陶瓷材料论文

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陶瓷材料论文:工业电子陶瓷材料的分类、应用及发展趋势

摘 要：本文针对工业用电子陶瓷材料的性能特点，研究了工业用电子陶瓷材料的应用领域，分析了工业用电子陶瓷材料的分类，并介绍了电子陶瓷产业加速研发新材料态势。同时，指出了工业用电子陶瓷技术的发展趋势。

关键词：电子陶瓷材料；分类；应用；发展趋势

1 前言

材料是人类生产和生活的物质基础，是人类进步与人类文明的标志。随着空间技术、光电技术、红外技术、传感技术、能源技术等新技术的出现、发展，要求材料必须具有耐高温、抗腐蚀、耐磨等优越的性能，才能在比较苛刻的环境中使用。传统材料难以满足目前的要求，因此，开发和有效利用高性能材料已经成为材料科学发展的必然趋势。

2 工业用电子陶瓷材料的分类

电子陶瓷按功能和用途可以分为五类：绝缘装置瓷、电容器瓷、铁电陶瓷、半导体陶瓷和离子陶瓷。绝缘装置瓷简称装置瓷，具有优良的电绝缘性能，用作电子设备和器件中的结构件、基片和外壳等的电子陶瓷。电子陶瓷按特性可分为高频和超高频绝缘陶瓷、高频高介陶瓷、压电陶瓷、半导体陶瓷、光电陶瓷、电阻陶瓷等。按应用范围可分为固定用陶瓷、电真空陶瓷、电容器陶瓷和电阻陶瓷。按微观结构可分多晶、单晶、多晶与玻璃相、单晶与玻璃相。

（1） 陶瓷基片材料

陶瓷基片材料在电子陶瓷中，占有最重要位置的是绝缘体。特别是高级集成电路用绝缘基片或封装材料，可以采用尺寸精度为微米或微米以下的高纯度致密氧化铝烧结体。高纯度致密氧化铝具有金属材料所不具备的绝缘性和高分子材料所不具备的导热性。

（2） 压电陶瓷

压电陶瓷由于是多晶材料，所以使用频率受到限制。压电元件可使电信号和机械信号相互转换。一定形状的压电陶瓷元件主要由PbTiO3-PbZrO3系烧结而制成，即使是烧结体，通过极化也可获得单晶所具有的压电性。压电元件的主要用途有火花塞和谐振器。谐振器起选择性通过特定频率电波滤器的作用，是电视（TV）、无线电等调谐电路不可缺少的元件。

（3）铁电陶瓷

铁电陶瓷以铁电性晶体为主晶相的电子陶瓷。已发现的铁电晶体不下千种，但作为铁电陶瓷主晶相的主要有钙钛矿或准钙钛矿型的铁电晶体或固溶体。在一定的温度范围内晶体中存在着可随外加电场而转变方向的自发极化，这就是晶体的铁电性。当温度超过某一临界值──居里温度TC时，其极化强度下降为零，晶体即失去铁电性，而成为一般的顺电晶体；与此同时，晶体发生铁电相到顺电相的相变。铁电体的极化强度还随电场而剧烈变化。

铁电陶瓷功能多、用途广，利用其压电特性可以制成压电器件，这是铁电陶瓷的主要应用，因而常把铁电陶瓷称为压电陶瓷。利用铁电陶瓷的热释电特性可以制成红外探测器件，在测温、控温、遥测、遥感以至生物、医学等领域均有重要应用价值。典型的热释电陶瓷有钛酸铅（PbTiO3）等。利用透明铁电陶瓷PLZT的强电光效应，可以制成激光调制器、光电显示器、光信息存储器、光开关、光电传感器、图像存储和显示器，以及激光等新型器件。

（4） 半导体陶瓷

在陶瓷中，半导体是很多的，除了元素半导体和化合物半导体外，很多种金属的氧化物也具有半导体性质，甚至还有有机高分子的半导体。而半导体陶瓷则是指采用陶瓷工艺成型的多晶陶瓷材料，它与单晶半导体不同，存在大量晶界，晶粒的半导体化也是在烧成工艺过程中完成的。因此，有丰富的材料微结构状态和多样的工艺条件，可以非常敏感的影响材料的性能，这为开辟陶瓷敏感材料的新领域提供了广阔的天地。电阻随温度而变化的性质，可用于非线性电阻。负温度系数非线性电阻随温度上升而电阻降低，具有一般的半导体特性。铁系金属的氧化物陶瓷，因为具有化学的和热的稳定性，所以可用于非线性电阻，在很宽的范围控制温度。与此相反，称为正温度系数热敏电阻（PTC热敏电阻）的元件，用的是半导体化的BaTiO3陶瓷。这种陶瓷因为在相变温度下电阻急剧增大，如果作为电阻加热元件而应用，则可在相变温度附近自动控温，是很方便的。

（5） 敏感性材料在陶瓷行业中的应用

1） 正温度系数热敏电阻材料（PTC）

这种材料的电阻和温度关系，在低于居里温度时呈现低阻抗，高于这一温度时则呈现高阻抗，电阻变化是在居里温度附近以陡变的方式实现的，组织变化的幅度可高达100～105倍。利用这种特性可以作为自控型发热元件，还可用做对特定温度敏感的元件，以及延时开关、过流保护、测温等方面的元件，因此PTC陶瓷应用领域十分广阔。PTC热敏陶瓷材料目前主要是钛酸钡，它的居里温度为120 ℃，通过添加锶、铅、锡、锆等氧化物可以大幅度改变其居里温度。

2） 负温度系数电阻器材料

除了PTC热敏电阻器外，另一类半导体热敏陶瓷就是负温度系数（NTC）热敏陶瓷电阻器，它的电阻对数值随温度升高而几乎呈线形降低。这类材料由锰、铜、铁、钴等金属的复杂氧化物组成，由于组织易于控制，随温度变化大，精度高，价格低，所以NTC热敏电阻器在民用电器、汽车、通讯等设备上用得较多。

3） 由金属氧化物组成的湿敏陶瓷

由金属氧化物组成湿敏陶瓷，如：SnO2、ZrO2基等。曾有人开发出使用钙钛矿型的陶瓷系列湿度传感器。该系列中的某一组成表现出很强的湿敏效应。湿敏的原理是基于半导体氧化物吸附水分后改变了表面导电性或电容性。湿度传感器在电子、食品、纺织工业及各种空调设备、集成电路内非破坏性湿度检测等场合应用十分广泛。

4） 压敏陶瓷

压敏陶瓷是一类应用极为广泛的敏感材料。利用材料的电流-电压非线性特性，可用于制成电压敏感器件，它的阻值不是恒定值，而是随电压增高到一定值时下降，所以也成为变阻器。这一特性特别适用于电子电路、电力系统及家电产品中的过压保护，发展前景很好。目前，氧化锌-氧化铋系材料的应用最为普遍。半导体陶瓷对环境气氛往往具有选择性的敏感特性。如氧化锡、氧化锌、氧化钛材料体系是若干碳氢化合物敏感元件氧化锆系材料是测氧分压最常用的敏感材料。其共同特征是通过有选择地吸附气体，使半导体的表面能态发生改变，从而引起电阻率的变化，确定某种未知气体及其浓度范围。

3 工业用电子陶瓷材料的应用领域

电子陶瓷是广泛用于制作电子功能元件的，多数以氧化物为主要成份的烧结体材料。电子陶瓷的制造工艺与传统的陶瓷工艺大致相同。利用陶瓷材料的高频或超高频和低频电气物理特性可制作各种不同形状的固定零件、陶瓷电容器、电真空陶瓷零件、碳膜电阻基体等等。

信息化是21世纪重要的时代特征，信息功能陶瓷材料已经成为现代电子信息技术的重要基石，在能源、家用电器、汽车等方面可以广泛应用，尤其在通信、广播、电视、雷达、仪器仪表等电子设备中是不可缺少的组成部分。另外，随着激光、计算、集成、光学等新技术的发展，电子陶瓷的用途更日益扩大。信息功能陶瓷以其高性能和应用的广泛性，日益成为许多新型电子元器件的重要关键基础材料，在国民经济和国防建设中占有十分重要的战略地位，目前应用最广的是电子信息领域。随着电子信息产品进一步向小型化、集成化、宽带化的方向发展，信息功能陶瓷的细晶化、电磁特性的高频化、低温共烧陶瓷技术等将成为发展新一代片式电子元器件的关键技术，导致一系列新型电子元件和模块的出现。信息功能陶瓷作为一大类对电、磁、光、声、热、力等信息具有检测、转换、存储、耦合和传输等功能的介质材料，广泛应用于电子信息、集成电路、计算机、自动控制、航空航天、海洋超声、通信技术、汽车和能源等近代高新技术领域。时下，压电陶瓷产品门类齐全，不仅广泛用于军事和工业领域，还渗透到了人们日常生活的每个角落，其应用领域较广。

（1） 超声换能器

近几年发展较快的有陶瓷谐振器、陶瓷滤波器，还有调谐音叉滤波器、机械滤波器、陶瓷鉴频器、陷波器和延迟线。其中，陶瓷谐振器、陶瓷滤波器产量已经占我国压电陶瓷产品的65%以上，相当引人注目。特别是陶瓷谐振器具有高稳定、无需调节、尺寸小和成本低等特点。典型的应用有：电视机、摄录像机、计算机、CD-ROM驱动器、汽车电器、VCD、电话机、复印机、语音合成器、遥控器和玩具等。压电超声换能器是发射和接收超声波的声学器件，在水和空气介质中广泛应用。在水声通信中起雷达的作用，被称为声呐，是各类舰船必不可少的重要传感器。在工业中，超声换能器已被用于超声清洗、超声精密加工、超声加湿、超声乳化、超声种子处理、超声探伤和超声诊断等。当今，压电超声换能器的另一广泛应用领域是遥测、遥控系统和报警系统。压电发声器的典型产品是压电蜂鸣器和压电送、受话器、手表、计算器、电子闹钟、小型警铃以及电话、手机的振铃都离不开蜂鸣器。计测和控制用压电器件主要有压力、加速度、角速度传感器以及超声测深、超声测厚、超声测流速、超声诊断等。

（2） 数字3C产品

近些年来，集计算机、通信等电子于一体的数字3C产品近年来得到了快速发展，3C融合产品已成为今后重要的发展方向。据预测，3C融合将创造出一个高达4000亿美元的产业。3C产业的高速发展，极大地推动着电子基础产品和元器件的同步协调发展，也对电子元器件的基础材料――信息功能陶瓷提出了严峻的挑战，同时也提供了良好的发展机遇。

（3） 电子信息产品

我国的电子信息产业，特别是一些附加价值高、技术含量高的新型电子信息产品和一些基础电子产品的生产水平与发达国家相比仍存在很大差距，不少高端产品在相当大的程度上被外资企业所控制。国外大公司，如：村田、松下、京都陶瓷、摩托罗拉等近年来长驱直入中国市场，目前已占据了国内片式元器件特别是高档片式元器件市场相当大的份额。我国信息产业正面临着产品升级换代的机遇和挑战。

4 电子陶瓷产业加速研发新材料

由于功能陶瓷材料近年来强大的市场需求和战略地位，世界各国对功能陶瓷的研究与开发都给予了足够的重视。美国、日本和西欧一些国家都将功能陶瓷作为关键技术，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。功能陶瓷电子元件发展的重要趋势是小型化、微型化、片式化、模块化和集成化。这些趋势向陶瓷材料科学和技术提出了一系列挑战。因此，围绕上述应用目标开展的功能陶瓷材料的研究及产业化目前十分活跃。

最近几年在科技人员和各企业的努力下，特别是在国家的重点扶持下，再加上外来资金的引入，中国功能陶瓷的基础研究得到加强，企业结构得到调整，企业规模不断扩大，从而使得中国的电子陶瓷市场不断发展壮大。目前，我国已经在功能陶瓷材料领域聚集了雄厚的队伍和积累，处于厚积薄发的阶段，产业发展势头很猛。在电子陶瓷及其片式电容、电感器、电阻器件、陶瓷基板、光导纤维及其陶瓷光线连接器、高温超导陶瓷纤维等应用技术和产业化方面进展都非常顺利。现在，我国已经能够生产大多数的电子陶瓷，像IC基板、瓷介电容、电阻、电感、磁性材料、蜂鸣器、滤波器等压电陶瓷无线电频率元件已能大量生产，并且还占有一定的国际市场。但大部分产品的利润并不很高，产品的技术含量和附加值都相对较低，而且目前世界上最先进的超高利润的电子陶瓷产品我们没有能够占领市场，许多电子整机中的电子陶瓷元件仍需大量进口，如手机中使用的片式压电陶瓷滤波器等，国内市场很大，但全靠进口。因此，提升产品的技术含量和附加值，加大产品的利润率是电子陶瓷发展的关键和目标。只有在这些方面做得好的企业，才有可能在将来的电子陶瓷市场中独领风骚。

功能陶瓷在小型化和便携式电子产品中占有十分重要的地位，随着世界范围经济结构的调整和转移，我国的功能陶瓷材料和元件的市场正在迅速增长。发达国家电子整机生产逐渐向中国转移，为我国功能陶瓷材料和相关电子元件产业的发展提供了前所未有的发展机遇。世界各国元器件生产企业都在电子陶瓷及其元器件的新产品、新技术、新工艺、新材料、新设备方面投入巨资进行研究开发。高投入的研发使得电子陶瓷及元器件成为一个创新活跃、竞争激烈的领域，每年都有大量新型功能陶瓷材料及元器件问世把握机遇，发展优势，提高我国信息功能陶瓷的产业技术水平和自主创新能力，对发展我国电子信息产业等许多高科技产业具有重要的战略意义。

陶瓷材料论文:陶瓷材料加工技术的研究现状

摘 要 陶瓷材料具有优良的理化性能，但属于典型的难加工材料，其加工技术已成为研究的热点。本文综合了近年来陶瓷材料的各种加工技术，为陶瓷材料加工技术的进一步研究提供参考依据。

关键词 脆性材料；工程陶瓷；陶瓷加工；特种加工

0引言

陶瓷材料具有良好的耐高温耐腐蚀性能、强度高、硬度高，是优良的高性能材料。随着陶瓷材料学的发展，其制备技术也越来越多，陶瓷材料的性能也逐步得到提高。陶瓷材料可以用到空间探测、航空航天等高技术领域中。

陶瓷材料的原子通过共价键、离子键结合，而金属材料通过金属键相结合，所以陶瓷材料与金属材料有完全不同的性质。陶瓷材料在常温下对剪切应力的变形阻力很大，且硬度很高。由于陶瓷晶体是由阳离子和阴离子以及它们之间的化学键组成的，化学键具有方向性、原子堆积密度低、原子间距大，使陶瓷显示出很大的脆性，加工产生的缺陷多，所以是典型的难加工材料。发展高效低成本的加工技术十分重要。

1陶瓷材料的车磨削加工技术

陶瓷材料的脆性极高，似乎很难将陶瓷与车削联系起来，但是陶瓷材料的压痕实验表明如果选用合适的金刚石刀具角度和切削参数仍然可以实现陶瓷材料的延性加工。相关的实验也表明采用超硬刀具材料都可以加工陶瓷材料。李湘钒超精密车削陶瓷材料的实验表明采用W-Co类硬质合金可以加工陶瓷零件。日本的原昭夫曾采用聚晶金刚石刀具车削Al2O3和Si3N4陶瓷。目前车削陶瓷材料主要选用金刚石刀具。在刃磨性能上单晶金刚石刀具优于聚晶金刚石刀具，它们都属于微量切削，去除率较低，加工质量和精度难以保证，还有待于进一步的研究。

磨削可以满足硬金属的加工要求，因而也可以成为陶瓷材料的主要加工方法，其精度和效率比较适中。磨削陶瓷材料一般选用金刚石砂轮，金刚石砂轮磨削材料时磨粒切人工件，磨粒切削刃前方的陶瓷表面材料受到挤压，当压力值超过陶瓷材料承受极限时被压溃，形成碎屑。同时磨粒切人工件时，由于压应力和摩擦热的作用，磨粒下方的材料会产生局部塑性流动，形成变形层，当磨粒切出时，由于应力的消失，引起变形层从工件上脱离形成切屑。从成屑机理上看陶瓷

材料的去除方式仍然是脆性的。磨削加工后的表面残留了大量的加工缺陷，因此深加工就成为必然的工序。为了降低深加工的成本，近年来提出了延性域磨削的概念。延性域磨削以提高磨削表面质量为主要目标，采用调整磨粒排布方式以及精密修整等技术来实现陶瓷材料的高效精密加工。陶瓷材料的磨削还存在砂轮磨损堵塞以及加工效率低等问题，这些问题有待于进一步的研究。

2陶瓷材料的特种加工技术

超声加工是在加工工具或被加工材料上施加超声波振动，在工具与工件之间加入液体磨料或糊状磨料，并以较小的压力使工具贴压在工件上。加工时，由于工具与工件之间存在超声振动，迫使工作液中悬浮的磨粒以很大的速度和加速度不断撞击、抛磨被加工表面，加上加工区域内的空化、超压效应，从而产生材料去除效果。超声加工比较适合陶瓷材料表面脆性的特点，这种方法加工的表面质量较好，容易实现加工自动化。其缺点是加工效率较低，工具寿命较低。

激光加工陶瓷材料，是利用能量密度极高的激光束照射到陶瓷材料表面上，光能被陶瓷表面吸收，光能部分转化为热能，使局部温度迅速升高产生熔化以至气化并形成凹坑。随着能量的继续吸收，凹坑中的蒸气迅速膨胀，把熔融物高速喷射出来，同时产生一个方向性很强的冲击波，这样材料就在高温、熔融、气化和冲击作用下被蚀除。激光加工高效环保，但光斑表面的温度梯度容易形成陶瓷材料表面的微裂纹，而且激光设备昂贵，使用成本较高。

电火花加工主要是通过电极间放电产生高温熔化和汽化蚀除材料。电火花加工适合于导电材料的加工。因为陶瓷材料是电绝缘体，所以必须采取特殊工艺。一种高压电火花加工方法是在尖电极与平电极间放入绝缘的陶瓷材料工件。两电极间加以直流或交流高电压，使尖电极附近的介质被击穿，发生辉光放电蚀除。另一种加工方法是在薄片陶瓷工件上压放一块薄金属网作为辅助电极，辅助电极和工具电极分别与脉冲电源的正负极相连，并放在油类工作液中，当脉冲电压施加到两极间，便在工具与辅助电极间产生火花放电；当电火花穿过工件上的辅助电极时，由于金属材料的气化喷射或溅射等作用使陶瓷零件表面导电，加工得以持续。还有一种加工方法是在陶瓷的表面涂覆导电材料进行电火花加工。电火花加工仍面临加工效率低、加工表面质量难以保证等问题，这些有待于进一步的研究。

3特种加工辅助车磨削技术

车磨削加工的效率相对较高，但其对工具的要求非常高，而且陶瓷材料的表面质量难以保证，对于成形陶瓷零件的加工也较难。为了提高陶瓷材料的加工精度以及加工范围，在车磨削加工中引入特种加工技术将会同时获得较高的加工效率和表面质量。

超声磨削加工，是在磨削加工的同时，对工具或工件施加超声频率振动，充分利用超声波的高频振动和空化作用去除材料，超声磨削加工方式较适用于陶瓷材料的加工，其加工效率随着材料脆性的增大而逐渐提高。超声磨削技术可以明显降低磨削温度、增加砂轮使用寿命、提高加工精度和表面质量。

激光辅助车削技术是将激光照射到刀具附近的陶瓷材料，在车削陶瓷材料的过程中，材料剪切区域因激光产生高温软化，减小了陶瓷材料的切削阻力，增加了陶瓷材料的加工延性，从而达到了陶瓷材料的高效延性加工。

在线电解磨削技术是将电解技术引入到磨削过程中，通过连续有限量的电解作用来蚀除砂轮表面的金属结合剂从而对砂轮进行修整以达到微粉磨粒不断出露的目的。在线电解技术是日本理化研究所研究的成果，加工陶瓷材料可以达到超精密加工的水平。

4结论

陶瓷材料在高技术领域中应用的广泛性促进了其加工技术的研究。陶瓷材料硬度高脆性大，采用传统的车磨削技术进行加工难度比较大，而特种加工技术效率低成本高，所以采用传统的车磨削技术与特种加工技术相结合的方法将是以后陶瓷加工技术研究的趋势。

陶瓷材料论文:口腔陶瓷材料与口腔金属材料摩擦性能比较及影响因素评价

【摘 要】 目的：对口腔陶瓷材料与口腔金属材料摩擦性能比较及影响因素评价进行分析。方法：资料随机选自2011年6月～2013年6月在我院进行口腔修复的患者94例，将患者按照随机数字表方法分为两组，每组47例，对照组给予陶瓷材料修复，研究组给予金属材料修复，分析患者的临床治疗效果、临床指标和不良反应情况。结果：经过不同的方案治疗后，两组患者的修复效果比较研究组优于对照组，比较差异具有统计学意义（P

【关键词】 口腔陶瓷材料；口腔金属材料；摩擦性能

牙齿若发生严重磨损，将会造成牙周组织、口颌肌肉组织、牙体组织损伤，因而需要及时进行口腔修复[1]。本文主要对口腔陶瓷材料与口腔金属材料的摩擦性能比较及影响因素评价进行分析。报告如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料 资料随机选自2011年6月～2013年6月在我院进行口腔修复的患者94例，将患者按照随机数字表方法分为两组，每组47例。其中，对照组男女比例为24∶23；年龄19～56岁，平均年龄（37±17.26）岁。研究组男女比例为26∶21；年龄20～54岁，平均年龄（37±16.38）岁。所有患者的牙齿均曾出现大面积缺损，相关影像学检查结果显示其均不存在牙根、牙周松动、增宽变性等症状。两组患者的性别、年龄等一般资料无明显差异（P>0.05），具有可比性。

1.2 材料及设备 所有患者均选用口腔陶瓷材料与口腔金属材料。其中，口腔陶瓷材料选用的是釉质瓷，而金属材料选用的是合金类材料。选用的设备为铸造机、全瓷机、研磨仪、注塑机、激光点焊机、烤瓷炉、金沉积仪[2]。

1.3 修复方法 研究组患者长期用金属材料修复，对照组患者采用陶瓷材料修复。修复方法为：先搜集患者的病史，然后仔细检查口腔颌面的状况，做出初步的诊断。在复制患者口颌组织的形态模型时，应结合检查的结果，在模型上进行设计和诊断，并采用不同材料来制作修复体。在修复体达到相应的要求时，便可以在患者口腔内进行调试和安装，并指导患者定期复诊，以维护修复体[3]。

1.4 评价标准 所有患者修复3～9个月后，进行术后回访，根据评价指标统计数据。评价指标为：修复牙根纵裂；修复体变形；修复体脱落松动；修复牙齿破裂；其他包括牙周炎、出血、牙龈等。若出现以上一种情况，就可判定为修复失败。

1.5 观察标准 观察并统计两组患者的修复效果，随访3～9个月后，统计患者有无出现牙齿松动、脱落等情况。

1.6 统计学处理 所有数据均用SPSS 18.0软件包进行统计分析与处理，一般资料用均数±标准差表示（x±s），计量资料采用t检验，计数资料采用χ2检验，以P

2 结 果

3个月后，研究组患者的成功率为95.8%，失败率为4.2%；对照组患者的成功率为76.6%，失败率为23.4%。9个月后，研究组患者的成功率为87.2%，失败率为12.8%；对照组患者的成功率为68.1%，失败率为31.9%，研究组优于对照组，比较差异具统计学意义（P

表1 两组的临床治疗效果情况（n/%）

3 讨 论

目前，修复牙齿的材料主要有口腔树脂材料、口腔金属材料以及口腔陶瓷材料，不同的修复材料对牙齿产生的磨损情况以及摩擦性能也具有各自的特点。口腔修复材料可以替代天然牙齿咀嚼和咬合的功能，越来越多的口腔材料被广泛运用到临床实践中。根据患者的情况，选择合适的修复材料，同时还要考虑材料的摩擦性能，因其摩擦性能会直接影响到齿修复的效果、功能、使用寿命[4]。

在口腔修复过程中，常见磨损类型有黏着磨损、服饰磨损、疲劳磨损以及磨料磨损，因而选用的修复材料和抗摩擦性能很重要，它决定着口腔修复的效果。

由于陶瓷材料的挠曲强度和硬度相对较高，牙釉质的磨损量会随着陶瓷材料的粗糙程度增加而增大，加重原有牙齿的磨损，而金属材料的摩擦性能与天然牙摩擦性能接近，不易被天然牙磨损，是与天然牙匹配较好的生物材料[5]。口腔修复体在口腔内行使的功能较长，磨损相对就会越大，目前评价口腔修复材料的标准不同，影响耐磨性能的因素有很多，如何选择合适的修复材料来防止牙齿磨损，需要进一步研究，以设计有效、耐磨、合理的口腔修复材料。

本次研究表明，经过不同的方案治疗后，研究组3个月后的成功率为95.8%，失败率为4.2%；对照组的成功率为76.6%，失败率为23.4%。研究组9个月后的成功率为87.2%，失败率为12.8%；对照组成功率为68.1%，失败率为31.9%，研究组优于对照组，比较差异具有统计学意义（P

综上所述，不同的口腔修复材料产生的磨损程度不同，金属材料制成的人工牙比陶瓷牙好，再结合患者的具体情况，选用合适的修复材料，有助于延长修复材料的使用寿命，从而达到最佳的修复效果，值得在临床推广应用。

陶瓷材料论文:氧化锆陶瓷材料的抗热震性能分析

摘要：本文通过分析氧化锆陶瓷材料热膨胀性和相变特征，重点讨论了利用相变提高氧化锆材料抗热震性能的方法，对改善材料抗热震性的途径进行了探讨。

关键词：氧化锆 ，陶瓷，热震能，膨胀性 ，相变特征

1引言

陶瓷材料中热应力大小取决于材料的力学性能和热学性能，并且还受构件几何形状和环境介质等因素的影响。所以，作为陶瓷材料抵抗温度变化能力大小标志的抗热震性，也必将是其力学性能和热学性能对应于各种受热条件的综合表现。陶瓷材料抗热震能力的研究始于20世纪50年代，迄今已经提出了多种抗震性的评价理论，但都不同程度地存在着局限性和片面性。

2氧化锆陶瓷材料抗热震性的理论分析

陶瓷材料的热震破坏分为热冲击作用下的瞬间断裂和热冲击循环作用下的开裂、剥落。据此，脆性陶瓷材料抗热震性的评价理论也相应分为两点观点。一种是基于热弹性理论。它是指材料固有强度不足以抵抗热震温差引起的热应力时就导致材料“热震断裂”。根据这一理论，陶瓷材料同时具有高的强度、热导率和低的热膨胀系数、杨氏弹性模量、泊松比、热辐射系数及黏度，才能具有高的抗热震断裂的能力。此外，适度降低材料密度和热容也有利于改善陶瓷材料的抗热震性能。

另一种是基于断裂力学的概念，即材料中的热弹性应变能足以裂纹成核和扩展而新生表面所需的能量时，裂纹就形成并扩展，从而导致材料热震损伤。根据这一理论抗热震损伤性能好的材料应该具有尽可能高的弹性模量和尽可能低的强度。不难看出，这些要求与高抗热震断裂能力的要求截然相反。此外，增大陶瓷材料的断裂能、改善材料的断裂韧性，对提高其抗热震损伤能力显然是有益的。再有，适量微裂纹存在也将有助于改善抗热震损伤性能，例如气孔率为10%~20%的非致密陶瓷中，热扩展裂纹形成往往受到气孔的抵制，气孔的存在起着钝化裂纹、减小应力集中的作用。相反，致密性高的陶瓷在热震作用下则易于炸裂。

氧化锆陶瓷材料具有突出的常温力学性能，它熔点高、热稳定性和化学稳定性好。因而，它又常常在高温条件下使用，从而它的抗热震性性能又是衡量其性能的重要指标。氧化锆具有一些特殊的性质，如氧化锆可以单料、四方和立方三种晶型同时存在以及它的特殊相变特性，我们可以利用这些特性来优化它的热膨胀行为，提高其抗热震性能。

氧化锆的抗热震指标：材料的各种热学性能（如热导率、热膨胀系数等）、力学性能（如强度、弹性模量、断裂韧性和断裂能等）对陶瓷材料的抗热震性能都有影响，现在多数研究人员研究它的热膨胀性和相变特性来提高其抗热震性能。

3氧化锆陶瓷材料的热膨胀性

材料受热或冷却会发生热膨胀或收缩，这样就会在材料内部产生热应力。当材料中的晶相有可逆多型转变而伴随有大的体积改变时，将产生大的热应力。纯ZrO2就是具有这种特性的陶瓷系统的典型例子。ZrO2晶型转变温度大约为1000℃；当加热到约1100℃时，它从单斜相转为四方相（高温稳定相），反之亦然。这两种多型变体的密度相差很大。因此相转变时体积变化达0.6%或更大（线度方面）。于是产生很大的应力，并出现开裂。特别是冷却时产生的张应力更是如此。还有一种情况是，因为材料形状或传热特性，使其中的温度分布不均匀（即产生温度梯度）时产生应力。热膨胀行为是影响材料抗热震性极其重要的因素。根据热膨胀理论可对材料的热膨胀行为进行设计和调整，特别是对氧化锆的热膨胀系数的大小和稳定剂有种类以及添加量有一定的关系。这对考察它的抗热震性有重要的意义。

单斜氧化锆的热膨胀系数小，其膨胀有显著的各向导性，且存在相变问题。立方氧化锆的热膨胀系数大，并且随温度的增加而增加，因而由它构成的材料抗热震性较差。

4氧化锆陶瓷材料的相变特征

氧化锆陶瓷中较典型的马氏体相变为ZrO2中正方相单斜相（tm)转变。它是通过无扩散剪切变形实现的，因此被认为以属于马氏相变类型的固态相变，它具有以下特征。

①无热相变。在给定温度下，相变与时间无关。

②热滞现象。相变发生在一定范围内，单斜相转变为四方相为1170℃，而四方转变为单斜式温度在850～1000℃，相变滞后约200℃。

③相变伴随3%～5%的体积效应和相当的剪切形变。由t-ZrO2相变成m-ZrO2体积膨胀，反之收缩。

④相变无扩散反应发生，由于相变是瞬间完成，快于裂纹的速度，这样可以使用相变阻止裂纹扩展提高陶瓷材料的韧性，相变的体积效应可以用来缓解热应力，改善材料的抗热震性。

⑤颗粒尺寸效应，处于一定状态下的颗粒小于某一临界尺寸时，单斜相可保留至室温而不相变。

⑥添加剂可以抑制相变。在氧化锆中加入MgO、CaO等可以使氧化锆以单斜或立方形式存在。

⑦相变受应力状态约束影响。处于压应力状态时，tm相变将受到抑制，反之则有利于相变。

一定温度范围内，氧化锆陶瓷的相变体积效应与膨胀效应相反，因而可以用改变氧化锆的固溶组成、受力状态和颗粒粒径及分布调整相变量和相变温度范围，来改善材料的热膨胀行为。虽不能由纯单斜相氧化锆制成可用陶瓷，但可以利用其热膨胀的各向异性来改善材料的韧性和提高材料的抗热震性能，例如对于耐火材料的抗热震往往依赖于大量气孔的存在。气孔的作用如下。

①容纳一定的膨胀变形，缓解热应力。

②气孔能在主裂纹尖端区域形成局部的微裂纹网，导致的弹性应变能局部减小保证了裂纹稳定扩展，从而提高材料的抗热震性。

然而气孔的存在往往是我们所不需要的，因而Garvie等提出了用单斜ZrO2多晶设计先进耐火材料的思路和方法。它是以单斜ZrO2多晶取代气孔并起到气孔的作用，所采用的单斜多晶ZrO2（MPZ）平均尺寸13μ m,其中包含有粒径为1～2μ m的微晶，把它们均匀分布在任何惰性脆体基体中，制成了接近理论密度的复合材料。它具有稳定的裂纹扩展特征，使材料的抗热震性能大大的提高。Garvie认为材料性能的改善与氧化锆的相变无关，而是由单斜ZrO2颗粒的各向异性产生热应力在基体中形成潜在的微裂纹所致。利用和控制氧化锆的相变，从宏观上改善材料的热膨胀行为，以有利相变体积效应在材料内形成适量的微裂纹，提高材料的抗热震性。

热处理对陶瓷材料的显微结构，尤其对材料中的应力分布状态有明显的影响。通过热处理促使晶界上残留的玻璃相析品，提高晶界耐火度，是晶界工程中有效提高陶瓷材料高温度的措施之一。另外，经热处理获得所需晶界状态，从而改善陶瓷的传热性能，对提高抗热震性也有重要意义。退火处理不仅能够有效的消除陶瓷材料中的内应力，而且能松弛材料中裂纹尖端附近的集中应力，减弱应力场强度因子，增加了脆断阻力，减少了热震破坏的动力，因而退火热处理还有使表面的微裂纹愈合的作用。采用合理的烧结工艺和合适的热处理工艺也是提高陶瓷材料抗热震的有效途径。但这方面的研究报道甚少。

材料的抗震性与材料的物理性能密切相关，对于选定的材质，其物理性能已经确定，我们可以根据其具体特点，通过工艺的人优化调整，提高材料的抗热震性能。对于氧化锆材料，利用相变特征来改善材料的抗热震性能还有很多工作要做。

5结束语

针对以上情况，我们还有必要对氧化锆陶瓷材料的抗热震性现象进行进一步的研究，从而为寻找合适的抗热震性措施提供理论依据。对现有的抗热震性工艺进行发展和完善，做到优化现有工艺，降低生产成本，并开发新的抗热震性工艺。

陶瓷材料论文:浅析陶瓷材料在产品设计中的运用

摘要：本文是在对陶瓷材料基本性能与美学含义进行简要概述的基础上，阐释他在现今产品设计中的重要地位，以及在未来产品设计中的发展方向与应用价值，并结合上述信息提出陶瓷产品开发与设计的过程中所应具备的民族性和地域性特征。

关键词： 陶瓷 产品 工艺 民族化

陶瓷是我们所熟知的材料，我们通常所了解的多为艺术陶瓷，它主要体现在美学意义及欣赏价值上。陶瓷的制作生产一直是由艺术家、艺人和专业工匠等为主进行设计，以手工化生产为特点。随着科学技术水平的提高，人们消费需求内容也呈多元化趋势发展，陶瓷这种被我国人民视为国粹的材料被赋予了更为宽广的设计语言，陶瓷的设计制作已不仅仅是体现在对传统陶瓷技艺上的复制与模仿，而且对其所体现出来的功能价值、应用价值及美学价值有着更为深刻的期待与要求，这既是对传统精神的继承又是在与时俱进的时代意义上的扩展。因此，陶瓷产品这种符合目的的，实用的并具有美感的产品系统设计，越来越为设计师、工程师所重视，在不断的开发与研究中以新的理念诠释着它的重要意义。

一、陶瓷产品在造型上所体现的视觉语言

陶瓷产品有其自身独特有的艺术特点，体现在造型上具有以下两个方面的表现形式，这两种形式具有同一性和关联性。他们包括，第一，陶瓷产品的造型设计是在满足人们内在物质生活需求基础上所进行的功能性、实用性设计，具有现实的意义；第二，陶瓷产品要注重对其形式美感的追求，在满足人们物质生活的基础上同时满足人们精神上、审美上的需求，具有内在的含义。这两种表现形式是在结合功能作用、工艺材料、工艺技术和艺术处理的基础上相互作用的结果。

因此，无论这种陶瓷产品是日用工具还是陈设器具，它都不是单纯的人为产品，而是在进行良好的造型表现的基础上对其精神内涵的所传达出来的外在表现。它不但具有实用价值的因素还有形式美法则所体现的美学特征，这种特征主要包括和谐、平衡、韵律、力度、风格等几个方面。这些美学特征融会贯通、相辅相成的体现在陶瓷产品中，任何一个都不可能完全孤立的存在。基于这样的特点，设计者在对陶瓷产品进行设计时，就不但要充分的理解它的物理特征、化学特性还要对它的形式美法则作为提升它精神高度的重要标杆，实现其美学意义。

二、陶瓷产品的加工工艺方法概述

陶瓷产品的设计与生产是一个复杂而又完善的体系，它的构思、设计、制作、生产都区别于传统手工业生产的陶瓷制作。陶瓷产品是用泥类，经粉碎后和水混合成的可塑性很好的泥团，用这种泥团做成的器形，再放入窑中烧制后的产品称为陶瓷。在开发新产品的过程中选择陶瓷的成型方法是确定生产工艺路线中非常关键的一步。其中最根本的是对陶瓷产品的产量、品质要求、材料性能以及经济效益等因素的综合考虑。一般情况下，结构简单的陶瓷产品可以采用的工艺成型方法为滚压法和旋压法。大件的或薄壁的陶瓷产品可采用注浆法，如果产品尺寸规格要求高就用压制法，产品尺寸规格要求不高时，用注浆法或手工刻塑成型就可以了，这种成型方法易于操作、条件好、便于前后程序的连动化。一般在陶瓷产品的制作过程中最为常用的加工成型主要以注浆法为主。注浆法的基本过程大致分为三个阶段，首先，从泥浆注入石膏模直至形成薄泥层，这是第一阶段。接下来，在形成薄泥层后，泥层渐厚形成注件，这是第二阶段。最后雏培形成后至脱模为收尾阶段。这种方法对产品设计成型的使用度较高，是陶瓷产品制作过程中常用的一种方法。

三、陶瓷在未来的发展方向与应用价值

陶瓷材料具有原料丰富，色泽亮丽，成形方便，耐酸耐碱且容易洗涤的特点，他不但清洁卫生，还会经久不变。所以，基于以上特征陶瓷产品在功能上主要以日用陶瓷（茶具，餐具等）设计；卫生洁具设计；建筑陶瓷设计；艺术瓷设计（陈设器具等）为主。但是随着时代的发展陶瓷功能也得到进一步的扩大，例如：瑞士雷达表已选用超前的材料――精细陶瓷，其抗断力和拉伸力极高且具有完满无瑕的外表和舒服亲肤的特质。碳玻璃陶瓷在制作高温化学反应堆、用于异常条件下的气体动力、轴承、有色金属铸罐的零件方面是不可替代的。还有如日本生产制造的陶瓷刀，用陶瓷菜刀切食物不会留下讨厌的铁腥味和铁锈，特别适宜于切生吃的食物和熟食；陶瓷剪刀由于不带磁性，特别适宜于剪接录音磁带和录像磁带，它的品质大大优于钢制剪刀，不生锈，十分锋利，被人们称赞为永不卷刃。除此之外，陶瓷还应用于太阳能电池、电容器、集成电路、催化剂载体、碳纤维和人体骨骼等方面对机械、能源、电子、信息、汽车、太空活动等领域做出巨大的贡献。经过研究，先进的高科技陶瓷，不易磨损，轻巧耐磨，抗酸抗碱，并能忍受高温。陶瓷这种材料被时代赋予更多和含义，应用的范围日益广泛，同时也创造着更大的价值。

另外，陶瓷产品的创新设计也应有更加深刻的理解，这种创新设计主要包括两个方面的内容：一是艺术设计上的创新，另一个则是制作工艺上的创新，即运用现有的制作工艺创作出有新意的产品。虽然陶瓷制品的用途不同，生产工艺不同，设计特点和装饰手法也有差异，但任何陶瓷产品都需要艺术设计的表现。然而陶瓷行业的模仿与跟风的现象却是影响创新设计的重要原因，这一原因同时造成了大量的产品同质化。 为了解决这样的问题，要求设计者在陶瓷设计在中体现“中国风”，将设计民族化、地域化，这一点十分重要了，如素来以温柔婉约为特质的青花瓷，如今被设计师们用来创作极具力量感的设计作品，中的手枪让作品不再带有那么冷冰冰的恐惧，且更具有趣味性。民族的才是世界的，中国陶瓷文明源远流长，陶瓷文化底蕴深厚，只要我们的企业愿意在挖掘民族特色上下功夫，我们的国际化，我们的国际竞争，将不仅仅只是融入国际大潮中，更会在国际上市场上占据一席之地，甚至引导国际潮流。这将是我国陶瓷产品设计、陶瓷产业的奋斗目标。

总结：

陶瓷是科学和艺术的综合产物，既受到科学的制约，又要具有一定的艺术形式，即达到科学与艺术的统一。又由于它是物质产品，具有使用价值和经济价值，能给人以物质和精神的享受，因此创作陶瓷产品必须与实践相结合，方能为人类的物质生活和文化生活服务。我们在深入了解陶瓷加工工艺、艺术特点的基础上要创造出属于中国自己的现代陶瓷产品，让陶瓷产业在我国再续辉煌！

陶瓷材料论文:陶瓷材料膜的现状与前景

摘 要：陶瓷膜又称无机陶瓷膜，是以无机陶瓷材料经特殊工艺制备而形成的非对称膜。陶瓷膜管壁密布微孔，在压力作用下，原料液在膜管内或膜外侧流动，小分子物质（或液体）透过膜，大分子物质（或固体）被膜截留，从而达到分离、浓缩、纯化和环保等目的。

关键词：纳米 陶瓷膜

一、前言

陶瓷材料作为全球材料业的三大支柱之一，在日常生活及工业生产中起着举足轻重的作用。但是由于存在脆性（裂纹）、均匀性差、可靠性低、韧性、强度较差等的缺陷，因而使其应用受到了一定的限制。随着纳米技术的广泛应用，纳米陶瓷随之产生，它克服了陶瓷材料的许多不足，并对材料的力学、电学、热学、磁光学等性能产生重要影响，为陶瓷材料的应用开拓了新领域使陶瓷材料跨入了一个新的历史时期。

纳米陶瓷膜便是纳米陶瓷材料的大家庭中的一种，其产生于21世纪初，具有分离效率高、效果稳定、化学稳定性好、耐酸碱、耐有机溶剂、耐菌、耐高温、抗污染、机械强度高、膜再生性能好、分离过程简单、能耗低、操作维护简便、膜使用寿命长等众多优势，并且对GPS信号无任何屏蔽作用。纳米陶瓷隔热膜是21世纪的航天领域高科技产品，该产品起先应用于美国军事、航空、航天领域。

二、正文

1.纳米陶瓷膜简介及研发历史

陶瓷膜技术是膜技术中的翘楚，但20世纪80年达国家已在广泛应用时，中国在此领域却还是一片空白。十几年过去了，依靠自主创新，中国陶瓷膜技术从无到有，不仅打破了国外的封锁与垄断，还达到了国际领先水平。膜是一种高分子化学材料，它有无数个只能用微米甚至纳米计算的小孔，既有分离、浓缩、净化和脱盐功能，又有高效、节能、环保、分子级过滤等特征。膜技术发明之后便广泛运用于食品加工、水质净化、环境治理、制药工业、化工与石油化工等领域，用来实现产品的净化分离。陶瓷膜就是由经过高温烧结的陶瓷材料制成的分离膜。由于具有独特的耐性，其一进入市场便成为膜领域发展最为迅速、也最有发展前景的品种之一。

到1989年底，南京工业大学徐南平院士才开始了在陶瓷膜领域的艰难探索。经过二十多年的不懈奋斗与努力，中国在陶瓷膜领域不仅打破了西方的封锁与垄断，而且依靠自主创新达到了国际先进水平。

2.纳米陶瓷膜特征与原理

相较于传统聚合物分离膜材料，陶瓷膜具有化学稳定性好，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、分离效率高等优点，在食品工业、生物工程、环境工程、化学工业、石油化工、冶金工业等领域得到了广泛的应用，其市场销售额以30%的年增长率发展着。陶瓷膜的不足之处在于造价较高、无机材料脆性大、弹性小、给膜的成型加工及组件装备带来一定的困难。

陶瓷膜分离工艺是一种“错流过滤”形式的流体分离过程：原料液在膜管内高速流动，在压力驱动下含小分子组分的澄清渗透液沿与之垂直方向向外透过膜，含大分子组分的混浊浓缩液被膜截留，从而使流体达到分离、浓缩、纯化的目的。

陶瓷膜是由孔隙率30%～50%、孔径50nm～15μm的陶瓷载体，采用溶胶-凝胶法或其它工艺制作而成的非对称复合膜。用于分离的陶瓷膜的结构通常为三明治式的：支撑层（又称载体层）、过渡层（又称中间层）、膜层（又称分离层）。其中支撑层的孔径一般为1～20μm，孔隙率为30%～65%，其作用是增加膜的机械强度；中间层的孔径比支撑层的孔径小，其作用是防止膜层制备过程中颗粒向多孔支撑层的渗透，厚度约为20～60μm，孔隙率为30%～40%；膜层具有分离功能，孔径从0.8nm～1μm不等，厚度约为3～10μm，孔隙率为40%～55%。整个膜的孔径分布由支撑层到膜层逐渐减小，形成不对称的结构分布。

陶瓷膜根据孔径可分为微滤（孔径大于50nm）、超滤（孔径2～50nm）、纳滤（孔径小于2nm）等种类。进行分离时，在外力的作用下，小分子物质透过膜，大分子物质被膜截留，从而达到分离、浓缩、纯化、去杂、除菌等目的。

3.纳米陶瓷膜的优势

陶瓷隔热膜系是由导电性物质氮氧化物组成，具有独特的分子结构，是一种性能独特并持久耐用的复合陶瓷膜结构。因而其具有阻隔红外线、分离效率高、效果稳定、化学稳定性好、耐酸碱、耐有机溶剂、耐菌、耐高温、抗污染、机械强度高、膜再生性能好、分离过程简单、能耗低、操作维护简便、膜使用寿命长、隔热性能好，质量稳定等众多优势，并且对GPS信号无任何屏蔽作用。能够保持最高的可见光透射率的同时，又能提供最高的红外线和远红外线的反射。

4.纳米陶瓷膜的研究现状

纳米陶瓷膜目前主要采用纳米材料淀积技术，与PET表面涂布纳米陶瓷有所不同，它是将纳米陶瓷材料混合到PET基材颗粒，从而提高产品性能，使其达到前所未有的稳定。在金属膜的技术上通过纳米陶瓷技术，采用先进的真空磁控溅射工艺，用精微的纳米状陶瓷物质来制造，从而使产品对光进行智能滤光筛选，最大限度阻隔热量，性能大大优于单纯金属薄膜。此外，纳米陶瓷膜的生产还采用了高隔热低反光技术，一方面可以使薄膜有效隔热率超过90%，提高室内舒适度和节省能源；另一方面却没有增加薄膜的反光。通常提高隔热能力的同时，总是要加强隔热膜的反光，这样会使得室内可见光大量损失，并且使得通信信号大幅减弱；强烈的内反光极易干扰视线，引起视觉疲劳。

5.纳米陶瓷膜的应用前景

随着现代科学技术的发展和生活水平的提高，人们越来越重视节能和环。建筑物门窗玻璃、顶棚玻璃、汽车玻璃和船舰玻璃对可见光的透过性有较高的要求，但在满足采光需要而使可见光透过的同时，太阳光的热量也随之传递。因此，对室内温度和空调制冷能耗产生一定程度的影响。在夏季这种影响特别显著，透过玻璃窗进入室内的太阳能量加大的了空调的载荷。通常空调的设定温度与负荷具有如下关系：设定的制冷温度提高2℃，制冷电力负荷将减少约20%；设定的制热温度调低2℃，制热电力负荷将减少约30%。为了节约能源，人们采用了金属镀膜热反射玻璃和各种热反射贴膜，用以反射部分太阳光中的能量，从而达到隔热降温的目的。但是，这种做法对产品的应用构成影响，要么达不到预定的效果，要么加大了制作工艺成本。纳米陶瓷膜出现，为透明隔热问题的解决提供了新的途径，具有广阔的应用前景及市场价值。目前在国内，研发应用此产品已经引起了不少公司的关注。

三、结论

近几十年来，陶瓷材料的应用及发展是非常迅速的，陶瓷材料作为继金属材料、高分子材料后最有潜力的发展材料之一，它在各方面的综合性能明显优于现在使用的金属材料和高分子材料。陶瓷材料的应用前景还是相当广阔的，尤其是能源、信息、空间技术和计算机技术的快速发展，更加拉动了具有特殊性能材料的应用。相信在不久的将来，陶瓷材料会有更好、更快的发展，展示出其重要的应用价值，为人类的文明发展做出重要贡献。

陶瓷材料论文:陶瓷材料在镜子裱框装饰中的运用

摘 要：在人类文明发展的长河中，镜子自问世以来就没有离开过我们的生活。经过科技的进步，镜子不但在满足人们生活需要的同时，其镜子裱框装饰也越来越多元化，这首先表现在材质的选择上。陶瓷材料的优越性在镜子裱框装饰的选用中发挥了独特的艺术魅力。

关键词：镜子；陶瓷材料；镜子裱框装饰；陶瓷工艺

镜子是人们日常生活中最不能缺少之物，追溯到古代，早在3200多年前的殷商时代就有了真正的镜子，那时常用青铜铸造方式制成古代鉴容用具，正面以光素，以利取照，背面常有装饰。经过战国、汉、唐宋等各时代对铜镜的发展，我国古人在制镜材料上也有了新的尝试，秦时的金镜、汉代的铁镜、晋时的银华镜等，直到清代以后才出现了玻璃镜。这些制镜的材料都是比较贵重的金属，古人们将其与金银首饰归属为一类，作为小件器物来装饰室内空间。在国外，镜子也同样有着悠久的历史，从以钢和水晶石为材质到利用水银和银箔的化学反应而产生映像效果的镜子，也经历了一个漫长的时期。到了现代，随着科技进步，玻璃镜的出现很快成为一种时髦的饰物，深受人们欢迎。经过漫长的探索，在解决玻璃镜的生产成本、清晰度和耐腐蚀等性能后，加之人们审美意识的提高，人们越来越意识到，镜子不但要满足我们生活的需要，更要满足于我们的审美需要，由此产生的玻璃镜装饰也越来越受到设计师们的关注，其装饰手法和材质选择也越来越广泛，各种材质的镜框装饰层出不穷，常见的有木质、石质、不锈钢、塑料及综合材料等，唯独陶瓷材质运用在镜子裱框装饰中还为之甚少。

《简明不列颠百科全书》的“设计”条目中谈到了设计在客观上所受到的制约因素：“产品的设计首先指准备制成成品的部件之间的关系，这种设计通常要受到四种因素的限制：材料的性能、材料加工方法所起的作用、整体上各部件的紧密结合、整体对于观赏者、使用者或受其影响者所产生的效果。”不难看出，材料的选择是设计表达的最关键因素，现代设计在相当大的程度上依赖于实用功能、材料、结构、经济、科技、环境、信息等大多非艺术、非审美的因素。除去产品的实用性功能外，选择什么样的材料来装饰产品则显得尤为重要。

如果说地球上有某类物质，其自然资源极为丰富，与人类物质生活和精神生活的关系特别密切，非陶瓷莫属。那么将陶瓷这一被视为不同时期人类社会现实生活的写照般珍贵的物质融入镜框装饰的设计中又是一种怎样的探索和尝试呢？陶瓷材料有粗质和细质之分，但无论哪种类型的瓷土都具有可塑性和可转换性，即可以在外力的作用下发生形态的变化，经过煅烧后可以发生质的变化，转化成具有耐高温、耐腐蚀等性能的、质地坚硬的人造器物。并且，就陶瓷材料的质地而言，其瓷胎和釉质的光泽度、透明度和滋润感则表现为胎质美、釉色美、瓷声美。通常所谓的“白如玉，薄如纸，明如镜，声如磬”便概括了瓷器质地所独有的特点。陶瓷艺术是一种独特的工艺美术，其独特性在于它是科学技术与造型艺术的统一；他既是物质产品，也是精神产品；既是艺术品，也是商品。镜框装饰既可以说是艺术品也可以说是商品，这是因为在设计镜框的过程中，设计者利用多种装饰技法，以陶瓷材料为媒介，结合创作者的审美想象将艺术以物的形式融入大众生活当中，并以美的形式诉诸人们的感官，陶冶人们的情操，又满足人们的实际生活需要。在我看来，陶瓷除了具有上述特性外，更具有物质和文化双重功能，其材料的物质功能要优越于平时我们常见的镜框装饰材料：铜、铁、铝等金属，表现为具有一定的耐酸、碱、盐等的侵蚀能力，不会与这些物质发生化学反应而生锈、变质和老化；也不会像木质材料那样容易开裂、腐烂或虫蛀等；比起塑料，更不是一个等级上可以比拟的。从陶瓷的文化性来说，人类制陶的历史，就是人类关爱自身、大众及社会的历史。同时还具有象征性，依附于一定形式的隐喻或寓意，就陶瓷镜框装饰的设计而言，这种隐喻或寓意通过形态、色彩、纹饰和釉色等形式反映出来，显露出一定的社会历史内容，象征或代表某一阶层、团体或个人的价值观、情怀与理念、等级、拥有的财富的程度等。并且通过人们巧妙地运用陶瓷材料的结构形态、色彩空间肌理和表层装饰诸方面的因素，通过对镜子的使用种类和呈现类型而展现出陶瓷独特的美。

此外，对陶瓷镜框装饰的设计还与其工艺制作流程也密不可分，从某种程度来说，镜子裱框装饰若作为满足生活之物，那么他就是产品，但当它与镜子结合作为整体被独立欣赏时又可以称其为艺术品，所以，在生产工艺上不得不遵循经济原则，考虑生产成本、便于可操作性和减少劳动时间、提高工作效率等方面。相比其他材料特性而言，陶瓷的生产更具可复制性，对生产的产量化、产品化的可能性更大，而且其制作工艺简洁，周期也比较短，由此可以通过翻模复制等方式运用到镜框的批量生产中，使其产量化，从而降低了成本，又贴近了生活，满足了大众审美的需要。

有的人认为现代生活质量的优化和物质、精神需求的提高，使得奢华、奢侈型设计产品有了发展趋势，他们是不需要计较经济因素的。而更多的人则坚持设计的大众化方向，认为与大工业机器生产相联系的现代设计在本质上是为大多数人服务的，后者的意见应当说是更为合理的。陶瓷雕塑镜框产品，若是为了满足大众生活和审美的需要而服务的，那么就要考虑经济核算问题，考虑原材料费用，生产成本，产品价格，运输、储藏、展示、推销等费用的合理，在一般情况下力求以最小的成本获得最适用、优质、美观的设计。陶瓷材料的选择和它的工艺制作流程就是在严格遵循经济原则的情况下对镜子裱框装饰材料的选择和运用上做出的尝试和探索。

镜子是千变万化的“魔术师”，其镜子与裱框装饰相结合，更能体现人们对高品质生活的追求，在此为目标的基础上，只要我们努力探索，敢于创新，就可以使其变幻出多种艺术效果，从而丰富我们的生活，陶冶我们的审美情操，更能让艺术不再高高在上，贴近大众生活。