中国粉体网讯 陶瓷材料一般在热应力下比较容易被破坏，抗热震性能较差。抗热震性能和材料的热膨胀性能有很大关系，低膨胀陶瓷材料在耐热冲击性方面有着优异的性能。陶瓷材料的膨胀行为可分成两种，一种是陶瓷材料本身具有低膨胀特性，另一种是陶瓷晶粒热膨胀的各向异性，使多晶陶瓷产生热应力，易出现裂纹，显示出低膨胀特性。
一般认为，热膨胀系数的绝对值低于2×10-6℃-1的的陶瓷为低膨胀陶瓷，1948年以前，主要使用的低膨胀陶瓷有:氧化锆、堇青石和石英玻璃。此后，相继发现β-锂辉石、β一锂霞石、Li2O-(MgO)-Al2O3-SiO2系统微晶玻璃、钛酸盐等具有低膨胀特性。70年代中期，又发现了以ZrO2-P2O5为基础的一系列陶瓷具有典型的负膨胀至零膨胀性能。
1、堇青石陶瓷
堇青石的线热膨胀系数约2x10-6K，熔点1460℃，具有良好的热稳定性能和耐一热性能。堇青石晶体的热膨胀呈现各向异性，在c轴方向是负值，在a轴方向是正值，这样在c轴方向呈现负的膨胀，整体显示非常小的热膨胀。因此，利用堇青石制备多孔陶瓷既具有堇青石的较低热膨胀系数，良好的化学稳定性、介电性能等性质，又具有多孔陶瓷低密度、高渗透率、抗腐蚀、耐高温、隔热良好等性能。
2、钛酸铝陶瓷
钛酸铝陶瓷熔点（1860℃）较高，热膨胀系数0.5~1.5x10-6/K(20-1000℃)，抗热冲击性能好。但钛酸铝陶瓷本身热膨胀系数各向异性很大，造成其内部出现大量的微裂纹，局部内应力集中与热膨胀系数增大，从而失去其优良的抗热震性。而且在750~1300℃温度范围内易发生分解，影响了它的广泛应用。
3、磷酸盐陶瓷
磷酸盐陶瓷材料是指MIMIIZr4(PO4)6系列，其中MI、MII分别代表碱金属和碱土金属。M为Na时，简称NZP。NZP族磷酸盐陶瓷材料存在的主要问题是力学性能较差，并且材料结构中含有碱金属元素，这些碱金属元素的存在会影响材料的介电性能，尤其是介电损耗，因此，此类材料不宜作透波材料，但磷酸盐陶瓷材料有丰富的离子取代性，可以采用可行性离子取代碱金属离子，减小甚至消除碱金属离子对材料介电性能的影响，这样，加上磷酸盐陶瓷复合材料的高强度、低介电常数、低介电损耗，可以用来制备低介电天线罩。
4、锂铝硅酸盐陶瓷
锂铝硅酸盐类低热膨胀陶瓷有两类，锂霞石类和锂辉石类，锂霞石晶体组成为Li2O:Al2O3，化学式是LiAlSiO4。
β-锂霞石陶瓷不仅热膨胀系数低，其介电常数也很很低，若用其制备介电常数较大的涂层材料需添加高介电常数的材料来调节其介电性能。
自然界中的锂辉石以α-锂辉石的形式存在，α-锂辉石在加热过程中会转变为稳定的β-锂辉石并伴随着30％左右的体积膨胀，为了避免材料在制备过程中的变形等缺陷，锂辉石在使用前必须经过1100℃左右温度下的煅烧处理。
5、透锂长石
透锂长石是自然界中存在的另一种含锂矿物。
透锂长石晶体具有极低的热膨胀系数(α20～600℃=0.3×10－6/℃)，与锂辉石相比，在高温下没有晶型的变化，使用前不用煅烧；此外，在相同质量加入量的情况下，透锂长石质陶瓷具有更低的热膨胀系数，制成的耐热陶瓷具有更高的热稳定性。
6、复相陶瓷
由锂辉石与堇青石组成的复相陶瓷具有比纯锂辉石陶瓷更低的热膨胀系数。此外，微晶玻璃也是一种复合材料，只要微晶玻璃中析出的主晶相是堇青石、β-锂辉石、β-锂霞石等低膨胀晶体，那么这种微晶玻璃也具有低膨胀性。
参考来源：
[1]李川等.利用透锂长石制备低膨胀陶瓷材料
[2]刘虎等.透锂长石质低膨胀陶瓷的研制
[3]刘燕燕.低温低膨胀陶瓷涂层一的制备及性能研究
（中国粉体网编辑整理/山川）
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