智能终端陶瓷

　　智能终端陶瓷是指应用于移动智能终端产品（如智能手机，智能穿戴设备）外观结构件的各种精密陶瓷材料。目前，使用最多的陶瓷材料是具有高强度、高韧性、耐磨耐蚀、质感温润如玉，便于无线充电和5G通信的纳米微晶氧化锆陶瓷以及在氧化锆中添加氧化铝或各类高温着色剂而形成的纳米复相陶瓷或各种彩色氧化锆陶瓷外观件。此外，还包括可用于智能手机与智能手表显示屏用透明陶瓷和单晶氧化铝蓝宝石。本书全面阐述了近20年来精密陶瓷在各种智能手机和智能穿戴产品中的应用及发展历程，介绍了各种智能终端陶瓷的纳米粉体合成技术及检测分析，陶瓷外观件的各种成型工艺，烧结技术与热工设备，以及各种精密加工方法和研磨抛光技术。此外对国内外彩色氧化锆陶瓷的制备技术及各类着色剂做了详细论述，并对陶瓷的力学、热学、电学、物理性能的分析测试，以及陶瓷结构件的外观检测进行了系统的讨论。本书适合高等院校与科研机构中与材料相关专业的师生阅读，也可供从事氧化锆等先进陶瓷研发和陶瓷结构件生产加工的工程技术人员参考。

　　谢志鹏，男，工学博士，清华大学材料学院教授、博士研究生导师。曾任清华大学“新型陶瓷与精细工艺国家重点实验室”副主任，现为美国陶瓷学会会员，中国机械工程学会工程陶瓷专业委员会副理事长兼秘书长，硅酸盐学会工业陶瓷专业委员会副主任，《硅酸盐通报》副主编。1982年毕业于湖南大学化学化工系，1993年于清华大学材料系获博士学位，1995-1996年在苏黎世瑞士联邦理工学院从事博士后研究工作，1999-2000年在澳大利亚墨尔本莫纳什大学为高级访问学者，2007年在美国中佛罗里达大学和弗吉尼亚理工大学从事合作研究与访问交流。主要从事精密陶瓷材料的科研与教学工作，研究方向包括：纳米陶瓷粉体及纳米复相陶瓷、彩色氧化锆陶瓷、陶瓷部件精密注射及凝胶注模成型、陶瓷材料先进烧结技术，陶瓷自增韧、透明陶瓷、金属陶瓷、超高强度陶瓷和高导热陶瓷等制备技术。作为课题负责人，先后承担国家“863”项目、国家“973”项目、国家自然科学基金和科技部重点研发项目等***课题10余项。已在国内外期刊和学术会议上发表学术论文200余篇，出版学术专著《结构陶瓷》一部（100万字），申请和获得授权的国家发明专利近40项；先后获得教育部科技进步奖一等奖，国家教委技术进步奖二等奖，2005年获得国家技术发明奖二等奖。

第1章 绪论
1.1 智能终端陶瓷概念及特点
1.1.1 智能终端
1.1.2 智能终端陶瓷
1.1.3 智能终端陶瓷与5G通信和无线充电
1.2 智能终端陶瓷的发展与应用
1.2.1 智能手机陶瓷外观件的发展
1.2.2 国外手机陶瓷背板的发展
1.2.3 智能穿戴陶瓷外观件的发展
1.3 智能终端陶瓷制备技术及发展
1.3.1 前段工艺——纳米陶瓷粉体的制备技术
1.3.2 中段工艺——陶瓷产品的成型与烧结技术
1.3.3 后段工艺——陶瓷CNC/研磨/抛光加工技术
1.4 智能终端陶瓷市场与产业化进展
参考文献
第2章 粉体制备与分析表征
2.1 概述
2.2 氧化锆粉体制备工艺
2.2.1 共沉淀法
2.2.2 水解法
2.2.3 水热法
2.2.4 水热水解法
2.2.5 常压水解低温水热法
2.2.6 共沉淀水解法
2.3 ZrO2/Al2O3复合粉体制备
2.4 原料的磨细与分散
2.4.1 球磨与球磨机
2.4.2 搅拌磨及其磨机
2.4.3 砂磨与砂磨机
2.5 干燥工艺与造粒
2.5.1 干燥方法介绍
2.5.2 喷雾造粒原理及造粒球
2.5.3 喷雾造粒工艺与设备
2.5.4 冷冻干燥造粒工艺
2.6 透明陶瓷粉体
2.6.1 概述
2.6.2 氧化铝透明陶瓷粉体
2.6.3 镁铝尖晶石透明陶瓷粉体
2.6.4 阿隆透明陶瓷粉体
2.7 粉体粒径与比表面分析
2.7.1 粉体颗粒与粒径相关定义
2.7.2 粉体粒径的测试方法
2.7.3 粉体比表面积测试
2.8 粉体形貌表征方法
2.8.1 粉体形貌扫描电镜分析
2.8.2 粉体形貌透射电镜分析
2.9 粉体流动性与堆积密度测试
2.9.1 休止角法及测试仪
2.9.2 Jenike法
2.9.3 振实密度与松装密度测试
2.10 粉体的物相与化学分析
2.10.1 粉体化学成分分析
2.10.2 粉体的物相分析
2.10.3 粉体表面结构分析
2.10.4 粉体合成的热分析技术
参考文献
第3章 陶瓷外观件的成型工艺
3.1 概述
3.2 干压与等静压成型
3.2.1 简述
3.2.2 压制成型过程及造粒粉料
3.2.3 干压与冷等静压成型设备
3.2.4 成型坯体质量的影响因素
3.3 注射成型
3.3.1 陶瓷注射成型发展概述
3.3.2 注射成型特点与陶瓷外观件
3.3.3 陶瓷注射成型工艺流程及设备
3.3.4 陶瓷注射成型用有机载体
3.3.5 氧化锆粉末表面改性及其作用
3.3.6 注射充模过程及工艺参数调控
3.3.7 成型坯体脱脂方法及设备
3.3.8 注射成型过程中缺陷及控制
3.4 流延成型
3.4.1 工艺概述
3.4.2 流延成型过程与浆料制备
3.4.3 生产型与试验型流延机
3.4.4 流延坯片及干燥与烧结
3.4.5 流延+温等静压组合工艺
3.4.6 流延坯片质量的影响因素及调控
3.4.7 流延成型制备陶瓷外观件实例
3.5 凝胶注模成型
3.5.1 简述
3.5.2 成型原理及工艺流程
3.5.3 氧化锆凝胶注模成型的浆料制备
3.5.4 料浆的固化过程及其影响因素
3.5.5 凝胶坯体的排胶与烧结过程
3.5.6 凝胶注模成型工艺的应用
参考文献
第4章 陶瓷烧结技术与设备
4.1 概述
4.2 烧结过程与机理分析
4.2.1 烧结过程及驱动力
4.2.2 烧结过程中的传质机理
4.2.3 致密化烧结的三个阶段
4.2.4 烧结过程中的晶粒生长理论
4.3 致密化烧结的影响因素
4.3.1 初始粉料对烧结的影响
4.3.2 添加剂对致密化烧结的作用
4.3.3 烧结制度对致密化的影响
4.3.4 气氛对烧结的影响
4.4 烧结方法及工艺特点
4.4.1 常压烧结
4.4.2 热等静压烧结
4.4.3 热压烧结
4.4.4 振荡压力烧结
4.4.5 真空及气氛烧结
4.5 烧结设备及功能
4.5.1 常压间歇式烧结炉
4.5.2 隧道式连续推板烧结炉
4.5.3 热等静压烧结炉
4.5.4 振荡压力烧结炉
4.5.5 氢气烧结炉与真空烧结炉
4.6 多晶透明陶瓷烧结
4.6.1 透明氧化铝陶瓷烧结
4.6.2 镁铝尖晶石透明陶瓷烧结
4.6.3 阿隆透明陶瓷烧结
4.7 单晶蓝宝石的制备
4.7.1 焰熔法
4.7.2 提拉法
4.7.3 泡生法
4.7.4 热交换法
4.7.5 导模法
参考文献
第5章 彩色氧化锆陶瓷及制备
5.1 概述
5.2 颜色的产生与表征方法
5.2.1 颜色的产生与三属性
5.2.2 颜色的表征与测量
5.3 呈色机理与陶瓷着色剂分类
5.3.1 呈色机理及颜色调配
5.3.2 陶瓷常用着色剂分类
5.3.3 陶瓷色料呈色的影响因素
5.4 陶瓷用高温着色剂及制备方法
5.4.1 尖晶石型着色剂
5.4.2 硅酸锆基着色剂
5.4.3 钙钛矿型着色剂
5.5 氧化锆陶瓷的着色技术
5.5.1 固相法制备彩色氧化锆
5.5.2 化学共