时间：2023-05-30 10:46:26
摘 要：研究了SF6型高压断路器用陶瓷电容器的电极与引线之间的焊接技术，采用62Sn/36Pb/2Ag锡膏及相应的工艺措施，解决了以前用锡箔片焊接存在的工艺难控制、易堆锡、银溶问题以及用环氧树脂银导电胶粘接存在的导电胶老化问题，获得了工艺简单且使焊接强度明显提高的焊接方法。
关键词：陶瓷电容器 引线 焊接 工艺
国内某高压开关厂550 kV级SF6型高压断路器是我国“七五”至“八五”计划的重要科研项目，为其配套的高压陶瓷电容器以前均采用进口件，为降低成本，推进该电容器国产化，我厂经多年的研究，成功地开发了550kV级SF6型高压断路器用高压陶瓷电容器。该电容器（外型见图1）结构是在两平行电极焊接φ18mm铜电极引线（简称引线），外涂绝缘漆，铜电极引线在电容器串联装配时起接触导通作用，引线和电容器的焊接强度直接影响电容器的使用。在最初研制时，用锡焊把引线和银电极连接，即在引线和银电极间夹一层薄锡箔，然后加热到230℃保温30min使锡熔化，以达到焊接目的。此种方法因较难控制锡用量及锡熔化扩散方向，常因锡过量，结果在银电极表面堆锡造成电容器装配困难。另外，引线和电极间锡扩散不均造成引线部分虚焊，使焊接强度降低。过量的锡在高温长时间熔解时造成银溶入锡中，即“银溶”现象，影响到电容器的电性能及焊接强度。
有人曾采用有机环氧树脂加入导电性银粉即导电胶，把引线和电极粘连的方法。此种方法虽暂时解决了堆锡，银溶等问题，粘接的强度也暂时满足了要求，但有机材料环氧树脂随着时间老化，使粘接的强度降低，引线在长期使用中存在潜在脱落的可能，从而使断路器在运行中可能出现故障。
为解决这些问题，我们寻找一种材料，能适合片状引线和电极之间的连接，强度高，工艺简单，易控制材料用量，外形美观，不影响电容器性能，通过反复试验，选用62Sn/36Pb/2Ag糊状锡膏焊接定位，并多次进行了试验及性能测试。
本发明涉及一种陶瓷基复合材料成形技术，综合了压注、注凝、浸渗的原理，用以制备形状复杂、结构组分密度均匀、高强度的陶瓷基复合材料坯体，再进行烧结即可获得高韧性陶瓷基复合材料制品。本发明提出的技术是一种创新的、制备高性能复杂形状纤维增强陶瓷基复合材料的低成本、近净尺寸的成形技术，与现有纤维增强陶瓷基复合材料成形制备技术相比，具有明显的优越性，成形时间短、生产效率高。
专利号：200810228400.2
氮化铝陶瓷材料及其制备方法
本发明公开了一种氮化铝陶瓷材料及其制备方法。该方法是在现有常用制备方法的原料中添加纳米氧化铝，再按照常规制备工艺进行制备。可通过直接添加纳米氧化铝或添加有机铝，如仲丁醇铝、异丙醇铝或乙酰丙酮铝，并借助有机铝的低温分解间接获得原位生长的纳米氧化铝。该方法可应用于干压成形和流延成形，采用常压或热压烧结等陶瓷制备工艺，可获得分散特性好、均匀混合的氮化铝和纳米氧化铝浆料，有利于提高物料的烧结活性、降低烧结温度，以及提高陶瓷基板的色泽一致性、平整度和粗糙度，降低生产成本，在氮化铝陶瓷生产领域具有广泛的应用。
专利号：200810224311.0
一种碳化硅陶瓷的制备方法
本发明公开了一种碳化硅陶瓷的制备方法，具体为：采用固相烧结法，将竹炭粉碎研磨后，与硅粉按质量比1:3混合，将硅碳混合物与酚醛树脂按质量体积比为1:1混合均匀；将混合物在140℃下预加热成形；在真空或者Ar气氛状态下，将温度升高到设定的最终烧结温度进行高温烧结；保持温度30min，冷却制得SiC陶瓷材料。本发明利用竹材生物结构通过高温烧结而得到的碳化物材料，竹材在绝氧条件下进行炭化得到具有竹材孔隙结构的炭骨架，以此作为陶瓷相渗入和反应的生物模板，通过金属或者无机非金属物质渗入、烧结反应，使得到的陶瓷不仅具有竹材的精细结构，而且增加了反应面积，提高了合成速度，具有一般陶瓷制备方法无法比拟的优点。
专利号：200810224957.9
精铸用自反应氧化铝基复合陶瓷型芯及其制备方法
本发明提供了精铸用自反应氧化铝基复合陶瓷型芯及其制备方法，该复合陶瓷型芯是由刚玉粉及原位合成的钛酸铝、二钛酸镁和莫来石组成，所述复合陶瓷型芯由下列重量配比的原料制成：不同粒度的刚玉粉70～85%、氧化镁粉0～2%、二氧化钛粉8～20%、蓝晶石粉6～10%，并加入占该四种原料总质量的1～3%的碳粉作为易溃散剂。所述方法将前述原料混合，干压成形后高温烧制而成。本发明氧化铝基体中添加其他原料，所制备的陶瓷型芯高温化学稳定性和热稳定性良好；热膨胀系数较低；烧结后收缩率小，室温和高温强度均满足精密铸造用陶瓷型芯的要求。
专利号：200810199121.8
一种高性能中低温烧结高压陶瓷电容器介质
一种高性能中低温烧结高压陶瓷电容器介质，涉及无机非金属材料技术领域，它采用常规的高压陶瓷电容器介质制备方法，利用电容器陶瓷的普通化学原料，制备得到无铅、无镉的无毒高性能中低温烧结(烧结温度为1100～1150℃)的高压高稳定陶瓷的电容器介质，该介质适合于制备单片陶瓷电容器和多层片式陶瓷电容器，能大大降低陶瓷电容器的成本，并且在制备和使用过程中不污染环境，其特征在于所述介质的配方包括(重量百分比)： BaTiO3 58～92%、SrTiO3 2～19%、CaZrO3 0.5～10%、Nb2O5 0.05～1%、Y2O3 0.03～1.0%、Co2O3 0.03～1.0%、Bi2Sn2O7 6～30%；其中BaTiO3、SrTiO3、CaZrO3分别是采用常规的化学原料以固相法合成。其耐压高，可达10kV/mm以上，介电常数为2200～3500，电容温度变化率小，符合X7R特性、Y5T和Y5U特性的要求，使用过程中性能稳定性好，安全性高，对环境无污染。
专利号：200810155056.9
一种用于降低电声转换器压电陶瓷烧结温度的添加物
陶瓷材料一般分为传统陶瓷和现代技术陶瓷两大类。传统陶瓷是指用天然硅酸盐粉末(如黏土、高岭土等)为原料生产的产品。因为原料的成分混杂和产品的性能波动大,仅用于餐具、日用容器、工艺品以及普通建筑材料(如地砖、水泥等),而不适用于工业用途。现代技术陶瓷是根据所要求的产品性能,通过严格的成份和生产工艺控制而制造出来的高性能材料,主要用于高温和腐蚀介质环境,是现代材料科学发展最活跃的领域之一。下面对现代技术陶瓷3个主要领域:结构陶瓷、陶瓷基复合材料和功能陶瓷作一简单介绍。
一、结构陶瓷同金属材料相比,陶瓷的最大优点是优异的高温机械性能、耐化学腐蚀、耐高温氧化、耐磨损、比重小(约为金属的1/3),因而在许多场合逐渐取代昂贵的超高合金钢或被应用到金属材料根本无法胜任的场合,如发动机气缸套、轴瓦、密封圈、陶瓷切削刀具等。结构陶瓷可分为三大类:氧化物陶瓷、非氧化物陶瓷和玻璃陶瓷。
1、氧化物陶瓷主要包括氧化铝、氧化锆、莫来石和钛酸铝。氧化物陶瓷最突出优点是不存在氧化问题,原料价格低廉,生产工艺简单。氧化铝和氧化锆具有优异的室温机械性能,高硬度和耐化学腐蚀性,主要缺点是在1000℃以上高温蠕变速率高,机械性能显著降低。氧化铝和氧化锆主要应用于陶瓷切削刀具、陶瓷磨料球、高温炉管、密封圈和玻璃熔化池内衬等。莫来石室温强度属中等水平,但它在1400℃仍能保持这一强度水平,并且高温蠕变速率极低,因此被认为是陶瓷发动机的主要候选材料之一。上述三种氧化物也可制成泡沫或纤维状用于高温保温材料。钛酸铝陶瓷体内存在广泛的微裂纹,因而具有极低的热膨胀系数和热传导率。它的主要缺点是强度低,无法单独作为受力元件,所以一般用它加工内衬用作保温、耐热冲击元件,并已在陶瓷发动机上得到应用。
2、非氧化物陶瓷主要包括碳化硅、氮化硅和赛龙(SIALON)。同氧化物陶瓷不同,非氧化物陶瓷原子间主要是以共价键结合在一起,因而具有较高的硬度、模量、蠕变抗力,并且能把这些性能的大部分保持到高温,这是氧化物陶瓷无法比拟的。但它们的烧结非常困难,必须在极高温度(1500～2500℃)并有烧结助剂存在的情况下才能获得较高密度的产品,有时必须借助热压烧结法才能达到希望的密度(>95%),所以非氧化物陶瓷的生产成本一般比氧化物陶瓷高。这些含硅的非氧化物陶瓷还具有极佳的高温耐蚀性和抗氧化性,因此一直是陶瓷发动机的最重要材料,目前已经取代了许多超高合金钢部件。现有最佳超高合金钢的使用温度低于1100℃,而发动机燃料燃烧的温度在1300℃以上,因而普遍采用高压水强制制冷。待非氧化物陶瓷代替超高合金钢后,燃烧温度可提高到1400℃以上,并且不需要水冷系统,这在能源利用和环保方面具有重要的战略意义。非氧化物陶瓷也广泛应用于陶瓷切削刀具。同氧化物陶瓷相比,其成本较高,但高温韧性、强度、硬度、蠕变抗力优异得多,并且刀具寿命长、允许切削速度高,因而在刀具市场占有日益重要地位。它的应用领域还包括轻质无陶瓷轴承、密封件、窑具和磨球等。
3、玻璃陶瓷玻璃和陶瓷的主要区别在于结晶度,玻璃是非晶态而陶瓷是多晶材料。玻璃在远低于熔点以前存在明显的软化,而陶瓷的软化温度同熔点很接近,因而陶瓷的机械性能和使用温度要比玻璃高得多。玻璃的突出优点是可在玻璃软化温度和熔点之间进行各种成型,工艺简单而且成本低。玻璃陶瓷兼具玻璃的工艺性能和陶瓷的机械性能,它利用玻璃成型技术制造产品,然后高温结晶化处理获得陶瓷。工业玻璃陶瓷体系有镁-铝-硅酸盐、锂-镁-铝-硅酸盐和钙-镁-铝-硅酸盐系列,它们常被用来制造耐高温和热冲击产品,如炊具。此外它们作为建筑装饰材料正得到越来越广泛的应用,如地板、装饰玻璃。
二、陶瓷基复合材料复合材料是为了达到某些性能指标将两种或两种以上不同材料混合在一起制成的多相材料,它具有其中任何一相所不具备的综合性能。陶瓷材料的最大缺点是韧性低,使用时会产生不可预测的突然性断裂,陶瓷基复合材料主要是为了改善陶瓷韧性。基于提高韧性的陶瓷基复合材料主要有两类:氧化锆相变增韧和陶瓷纤维强化复合材料。氧化锆相变增韧复合材料是把部分稳定的氧化锆粉末同其他陶瓷粉末(如氧化铝、氮化硅或莫来石)混合后制成的高韧性材料,其断裂韧性可以达到10Mpam1/2以上,而一般陶瓷的韧性仅有3Mpam1/2左右。这类材料在陶瓷切削刀具方面得到了非常广泛的应用。纤维强化被认为是提高陶瓷韧性最有效和最有前途的方法。纤维强度一般比基体高得多,所以它对基体具有强化作用;同时纤维具有显著阻碍裂纹扩展的能力,从而提高材料的韧性。目前韧性最高的陶瓷就是纤维强化的复合材料,例如碳化硅长纤维强化的碳化硅基复合材料韧性高达30Mpam1/2以上,比烧结碳化硅的韧性提高十倍。但因为这类材料价格昂贵,目前仅在军械和航空航天领域得到应用。另一引人注目的增强材料是陶瓷晶须。晶须是尺寸非常小但近乎完美的纤维状单晶体,其强度和模量接近材料的理论值,极适用于陶瓷的强化。目前这类材料在陶瓷切削刀具方面已经得到广泛应用,主要体系有碳化硅晶须-氧化铝-氧化锆、碳化硅晶须-氧化铝和碳化硅晶须-氮化硅。三、功能陶瓷功能陶瓷是具有光、电、热或磁特性的陶瓷,已经具有极高的产业化程度。下面根据性能对几类主要的功能陶瓷作一简介。
1、导电性能陶瓷材料具有非常广泛的导电区间,从绝缘体到半导体、超导体。大多数陶瓷具有优异的电绝缘性,因而被广泛用于电绝缘体。半导体分为电子型和离子型半导体。以晶体管集成电路为代表的是电子型半导体。离子型半导体仅对某些特殊的带电离子具有传导作用,最具有代表性的是稳定氧化锆和β-氧化铝。稳定氧化锆仅对氧离子具有传导作用,主要产品有氧传感器(主要用来测定发动机的燃烧效率或钢水中氧浓度)、氧泵(从空气中获得纯氧)和燃料电池。β-氧化铝仅对钠离子具有传导作用,主要用来制造钠-硫电池,其特点是高效率、对环境无危害和可以反复充电。陶瓷超导体是近10年才发展起来的,它的临界超导转化温度在所有类超导体中最高,已经达到液氮温度以上。典型的陶瓷超导体为钇-钡-铜-氧系列材料,已经在计算机、精密仪器领域得到广泛应用。
2、介电性能大多数陶瓷具有优异的介电性能,表现在其较高的介电常数和低介电损耗。介电陶瓷的主要应用之一是陶瓷电容器。现代电容器介电陶瓷主要是以钛酸钡为基体的材料。当钡或钛离子被其他金属原子置换后,会得到具有不同介电性能的电介质。钛酸钡基电介质的介电常数高达10000以上,而过去使用的云母小于10,所以用钛酸钡制成的电容器具有体积小、电储存能力高等特点。钛酸钡基电介质还具有优异的正电效应。当温度低于某一临界值时呈半导体导电状态,但当温度超过这一临界值时,电阻率突然增加到103～104倍成为绝缘体。利用这一效应的产品有电路限流元件和恒温电阻加热元件。许多陶瓷,如锆钛酸铅,具有显著压电效应。当在陶瓷上施加外力时,会产生一个相应的电信号,反之亦然,从而实现机械能和电能的相互转换。压电陶瓷用途极其广泛,产品有压力传感元件、超声波发生器等。
3、光学性能陶瓷在光学方面的应用主要包括光吸收陶瓷、透光陶瓷、陶瓷光信号发生器和光导纤维。利用陶瓷光吸收特性在日常生活中随处可见,如涂料、陶瓷釉和珐琅。核工业中,利用含铅、钡等重离子陶瓷吸收和固定核辐射波在核废料处理方面应用非常广泛。陶瓷也可被制造用来透过不同波长的光线,其中最重要的就是红外线透射陶瓷,它仅允许红外光线透过,被用来制造红外窗口,在武器、航空航天领域和高技术设备上得到广泛应用。这类材料的典型代表有硫化锌陶瓷和莫来石等。陶瓷还是固体激光发生器的重要材料,典型代表有红宝石激光器和钇榴石激光器。光导纤维是现代通讯信号的主要传输媒介,它是用高纯二氧化硅制成的,具有信号损耗低、高保真性、容量大等特性,是金属信号传输线无法比拟的。
4、磁学性能金属和合金磁性材料具有电阻率低、损耗大的特性,尤其在高频下更是如此,已经无法满足现代科技发展的需要。相比之下,陶瓷磁性材料有电阻率高、损耗低、磁性范围广泛等特性。陶瓷磁性材料的代表为铁氧体,一种含铁的复合氧化物。通过对成份的严格控制,可以制造出软磁材料、硬磁材料和矩磁材料。软磁材料的磁导率高,饱和磁感应强度大,磁损耗低,主要用于电感线圈、小型变压器、录音磁头等部件。典型的软磁材料有镍-锌、锰-锌和锂-锌铁氧体。硬磁材料的特性是剩磁大、矫顽力大、不易退磁,主要应用为永久磁体,代表材料为铁酸钡。矩磁材料的剩余磁感应强度非常接近于饱和磁感应强度,它是因磁滞回线呈矩形而得名,主要应用于现代大型计算机逻辑元件和开关元件,代表材料为镁-锰铁氧体。
（长春师范大学物理学院，吉林 长春 130032）
【摘要】随着社会的发展陶瓷制备工艺越来越精湛，陶瓷的质量也有了显著的提高，通过对陶瓷制备原理的分析，使人们更加清晰认识陶瓷，从而更好的扩展陶瓷的应用领域。陶瓷作为应用广泛的一种材料，陶瓷的质量备受人们的关注，而陶瓷的吸水率是判断陶瓷质量的重要指标之一。本文根据陶瓷结构和性能对陶瓷进行分类，并且通过实验来测量了陶瓷的吸水率。
关键词 陶瓷；分类；制备；吸水率
1 陶瓷的分类
1.1 普通陶瓷
1.1.1日用陶瓷
包括陶瓷砂锅，细炻餐具。产品热稳定性好，基本上没有镉，铅溶出，具有多种款式及规格，主要用于烹饪，餐饮用具。
1.1.2 建筑陶瓷
包括釉面砖，细炻砖，仿石砖，瓷砖，劈离砖和釉面砖等。该产品具有良好的耐腐蚀性和耐用性，其品种和规格繁多（5厘米～100厘米间长度），主要用于建筑物的外墙及室内外装饰领域。
1.2 特种陶瓷
1.2.1 氧化物陶瓷
各种各样的氧化物陶瓷，占据了陶器家族非常重要的地位。最常见的是使用陶瓷。
氧化物氧化铝，二氧化硅，氧化镁，ZrO3，氧化铈，氧化钙。 Cr2O3和莫莱石（3Al2O3.2SiO4）和尖晶石（MgAl2O3）等。陶瓷Al2O3和SiO2相当于金属材料中的钢和铝被广泛使用。
（1）氧化铝陶瓷
氧化铝作为主要成分的陶瓷被称为的氧化铝陶瓷。氧化铝陶瓷具有热稳定性和化学稳定性，电绝缘性，压电性，化学吸收性，生物相容性，吸音和光传输等有价值的性能和功用。
（2）氧化锆陶瓷
纯二氧化锆为白色，含杂质时呈黄色或灰色，一般含有HfO2，不易分离。氧化锆陶瓷具有高电阻，高抗弯强度和高耐磨性，优异的隔热，热膨胀系数接近于钢等优点，被广泛应用于结构陶瓷领域。
1.2.2 碳化物陶瓷
碳化物陶瓷一般具有比氧化物陶瓷更高的熔点。常用的是碳化硅，碳化硼。碳化物陶瓷在制备过程中具有气体保护的作用。碳化硅（SIC）是一种典型的共价键结合化合物，它不存在于自然界中，是由合成的陶瓷材料。因特殊硬度的碳化硅，最初用于各种如砂轮，砂布，砂及各种加工材料磨具，大规模使用和重型机械行业工具，后来由于在冶炼钢铁部件和热还原剂。碳化硼陶瓷是一种仅次于金刚石和立方氮化硼的超硬材料，这是由其特殊的晶体结构所决定的。这种晶体结构形式决定了碳化硼具有超硬、高熔点(2450℃)、密度低(2.55g/cm3)等一系列的优良物理化学性能。
2 陶瓷的制备
2.1 粉体的制备
坯料制备
用机械或物理方法或化学制备粉料，在制备胚料过程中，要控制胚料的大小，形状，纯度，脱气和脱水，配料成份的百分比，并均匀混合的要求。根据成型工艺的不同要求，胚料可以是粉状，糊状或可塑泥团。制备的方法粉碎法 气流粉 碎法合成法。
2.2 成型
2.2.1 注浆成型
（1）基本注浆方法
基本注浆法可分为单面注浆和双面注浆两种。
（2）强化注浆方法
强化注浆可以分为A真空注浆 B离心注浆 C压力注浆
2.2.2 可塑成型
可塑成型是对具有一定可塑变形能力的泥料进行加工成型的方法。
（1）滚压成型
成型时，盛放着泥料的石膏模型和滚压头分别绕自己的轴线以一定的速度同方向旋转。滚压头在转动的同时，逐渐靠近石膏模型，并对泥料进行滚压成型。
（2）塑压成型
它是将可塑泥料放在模型内在常温下压制成坯的方法。
2.2.3 压制成型
粉料含水量为3-7%时为干压成型；粉料含水量为8-15%时为半干压成型。
2.3 烧结
2.3.1 概念
陶瓷的烧结过程一般分为五个阶段：
（1）低温阶段（室温至300℃左右）；
（2）中温阶段（亦称分解氧化阶段，300 °至950°C）；
（3）高温阶段（950°C至烧成温度）；
（4）保温阶段；
（5）冷却阶段。
2.3.2 几种常见的烧结方法
（1）常任烧结或称无压烧结
常压烧结就是在大气中烧结。即不抽真空也不加任何保护气氛在电阻炉中进行烧纨这种方法适用于烧结氧化物陶瓷。
（2）热压烧结(HP)
热压烧结即是同时加温加压(机械压力而不是气压)的烧结方法，加压方式一般都是单轮向加压。热压时的压力不能太高。如石墨模具的最大使用压力为70MPa，一般热压时的最高额定区力为50MPa。而冷压成型的压力可达200MPa。甚至更高。热压烧结的加热方式仍为电附加热，加压方式为液压传动加载。
（3）热等静压(HIP)
尽管热压烧结有很多优点。但由于是单轴向加压。故只能制得外形简单如片状或环状的样品。另外，对非等轴晶系的样品(如广一周。O3等)热压后片状或住状晶粒严重择优取向而产生各向异性。热等赞底是综合了冷等静压、热压烧结和无压烧结法三者优点的烧结方法。
（4）热等静压烧结
（5）真空烧结
（6）其他烧结方法
3 陶瓷吸水率的测量
3.1 陶瓷的吸水率
陶瓷的吸水率就是指陶瓷本身重量与吸水饱和后重量的比值，是陶瓷对水的吸附渗透能力。陶瓷的吸水率和陶瓷的配方以及烧成温度有很大的关系，不同的配方和不同的温度都会造成吸水率的变化。
3.2 主要技术指标
真空度：10kPa±1kPa
注水时间：0-99分钟连续可调
浸泡时间：0-120分钟连续可调
重复性误差：＜3％
电源：220V 50Hz
3.3 仪器介绍
该仪器采用机电一体化结构，由真空容器。水循环式真空泵、进水电磁阀、放水阀、盛水器及数字化控制器组成。该仪器采用真空法可以对日用陶瓷、建筑卫生陶瓷、电磁的吸水率进行测量。满足中华人民共和国国家标准GB/T3810.3-2006“建筑卫生陶瓷吸水率测定方法”，同时也满足GB3299-82“日用陶瓷吸水率测定方法”的测定条件。
3.4 实验原理
该仪器采用数字化全自动程序控制系统，根据国家标准对吸水率测定方法的要求设定好真空度的上下限、保压时间、进水时间和浸泡时间，自动完成整个测试过程。
W=(G1-G0)/G0*100%
3.5 实验操作步骤
（1）设定真空压力（出厂时已调节好，不用再调节）
（2）设定好时间程序，在断电时设定，单位为分钟（m）
A.设定真空保持时间（5m）
B.设定好浸泡时间T（5m）
（3）放置试样
将已烘至恒重的试样，称重G0，然后将试样放置在真空容器中再加入适当水直至水面高出试样，盖上密封盖子。
（4）测量
取出试样，用已吸水饱和的不擦干试样表面的水，然后进行称量G1
3.6 陶瓷吸水率测定仪的维护及注意事项
（1）要使仪器安装在干燥、平稳的地方。
（2）经常保持一起整洁。
（3）注意各管道是否泄漏，一旦发现必须更换，否则其真空度难以保证。
（4）要注意水质的干净，经常更换干净的水，以免堵塞电磁阀。
4 结论
陶瓷使用的灵活性，在现实生活中应用越来越普遍。各种类型陶瓷的吸水率各不相同,而陶瓷吸水率的大小决定陶瓷的质量和使用范围,通过实验对陶瓷吸水率的测量,使我们更加清晰的认识陶瓷和更好利用陶瓷和使用陶瓷。
参考文献
［1］孙建,韩庆邦.氧化物陶瓷热电材料的物性研究[J].科技通报,2012(2).
关健词：压电陶瓷；自动控制；稳定电源
Abstract: piezoelectric ceramic transformer is a resonant body, only the driving voltage frequency equal to the natural frequency of piezoelectric ceramic transformer, in order to resonant state, effective voltage output. But in fact the piezoelectric ceramic transformer resonant frequency is often affected by the load impedance, environment change. In order to obtain the best output, need to track changes in the resonant frequency of the driving frequency is automatically adjusted, and the piezoelectric ceramic transformer output impedance, when the load changes, the output voltage changes, can not meet the high voltage power supply output voltage stability and technical requirements, so it needs an adjustment circuit on the output voltage automatically adjustment. The instruments used to achieve single-chip for piezoelectric ceramic resonator frequency automatic tracking, guarantee the best working state of piezoelectric ceramics, piezoelectric ceramic dynamic application period to meet the drive power demand.
Key words: piezoelectric ceramic; automatic control; power supply stability
中途分类号：TF762+.6文献标识码：A文章编码：
本仪器硬件电路包括CPU部分、D/A转换、运放电路、信号发生电路、驱动电路、反馈、隔离电路等, 原理框图见图1
图1
由原理框图可见，从CPU发出的数字量经D/A转换后，进行运算放大，放大后的电压量驱动信号发生电路，产生的信号经放大后驱动负载，最后由反馈隔离电路反馈回CPU，进行输出调整，使输出满足负载的电压要求。具体电路如图2所示。
图2
一、CPU电路
如图3所示，
图3
CPU电路主要包括晶振和复位电路，如上图所示。
二、D/A转换
D/A转换电路说明：
图4
如图4所示，R-A、R-B、R-C、R-D接5V基准电压输入，时钟接CPU的P1.1口，LOAD接P1.0口，LDAC接P1.3口，从CPU送出的信号经串行数据接口6脚输入，TLC5620的串行输入选择位A1、A0分别为0、0，即选择DAA为模拟输出通道。然后经放大电路放大。
具体过程如下：
当LOAD为高电平时,数据在CLK每一下降沿由时钟同步送入DATA端口,一旦所有的数据位送入,LOAD变为脉冲低电平以便把数据从串行输入寄存器传送到所选择的DAC.如果LDAC为低电平,所选择的DAC输出电压更新且LOAD变为低电平.而在串行编程期间内LDAC为高电平,新数值被LOAD的脉冲低电平打入第一级锁存器后,再由LDAC脉冲低电平传送到DAC输出.数据输入时最高有效位(MSB)在前. 表1列出A1和A0位以及被更新DAC的选择.RNG位控制DAC输出范围.当RNG为低电平时,输出范围在所加的基准电压与GND之间,当RNG为高电平时,输出范围在所加基准电压的两倍与GND之间。
三、运放电路
由于陶瓷变压器的起振频率宽度很窄，ICL8038在8脚（调频电压输入端）电压变化幅度很小时（毫伏级）才能够达到要求，因此这里选用精度很高的运放TLC2252来达到控制ICL8038的调频电压。通过对D/A转换后的电压进行放大，使得加在调频电压输入端的电压随数字量的增加作毫伏级变化。使得ICL8038的输出频率能更好地稳定在压电陶瓷的谐振频率附近。具体电路如下图（图5）。经D/A转换的模拟信号由2252的3脚输入，1脚输出，然后进行下一级放大，共经过三级放大后，由7脚（网络标号C38）输入到信号发生器8038。
图5
四、信号发生电路
信号发生电路如图6所示：
图6
此图6中，8脚（网络标号C38）接收放大后的电压作为调频电压，9脚输出矩形波。
五驱动电路
ICL8038的带负载能力较差，需要另加驱动，这里用很简单的三极管放大电路作驱动，使NPN工作在放大区，PNP工作在截至区，这样可以使输出电阻很小，带负载能力增强，另外加入新的驱动电压，使陶瓷变压器的起振电压达到0~12V（可以使用电位器进行调解）。具体电路如下图（图7）。
图7
六反馈隔离电路
由于压电陶瓷变压器的输出阻抗很大，当负载变化时，输出电压随之变化，难以满足高压电源输出电压稳定性的技术要求，因此也需要隔离电路对输出高压进行隔离。光电耦合器件的输入和输出之间通过光信号的传输，对电信号是隔离的，没有电信号的反馈和干扰，因而性能稳定。由于发光管和接收管之间的耦合电容很小（小于2pF)，所以共模输入电压通过极间耦合电容对输出电流的影响很小，因而共模抑制比很高，抗干扰能力强。
从压电陶瓷变压器的输出端口输出的高压经电阻分压后，采用变压器来隔离，经过整流滤波后送运算放大器放大，在用光藕隔离器件TTL117对放大后的电压进行隔离，再反馈到CPU。经过CPU的软件处理控制ICL8038的调频电压来时压电陶瓷变压器工作在最佳的谐振频率。
图8
七自适应性的实现
先给定2051一定频率电压，经D/A转换后放大，作为信号发生器8038的调频电压，8038的9脚输出频率与调频电压成正比的矩形波，矩形波经无失真放大后驱动压电陶瓷变压器。若此矩形波的频率与压电陶瓷变压器的谐振频率相同，则压电陶瓷处于最佳谐振状态，输出电压最大。由于压电陶瓷变压器有其独特性质，当电源电压，环境温度，负载阻抗和振荡频率发生变化时，输出特性将有较大的变化，变化的结果将集中反映在输出电压或输出电流的变化量上，这个变化量经过变压器，LF353放大，以及光电藕合后，反馈到CPU的P1.4脚，CPU将根据反馈电压自动调整D/A输出电压，再由8038调节输出频率，使得输出频率在压电陶瓷的谐振频率上，实现对压电陶瓷变压器的自适应控制。
参考文献:
[1]柴荔英，张向红，周桃生，邝安祥. 雷达显示器压电陶瓷变压器高压电源研究. 电子变压器技术，2001（9） No.3
[2]童诗白，华成英. 模拟电子技术基础. 北京：高等教育出版社.1987.5
关键词： 真空烧结； SrTiO3陶瓷； 介电损耗； 添加剂
中图分类号： TN310?34； TQ174 文献标识码： A 文章编号： 1004?373X（2013）12?0100?03
SrTiO3陶瓷材料通过适当的掺杂以及生产工艺，能制备成具有电容?压敏功能的复合功能陶瓷。广泛用于制造晶界层电容器等电子元件。但是单独以SrTiO3陶瓷的介电损耗作为研究重点的文献报道很少，本文旨在探讨以CaCO3作为改性添加剂对SrTiO3基电容?压敏陶瓷介电损耗的影响，以达到制备低介电损耗的SrTiO3陶瓷的目的。同时本实验采用真空碳管炉烧结代替气氛烧结制备SrTiO3陶瓷，避免了以往实验通氢气和氮气带来的安全性[1?3]。
1 实验过程
1.1 试样制备
1.2 样品的测试
1.3 实验配方
实验选择的配方为：
2 实验结果分析
2.1 CaCO3掺杂对SrTiO3材料半导化的影响
由该缺陷反应式可以推导出氧挥发是一个扩散挥发的过程，先是从晶粒内部扩散到晶界， 然后得到电子，最后通过晶界扩散到环境。从氧的挥发过程说明SrTiO3 陶瓷材料的半导化不仅需要通过施主掺杂来完成，而且在烧结的过程中还要存在一个能促进氧挥发的环境，实验采用的是以石墨作为加热元件的真空碳管炉在真空条件下对材料进行热处理，该实验条件能促使氧的挥发，满足了样品半导化的环境条件，从而能够实现材料的半导化[9]。
从半导体理论进行分析，施主杂质Nb2O5的掺入，能减小SrTiO3陶瓷材料中 Sr2+的激活能，从而能诱使V″Sr空位的产生，进而削弱空位临近晶格的（Ti?O6）八面体的Ti?O结合键，在真空实验条件下，氧先由晶粒内部扩散到晶界，最后通过晶界挥发到环境中，从而最后实现样品半导化。SrTiO3陶瓷材料半导化过程通常要在1 400～1 550 ℃的高温度下进行，采用SiO2作为烧结助剂在烧结时可以产生液相，液相对晶粒产生较充分的润湿，可以减低烧结温度[10?12]。
2.2 不同氧化温度对掺杂CaCO3的SrTiO3材料介电损耗的影响
2.3 不同掺杂量的样品的扫描电镜图
3 结 论
（1）研究了CaCO3掺杂对SrTiO3基电容?压敏陶瓷介电损耗的影响，在该实验条件和实验配方中CaCO3含量为2 mol%时，样品的介电损耗最低。
（2）样品在1 350 ℃烧结，900 ℃氧化15 min的条件下介电常数为最高。
（3）氧化温度在大于900 ℃的情况下，氧化温度越高，介电常数越低。
参考文献
[1] 张小文，甘国友，严继康，等.TiO2压敏电阻的现状与展望[J].材料导报，2003（8）：41?43.
[2] 孔令兵，张良莹，姚熹.低压压敏电阻器材料与应用[J].功能材料，1998，29（3）：232?235.
[3] 王宁章，卢安栋，唐江波，等.真空低温烧结的SrTiO3复合功能陶瓷[J].材料导报，2011（16）：156?159.
[4] 刘浩杰，钟朝位，张树人.（Sr_（0.95）Ca_（0.05））TiO_3压敏电阻器的研究[J].电子元件与材料，2006（11）：21?23.
[5] 王豫，胡一凡，陈敏.碳化硅压敏电阻非线性机理研究[J].功能材料，1995，26（6）：521?523.
[6] 范积伟，黄海，夏良.氧化锡压敏陶瓷[J].功能陶瓷，2007，38（z2）：557?560.
[7] 李黎.氧化锌压敏电阻器的原理与应用[J].电工技术，1997（8）：45?49.
[8] 金泽龙.重要的电子陶瓷功能元件钛酸锶压敏电阻应用与发展[J].家用电器科技，1998（2）：28?29.
[9] 崔兵，贺锐.内燃机车电路感性负载过电压的抑制[J].内燃机车，2008（2）：28?30.
[10] 陈贞亮，杨金贤.纳米碳酸锶及其系列功能材料研究概述[J].盐湖研究，1999，7（2）：50?58.
1电压互感器传感头结构
图1所示是电压互感器传感头的基本结构,其主要由铜电极、压电陶瓷、传感干涉仪以及周围环境的油组成。压电陶瓷和油可以增加传感头的绝缘性,传感干涉仪则感受交流电压并产生输出相对应大小的信号。在以下仿真过程中,假定在两个铜电极之间施加电压为10kV、频率为50Hz的交流电,传感干涉仪和周围的油的相对介电常数分别为4和2.35。同时,假定压电陶瓷截面为1cm×1cm,两个铜电极之间的间距为4cm。
2传感头电场分布仿真
以下采用ANSYS有限元分析软件,分别仿真研究不同形状结构的传感头,主要是不同形状的铜电极情况下,其周围电场分布情况,同时仿真比较压电陶瓷参数对电场分布均匀性的影响。
2.1方块电极
图2表示传感头两端电极为1.5cm×1.5cm×0.3cm的方块电极,压电陶瓷介电常数为1000,损耗角正切为0.5时电场分布。
2.2半圆边电极
图3表示传感头两端电极为1.5cm×1.5cm×0.3cm加半圆边电极,压电陶瓷介电常数为1000,损耗角正切为0.5时电场分布。
2.3纺锤形电极
图4表示传感头两端电极为1cm×1cm×0.3cm的纺锤形电极,压电陶瓷介电常数为1000,损耗角正切为0.5时电场分布。
2.4三角形边电极
图5表示传感头两端电极为1.5cm×1.5cm×0.3cm的三角形边电极,压电陶瓷介电常数为1000,损耗角正切为0.5时电场分布。
2.5内斜边电极
如图6(a)所示,传感头两端电极为1.5cm×1.5cm×0.4cm的内斜边电极,图6(b)表示压电陶瓷介电常数为1000,损耗角正切为0.5时电场分布,图6(c)表示压电陶瓷介电常数为1200,损耗角正切为0.15时电场分布。由以上仿真可以看出,当两端铜电极为半圆边形和内斜边形时,电压互感器传感头周围的电场分布均匀性较好,特别是两端的铜电极为内斜边形时,电场均匀性最好,此时在传感干涉仪上的电场均匀性也较好,这将使电压测量的精度和准确性更高。另外,从仿真结果中可以知道,当压电陶瓷的相对介电常数较大而损耗角正切较小时,电场均匀性更好,此时传感头的绝缘性也更好,电压互感器的性能更高。
3结语
陶瓷装饰艺术是中国传统装饰艺术的重要组成部分。改革开放以后，随着经济的发展和社会的进步，中国文化也面临着全球化与民族化的双向发展。一直以来，中国传统的装饰艺术崇尚自然元素和实用价值，随着外来文化的引入，人们审美素养的提高，人们对陶瓷装饰艺术的追求也越来越深入。陶瓷也从注重实用性向实用与审美价值兼重转变。
二、传统陶瓷装饰艺术的起源和发展
陶瓷装饰艺术有着明显的历史发展痕迹。最开始的陶瓷装饰艺术产生于新石器时期，当时人类多以各种族群居为主，因为繁杂的部落形式，由此形成了各族群不同的文化表达形式和特点。我们的祖先将生活中的灵感，用最原始和最自然的表现形式刻画在陶器上，虽然图案抽象、色彩单一，但极富艺术创造价值，体现了先人对自然的认知和对美的追求。很多图案和表现形式一直沿用至今，如对称法、平衡法、连续法等，为陶瓷装饰艺术的发展奠定了基础。
商代是我国白陶艺术高速发展的时期，白陶在烧制过程中吸取青铜工艺的特点，并结合刻画、压印的制作方法，创作出的白陶花纹细致立体，形制美观。汉代佛教传入我国，为陶瓷装饰的艺术表现形式增添了不少灵感，出现的忍冬纹和佛像造型装饰都具有鲜明的时代风格和地方特色。而从汉代之后的六朝开始，中国就正式步入“瓷器时代”。
隋唐时期陶瓷装饰开始受到外来文化的影响，使得陶瓷装饰与别的时期大为不同，装饰风格更加绚丽多彩，为后期陶瓷装饰图案的出现奠定了基础。宋代是陶瓷装饰艺术发展的高峰时期，这个时期的陶瓷装饰风格深受当时文化的影响，追求细节的真实，图案富有诗意，题材广泛。宋瓷以青釉饰为最后一层，充分体现了材质美与工艺美的完美结合。在元代，政府的“浮梁瓷局”对当时的陶瓷发展起到了巨大的推动作用，景德镇成为元朝陶瓷的生产中心。而当时青花瓷器的出现，也使陶瓷装饰进入另一个崭新时期。青花瓷器发展到明清，已经达到鼎盛时期。至今在我国陶瓷装饰发展史中青花瓷器还是占有举足轻重的地位，对陶瓷装饰的影响流传深远。
传统装饰艺术经过上千年的發展和演变之后，不仅没有销声匿迹，反而不断吸取不同时期的文化精华，愈发具有独特魅力。在历史长河的洗礼下，我国的传统装饰艺术更具有东方特色。陶瓷装饰艺术的发展与历史的演进息息相关，从装饰材料方法和技巧，再到内容的题材和形式，都是在继承前人成果的基础上发展而来。当今陶瓷装饰艺术中广泛应用的元素如“牡丹纹”“莲花纹”“卷草纹”等装饰纹样都是在继承前人成果的基础上，加入现当代的流行元素改良而来。这些沿用至今的元素具有民族特色的象征，增强了陶瓷装饰艺术的感染力。艺术在时代变革中发展，在发展过程中容纳百川，吸取经典元素，继承和借鉴优秀的技术方法，并顺应时代的发展潮流，成为丰富多彩的艺术中的一朵奇葩。
三、传统装饰艺术在现代陶瓷装饰中的应用
陶瓷装饰艺术发展至今，已经形成独特的风格，具有鲜明的个性，这也离不开我国陶瓷艺术家们多年以来对陶瓷装饰艺术的追求。随着社会的进步和发展，人们对美的认知也不同于以往，我们的陶瓷艺术家在继承前人留下的优秀装饰艺术基础上，结合现代表现手法和当代审美意识，创作出了具有鲜明时代特色的陶瓷装饰艺术品，体现了中国陶瓷装饰传统艺术的独特内涵与新时代风格。
（一）传统艺术（剪纸）在现代陶瓷装饰中的应用
剪纸作为典型的传统民间工艺，有着悠久的历史。在南宋时期，人们开始将剪纸作为陶瓷装饰图案。随着剪纸艺术的发展，从产生到成熟，再到扩大，剪纸艺术随着时展，也在不断进步，这也促使剪纸艺术运用于陶瓷艺术时，在不同的时期，由于受到当时社会各种因素的影响，而表现出不同的艺术题材和表现手法。
1.装饰题材
剪纸艺术具有较强的民间艺术特质，它保留了淳朴的语言风格，能反映事物的成长规律，具有朴实的自然本质，因此，将剪纸装饰运用到陶瓷装饰艺术中时，能将陶瓷粗犷简洁的风格自然直接地体现出来，这也使得剪纸的不同题材在陶瓷装饰艺术中起到了不同的作用。
剪纸题材包罗万象，较为广泛，有象征吉祥如意的动植物图案、自古流传的经典历史故事、人尽皆知的戏曲人物和动人心弦的神话传说等，这些题材多是来源于现实生活的积累和传统民间文化的传承，陶瓷装饰题材亦是如此。经过几千年的发展，由此形成独特的运用手法。如寓意多福多寿的“蝠寿双全图”“鹿鹤同春图”；寓意吉祥的“鲤鱼跃龙门”等，这些题材都在现代陶瓷装饰艺术中得到广泛应用，相互呼应。虽然两者在造型和材质上存在不同，但题材和内容所表达出的含义是一致的。
2.表现手法
自古人们多是在喜庆的日子里用剪纸来进行装饰，比如过年过节时贴的窗花，其表现内容丰富多彩，表现的题材也非常广泛。将剪纸的表现手法运用到陶瓷装饰中时，能够增加作品的美感，使得作品更加立体。剪纸内容运用传统吉祥图案或者装饰花纹，都能使陶瓷装饰更加生动、活泼大方。除此以外，剪纸还可以与其他的表现手法相结合。比如与山水画结合可以呈现一种典雅和谐的风格。由此可见，将剪纸装饰手法运用到陶瓷装饰时，既可以作为单独的纹样进行装饰，又可以作为整体装饰手法，使之从局部衬托陶瓷装饰的美。
3.构图多样性
剪纸艺术的构图灵活多样，变化多端，主要是虚实、黑白对应，有对称、并列、组合、团花等方式。将这些构图手法运用到现代陶瓷装饰艺术上既能让陶瓷的装饰构图多元化，又能呈现出独特的美感。
（二）民族风格（吉祥纹）在现代陶瓷装饰中的应用
吉祥纹最早出现在远古时期，是先民对真、善、美的寄托和向往，所以人们在制作器皿的时候就将象征吉祥的纹样装饰在器皿外，以此来表达祥瑞的寓意。吉祥纹现已广泛应用于方方面面，深受人们的喜爱。它继承了中华民族的传统文化，是中华民族精神的载体。随着科技的进步，陶瓷艺术家们通过彩绘、雕刻等技法将吉祥纹作为依附于陶器上的一种装饰，并把对作品的理解和情感融入其中，创造出一种全新的陶瓷艺术表现形式，从而使人们看到这一件件陶瓷艺术品时，就联想到它是吉祥、美好的象征。
1.吉祥纹在现代陶瓷装饰中的综合运用
吉祥纹在陶瓷装饰历史中源远流长。在新石器时代，先人就用树枝、骨锥等工具，采用刻画、镂雕雕塑等技法将吉祥纹雕刻在陶器上，纹样多以动植物为主。发展到宋代，工匠们用刻画、划花、印花的技法，在陶瓷胚体上进行装饰，施釉后放入窑炉里进行高温烧制。这些都是吉祥纹在陶瓷装饰中综合运用的早期雏形。随着科技的进步，新材料、新工艺、新技法不断涌现，加上改革开放以后，国外文化传入中国，中外文化的交流和碰撞，掀起了新的艺术革新浪潮，这些都为陶瓷吉祥纹装饰艺术的发展提供了契机，促进了新作品的诞生。
综合装饰是指在一件陶瓷艺术品中综合运用两种以上工艺和技法，通过整体的构思和综合思考，使陶瓷艺术品表现出独特的魅力。综合装饰在现代陶瓷装饰工艺中得到了广泛应用，表现形式主要有色釉与绘画综合、刻花与绘画综合、底与釉面衬托、雕塑与绘画综合。这些装饰技法之间相互辉映，各具色彩，形成了独特的综合艺术效果和魅力。
2.吉祥纹在陶瓷新工艺中的运用
随着科技的进步，陶瓷工艺也在不断发展，每一次技术革新都丰富着陶瓷的表现技法，陶瓷工艺也逐步成为一个统一、科学的体系。以往陶瓷的工艺主要靠工匠们凭借经验不断摸索和创新，到了現代，它已经进入全面发展阶段。比如，计算机和丝网印刷技术为吉祥纹在陶瓷装饰所带来的影响。
（1）计算机对吉祥纹的影响。计算机的普及和快速发展使得电脑与美术相结合，如利用高科技手段进行新形式的艺术创作，用电脑设计来辅助陶瓷吉祥纹装饰，成了当下的主流。以往，陶瓷吉祥纹装饰设计图都是手绘的平面效果图，造型不够立体，纹样的装饰效果也不能完整逼真地表现出来，视觉效果比较差。而运用电脑技术，可以为吉祥纹的设计带来很多好处，电脑可以设计纹样的造型，然后通过软件绘制到立体的陶瓷作品上，模拟真实的效果，增强预见性。
（2）丝网印刷对吉祥纹的影响。陶瓷装饰上的吉祥纹样一直以来都采用手绘、吹喷、拓印、转印的手法，很难像照片一样清晰、真实。而随着丝网印刷的应用，陶瓷的装饰纹样也越来越丰富，越来越逼真。烧制后的瓷釉很厚，而且色彩鲜艳、图案精致，像是用漆描绘的一样，非常逼真。工匠们可以先根据瓷器的形态，设计出纹样，然后制作成陶瓷贴花纸，通过釉上贴花或釉下贴花纸的技法，再经过窑炉烧制，使整个贴花牢牢依附在瓷器上。这种丝网印刷出来的装饰效果图案清晰、色彩艳丽，能达到很好的艺术效果。
计算机与丝网印刷技术为现代陶瓷装饰艺术创作带来了更多新技术和新工艺，为陶瓷装饰艺术家提供了更多的表现手法和艺术创作灵感，使陶瓷装饰作品更加丰富多姿。
四、结语
现代陶瓷装饰艺术的发展，一方面得益于传统的装饰艺术成就，另一方面是吸收外来文化的精华的结果。我们在探索陶瓷装饰艺术发展的过程中，要传承和总结中国传统装饰艺术的优点，融汇当前的新工艺、新技法，充分发挥现代陶瓷装饰艺术善于表现传统美的作用，才能使中国现代陶瓷装饰艺术永续发展，不断创新。
参考文献：
[1]王小芹.传统装饰艺术在现代社会的价值[J].雁北师范学院学报，2006（1）.
[2]章 星.中国传统陶瓷风格解析[J].装饰，2001（2）.
[3]孔六庆.中国陶瓷绘画艺术史[M].南京：东南大学出版社，2004，17.
[4]方华明.传统陶瓷装饰的形式[J].中国陶瓷，2007（2）.
[5]武 珊.传统艺术与装饰设计的意义[J].西北美术，2000（2）.
一、剖析现状，立足瓷都创特色
德化县现有常住人口约28万人，瓷厂1340多家，70%的财政收入来自陶瓷产业，从事陶瓷工作人数占劳动力总数的65%。根据德化县的实际，陶瓷进课堂具有深层次的意义。
1.学生智能发展的需要。
随着人们物质水平和精神文化水平的提高，陶艺成了一种时尚，又被少年儿童所喜爱，用“泥”塑型既符合孩子爱玩泥巴的天性，又可锻炼孩子手指的灵活性。通过陶艺活动，可以培养学生的求知能力和实践操作能力，可以提高儿童的造型能力、观察能力、想象能力和审美能力以及创造能力，同时也培养学生专心致志、吃苦耐劳、团结协作、积极进取的精神。陶艺教育不仅有利于学生想象、情感、意志、动作的协调，有利于形象思维和求异思维的培养，还有利于学生多种智能的发展，让学生在“以瓷悟性、以瓷辅德、以瓷促智、以瓷健体、以瓷铸魂”的文化氛围中成长。
2.学校特色发展的需要。
德化县尚思小学拥有1000多平方米的地下室，为陶艺特色活动的开展提供了足够的场所。宽敞的地下室陶吧开辟有陶瓷作品展览区和陶瓷作品创作区。创作区包括泥塑、绘画、手拉坯、雕塑、炼制等专用室。同时创建陶瓷回收站，把用过的瓷土浸放在泥槽内，实现瓷土资源再利用。另外，学校周边的许多瓷厂，以及月记窑、屈斗宫古遗址、陶瓷博物馆、职业中专学校、泉州工艺美术职业学院等资源，为学校建校外陶艺教育基地，定期组织学生到基地开展实践活动提供了便利。学校还取得中国陶瓷艺术教育协会、省综合实践活动专家、市教科所特色教育办公室等的支持，为开展特色教育研讨活动提供了智力保障。更重要的是学校95%以上的学生是外来务工人员子女，他们的父母大部分从事陶瓷工作，为孩子营造了学瓷的氛围，树立了学瓷的榜样，提供了学瓷的动力支持。
3.德化长远发展的需要。
千年不熄的窑火锻造了中国瓷都德化，勤劳聪慧的德化人赋予瓷泥鲜活的生命。德化人离不开陶瓷，德化人的后代更需要从小接受陶瓷文化的熏陶，接受陶瓷技艺的教育，树立热爱陶瓷、热爱家乡的意识，才能让德化窑火传承不息。德化县已有职业中专学校、泉州工艺美术职业学院，却没有从小学开始形成完整、系统的教育链，所以在小学开设“陶艺特色教育”校本课程，显得尤为重要。它不但为瓷都培养接班人奠定坚实的基石，而且符合德化陶瓷长远发展的需要。
二、明确目标，群策群力谋发展
学校陶艺特色教育以“弘扬陶瓷文化，继承陶瓷事业，培养瓷都接班人”为宗旨，以“从小培养学生热爱陶瓷，让学生懂得基本的陶瓷知识，了解一些陶瓷历史，学会一些最简单的瓷雕技能，为将来从事陶瓷制作和研究打下良好的基础”为目标，全员参与，打造精品，争创特色，丰富校园文化内涵，提升学校办学品位。
1.学生综合素养全面发展。
（1）确立正确道德观念。通过学习陶瓷文化史，动手制作陶瓷，培养学生正确的价值观、高度的责任感、团结合作的精神和一丝不苟的品质，为学生的终身发展打亮人生底色。
（2）掌握陶艺知识技能。通过自主、合作、探究学习，加强陶艺知识与技能教育，并根据学生的认知特点分设不同目标，即低年级学生通过玩瓷，培养他们热爱陶瓷的兴趣和良好的学瓷习惯；中年级学生通过学瓷，掌握简单的陶瓷技能，初步了解德化瓷史，激发爱陶瓷、爱家乡的情感；高年级学生通过研瓷，掌握基本的陶瓷技能与技艺，初步了解全国乃至世界陶瓷发展史，并学会创作具有儿童特性的作品，培养他们的实践能力和创新精神。
（3）培养陶艺创作精神。这种精神主要包括问题意识，批判意识，探究精神，创新精神，严谨求实、一丝不苟的学习品质和研究态度等。
2.教师专业素质不断提升。
（1）更新教育观念。破除以教师为中心、以知识为本位的观念，确立以学生为主体，以学生发展为本的教育观念。
（2）改变教学方法。确立启发式、开放型的教学方法，由注重教转变为更注重学，由注重结果转变为更注重过程。
（3）提高科学素养。努力吸收新知识，提高理论素养、实践操作能力和探索解决问题的能力，努力成为研究型教师。
3.学校陶艺特色更加鲜明。
（1）校园文化布置具有明显而独特的陶艺教育风格。
（2）积极开发校内外陶艺教育资源，建立校内外陶艺教育活动基地。
（3）结合课改实验，编写陶艺校本教材，开设陶艺校本课程。
（4）陶艺教育与美术教育相结合，使学生初步掌握简单的工艺设计知识和技能，在一定程度上提升了学生的工艺美术素养。
（5）陶艺教育与其他学科相结合，让学生在“唱瓷歌，跳瓷舞，绘瓷画，写瓷作，摄瓷影”中得到有效的发展。
三、搭建平台，活动引领求实效
1.了解陶瓷，感受陶瓷艺术的魅力。
以土石为基本原料，充分发挥想象力和创造力，制作各种各样的器具或装饰物品，然后置于火中烧炼，使其坚固定型成为陶器或瓷器，这便是制陶或作瓷。它不仅改变了材料的原始形态，赋予了思想内涵，并使其成为具有一定功效的器具，既是科学技术的发明，也是文化艺术的创造。学校组织学生走出校门，到实地考察，从中感受家乡制陶的悠久历史，了解古代劳动人民烧制陶瓷的方法，欣赏、认识各个时代的陶瓷作品和代表人物。在博物馆，认识了作品格调高雅、肃穆大方、不施彩色，以单纯的雕塑美和胎釉质地美而独擅瓷坛的一代宗师何朝宗；清末民初以捏瓷梅花见长的艺术大师苏学金；民国时期以五百罗汉瓷雕大群像传世的许友义，以及当代杰出的许兴泰、苏清河、邱双炯等瓷雕工艺大师和一批瓷坛新秀。在陶瓷厂，了解了泥土成分，了解了瓷土加工——瓷器成型——成品加工——瓷器包装的制作流程。通过参观，学生身临其境，领悟到陶瓷的独特魅力。
学校还经常邀请校外知名陶瓷艺人到校讲课，让学生知道陶瓷艺术是我国伟大文明之一。学生通过欣赏，获得美的享受，懂得了陶瓷艺术作品除具有美的特征，还打动人的情感，净化和陶冶人的心灵，从而激发创作激情。
2.参与活动，提升陶艺教育的实效。
学校把《陶艺》列入校本课程，从一年级开始，每两周开设一次课程，每次为2课时。初教学时，学生拿到泥巴就莫名的兴奋，急于求成，乱揣乱捏一团，制作不出一件像样的作品。这时，教师充分发挥主导作用，教学生一些制作方法，教他们如何揉泥、搓泥条、捏泥、粘接、拉胚等，学生掌握了技术要领。更重要的是结合学校实际， 开展系列陶艺活动，进一步拓展了陶艺的内涵与外延。根据陶瓷生产各个流程的主要动作特点，自编自创了“快乐陶瓷”广播体操，丰富了陶瓷文化；2012年11月10日，组织了800名学生参加泉州市陶瓷文化生态旅游节十大项目之一的“快乐陶瓷”活动，展示了瓷都少儿的风采；2012年、2013年春季举办了两届校园陶艺节活动，让学生在“说瓷史、唱瓷歌、诵瓷诗、跳瓷舞、展瓷艺”等文艺表演中了解瓷文化；在“百人比设计、共追陶瓷梦，百人比手印、同育文明心，百人比拉坯、旋转见神奇，百人比泥塑、指尖展瓷艺，百人比彩绘、七彩画未来，百人比心愿、从小树理想，百人比习作、笔抒陶瓷情，百人进瓷厂、拜访传承人，百人陶瓷操、舞动瓷风采，百人亲子赛、窑火代代传”等竞赛活动中增强学瓷兴趣；在“为了理想，我们共同许下心愿”为主题的陶瓷心愿作品制作活动中播下陶瓷种子。学生在不同的平台上学习技能、展现风采，大大地提高了陶瓷教育的有效性。
3.注重宣传，打造陶艺特色的品牌。
学校实施陶艺特色教育三年多来，取得了累累硕果。学生创作的陶瓷作品有40多件在各级大赛中获奖；120多件作品烧制成瓷器，在陶瓷街“德化尚思小学学生陶瓷作品专卖柜”销售；1300多名学生获得了少先队大队部自设的特色章——陶瓷章。陶艺特色教育引起了新闻媒体的广泛关注，《中国教育报》《福建日报》《泉州晚报》《东南早报》等11家报刊做了宣传报道；中央电视台、福建电视台、泉州电视台等进行采访报道；记者专程前往学校录制了陶瓷特色活动专题节目，并在福建电视台公共频道播出；人民网、新华网等16家网站进行转载。学校先后承办了市美术研训会、省高中高级职称美术教师高级研修陶艺教学研讨会、全国非物质文化校园传承研究课题开题会；先后被评为全国特色教育先进校、省校园文化建设先进单位。
四、拓展延伸，与时俱进谱新篇
1.精心规划品瓷味。
德化县尚思小学是2010年9月新创办的县直小学，校园文化建设是一张“白纸”。学校充分发挥身处瓷都的优势，在楼梯的转台设计了以《三字经》《弟子规》《论语》为内容，以德化名瓷背景为衬托的文化用语；在楼道开辟了展示学生陶艺作品的陶瓷长廊；在陶吧设计了介绍陶瓷历史和名家名瓷的大型宣传画，绘制了以陶瓷生产流程为主线的陶瓷“清明上河图”；在操场建设了以匣钵为材料的陶瓷角。让学生在浓浓的“瓷味”中陶冶情操，激发爱瓷情感。
2.多管齐下练瓷能。
学校将陶艺教育与其他学科有机结合，让学生在各种各样的学习过程中感受陶瓷文化，体验陶艺乐趣，促进学生个性发展。让学生在摄影课中进瓷厂，拍摄陶瓷生产流程，展现美丽瓷都的风景；在美术课中设计造型，彩绘瓷器，描绘心中的陶瓷梦想；在书法课中在素瓷上刻字，既体验篆刻之艰难，又体验艺术之魅力；在作文课中挖掘陶瓷题材，富有真情实感地把学瓷过程中的艰辛与快乐倾注于笔端；在音乐课中唱《瓷国名珠》《陶瓷之梦》《放飞梦想的摇篮》等，陶冶爱瓷爱乡的情操；在体育课中学陶瓷操，潜移默化感受陶瓷生产各个环节的动作要领。通过这样全方位、多层面的体验、感受，每一个学生或多或少了解了一些陶瓷文化，掌握了一些陶艺技能。
3.出版书刊塑瓷魂。
给尚思小学每一个孩子播下一颗陶瓷心，种下一个陶瓷梦是我们的追求，也是我们的目标。为了把陶艺特色教育做大、做强、做细、做实，学校先后成功举办了两届校园陶艺节，出版了两期《尚思》陶艺特色专刊；更重要的是将实践中积累的经验，教学中收集的资料，调查中获得的信息进行整理，编写成校本教材《陶瓷》，从陶瓷历史、陶瓷成型、陶瓷装饰、陶瓷炼制、陶瓷鉴赏等方面系统地呈现出学习内容，做到内容生动有趣，图片清新活泼。全书图片来源于学生平时活动的情景，来源于学生自己做的夸张、卡通、幽默的陶艺作品，无疑为学生的学习注入了兴奋剂，增强了内驱力。
关键词：陶瓷喷墨打印技术；陶瓷喷墨墨水；专利
1 引言
随着计算机技术的发展，数字化技术在制造业领域中得到了广泛的应用。在此背景下，喷墨打印技术应运而生，喷墨打印技术是20世纪70年代成功开发出的一种无接触、无压力、无印版的印刷技术。它将墨水通过打印喷头上的喷嘴喷射到各种介质表面，实现了非接触、高速度、低噪声的图文印刷[1]。
在喷墨打印技术的基础上，陶瓷喷墨打印技术是将特殊的粉体制备成墨水（即陶瓷油墨）[2-4]，通过计算机控制，利用特制的打印机将配置好的陶瓷油墨以特定的图案直接打印到陶瓷基体（一般为生坯）表面上。而印刷在陶瓷基体表面上经过烧结后的陶瓷油墨，可以对陶瓷基体进行表面改性或表面装饰。由于陶瓷喷墨打印技术具有操作简单、可控性强、打印误差小等特点，因此，具有较好的应用前景。
2 我国陶瓷喷墨打印技术专利信息的总体分析
为了详细和深入了解我国陶瓷喷墨打印技术的专利技术现状与发展趋势，笔者对国家知识产权局中国专利数据库进行了检索，截止到2013年公开公告的专利数据，得到与陶瓷喷墨打印技术相关的发明与实用新型专利数据有42条，如表1所示。
2.1 陶瓷喷墨打印技术专利趋势分析
图1是我国陶瓷喷墨打印技术专利申请量的总体趋势。
从图1中可以看出，自1992年伊马治公司在我国申请了第一份关于陶瓷喷墨打印技术的专利后，有长达8年的专利空白期。之后专利申请量缓慢增大，近2年来，专利申请量突然爆发性增长。
2.2 陶瓷喷墨打印技术专利申请人分析
通过对陶瓷喷墨打印技术领域专利的申请人进行了分析，其中，陶瓷喷墨打印技术专利的前3位的专利申请情况如表2所示。进一步地分析各申请人所申请专利的细分领域，发现各申请人的专利申请侧重点不同，汤振华所申请的专利都属于陶瓷喷墨打印设备领域；广东道氏技术股份有限公司所申请的专利中，其中，3个专利属于陶瓷颜料领域，2个专利属于陶瓷油墨配方领域；而松下电器产业株式会社所申请的专利都是关于功能陶瓷（尤其是电子陶瓷）喷墨打印技术领域。
结合表1、表2可以看出，陶瓷喷墨打印技术专利申请量最多的地区是我国的广东省，共有24项。而国外在我国申请陶瓷喷墨打印技术专利的有日本、美国、意大利、法国等，说明这些国家在陶瓷喷墨打印技术领域中占有较大的优势。
3 我国陶瓷喷墨打印技术专利的发展状况及实例分析
3.1 陶瓷油墨专利发展状况及实例分析
陶瓷油墨一般由在烧成处理后起表面改性或表面装饰作用的特殊粉体、溶剂，以及各种添加剂组成，关于陶瓷油墨的专利有25项。
1992年，法国的伊马治公司申请了我国首个关于陶瓷油墨的专利，专利名为“用于标记或物品装饰，尤其是陶瓷装饰的墨水”，申请号为92104899.8。该墨水的组成为：一种或多种在溶剂中可溶金属盐0%～40%、一种或多种溶剂0%～40%、一种或多种有机染料0%～5%、聚合物0%～10%。2000年，美国费罗公司申请了通过喷墨印刷机对物品釉面表面装饰的4种独立的油墨的专利，专利名为“用于陶瓷釉面砖（瓦）和表面的彩色喷墨印刷的独特的油墨和油墨组合”，申请号为00818261.2。第一种油墨包括用于生成蓝绿色的可溶性的钴配合物；第二种油墨包括用于生成洋红色的可溶性金配合物；第三种油墨包括用于生成黄色的可溶性的过渡金属配合物；第四种包括用于生成黑色的可溶性钌配合物。2001年，费罗公司申请的另一份专利中，限定了装饰陶瓷基体浆料的粘度，在0.01～20000mPa·s之间。
2005年，日本的松下电器产业株式会社申请了名为“喷墨打印用墨水”的专利，申请号为200510078050.2，并阐述了改喷墨打印用的墨水，具有粉状体、树脂和溶剂，其中，粉状体的粒径在0.001～30μm之间，比重在1.0以上的导电性粉状体、介质粉状体、玻璃粉状体、陶瓷粉状体、金属粉状体、电阻粉状体、磁性粉状中的一种或2种以上混合的粉状体。
2006年，台湾的财团法人工业技术研究院以及中国制釉股份有限公司，联合申请了名为“高色浓度微细化无机颜料、其制法及无机颜料墨水组合物”的专利（申请号为200610106160.X），该专利中的颜料被研磨至次微米或纳米粒径，然后被分散到溶剂中制成墨水组合物。
3.2 陶瓷喷墨打印设备专利发展状况及实例分析
关于陶瓷喷墨打印设备的专利有11项，但都是关于陶瓷喷墨打印非重要的设备。如：日本在2005年申请了发明专利电子元件的制造方法（申请号为：200510078049.X）。本发明提供一种喷墨装置、喷墨墨水及使用该喷墨装置和喷墨墨水的电子元件制造方法。使用具有墨水循环功能和墨水分散功能的喷墨装置，将使用的墨水根据需要再分散，在经由管子向墨水回收容器输送途中，将一部分墨水送至打印喷头，在被印刷体表面上形成规定的图案，即使为容易沉淀、缺乏打印稳定性的墨水，由于在墨水容器内根据需要将墨水进行再分散，故可以防止墨水的沉淀或凝集，不会堵塞喷墨用的打印喷头或墨水喷出口，从而能够实现稳定的喷墨打印，并能够以高成品率且稳定地制造电子元件。
2011年，广东金意陶陶瓷有限公司，申请了一种用于摇匀陶瓷印刷墨水的振动装置，申请号为：201120157324.8。本实用新型涉及陶瓷印刷墨水摇匀技术领域，特别涉及一种用于摇匀陶瓷印刷墨水的振动装置，公开了一种用于摇匀陶瓷印刷墨水的振动装置，其包括滑槽、摇墨盘、电机。它采用了振动装置摇墨代替现有人工摇墨的方式，节省了大量的人力及成本，且摇墨盘的摆动速度可以根据需要进行调节，满足生产的各种加墨需要，并且该振动装置一次可摇6瓶墨水，大大提高了工作效率。同年，广东金意陶陶瓷有限公司还申请了一种陶瓷喷墨印刷设备的皮带清洁装置，申请号为：201120156512.9。
汤振华申请了多项实用新型专利，如：一种陶瓷打印机墨水加热系统，申请号为：201120210397.9；一种陶瓷打印机墨水循环系统，申请号为：201120210407.9；一种陶瓷打印机搅拌式一级墨盒，申请号为：201120210405.X；一种打印机负压供墨系统，申请号为：201220197272.1等专利，他是陶瓷喷墨打印设备专利申请最多的个人。
3.3 陶瓷喷墨打印工艺专利发展状况及实例分析
2002年，日本松下电器产业株式会社，申请了电子元件的制造方法及其制造用材料，申请号为：02800730.1。本发明在陶瓷毛坯片或陶瓷毛坯片叠层体、或未进行烧结的陶瓷部件等的陶瓷基片上形成烧失性衬层，通过该烧失性衬层来改善未烧结的陶瓷部件对于墨水这样低粘度墨的附着性，可防止墨的浸渗、流淌及厚度不均等发生，从而形成高精度的喷墨图形。另外，该烧失性衬层在电子元件的制造过程中的烧结工序中，将被烧掉，因此不会对电子元件的可靠性产生不良影响。另外，通过多次反复地进行此道工序，很容易制造出具有复杂形状的三维结构体。
2006年，钟家欣、刘德勤发明了陶瓷砖凹凸表面装饰设备及利用该设备的装饰方法，申请号为：200610035939.7。本发明公开了一种陶瓷砖凹凸表面装饰设备，包括输送线，其特征在于，所述输送线的工作平台上方至少按秩序设置一组进行分色套印陶瓷色釉料的喷墨打印机、撒粉机及吸尘机。其装饰方法是：在陶瓷砖凹凸表面或承印材料上，用喷墨打印机喷胶水、撒粉机撒色釉料，以及吸尘机吹吸去未粘附的色釉料。本发明利用打印机的数码成像技术，将陶瓷色料间接、分次的转移到陶瓷砖凹凸表面上，无需制版、转产快，克服了用陶瓷色料制造喷墨打印墨水难度大的缺陷，具有经济效益高、效果好等优点。
2010年，华东理工大学、乌海市海美斯陶瓷科技有限公司申请的轻质节能仿天然石材的陶瓷装饰材料及其制造方法，申请号为：201010584990.X。本发明的陶瓷装饰材料，由轻质陶瓷基体材料、色粉颗粒料、喷墨打印陶瓷墨水和有色熔块干粒构成，其具体步骤为：
（1） 制备轻质陶瓷基体造粒料；
（2） 制备色粉颗粒料；
（3） 制备有色熔块干粒；
（4） 压制成形；
（5） 干燥；
（6） 喷墨打印；
（7） 撒有色熔块干粒；
（8） 在辊道窑中烧结，获得所述的陶瓷装饰材料。
本发明的陶瓷装饰材料的优点是：仿石效果逼真、传热系数小、保温节能，以及具备优良的力学、耐候和隔音性能及防腐、阻燃、防潮的功能。在其制备方法上，通过控制工艺可调整产品的规格、形状、尺寸和厚度，控制产品孔径的大小、密度等指标，从而得到不同的轻质节能仿天然石材的陶瓷装饰材料，可适合不同用途的需要。
4 结论
近几年来，我国陶瓷喷墨打印技术进入快速发展的阶段，研究方向主要集中在陶瓷喷墨油墨的研制上。而在陶瓷喷墨打印设备，以及陶瓷喷墨打印工艺方面的研究较少。但我国广东省是陶瓷喷墨打印技术研发最多的地区，专利数量也最多。由于陶瓷行业需求的强力拉动，因此，喷墨的前景是不可估量的。
参考文献
[1] 黄惠宁，柯善军，孟庆娟等.喷墨打印用陶瓷油墨的研究现状及
其发展趋势[J].中国陶瓷工业，2012（19）：27-35.
[2] 蔡晓峰.喷墨打印技术与陶瓷墨水的制备[J].佛山陶瓷，2006（7）：
35-37.
[3] 韩复兴，范新晖，王太华等.浅析陶瓷墨水的发展方向[J].佛山陶
瓷， 2011（6）：1-3
多铁性材料是指在一定温度范围内同时存在铁磁序和铁电序或铁弹序的体系。近年来，由于铁磁序和铁电序共存耦合而产生的某些新功能，如磁电效应、磁介电效应使多铁性材料蕴含着广阔的应用前景，如具有记忆功能的存储器、磁转换器和电容-电感一体化传感器。
这些巨大的潜在应用价值，使多铁性材料逐渐成为人们关注的焦点。然而，同时具有铁磁序和铁电序的多铁性化合物非常稀少，且绝大多数已发现的多铁性材料的磁电耦合特征，只有在特定的环境下才能表现出来，如低温。现有的多铁性材料，虽然能同时显示铁电序和铁磁序，但磁性太弱，难于应用到实际器件中。因此发现一种室温下能同时展现出较强的铁磁性和较大的铁电性并具备一定磁电耦合效应的单相多铁性化合物，将具有里程碑式的意义。
我们发现，六角M-型铁氧体正好具备这些功能，这为多铁性材料在新型电子器件中的应用提供了契机。我们将在此文中展示六角M-型钡铁氧体的多铁性及其磁电耦合效应。
首先，我们通过先驱聚合物法制备了La0.1Ba0.9Fe12O19粉体，然后将这种粉体压片，再在一定的温度条件下将片状体烧结成陶瓷。在室温条件下，通过对La0.1Ba0.9Fe12O19陶瓷的铁电特性研究发现，当在这种陶瓷片状物上加不同幅度的外加电场后，可以观测到La0.1Ba0.9Fe12O19清晰的电滞回线，其剩余极化强度和矫顽电场强度分别是9.6?C/cm2和 0.86 KV/ m。同时，La0.1Ba0.9Fe12O19也展现出清晰的磁滞回线，其剩余磁极化强度和矫顽磁场强度分别为25.04 emu/g和892.06Oe。之前发现的BiFeO3陶瓷的剩余磁极化强度和矫顽磁场强度分别是0.1emu/g和200Oe，比La0.1Ba0.9Fe12O19小了320倍。这说明我们制备的La0.1Ba0.9Fe12O19陶瓷与BiFeO3陶瓷相比铁电性能相当，但铁磁性却有了质的进步。
由于在室温条件下铁电性和铁磁性同时共存于La0.1Ba0.9Fe12O19陶瓷中，显示了La0.1Ba0.9Fe12O19陶瓷具有多铁性特征。然而，进一步实现其磁电耦合效应，才能使该材料应用到实际的电子器件中去，这也是我们研究多铁性材料的意义所在。
然而迄今为止，在纯相的BaFe12O19和PbFe12O19化合物中并没有观察到磁电耦合效应，那么通过镧掺杂后，这种磁电耦合效应会不会出现在六角铁氧体中呢？带着这个问题，我们设置了一个磁电耦合测量装置，让一个2500Oe外加磁场作用在样品的两面，然后采用测量输出其极化电压而建立一个磁电感应函数。测量的过程是在一个ZT-IA型标准铁电测试系统上完成的，我们将样品放在这个测试系统的平台上，然后将测试设备的外部输入电压调为零，将它的磁场感应极化电压从ZT-IA测试系统中输出并且在示波器上显示出来。
通过这个测试系统，我们在样品上施加一个强度为2500Oe的磁场，很快一个磁场驱动电极化的磁电滞回线（P-M）就会出现在示波器上，将数据输出后，就可以得到图1所示的磁电耦合效应图。
我们可以看出，这是一个经典的磁电滞回线（P-M）；当输出极化电压靠近矫顽电场时，极化电压就会表现出剧烈的变化。在高场区域极化电压会接近饱和值，其值为0.28?C/cm2，剩余极化强度值为0.23?C/cm2。在固态材料中，磁场产生于电子的自旋，其主导力量是静电库伦相互作用；当一个外加磁场作用在铁酸钡镧陶瓷样品上时，磁场就会触发相对的自旋-轨道耦合，从而引发电荷和自旋之间的耦合；这种耦合会驱动电子运动，运动的电子会诱发产生一个电场；这个诱发的电场就如同一个外加电场，它会在铁酸钡镧陶瓷的内部驱动电极化，产生极化电压，经输出后就形成了一个如图1所示的标准电滞回线，即一个外加磁场取代电场驱动产生了电极化。
这表明，室温条件下，较强的磁电耦合效应存在于铁酸钡镧陶瓷中。这为磁场驱动的铁电记忆元件提供了技术基础。
一、传统乐器与瓷乐器
我国的传统乐器种类繁多，在周代时产生了根据制作乐器的不同材料分“八音”，分别是：金、石、土、革、丝、木、匏、竹八类，其中的土类就仅是指陶制乐器，埙、陶笛、陶鼓等。其中文物史料记载，最早是陶瓷乐器是西安半坡村出土的文物，新石器时代的原始陶瓷乐器?―陶制口哨，也就是现代陶埙的雏形，当时只是用来作为诱捕鸟兽的工具，后到殷代出现了五孔陶埙，汉朝出现了六孔陶埙，经过漫长岁月的洗礼，陶瓷的乐器种类也在源源不断地增加，而乐器的最初功能也发生了巨大的变换，由开始的实用价值转为美学的观赏价值，粗糙的陶制作转化为精细的瓷制。
而提起精细的制作瓷工艺，首先想到的就是景德镇。有一句经典的话来形容景德镇的瓷质――“白如玉、明如镜、薄如纸、声如罄”，其中的瓷声如罄就是形容用手指轻弹瓷器时，发出的“叮”的一声脆响，有如乐器奏出的优美罄声，扣人心弦。而在景德镇瓷乐器上，就是采用传统的制瓷工艺，使用优良品质的瓷土，并按专业制瓷的技术要求精制而成的瓷乐器，这样的瓷乐器可以演奏出的清新悦耳的歌曲，比传统乐器更具特色。
二、瓷乐的美学价值
（一）美在观赏
观赏的要点就是陶瓷乐器的独特设计，而设计就是使物体保持其特有的形象或者创造物体的形象，而景德镇瓷乐器主要材料是具有特色的高岭土，坯体不仅具有柔软性还具有可塑性，运用多种塑造手段组合成型，使得陶瓷乐器的种类繁多。同时，大部分的陶瓷装饰的方法都能运用到陶瓷乐器的设计上，可以从这几个方面来描述：
首先是颜色，大部分景德镇瓷乐器都是采用青花色，青花属于釉下彩，含氧化钴的钴矿为原料，在陶瓷坯体上描绘纹饰，再罩上一层透明釉，经高温还原焰一次烧成。钴料烧成后呈蓝色，具有着色力强、发色鲜艳、烧成率高、呈色稳定的特点独特的青花色更能体现一种质朴、含蓄、自然之美。
其次是造型，可以分为传统乐器造型类、具象雕塑类和抽象变形类。传统乐器造型类目的是为演奏的效果服务，重在实用性，不讲究过多的艺术变化。例如，瓷笛、萧等。具象雕塑陶瓷乐器是指以人物、植物等自然界中的客观事物的形态而制，从而具有可识别性。例如，青瓷鸟形埙。抽象变形陶瓷则是体现现代的风格，时代感的瓷唢呐等.
最后是图案，运用了元代青花缠枝花卉为主，以新意的方式吸引人们的目光，在装饰的技法上常见的是中国陶瓷装饰的技法印花，用刻有装饰花纹的印模，在坯体尚未干透时模印于坯体之上，伴有朵花、草叶、条纹母体的单独纹样的均衡式带状或图形图案或构图的模印装饰，使图案浑然天成赏心悦目。
（二）美在运用
陶瓷乐器与传统乐器的最大区别就在于原料和工艺运用，声学物理数据和陶瓷工艺相结合，由制瓷师挑选优质的瓷土，手工制成薄厚均匀的胚胎，经过1800℃高温烧制，反复试验，不光造型要求准确，音质也要纯正，有时候上百的成品中得优质的成品，才能生产出一整套极具表现力的陶瓷乐器。正因为严格的制作才使得各种乐器的运用多样化使得每种陶瓷乐器都有自身的独特魅力。相比于传统乐器运用，其音准不易受太天气影响，不易变形，不易变音，具有音质纯正优美，音域音量适中和音准校定后不受气温影响而较稳定的特点。而且每一种乐器都有自己的声音与表现力，这是由不同的频率震动产生。
从制作上比如说瓷瓯，虽然其造型小巧，外形构造梯形，51个音节分别由大小相同厚薄相似的51块瓷盘排列组合而成，并按照六律六占律次序规整的摆放方式，使得音域达到四个八度，不但能演奏慢的五声，也能演奏快的七声。而另外一种瓷编钟是将大小不等的三十八个钟按四个音的区域来排列，自上而下的音高递减的排列，高音高亢，低音深沉。
从音色来说，瓷箫的音色低沉、悠远，适合演奏哀愁思念情绪的歌曲；瓷笛笛子清脆动听，犹如银铃；瓷鼓声如洪钟，瓷埙如泣如诉；瓷二胡委婉悠扬，以及打击乐器瓷瓯、瓷编磬、瓷管钟的叮咚悦耳，如高山流水，如深谷鸣风，教人神清气爽。各种陶瓷乐器高低音相互呼应，层次分明，所以驾驭任何歌曲都游刃有余，使得曲风清新、悠扬婉转，引人入胜，正所谓“锦城丝管日纷纷，半入江风半入云。此曲只应天上有，人间能得几回闻？”
（三）美在创新
世界上首支瓷乐队在江西省景德镇诞生，在热播的快乐大本营A20100529期中，匠心独运地用景德镇特有的青花瓷乐器，演奏青花瓷这首歌曲，惊艳了全场，观众们深深地被其天籁之音折服，不仅让全国的人民感受到青花瓷的清秀隽永，还展示了现代歌曲和中国传统文化的火花碰撞，在民族传统文化与地方特色文化相融合的同时匠心独运。同时，这只青花瓷乐队，如今在景德镇古窑民俗博览区内，是中国一绝，并且多次在博览会上与中外的演奏，其中就有“茉莉花”、“阿里山的姑娘”、“东方红”、“青花瓷”等耳熟能详脍炙人口的曲目，同时古朴的乐器造型与清一色穿青花瓷旗袍的女子配合，就像一幅清新的图画，演奏技法的娴熟自然，面容姣好的女子，静态和动态的完美结合，音乐与陶瓷的工艺完美的结合，带个人们视觉上的双重震撼。
这里不得不提起演奏的青花陶瓷乐器有瓷瓯、瓷磬、瓷笛、瓷箫、瓷埙、瓷管钟、瓷编钟、瓷腰鼓、瓷唢呐、瓷胡琴、瓷方响、瓷高胡以及小型打击乐器十三个品种（18件套），形成的一套瓷系列的瓷器。这套乐器首先在99昆明世博会上亮相，引起强烈反响，随后中央电视台、新华社、人民日报等30多家新闻单位报道了这一成果，而且这也是世界上首创。
三、当代景德镇陶瓷乐器发展
