稀土(tu)在功能(neng)陶瓷新(xin)材料中(zhōng)的應用(yong)及市場(chang)前景

一、稀(xī)土與功(gong)能陶瓷(ci)

　　稀土，是(shi)包括15個(ge)镧系元(yuán)素和钪(kàng)、钇共17個(ge)金屬元(yuán)素的總(zǒng)稱。稀土(tu)元素自(zi)18世紀末(mo)相繼被(bèi)人們發(fā)現以來(lái)，已在冶(yě)金、陶瓷(cí)、玻璃、石(shi)化、印染(ran)、農林等(děng)行業得(de)到廣泛(fan)🛀🏻應用。随(suí)着科學(xue)👄技術的(de)進步，稀(xi)土的應(ying)用範圍(wei)不斷擴(kuò)大。特别(bie)是近20餘(yu)年🐇來，稀(xi)土在高(gāo)新技術(shù)領域的(de)應用得(de)到了迅(xùn)猛發展(zhǎn)。稀土在(zai)功能陶(tao)瓷🏃🏻中的(de)應用，就(jiu)🤟是其中(zhong)的一個(ge)重要方(fang)面。

　　功能(néng)陶瓷，是(shi)20世紀特(te)别是第(di)二次世(shì)界大戰(zhan)以後随(suí)✂️着電子(zǐ)🐇信息、自(zì)動控制(zhì)、傳感技(ji)術、生物(wù)工程、環(huán)境科學(xue)等領域(yù)的發展(zhǎn)而開發(fā)形成的(de)新型陶(táo)瓷材料(liao)，它可利(li)用電、磁(ci)、聲、光、熱(re)、力❤️等直(zhi)接❗效應(yīng)及😄耦合(hé)效應所(suǒ)㊙️提供的(de)一種或(huo)多種性(xing)質來實(shi)㊙️現某種(zhǒng)使🥵用功(gong)能。因功(gōng)能陶瓷(ci)的品種(zhǒng)類型繁(fan)多，性能(neng)特點🙇‍♀️豐(fēng)富且适(shi)用面廣(guang)，現已在(zai)電器裝(zhuāng)置、信号(hào)處理、傳(chuan)感計測(ce)、半導體(ti)元件、超(chao)導㊙️材料(liào)等方面(mian)得到廣(guang)泛應用(yòng)，倍受相(xiàng)關材料(liao)研究人(rén)員和生(shēng)産🐉者們(men)的普遍(bian)關注。

　　稀(xi)土與功(gōng)能陶瓷(ci)有着密(mì)切的關(guān)系。衆所(suo)周知的(de)超導陶(tao)✨瓷中大(dà)部分都(dou)含有稀(xi)土，如钇(yǐ)鋇銅氧(yang)（YBCO）就是一(yī)種具有(yǒu)優良高(gao)溫超⭐導(dǎo)性的氧(yǎng)化物陶(táo)瓷，它可(kě)将所需(xū)的環境(jing)工作溫(wēn)度由低(dī)溫超導(dao)材料😍的(de)液氦區(qū)（Tc=4.2K）提高到(dao)液氮區(qu)（Tc=77K）以上，極(jí)大地提(tí)升💃了超(chāo)導材🐆料(liào)的實用(yòng)價值。同(tong)時，在許(xǔ)多功能(néng)陶瓷的(de)原料中(zhōng)摻加一(yī)定的🍓稀(xi)土元素(sù)，不但可(ke)改善陶(táo)瓷的燒(shao)結性、緻(zhì)密度、強(qiang)度等，更(geng)重要的(de)是可使(shi)其特有(you)的功能(néng)效應得(dé)到顯著(zhe)💔提高。

 

二(èr)、稀土在(zài)功能陶(táo)瓷中的(de)應用

1．在(zài)超導陶(táo)瓷中的(de)應用

　　自(zì)1987年中、日(rì)、美等國(guo)材料科(ke)學家發(fa)現氧化(huà)物陶瓷(ci)钇🏃鋇銅(tóng)氧📐（YBCO）具有(yǒu)優良的(de)高溫超(chao)導性（Tc高(gāo)達92K）以來(lai)，人們在(zai)稀土高(gao)溫超導(dao)陶瓷的(de)性⛱️能研(yan)究及應(yīng)用開發(fā)方面做(zuo)了大量(liàng)工作，并(bìng)取得了(le)許多重(zhong)大進展(zhan)，日本已(yi)有研究(jiu)表明，用(yong)Nd、Sm、Eu、Gd等輕稀(xī)土（Ln）取代(dài)YBCO中☔的Y後(hòu)，所得超(chāo)導陶瓷(ci)材料LnBCO的(de)臨界磁(ci)場強度(dù)顯著提(tí)高，磁通(tōng)釘紮力(li)也大🧡爲(wei)增強，在(zai)電❗力🥵、儲(chǔ)能和運(yun)輸等方(fāng)面極具(jù)實用價(jià)值。如經(jīng)一定生(sheng)産工♻️藝(yi)所制得(dé)的LnBCO塊材(cai)🎯，能在77K捕(bu)集大于(yú)10T的磁場(chang)，可代替(ti)Nd-Ti用作磁(ci)懸浮列(lie)車的磁(cí)體。

　　北京(jing)大學以(yǐ)ZrO2爲襯底(di)并加熱(rè)至約200℃，分(fèn)别将Y（或(huo)其它稀(xī)土）、Ba的㊙️氧(yang)化物和(hé)Cu分層蒸(zheng)發在襯(chèn)底上進(jìn)行擴散(sàn)處理，并(bing)于✏️800～900℃溫度(du)💋區間熱(rè)處理，所(suo)制得的(de)超導陶(tao)瓷在100K以(yǐ)上表現(xiàn)出🔞具有(yǒu)良好的(de)金屬性(xing)電❗阻溫(wēn)度系數(shù)。日本鹿(lù)🈲兒島大(da)學将稀(xī)土La摻🙇‍♀️加(jiā)到Sr、Nb氧化(huà)物中所(suǒ)制成的(de)陶瓷薄(bao)膜，在255K即(ji)發生超(chao)導現象(xiàng)。

2. 在壓電(dian)陶瓷中(zhong)的應用(yòng)

　　钛酸鉛(qian)（PbTiO3）是一種(zhong)典型的(de)具備機(ji)械能-電(diàn)能耦合(he)效應的(de)壓電陶(tao)瓷，其居(ju)裏溫度(du)高（490℃）、介電(diàn)常數低(dī)，适于高(gāo)溫和高(gāo)頻條件(jian)下應用(yong)💃🏻。但在其(qí)制備冷(lěng)卻過程(chéng)中，因産(chǎn)生立方(fang)-四方相(xiang)變而易(yì)出現顯(xiǎn)微裂紋(wen)。爲了解(jiě)決這一(yī)問題，采(cai)用稀土(tǔ)對📧其進(jin)行改性(xing)，經1150℃溫度(du)燒結後(hou)可獲得(dé)相對密(mi)度爲99%的(de)RE-PbTiO3陶瓷，顯(xian)微組織(zhī)得到明(míng)顯改善(shan)⭕，可用于(yu)制造在(zai)🛀🏻75MHZ的高頻(pín)條件下(xià)工作的(de)換能器(qì)陣列👌。分(fèn)析認爲(wèi)⛱️，由于稀(xi)土離子(zǐ)RE3+的置換(huan)作用，使(shi)PbTiO3陶瓷介(jiè)電常數(shù)減小及(jí)壓電各(ge)向異性(xìng)(kt/kp)增強，特(tè)别适用(yong)于電子(zǐ)😄掃描醫(yi)用超聲(shēng)系統中(zhōng)❓的換能(néng)器。并且(qie)因陶瓷(ci)的介🈲電(diàn)常數和(he)徑向機(jī)電耦合(he)系數減(jian)小，其高(gāo)頻諧振(zhen)峰變得(de)單純，利(lì)于制造(zao)高靈敏(min)度、高分(fen)辨率的(de)超聲換(huàn)❗能器。

　　在(zài)具有高(gāo)壓電系(xì)數的锆(gao)钛酸鉛(qiān)（PZT）壓電陶(táo)瓷中，通(tōng)過添加(jia)La2O3、Sm2O3、Nd2O3等稀土(tu)氧化物(wù)，可明顯(xiǎn)改善PZT陶(tao)瓷的燒(shāo)結性能(neng)🌈并利于(yu)獲得穩(wen)定的♉電(dian)學性能(néng)和壓電(diàn)性能，這(zhe)是因爲(wei)用三🌈價(jià)的La3+、Sm3+、Nd3+等👉稀(xi)土離子(zǐ)取代🤞了(le)PZT中A位的(de)Pb2+後，使PZT陶(táo)瓷的電(diàn)物理特(tè)性發生(sheng)了一系(xi)列變化(huà)。此外，還(hai)可通過(guo)添加少(shǎo)量稀土(tu)氧化物(wu)CeO2來改善(shàn)PZT陶瓷的(de)性能，且(qiě)CeO2的添🚶加(jia)量以0.2%～0.5%爲(wei)宜📱。摻加(jia)CeO2後PZT陶瓷(ci)的體積(ji)電阻率(lü)升高，利(lì)于工藝(yì)上實現(xiàn)高溫和(he)高電場(chang)下極化(huà)，其抗時(shi)間老化(hua)🏃和🎯抗溫(wēn)度老化(huà)等性能(neng)也均得(dé)到改善(shàn)。經稀土(tǔ)改性的(de)PZT陶瓷，現(xian)⛹🏻‍♀️已在高(gao)壓發生(shēng)器、超聲(shēng)發生器(qì)、水聲換(huan)能器等(deng)裝置中(zhōng)得到廣(guǎng)泛應用(yòng)。

3．在導電(diàn)陶瓷中(zhōng)的應用(yòng)

　　以稀土(tǔ)氧化物(wu)Y2O3作添加(jiā)劑的钇(yǐ)穩定化(hua)氧化锆(gao)(YSZ)陶瓷🏃‍♂️，高(gao)溫下具(jù)有🔴良好(hǎo)的熱穩(wen)定性和(hé)化學穩(wen)定性，是(shi)較好的(de)氧離🧑🏾‍🤝‍🧑🏼子(zǐ)導體，在(zai)離子導(dao)電陶瓷(cí)中具有(yǒu)突出地(dì)位。YSZ陶瓷(ci)㊙️傳感器(qì)，已成功(gōng)用于測(ce)🛀🏻量汽車(chē)尾氣中(zhōng)的氧分(fen)壓，有效(xiào)控制空(kōng)氣/燃料(liao)比，節能(neng)效果顯(xian)🏃🏻‍♂️著，在工(gōng)業鍋爐(lú)、熔煉爐(lu)、焚化爐(lu)等以燃(ran)燒爲主(zhǔ)的設備(bei)中得到(dào)了廣泛(fan)應用。YSZ陶(táo)瓷還可(ke)用作高(gāo)溫固體(tǐ)氧化物(wù)🤞燃料電(diàn)池(SOFC)中的(de)電解質(zhi)🐉材料，使(shǐ)用較多(duo)的爲Zr0.9Y0.1O1.95。因(yin)SOFC采用固(gù)體電解(jiě)質，故不(bu)存在其(qí)☔他燃料(liào)電池所(suǒ)涉及🔞的(de)電解質(zhì)處理問(wèn)題㊙️，并且(qiě)轉換效(xiào)率接近(jin)60%。此外，摻(chan)加有稀(xī)土的㊙️LaCr0.9Mg0.1O3、La0.85Sr0.15MnO3陶(táo)瓷及Ni-Zr(Y)O2-X金(jin)屬陶瓷(cí)♍薄層，還(hái)可分别(bie)用作SOFC電(diàn)池中的(de)雙極性(xing)極闆、多(duō)🌍孔陰極(ji)和多孔(kong)❤️陽極材(cái)料。

　　然而(ér)，YSZ陶瓷隻(zhī)有在高(gao)于900℃時才(cai)表現出(chu)較高的(de)離子導(dǎo)電率，故(gù)其應用(yòng)仍受到(dao)一定限(xian)制。現有(yǒu)研究發(fā)現，在⭕具(jù)有更高(gāo)離子導(dao)電🔱率的(de)Bi2O3陶瓷中(zhong)，摻加适(shì)量的Y2O3或(huo)Gd2O3，可使Bi2O3面(mian)心立方(fang)相穩定(dìng)到㊙️室溫(wēn)，同‼️時X射(she)線衍射(shè)圖譜也(ye)❌已表明(ming)，(Bi2O3)0.75·(Y2O3)0.25和(Bi2O3)0.65·(Gd2O3)0.35均爲(wei)穩定的(de)面心立(li)方結構(gòu)的高氧(yǎng)離子😄導(dao)電相。在(zai)這種陶(tao)瓷的側(cè)面再鍍(du)上(ZrO2)0.92(Y2O3)0.08的保(bǎo)護膜後(hou)，即可制(zhi)備組裝(zhuang)♊成離子(zǐ)導電性(xing)高、穩定(dìng)性好且(qie)能🏒在中(zhōng)溫條件(jiàn)下（500 ~800℃）工作(zuo)的燃料(liào)電池和(hé)氧傳🌈感(gǎn)器，利于(yú)解決🥰高(gāo)溫技術(shu)所帶來(lai)的㊙️困難(nán)。

4．在介電(diàn)陶瓷中(zhong)的應用(yong)

　　介電陶(táo)瓷主要(yào)用于制(zhi)作陶瓷(ci)電容器(qi)和微波(bō)介質元(yuán)件。在TiO2、MgTiO3、BaTiO3等(děng)介電陶(táo)瓷及其(qi)複合介(jiè)電陶瓷(ci)中，添加(jia)La、Nd、Dy等稀土(tu)👄能顯著(zhe)改善其(qí)介電性(xìng)能。

　　如在(zài)具有高(gao)介電常(cháng)數的BaTiO3陶(tao)瓷中，添(tiān)加介電(dian)常數值(zhi)💞ε=30~60的💘La、Nd稀♋土(tǔ)化🧑🏾‍🤝‍🧑🏼合物(wù)，可使其(qí)介電常(cháng)數在寬(kuān)溫度範(fan)圍内❗保(bǎo)持穩定(dìng)，器件的(de)使用壽(shou)命顯著(zhe)提高。在(zài)熱補償(chang)電✉️容器(qi)用🥰介電(diàn)陶瓷中(zhōng)，還💋可根(gēn)據需要(yao)适當地(dì)摻加稀(xi)土，實現(xiàn)對陶瓷(ci)介電🛀常(chang)數、溫度(dù)系數、品(pin)質因數(shù)的改善(shàn)或調節(jiē)，擴大其(qí)應用範(fàn)圍。用La2O3對(duì)熱穩定(dìng)電容器(qì)钛酸鎂(mei)陶瓷進(jin)行改性(xìng)，所獲得(dé)的🥰MgO·TiO2-La2O3-TiO2系陶(tao)瓷和CaTiO3-MgTiO3-La2TiO5系(xi)陶瓷，即(ji)保持了(le)原有的(de)介🛀電損(sǔn)耗和溫(wēn)度系數(shù)小的特(te)點，其介(jiè)電常數(shu)也得到(dao)了⛱️顯著(zhe)提高。

　　微(wēi)波介質(zhi)陶瓷的(de)品種繁(fan)多，摻加(jia)有稀土(tǔ)氧化物(wù)的BaO-RE2O3-TiO2系陶(tao)瓷✊就是(shì)一種應(ying)用較爲(wèi)普遍的(de)介質材(cai)料，其介(jie)電常數(shù)ε可超過(guò)😄80。如MgTiO3-CaTiO3-La2O3陶🏃‍♂️瓷(ci)的‼️品質(zhi)因數Qε值(zhí)可高達(dá)8000，而Nd2Ti2O7-(BaPb)TiO3-TiO2陶瓷(cí)的介電(diàn)常數ε則(ze)可達到(dào)90。由于新(xīn)技術的(de)應用，随(suí)着BaO-TiO2-SnO2-RE2O3系等(děng)新型✉️陶(táo)瓷的開(kai)發，近年(nian)内微波(bō)陶瓷介(jie)質材料(liào)💃的主要(yào)技術指(zhi)标渴望(wang)達到：Qε值(zhi)約比目(mu)前提高(gāo)一個💘數(shù)量級，即(jí)在🈲微波(bō)頻率下(xià)爲10000；ε在2~2000範(fàn)圍内系(xì)列化，以(yi)适應多(duo)種用途(tú)；溫度系(xì)數αε則在(zai)300~-100範圍内(nei)系列化(huà)，可更方(fang)便地獲(huo)得零溫(wen)度系數(shu)的介質(zhì)諧振器(qì)和濾波(bō)器等微(wei)波器件(jiàn)🐇。

5．在敏感(gǎn)陶瓷中(zhōng)的應用(yong)

　　敏感陶(táo)瓷是功(gōng)能陶瓷(ci)中的重(zhòng)要一種(zhǒng)，其特征(zhēng)是對⛷️某(mǒu)些外界(jie)條件如(ru)電壓、氣(qi)體成分(fèn)、溫度、濕(shi)度等反(fǎn)應🌂敏感(gǎn)，故可👅通(tong)過其相(xiang)💯關電性(xing)能參數(shu)的反應(yīng)或變化(hua)來實現(xiàn)對電路(lù)、操作過(guo)☁️程或環(huan)✏️境的監(jian)控，廣泛(fàn)用于控(kong)制電路(lu)的傳感(gǎn)元件，因(yin)此又♻️被(bei)稱爲傳(chuán)🈲感器陶(tao)瓷。稀土(tǔ)與這類(lèi)🔅陶瓷的(de)性能之(zhī)間存在(zài)着密切(qie)關系。

（1）電(diàn)光陶瓷(cí)

　　在PZT中添(tiān)加稀土(tǔ)氧化物(wu)La2O3，即可獲(huo)得透明(ming)的锆钛(tài)酸鉛镧(lan)（PLZT）電🌏光😄陶(táo)🚶瓷。原母(mǔ)體材料(liao)PZT因存在(zài)孔隙、晶(jing)界相和(he)各向異(yi)性，一般(ban)不⁉️透明(míng)，而La2O3的加(jiā)入使其(qi)微觀結(jie)構趨于(yú)均勻一(yī)緻，在很(hěn)大程度(du)上消除(chú)了孔隙(xì)，減弱了(le)其各向(xiang)異性，顯(xiǎn)著減少(shao)了🔞晶界(jie)上多🔞次(cì)折射所(suo)🙇‍♀️引起的(de)光散射(shè)和第二(er)相所引(yǐn)起的光(guang)散射，故(gu)PLZT具有良(liang)好的透(tou)👉光性能(néng)。PLZT電光陶(tao)瓷存在(zài)着一次(cì)電光效(xiào)應（波克(ke)💁爾效應(ying)）、二次電(dian)光效應(yīng)（克爾效(xiào)應）以及(jí)光🌍散射(shè)效應和(he)光♍學記(jì)憶效應(yīng)，其中克(ke)爾效應(ying)的應用(yong)最爲普(pu)遍，如屏(ping)蔽核爆(bao)炸輻射(shè)的護目(mu)鏡、重型(xing)轟炸機(ji)的窗口(kǒu)🔞、光通🌏信(xìn)調制器(qì)、全息記(jì)錄裝置(zhi)等。由于(yú)PLZT電光陶(tao)瓷具備(bei)利用電(diàn)場改變(biàn)其光學(xué)性質的(de)特點，它(ta)的出現(xiàn)标志着(zhe)❓陶瓷❌材(cai)料真正(zheng)進入功(gong)能光學(xue)領域。

（2）壓(ya)敏陶瓷(cí)

　　中南工(gong)業大學(xue)研究了(le)稀土元(yuan)素對ZnO壓(yā)敏陶瓷(cí)電性能(néng)🚩的影響(xiang)，用🔴稀土(tǔ)氧化物(wu)La2O3對ZnO壓敏(min)陶瓷進(jìn)行摻雜(za)後🏃🏻‍♂️，其壓(ya)💘敏電壓(ya)VlmA值🤩顯著(zhe)提高；而(er)當摻雜(zá)量從0.1%增(zēng)加到10%時(shí)，陶瓷的(de)非線性(xing)系數α值(zhí)從20下降(jiang)爲1，基本(ben)無壓敏(mǐn)性質。故(gu)對于ZnO陶(táo)瓷，低濃(nóng)度稀土(tu)元素❗摻(chān)雜時可(ke)提高其(qí)壓敏電(diàn)壓值，但(dàn)對非線(xiàn)性系數(shu)影響不(bu)大；而高(gao)濃度摻(chān)雜時陶(táo)瓷則不(bu)呈現壓(ya)敏特征(zhēng)。

（3）氣敏陶(tao)瓷

　　從20世(shi)紀70年代(dài)開始，人(rén)們就在(zai)将稀土(tǔ)氧化物(wu)摻加到(dao)ZnO、SnO2及Fe2O3等氣(qi)敏陶瓷(cí)材料中(zhōng)的作用(yong)方面作(zuo)了許多(duo)研究，并(bìng)制得了(le)ABO3型和👨‍❤️‍👨A2BO4型(xíng)稀土複(fu)合氧化(hua)物材料(liao)。有研究(jiu)結果顯(xian)示，在ZnO中(zhong)加入稀(xī)土🐆氧化(hua)物，可明(ming)顯提高(gao)其對丙(bǐng)烯的靈(líng)敏⚽度；在(zài)SnO2中摻加(jia)CeO2，可得到(dào)🔴對乙醇(chun)敏感的(de)燒結型(xing)元件。

　　大(da)連理工(gōng)大學對(dui)在Fe2O3中摻(chan)加稀土(tu)氧化物(wù)RE2O3（RE=Nd、Sm、La）而獲得(de)的REFeO3系列(lie)材料的(de)性能進(jìn)行了研(yán)究，指出(chu)材料的(de)超微粒(lì)化是提(tí)高氣敏(min)元件靈(ling)敏度的(de)重要因(yin)素，且稀(xī)土元素(su)不同，對(dui)材料☔微(wei)觀形貌(mào)的影響(xiǎng)也有所(suǒ)不同，其(qi)中NdFeO3和SmFeO3的(de)粒度較(jiao)小，LaFeO3的粒(lì)度稍大(da)。将所測(cè)REFeO3系列氣(qì)敏元件(jian)在0.13%濃度(du)的不同(tóng)氣氛中(zhong)進行分(fèn)析，發現(xiàn)REFeO3系列材(cai)料對💛乙(yi)醇均有(you)較高🌍的(de)靈敏度(du)，且其靈(líng)敏度高(gao)低順序(xu)依次爲(wèi)NdFeO3﹥SmFeO3﹥LaFeO3，同時對(duì)汽油的(de)靈敏度(dù)較低，對(dui)其它氣(qi)體幾乎(hū)不反應(ying)，因此具(jù)有較🔱強(qiang)的選擇(ze)性。

（4）熱敏(min)陶瓷

　　钛(tài)酸鋇（BaTiO3）是(shì)目前研(yan)究最多(duō)且應用(yòng)最廣的(de)熱敏陶(táo)瓷。當在(zài)⚽BaTiO3中摻加(jiā)微量稀(xi)土元素(su)如La、Ce、Sm、Dy、Y等時(shi)（摩爾原(yuán)子分數(shu)控制爲(wei)0.2%～0.3%），由于用(yong)🤟與Ba2+半徑(jìng)相㊙️近的(de)RE3+取代了(le)部分Ba2+，産(chan)生了多(duo)餘的正(zhèng)電荷，并(bing)通過🔞Ti4+的(de)作用形(xíng)成了弱(ruo)束縛電(dian)子，故使(shi)陶瓷的(de)電阻率(lǜ)顯著降(jiàng)低；但若(ruo)摻雜量(liàng)超過一(yī)定值（如(rú)摻雜La的(de)摩爾分(fèn)數🎯﹥0.35%），由于(yú)Ba2+空位的(de)形成和(hé)導電載(zǎi)流子的(de)消🏃‍♂️失，陶(tao)瓷的電(dian)阻率反(fan)而急劇(jù)上升，甚(shèn)至成爲(wèi)絕緣體(ti)。

（5）濕敏陶(táo)瓷

　　在種(zhong)類繁多(duo)的濕敏(mǐn)陶瓷中(zhong)，目前稀(xī)土的摻(chan)加主要(yào)爲🈲镧及(jí)其氧化(huà)物，如Sr1-xLaxSnO3系(xi)、La2O3-TiO2系、La2O3-TiO2-V2O5系、Sr0.95La0.05SnO3及(ji)Pd0.91La0.09(Zr0.65Ti0.35)0.98O3-KH2PO3等。爲了(le)進一步(bu)提高濕(shī)度陶瓷(cí)的靈敏(min)度🔞，在現(xian)性和穩(wěn)定性，以(yi)增強其(qí)實🔱用性(xìng)，還🥵需加(jia)強🐅稀土(tǔ)摻🌏加對(dui)陶瓷相(xiàng)關性能(néng)影響方(fāng)面的研(yan)究⛷️。

 

三、市(shì)場前景(jǐng)

　　随着材(cái)料科學(xué)的發展(zhǎn)，近年來(lai)功能複(fú)合陶瓷(ci)備受關(guan)注，稀土(tu)摻雜在(zài)功能複(fu)合陶瓷(cí)的開發(fa)研究方(fāng)面也取(qu)得了較(jiào)大進展(zhan)。浙江🛀大(dà)學陳昂(ang)等，采用(yong)常規功(gong)❌能陶瓷(cí)的制備(bei)方法，将(jiang)❌稀土超(chao)導陶瓷(ci)🌈YBa2Cu3O7-x和鐵電(dian)陶瓷BaTiO3複(fú)合，獲得(dé)了鐵電(dian)性與超(chao)導性共(gong)存的YBa2Cu3O7-x- BaTiO3系(xì)複合功(gong)能✊陶瓷(ci)，其電導(dǎo)特性符(fu)合三維(wei)導電行(háng)爲，并當(dāng)YBa2Cu3O7-x含量較(jiao)高時呈(chéng)超導㊙️性(xìng)🈲。華中理(lǐ)工大學(xué)📐周東祥(xiang)等的研(yán)🐕究指出(chu)，LaCoO3-SrCoO3系和LaCrO3- SrCrO3系(xì)複合功(gōng)能陶瓷(cí)，可用作(zuo)磁流體(ti)電機的(de)電極材(cái)料和氣(qi)敏材料(liao)；而在NTC熱(re)敏複合(hé)材料NiMn2O4-LaCrO3陶(táo)瓷中，新(xin)化合物(wù)LaMnO3導電相(xiang)決定着(zhe)陶瓷的(de)主要性(xing)質。西安(ān)交通大(da)學的鄒(zou)秦等通(tōng)過用稀(xī)土離子(zǐ)Y3+、La3+對（Sr,Ca）TiO3摻雜(zá)，省去了(le)原有的(de)用堿金(jin)屬離子(zi)（Nb5+、Ta5+）塗覆💞并(bing)進行熱(re)擴散的(de)工藝，而(ér)且制得(de)的陶瓷(ci)材料緻(zhì)密度高(gāo)、工藝性(xìng)能良好(hǎo)，并保🐉持(chi)了電阻(zu)率低（ρ爲(wei)10-2Ω·cm量級）、非(fēi)線性高(gāo)（非線性(xing)系數α﹥10）的(de)介✔️電-壓(ya)敏複合(hé)功能特(tè)性。

　　智能(neng)陶瓷是(shi)指具有(you)自診斷(duàn)、自調整(zhěng)、自恢複(fu)、自轉換(huàn)等特點(diǎn)的一類(lèi)功能陶(táo)瓷。如前(qian)所述在(zai)锆钛酸(suan)鉛（PZT）陶瓷(cí)中😄添加(jia)稀土镧(lan)而獲得(de)的锆钛(tài)酸鉛镧(lán)（PLZT）陶瓷，不(bú)但是一(yī)種優良(liang)的電光(guang)陶瓷，而(er)且因其(qi)具有形(xing)狀記憶(yì)功能，即(ji)體現出(chu)形狀自(zi)我恢複(fú)的自調(diao)諧⛱️機制(zhi)，故也是(shì)一種智(zhi)能🔅陶瓷(cí)。智能陶(tao)瓷材料(liao)概念的(de)提出，倡(chàng)導♋了一(yi)種研制(zhì)和設計(jì)陶瓷材(cai)料🌈的新(xin)理念，對(dui)拓寬稀(xī)土在近(jìn)代功能(néng)陶🈚瓷中(zhong)應用極(ji)爲有利(li)。

　　近年的(de)研究還(hai)表明，稀(xi)土在生(sheng)物陶瓷(ci)、抗菌陶(tao)瓷等新(xin)型陶瓷(cí)材料中(zhōng)也有着(zhe)獨特的(de)作用。由(yóu)于稀土(tǔ)元素可(ke)與銀、鋅(xin)、銅等過(guo)渡元素(su)協同增(zēng)效，開發(fā)的稀土(tu)複合磷(lín)酸鹽抗(kang)🙇‍♀️菌可使(shi)‼️陶瓷表(biao)面産生(sheng)大量的(de)羟基自(zì)由基，從(cóng)🧑🏽‍🤝‍🧑🏻而增強(qiáng)了🈲陶瓷(ci)的抗菌(jun1)性能。

　　我(wo)國是一(yi)個衆所(suo)周知的(de)稀土資(zi)源大國(guo)，應進一(yi)步🤩加強(qiang)稀土摻(chan)💔雜對功(gong)能陶瓷(cí)性能影(yǐng)響的研(yán)究和新(xin)型功能(neng)陶🔞瓷的(de)開發⛷️力(lì)度，以充(chong)分發揮(huī)我國的(de)稀土資(zi)源優勢(shi)，有效提(tí)升稀土(tu)在高😍科(kē)技材料(liao)中的應(yīng)用價值(zhí)。