝膜那样容易向聚乙烯复合，因为pet膜作为基材料，当其氧化硅表而直接熔融聚乙烯高温涂布或复合时，易趋向于伸长，从而破坏氧化硅表面层，导致阻隔性下降。同时，在目前条件下，由于技术工艺上的问题，pet膜在镀陶瓷过程中有时会发生卷曲，从而影响膜的质量。当然，这类问题正得到解决。
镀陶瓷膜首先用作细条实心面的调味品包装材料。其优良的包装性能引起了人们的注意。由于这种膜保味性极佳，因此，尤其适合于包装易升华产品，如茶(樟脑)之类的易挥发材质。由于其极好的阻隔性，除了作为高阻隔性包装材料和作食品包装材料用外、预计还可用在微波容器上作为盖材，在调味品、精密机械零配件、电子零件、药物和医药仪器等方而作为包装材料。随着加工技术的进一步发展，如果这种膜在成本上大幅下降，那么它将得到迅速推广和应用。
2.3燃料电池陶瓷膜
我国"863”计划固体氧化物燃料电池(sofc)项目经过对新型中温固体氧化物陶瓷膜燃料电池的长期研制，把陶瓷膜制备技术开拓应用于sofc的制作，把通常sofc的高温(1000－900℃)拓延到中温阶段(700－500℃)。目前中国科技大学无机膜研究所己经研制成功的新型中温陶瓷膜燃料电池，是一种以陶瓷膜作为电解质的燃料电池。电池部件薄膜化以后，降低了电池的内阻，提高了有用功率的输出，不需要高温的条件下实现了中温化，操作温度降到700－500℃。这种新型燃料电池继承了高温sofc的优点，同时降低了成本。此类陶瓷膜燃料电池具有广阔的应用前景。
2.4琥珀陶瓷隔热膜
2004年8月，基于金属膜对无线电信号的干扰和容易氧化等缺点，我国韶华科技公司携手德国某著名工业研究机构共同开发融入纳米蜂窝陶瓷技术，并将韶华科技独有的真空溅射技术用于陶瓷隔热膜的生产上，创造了独一无二的琥珀陶瓷隔热膜，解决了金属膜无法逾越的技术问题:对无线电信号无任何干扰，特别是卫星的短波信号，绝不氧化，因为陶瓷超乎寻常的稳定性，从而保证隔热性能始终如一:永不褪色，陶瓷隔热膜采用陶瓷固有的颜色，不添加任何颜料，囚此，陶瓷隔热膜绝不会像染色金属会发生褪色现象:超级耐用，陶瓷隔热膜保质期为10年，金属膜一般为5年:经典美感，象琉泊一样的晶莹剔透的美感，色泽柔和，拥有最舒适的视觉效果。琥珀纳米陶瓷隔热膜最先应用于美国的航天飞机和国际空间站，而后广泛应用于汽车、建筑、海事等各个领域。由于技术敏感，直到2003年该产品才在中国销售。
3陶瓷膜产业发展概况
陶瓷膜的研究始于20世纪40年代，其发展可分为3个阶段:用于铀的同位素分离的核工业时期，于20世纪80年代建成了膜面积达400万平方米的陶瓷膜的富集256uf6工厂，以无机微滤膜和超滤膜为主的液体分离时期和以膜催化反应为核心的全面发展的时期。
陶瓷电容篇4
功能陶瓷主要是指利用材料的电、磁、声、光、热等方面直接的或耦合的效应以实现某种使用功能的陶瓷。由于功能陶瓷本身所具有的特殊物理性能，它在电子通信、计算机、自动控制、汽车电子、航空、航天等技术领域的发展中起到越来越重要的作用。
陶瓷有着悠久的历史，早在公元前10世纪，人类就开始利用它做生活用具，如今青花瓷、唐三彩、粉彩瓷，玲珑瓷等，早已成为老百姓们耳熟能详的艺术珍品，而李龙土院士所研究的功能陶瓷却是一大类具有特殊电、磁、光，声，热。力、化学或生物功能的介质材料。
经过多次约访，在隆冬时节的一个上午，我们终于有机会走进李龙土院士办公室，他思索和言谈的背后，闪烁着一位科研工作者坚毅的性格、辛勤不辍和一往无前的进取精神。和李龙土院士面谈，聆听他的真知灼见，如同上了一堂内容丰富、生动精彩的课，让我们增长了不少见识。
李龙土院士告诉我们：“功能陶瓷属于高新技术材料领域，是发展近代新型电子元器件的基础。广泛应用于通信技术，汽车电子、自动控制、航空航天等领域，可以说是‘小器件’、大市场，它不仅与百姓的生活关系密切，而且和国民经济建设及国防军工紧密相关，意义重大。”
目前，世界各国都非常重视功能陶瓷的发展。美国、日本和西欧一些国家都将功能陶瓷作为关键材料，投入大量经费进行研究和开发。从总体上看，美、日在功能陶瓷的研究方面居领先地位。我国的功能陶瓷材料及其片式元器件产业化的总体水平落后于美日两国，与一些欧洲国家(英、德、法等)相近。但在某些具体材料研究方面(如无源电子元件用低烧功能陶瓷材料、高性能细晶铁电陶瓷材料等)，我国科学家的研究成果已处于国际领先水平。但是在实际应用、生产水平，工业化程度以及市场份额上与欧，美、日等发达国家仍然有相当大的差距。
面对日趋激烈的国际市场竞争，李龙土院士及其团队把握国家需求，勇于创新，始终认为“任何新材料的研究，最终的目的就是为了实际应用并将其转化成生产力”，多年来，他们坚持产、学、研相结合，积极推动科研成果转化及其产业化进程，使我国在功能陶瓷及其元器件领域抢占了一定市场的份额，获得了显著的社会和经济效益。
“把新材料科研成果不断转化成生产力!”
早在改革开放初期，李龙土院士就承担了国家“六五”科技攻关项目――多层压电变压器(MPT)，与之相关的压电陶瓷低温烧结机理是同期承担的国家自然科学基金项目，基于材料与器件一体化，基础性研究与应用技术研究相结合，成功研制了低烧MPT――独石压电变压器，这是李龙土院士在压电陶瓷领域的一个创造性贡献。低烧MPT具有低驱动电压、高升压比、体积小等特点。其升压比比一般压电变压器高数十倍。成果发表后受到广泛引用。一位美国工程院院士在给历届研究生讲课的教案中都引用了这一成果，这也是当时他讲课中引用中国功能陶瓷研究成果的唯一例子。这项以低温烧结和多层片式化为技术特征的研究是李龙土早期的科研实践和起步阶段，它为后来的发展奠定了基础。该成果1985年获国家“六五”科技攻关表彰奖，1987年获国家发明三等奖，先后获省部级一、二等奖多项。压电陶瓷低烧机理研究参加了国家基金委成立十周年优秀成果展。低烧MPT的应用研究成果获航空工业总公司(部级)1991年科技进步一等奖，1993年国家科技进步三等奖。
五年的时间很快过去了，李龙土院士迎来了我国科技发展的第七个五年。“七五”期间，国际“高性能低烧多层陶瓷电容器(MLCC)”技术发展有着巨大的市场前景，而我国在铁电压电陶瓷材料低烧技术业已经形成了优势和特色，组成了产学研联合课题组，作为先进功能陶瓷专题负责人的他在国家“863”计划启动之际，提出了把“高性能低烧多层陶瓷电容器(MLCC)”作为重点课题的建议。并提出把高技术发展计划直接与企业需求相联系，以MLCC产品作为课题具体研究目标，企业单位直接参加联合课题组等思路与措施，这在当时无疑是一种创新。
高性能铁电压电陶瓷材料及低烧技术的研究与发明是李龙土院士在这一时期的又一力作。铁电压电陶瓷烧成温度通常高达1200～1300摄氏度。如果将这个温度降低，可以节约能耗、减少所用极贵金属的含量、降低成本、减轻环境污染等。长期以来，寻找高性能与低烧兼优的陶瓷材料，是国内外尚未攻克的技术难关。合作者和他共同努力，采用了独特的工艺措施，将烧成温度降低到860～1000摄氏度，研制成功一系列具有优异性能的压电铁电陶瓷材料，首次提出了对产业化有指导意义的新技术路线，开拓了高性能铁电压电陶瓷实现低烧的崭新途径。这项重大成果，获得了1996年国家技术发明二等奖，低烧机理研究成果被选为国家自然科学十周年优秀参展项目。这项成果还获得了四项专利。
高性能低烧多层陶瓷电容器是在近代电子信息技术领域广泛应用的新型元件。上世纪80年代以来，随着市场竞争的加剧，高性能低成本成了相关技术发展的主要趋势。李龙土根据学科发展动向，结合中国国情，最先建议和论证了这一“863”计划课题，被优选为“八五”期间8项重大成果转化项目之一。他领导课题组开创性地研制成功高性能低烧弛豫铁电陶瓷，性能居国际领先水平。美国陶瓷学会公报给予了高度评价。
为了使这项高科技成果尽快投入市场，课题组与广东一家高新科技企业密切合作，在较短的时间内，大批量生产新产品，以其高性能，低成本双重优势进军国际市场，取得了巨大的经济效益和社会效益，产值达数亿元。这项成果在当时为建立具有我国自主知识产权的高性能低烧多层陶瓷电容器产业体系奠定了基础，增强了我国产品在国际市场的竞争力和占有率，为国家“863”计划实施做出了重要贡献。李龙土院士在这一重大项目的立项论证、发展战略、技术路线、产业化基地的优选决策，特别是在解决成果转化的关键技术等方面，都发挥了重要作用。在全国“863”计划十周年大会上，他介绍了典型经验和成就，并被国家科委和国防科工委授予先进工作者称号。
随后以此为契机，他和他的团队又牢牢把握住了“九五”发展机遇。“高性能片式电子元件与材料”作为“八五”重大项目的延伸与发展又列为国家“863”计划“九五”重大项目，李龙土院士领导的团队承担的“高性能低烧铁氧体材料及其片式电感器”和“高性能片式电容”是该重大项目的两个核心重点课题。片式电感器作为三大无源元件之一，它的发展稍迟于片式电容，面对市场需求与竞争的挑战，课题组研制成一系列新型高性能低烧铁氧体材料，形成我国在片感材料方面的自主知识产权，打破了外国公司在低烧铁氧体高端材料方面的垄断。项目组还与清华同方公司成立功能陶瓷联合实验室，直接促成了山东同方鲁颖电子片感生产基地的建立。部分成果也在深圳顺络公司推广应用，片感的成果转化被业
界评价为“标志我国新生的片感产业步入自主发展的阶段”。“高性能低烧铁氧体材料”获2005年国家技术发明二等奖，相关成果先后获部委级科技进步一等奖和二等奖多项。
“高性能片式电容”课题则向高端材料及产品推进，所研制的钛酸钡基高介高温稳定型X7R502材料在风华及成都715厂推广应用，其性能居同期国际领先水平，为我国军用高可靠片式电容器提供了关键性材料与技术。
跨入新世纪，信息功能陶瓷及其片式电子元件面临升级换代的新挑战。高性能低成本的“大容量薄层贱金属内电极MLCC”、“新型低烧铁氧体及其相关片式元件”等课题承前启后，相继立项为“863”计划“十五”重点项目，产，学、研结合更加广泛，研制出了材料性能居国际领先水平的BME-MLCC用纳米/亚微米晶钛酸钡陶瓷材料，突破了新一代高性能BME-MLCC薄型化、微型化关键技术。相关成果在深圳宇阳、广东风华、山东国腾等企业推广应用，它为我国高端片式电容提供了关键新材料。新型低烧铁氧体材料及相关元器件产业规模进一步扩大。
“十五”期间，多层压电陶瓷变压器(MPT)及其背光电源在西安康鸿实现产业化，先后获得国家高技术产业化发展计划和国家“863”计划重点项目的支持。西安康鸿已建成规模居世界前列的多层压电变压器和多层压电驱动器的产业化基地，成为西安高新技术开发区的创新型亮点企业，为西部经济建设做出重要贡献。
基于学科发展前沿及我国功能陶瓷产业重大需求，“十五”期间，针对信息功能陶瓷及其片式元件向着超微型化、集成化、多功能化、高频化和高可靠等技术发展中的共性科学基础问题，李龙土院士所在的国家重点实验室作为首席科学家单位，组织国内相关单位联合承担了“信息功能陶瓷若干基础问题研究”国家“973”计划项目，他所领导的团队相应承担了其中多项课题，在信息功能陶瓷基础研究方面取得了一系列突破性进展，在国际上产生重要影响，基础性研究成果将为新一代片式电子元件的发展提供指导。
“科技创新，人才队伍是关键”
为清华大学新型陶瓷与精细工艺国家重点实验室学术委员会主任，74岁高龄的李龙土院士仍然在他的岗位上兢兢业业地工作着。除了外出开会，调研、出差，或出国访问。讲学，你都能看到李龙土院士孜孜不倦的工作身影。
李龙土院士把培养“后来人”的事业看得很重，“我国的科研力量一定要源远流长，一定要长江后浪推前浪，一代更比一代强!”这一直是他所信奉的，于是，他带领的团队开展一系列的科研工作，言传身教，尽可能地将他多年总结积累的宝贵经验传授给他们，让他们在研究的道路上少走弯路，不断开拓创新。尤其是在产、学、研相结合方面的经验，李龙土院士一再强调：“任何一项应用性的科研成果，最终的目的就是要将其转化成生产力。”因此他常常告诫他的团队成员们，首先，要做到定位明确，要紧紧围绕国民经济发展中的重大需求和国家重点科研任务开展新型陶瓷材料的基础和应用基础研究。同时，要做到始终坚持走在陶瓷新材料领域的科学发展前沿，要敢于创新，不要被一些条条框框所限制，他十分重视人才队伍的建设。科技创新，人才队伍是关键，只有做到心往一处想，劲往一处使，才能搞好科研工作。在李龙土院士的努力下，他所在的实验室如今已有工程院院士1名，长江学者2名，国家杰出青年基金奖获得者5名，人才队伍中45岁以下青年科研人员占60％，可以说实验室的青年学术带头人及优秀青年骨干队伍已经形成。实验室成员之间具有不同学术经历和背景，有利于取长补短，集成创新，通过紧密的联系和合作瞄准材料科学发展前沿，不断开拓新的研究方向。以他为学术指导的功能陶瓷研究团队，相继被评为教育部创新团队和国家基金会创新团体。我们相信，在国家的支持下，经过不断努力，这支团队将在学科建设、学术水平，学术梯队建设和人才培养等方面得到更大的发展，以形成该学科领域的国际一流研究群体和基地，并为提高我国在先进陶瓷材料领域的学术水平、推动相关产业的发展不断做出新贡献。
陶瓷电容篇5
关健词：日用陶瓷，重金属；溶出量；研究进展
1引言
日用陶瓷重金属溶出量是涉及安全卫生的重点检验项目，其指标受到世界各国的高度关注。近两年来德国、意大利、奥地利等国家对日用陶瓷的铬、钴、钡等重金属溶出量相继提出限量要求，使我国出口日用陶瓷屡次因钴、钡等重金属溶出量超标受到通报，对我国日用陶瓷出口带来较大影响。如果我们不及时采取措施，加强对日用陶瓷铬、钴、钡等重金属溶出量的研究和控制，我国陶瓷产品出口将有可能重蹈铅镉溶出超标的覆辙，也会使国内出口陶瓷行业及相关产业遭受致命打击[1]。
铬、钴、钡等重金属溶出量做为日用陶瓷的新控制指标，国内外的研究较少。医药卫生的研究表明，铬是人体必需的微量元素，三价的铬是对人体有益的元素，铬的生理功能是与其它控制代谢的物质一起配合起作用，如激素、胰岛素、各种酶类、细胞的基因物质（DNA和RNA）等。钴是人体不可或缺的元素，其对血液中红细胞的成熟具有重要的意义。但是，类似于日用陶瓷中溶出的无机钴、钡等重金属却具有较大的毒性，过多的铬、钴、钡等重金属盐可以引起甲状腺肿大、进行性的心力衰竭等严重的疾病。铬、钴、钡等重金属在陶瓷行业又是一个广为应用的颜料原料，几乎存在于所有的装饰类的日用陶瓷花纸中。日用陶瓷含铬、钴、钡等重金属的风险的原因主要是陶瓷表面的釉面[2，3]。
2日用陶瓷中有害重金俚睦丛
日用陶瓷中有害重金属来源主要有以下三个方面：一是日用陶瓷主要以黏土为原料，经粉碎混炼、成型和煅烧制得而成，以硅酸盐为主的日用陶瓷制品潜在含有多种有害重金属；二是日用陶瓷上使用的颜料。彩绘日用陶瓷分为釉上彩、釉和釉下彩三种。釉上彩是用颜料制成花纸贴在釉面上或直接以颜料绘于产品表面，再经低温烤烧而成；釉的烤烧温度可令釉料熔融，颜料可沉入釉中，冷却后被釉层覆盖，制品表面平滑，手触无明显凹凸感；釉下彩的全部彩饰在瓷坯上进行，施釉后经高温一次烧成，花面被釉层覆盖，看上去光亮、平整，手感光滑。为了使得色泽鲜艳不褪，这类颜料大多添加了大量的铅、镉、汞、铬等有害元素；三是日用陶瓷在上釉时需要使用熔点较低的铅作为助熔剂，会造成釉彩中存在铅且有可能溶出的风险。
3重金属溶出量的检测方法
目前，日用陶瓷重金属溶出量主要以研究铅镉为主，分析测试日用陶瓷中可迁移重金属主要采用原子吸收光谱法[4-6]、电感耦合等离子体发射光谱法[7，8]、电感耦合等离子体质谱法[9]、离子选择电极法[10]及浓度直读法[11]、微分电位溶出法[12]、阳极溶出伏安法[13]等。
3.1原子吸收光谱法
张丽等[4]研究了采用火焰原子吸收光谱法测定浸取液中钴的溶出量。方法检出限为0.014mg/L，加标回收率均大于95%（n=6），相对标准偏差均小于2.0%。汪昭玮等[14]研究采用火焰原子吸收光谱法对日用陶瓷镉溶出量进行测定，研究了不同的测量读数次数和测量时间对镉溶出量的影响。结果表明：测量读数次数为3次和测量时间为1s为最佳的测量读数次数和测量时间，对比了浓度直读法和标准加入法实验结果的各项评价指标，探讨了试样基体对镉元素测量的影响。余端略等[15]研究采用原子吸收光谱法测定了釉上彩、釉、釉下彩等日用陶瓷制品中铅的溶出量，该检测方法干扰因素少，测定值准确度高。并对不同釉彩的陶瓷制品在烧成过程中形成的不同结构与铅溶出量的关系作了一定的探讨。
3.2原子荧光光谱法
杨金玲等[16]研究采用氢化物发生-原子荧光光谱法（AFS）同时测定玻璃、陶瓷、不锈钢碗中砷和铅的溶出量。砷、铅回收率分别为90.22～101.44%和92.77～100.62%，检出限分别为0.0041μg/L和0.0023μg/L，精密度分别为0.94%和1.18%。该方法灵敏、准确、快速、检出限低，可用于实验室日用陶瓷中重金属溶出量的常规检测。胡善宏等[17]研究采用氢化物发生-原子荧光光谱法测定日用陶瓷餐具中砷和铅的溶出量，砷、铅的检出限分别为0.0041μg/L和0.0023μg/L，相对标准偏差分别为5.14%和6.48%，回收率分别为90.0%～101.44%和92.77%～100.62%。
3.3电感耦合等离子体发射光谱法
陈辉等[7]研究采用电感耦合等离子体原子发射光谱法（ICP-AES）同时测定日用陶瓷器皿中汞、锰等多种金属元素溶出量的测定方法。日用陶瓷器皿经过4%乙酸溶液的萃取，萃取液采用电感耦合等离子体原子发射光谱（ICP-AES）进行分析，经过大量试验确定了最佳工作条件。采用本方法检测了1000个左右的日用陶瓷产品，及时、准确地提供了金属元素溶出量的数据，结果满意。吕水源等[18]研究采用电感耦合等离子体原子发射光谱法同时测定陶瓷制品铅、镉、铬和钴的溶出量，并对4%醋酸溶液中仪器入射功率的影响、分析谱线的选择和背景校正及共存元素的干扰等因素进行详细的研究。方法检出限：铅6.8μg/L，镉0.18μg/L，铬0.61μg/L，钴1.0μg/L。加标回收率为98～104%，相对标准偏差为0.27～1.24%。该法简便快速，具有良好的精密度和准确度，适用于进出口陶瓷制品的日常检验。
3.4电感耦合等离子体质谱法
韦新红等[9]研究采用电感耦合等离子体质谱法（ICP-MS）测定陶瓷制品浸出液中钾、铬、铁、钴、铜、锌、锆、镉、锑九种元素，实验中碰撞/反应界面自动切换以消除部分元素存在的干扰，在一次分析过程中完成所有目标元素的测量，方法检出限为0.035～2.54ng/mL，加标回收率为83.1～117.0%，方法简单、快速、准确度高。谢华林等[19]研究采用电感耦合等离子体质谱法（ICP-MS）法同时测定了陶瓷容器中重金属元素Pb、Cd、Cr、Ni等溶出量，并对影响其测定的各种因素进行了较为详细的研究，确定了实验的最佳测定条件。结果表明，方法的检出限为0.002～0.008μg/L，加标回收率为90.0～110.0%，相对标准偏差小于9.21%。该法准确、快速、简便，应用于陶瓷容器中重金属元素的测定，结果满意。贺鹏等[20]研究采用电感耦合等离子体质谱法（ICP-MS）同时快速测定与食品接触陶瓷制品铅、镉、镍、铬、砷、锑、锌、钴、铜、锰、铝、钡等12种元素溶出量的分析方法，采用4%醋酸溶液，在（22±2）℃室温条件下避光浸泡样品24h±20min，以45Sc、72Ge、115In、209Bi作为内标，优化仪器参数和试验条件，用电感耦合等离子体质谱法同时测定浸泡液中12种元素溶出量，内标法定量。结果：该方法的检出限为0.10～10.0μg/L，样品的加标回收率为90.0～106.0%，相对标准偏差0.86～4.31%。方法操作简便，准确度好，灵敏度高。可适用于食品接触陶瓷多种痕量有毒有害元素溶出量的检测。
3.5其他分析方法
刘惠英等[12]研究采用微分电位溶出法同时测定陶瓷食具容器铅、锅溶出量，该方法具有操作简便、成本低、灵敏度高的优点，易于推广使用。王金黎等[13]研究采用丝网印刷电极，试验了通过阳极溶出伏安法对日用陶瓷浸泡液中Pb2+、Cd2+进行了快速测定的方法，结果表明线性关系和相关系数良好，能够应用于日用陶瓷的铅镉溶出量检测。刘君峰等[21]研究采用阳极溶出伏安法（ASV）快速测试了日用陶瓷的主要卫生指标铅、镉溶出浓度，并将实际样品的测试结果与石墨炉原子吸收法（GF-AAS）进行了比较。结果表明，该方法对溶出铅、镉的检出限分别低于40μg/L和25μg/L，回收率在90～110%之间，RSD小于5.0%，能够达到国际日用陶瓷卫生标准的测试要求。并且该方法与GF-AAS相比，具有仪器价格低、检测快速、简单易用等优点。
4总结与展望
目前日用陶瓷中有害重金属溶出量分析主要集中在铅、镉、钴等几个元素的测定，分析方法主要集中在原子吸收光谱法、电感耦合等离子体发射光谱法和电感耦合等离子体质谱法。随着人们对日用陶瓷安全卫生指标要求越来越高，以及研究不断的深入，未来研究的溶出量ο蠼发生改变，比如向稀土元素和放射性元素等转变，贺鹏等[22]研究陶瓷制品中铀和钍的迁移量。其次是测试方法将进一步快速简便，目前主要是采用4%醋酸溶液浸泡24h，前处理时间偏长，王乐等[23]研究采用试纸擦拭-微波消解-电感耦合等离子体发射光谱法测定日用陶瓷外饰面重金属铅、镉、铬、锌、钴和钡6种重金属元素释放量，整个分析过程不到2h。展望日用陶瓷重金属溶出量未来分析的趋势，研究的重金属元素数量将不断增加，测试方法向简便、快速、高效转变，尤其是表面擦拭与显色相结合的快速检测试剂盒的研制是未来发展的重要方向。
参考文献
[1]胡俊，区卓琨.日用陶瓷铅镉溶出量的成因、危害及检测[J].佛山陶瓷，2011，21（11）：16-19.
[2]资鹏，谢艳芳.日用陶瓷铅、镉溶出量危害风险分析[J].质量探索，2015，9：52-53.
[3]刘华兰，陈再辉，刘正华，等.浅谈日用陶瓷重金属的危害源及控制[J].中国陶瓷工业，2014（4）：28-31.
[4]张丽，许宏民，项海波，等.火焰原子吸收光谱法测定陶瓷质食具容器口铅钴溶出量[J].分析测试学报，2012，31（12）：201-207.
[5]侯艳芳，周桂友.石墨炉原子吸收光谱法测定陶瓷饰品中铅、镉、铬和钴的溶出量[J].理化检验（化学分册），2014（11）：1461-1463.
[6]蒲波，闫飞，倪畅远等，原子吸收光谱法测定陶瓷饮用器具口沿中铅、镉溶出量，理化检验（化学分册），2011（3）：353-354.
[7]陈辉.ICP-AES在检测日用陶瓷器皿中多种金属元素溶出量中的应用[J].福建分析测试，2012，21（6）：25-28.
[8]王乐，张丽，项海波，等.试纸擦拭法测定日用陶瓷、玻璃外饰面重金属释放量[J].山东化工，2016，45（2）：67-71.
[9]韦新红，李小琴，杨怀军，等.ICP-MS法快速测定陶瓷制品浸出液中9种元素[J].中国陶瓷，2013，49（8）：66-68.
[10]刘军丽，王超.基于多元线性回归的日用陶瓷铅镉溶出量测定方法研究[J].廊坊师范学院学报（自然科学版），2013，13（3）：11-16.
[11]汪昭玮，崔艳艳，刘晓暄.浓度直读法测定日用陶瓷镉溶出量的研究[J].测试技术学报，2013，27（4）：320-325.
[12]刘惠英，曾开路，徐言荣.微分电位溶出法同时测定陶瓷食具容器铅、镐溶出量[J].口岸卫生控制，2001，6（4）：36-37.
[13]王金黎，翁忠良.铋膜丝网印刷电极快速检测日用陶瓷铅、镉溶出量[J].黑龙江科技论坛，2015，12：139-140.
[14]汪昭玮，崔艳艳，刘晓暄.浓度直读法测定日用陶瓷镉溶出量的研究[J].测试技术学报.2013，27（4）：320-325.
[15]余端略，潘荣.日用陶瓷铅溶出量的检测与釉彩颜料[J].中国陶瓷.2005，41（5）：51-52.
[16]杨金玲，公维磊，周晖.氢化物发生-原子荧光法同时测定碗中砷和铅的溶出量[J].实验技术与管理.2009，26（7）：46-47.
[17]胡善宏，陈建文.陶瓷、不锈钢、玻璃餐具中砷、铅、镉溶出量的测定[J].中国卫生检验杂志.2009，19（9）：1998-1999.
[18]吕水源，李小晶，刘伟，等.ICP-AES法同时测定陶瓷制品铅、镉、铬钴的溶出量[J].光谱学与光谱分析，2004，24（9）：1124-1126.
[19]谢华林，文海初.ICP-MS法测定陶瓷容器中重金属元素的研究[J].中国陶瓷工业.2004，（11）3：32-33.
[20]贺鹏，陈练吕小园，等.电感耦合等离子体质谱法同时测定与食品接触陶瓷制品中12种元素溶出量[J].食品安全质量检测学报.2016，7（1）：177-181.
[21]刘君峰，商贵芹，陈明.日用陶瓷铅、镉溶出浓度快速检测方法的研究[J].佛山陶瓷.2009，151（5）：19-20.
陶瓷电容篇6
陶瓷膜也称CT膜，是固态膜的一种，最早由日本的大日本印刷公司和东洋油墨公司在1996年开发引入市场。陶瓷膜主要是A12O3，Zr02，Ti02和Si02等无机材料制备的多孔膜，其孔径为2－50mm。具有化学稳定性好，能耐酸、耐碱、耐有机溶剂:机械强度大，可反向冲洗:抗微生物能力强:耐高温:孔径分布窄，分离效率高等特点，在食品工业、生物工程、环境工程、化学工业、石油化工、治金工业等领域得到了广泛的应用，其市场销售额以35%的年增长率发展着。陶瓷膜与同类的塑料制品相比，造价昂贵，但又具有许多优点，它坚硬、承受力强、耐用、不易阻寨，对具有化学侵害性液体和高温清洁液有更强的抵抗能力，其主要缺点就是价格昂贵目_制造过程复杂。
2004年7月，北美陶瓷技术公司顺利完成了其价值超过500万美元的新型双磨盘研磨机的组装，该设备在制备超薄陶瓷膜的生产技术上首屈一指，这同时也使得公司在制备超平、超完整陶瓷膜上的技术大大提升。我国南京工业大学完成了低温烧结多通道多孔陶瓷膜，该项目的研究对于提高我国陶瓷膜的质量、降低成本具有重要意义。多孔陶瓷膜由于具有优异的耐高温、耐溶剂、耐酸碱性能和机械强度高、容易再生等优点:在食品、生物、化工、能源和环保领域应用广泛。但目前在其应用中存在两大难题:一是多孔陶瓷膜的高成本，尤其是支撑体材料的成本高:二是有限的陶瓷品种与纷繁复杂的现状存在着矛后。目前商品化的陶瓷膜只有有限的几种规格，这就对特定孔结构的陶瓷膜制备提出了更高的要求。该课题组主要对以氧化铝和特种烧结促进剂为起始原料，在1400℃的烧成温度下制备出的支撑体进行了系统和深入的研究，得到渗透性能、机械性能及耐腐性能统一的支撑体。他们还以原料性质预测支撑体的孔结构为目标，以支撑体的制备过程和微观结构为基础，建立了原料性质与支撑体孔隙率、孔径分布之间的计算方法，为特定孔结构支撑体的定量制备提供了理论依据。
目前，己商品化的多孔陶瓷膜的构形主要有平板、管式和多通道3种。平板膜主要用于小规模的工业生产和实验室研究。管式膜组合起米形成类似于列管换热器的形式，可增大膜装填而积，但由于其强度问题，己逐步退出工业应用。规模应用的陶瓷膜，通常采用多通道构形，即在一圆截面上分布着多个通道，一般通道数为7，19和37。无机陶瓷膜的主要制备技术有:采用固态粒子烧结法制备载体及微滤膜，采用溶胶－凝胶法制各超滤膜:采用分相法制备玻璃膜:采用专门技术(如化学气相沉积、无电镀等)制备微孔膜或致密膜。其基本理论涉及材料学科的胶体与表面化学、材料化学、固态离子学、材料加工等。
从发展趋势米看，陶瓷膜制备技术的发展主要在以下2方面:一是在多孔膜研究方而，进一步完善己商品化的无机超滤和微滤膜，发展具有分子筛分功能的纳滤膜、气体分离膜和渗透汽化膜:二是在致密膜研究中，超薄金属及其合金膜及具有离子混合传导能力的固体电解质膜是研究的热点。己经商品化的多孔膜主要是超滤和微滤膜，其制备方法以粒子烧结法和溶胶－凝胶法为主。前者主要用于制各微孔滤膜，应用广泛的商品化A1203膜即是由粒子烧结法制备的。
2陶瓷膜的广泛应用
2.1提纯用陶瓷过滤膜
2004年8月，由北京迈胜普技术有限公司与山东鲁抗医药有限公司研制的陶瓷膜过滤系统用于某种抗生素的分离提纯获得成功，这不仅优化了此种抗生素的生产工艺，而目使抗生素收率提高15%，这是我国首次将陶瓷膜技术运用于抗生素生产。抗生素的分离提纯，必须经过对发酵液的过滤和对滤出的药液进行树脂交换。目前，许多抗生素生产企业对氨基糖苷类抗生素发酵液的分离提纯均采用真空转鼓过滤器，这种工艺需先将发酵液酸化调至一定的pH值，然后用敷设助滤剂层的真空转鼓过滤器进行预过滤，再用板框进行复滤及树脂交换。采用这种工艺不仅过程繁琐，而目有效成分收率低，仅过滤和树脂交换过程的收率损失达30%。而运用“迈胜普”与“鲁抗”共同研制的陶瓷膜过滤系统分离提纯某种抗生素，却能使有效成分在过滤过程的收失损提高近5％，在树脂交换过程中的收率提高10%以上。
当前，西方发达国家在食品工业、石化工业、环境保护、生化制药等许多领域对膜技术的应用越来越广泛，而用无机材料制成的过滤膜(陶瓷膜就是一种无机过滤膜)的发展前景有可能比有机过滤膜更好。对于面临抗生素政策性降价和抗菌药限售双重压力的国内众多抗生素生产企业而言，通过创新工艺提高产品收率和质量不失为降低成本的明智选择，而以陶瓷膜技术改进现行抗生素分离提纯工艺有可能成为降成本、提高效益的突破口。
2.2镀陶瓷包装膜
在食品包装领域，近年越来越引人注目的是具有高功能性和良好环保适应性的透明镀陶瓷膜。这种膜尽管目前价格较高，物理性能还有待进一步改进，但可预期在不远的将来它将在食品包装材料中占据重要的地位。陶瓷膜的加工镀膜方法与通常的镀金属方法相似，基本上按我们己知的加工法进行。镀陶瓷膜由PET(12μm)陶瓷(Si0x)组成。氧化硅能分成4类，即Si0,Si304，Si203，Si02。然而，在自然界它们通常以Si02形式存在，因此根据镀金属条件，它们的变化很大。对这种膜的主要要求是具有良好的透明度、极佳的阻隔性、优良的耐蒸煮性、较好的可透过微波性与良好的环境保护性以及良好的机械性能。镀陶瓷膜基本上可以用制作镀铝膜一样的条件制取，在制取过程中，仔细处理表面层，不使镀层受到损伤是极其重要的。由于这种膜是由氧化硅处理的，表面具有极好的润湿性，因此，它在油墨或粘合剂的选择范围上比较广，几乎与任何油墨或粘合剂都能亲和。聚氨酯类粘合剂是最可取的粘合剂，而油墨可以按用途任意选择，不用进行表面处理。然而，镀陶瓷膜你像镀铝膜那样容易向聚乙烯复合，因为PET膜作为基材料，当其氧化硅表而直接熔融聚乙烯高温涂布或复合时，易趋向于伸长，从而破坏氧化硅表面层，导致阻隔性下降。同时，在目前条件下，由于技术工艺上的问题，PET膜在镀陶瓷过程中有时会发生卷曲，从而影响膜的质量。当然，这类问题正得到解决。
镀陶瓷膜首先用作细条实心面的调味品包装材料。其优良的包装性能引起了人们的注意。由于这种膜保味性极佳，因此，尤其适合于包装易升华产品，如茶(樟脑)之类的易挥发材质。由于其极好的阻隔性，除了作为高阻隔性包装材料和作食品包装材料用外、预计还可用在微波容器上作为盖材，在调味品、精密机械零配件、电子零件、药物和医药仪器等方而作为包装材料。随着加工技术的进一步发展，如果这种膜在成本上大幅下降，那么它将得到迅速推广和应用。
2.3燃料电池陶瓷膜
我国"863”计划固体氧化物燃料电池(SOFC)项目经过对新型中温固体氧化物陶瓷膜燃料电池的长期研制，把陶瓷膜制备技术开拓应用于SOFC的制作，把通常SOFC的高温(1000－900℃)拓延到中温阶段(700－500℃)。目前中国科技大学无机膜研究所己经研制成功的新型中温陶瓷膜燃料电池，是一种以陶瓷膜作为电解质的燃料电池。电池部件薄膜化以后，降低了电池的内阻，提高了有用功率的输出，不需要高温的条件下实现了中温化，操作温度降到700－500℃。这种新型燃料电池继承了高温SOFC的优点，同时降低了成本。此类陶瓷膜燃料电池具有广阔的应用前景。
2.4琥珀陶瓷隔热膜
2004年8月，基于金属膜对无线电信号的干扰和容易氧化等缺点，我国韶华科技公司携手德国某著名工业研究机构共同开发融入纳米蜂窝陶瓷技术，并将韶华科技独有的真空溅射技术用于陶瓷隔热膜的生产上，创造了独一无二的琥珀陶瓷隔热膜，解决了金属膜无法逾越的技术问题:对无线电信号无任何干扰，特别是卫星的短波信号，绝不氧化，因为陶瓷超乎寻常的稳定性，从而保证隔热性能始终如一:永不褪色，陶瓷隔热膜采用陶瓷固有的颜色，不添加任何颜料，囚此，陶瓷隔热膜绝不会像染色金属会发生褪色现象:超级耐用，陶瓷隔热膜保质期为10年，金属膜一般为5年:经典美感，象琉泊一样的晶莹剔透的美感，色泽柔和，拥有最舒适的视觉效果。琥珀纳米陶瓷隔热膜最先应用于美国的航天飞机和国际空间站，而后广泛应用于汽车、建筑、海事等各个领域。由于技术敏感，直到2003年该产品才在中国销售。
3陶瓷膜产业发展概况
陶瓷膜的研究始于20世纪40年代，其发展可分为3个阶段:用于铀的同位素分离的核工业时期，于20世纪80年代建成了膜面积达400万平方米的陶瓷膜的富集256UF6工厂，以无机微滤膜和超滤膜为主的液体分离时期和以膜催化反应为核心的全面发展的时期。
【陶瓷电容(6篇) 】相关文章：
小学学校工作总结范文(整理5篇) 2024-06-19
季度工作总结范文(整理4篇) 2024-06-11
转正工作总结范文(整理10篇) 2024-05-21
数学教研组教学总结范文(整理10篇) 2024-05-20
幼儿园大班的工作总结范文(整理4篇 2024-05-15
班主任家访工作总结范文(整理4篇) 2024-05-15
慢病工作总结范文(整理7篇) 2024-04-28
光污染的概念(6篇) 2024-07-24
陶瓷电容(6篇) 2024-07-24
陶瓷艺术设计(6篇) 2024-07-24