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全球陶瓷基板市场稳步增长，预计到2029年销售额将达2，563亿美元，年复合增长率（CAGR）为26.0%。氮化硅陶瓷基板在产品类型中占据主导地位，2022年市场份额达到90%。汽车行业在2022年应用份额约为69%。AMB/DBC陶瓷基板的检测是其中关键环节。
AMB是DBC技术的延伸，DBC和AMB基板的主要区别在于制造工艺。DBC基板采用DBC工艺，将铜箔烧结到陶瓷基板上。而AMB基板则使用AMB活性钎焊技术，制造工艺更加复杂。AMB工艺制备的陶瓷基板具有更高的热导率、更强大的铜层结合力和更小的热阻、更高的可靠性。陶瓷材料性能评估包括外观、内部缺陷检测、力学性能、热学性能、电学性能、封装性能和可靠性测试。
超声SAM检测，即《水浸超声扫描显微镜》，是一种检测工件内部微小空洞和缺陷的设备。这种设备由Hiwave和伍自主研发，能够以微米级的高精度对工件进行超声波扫描数字化扫描成像。在陶瓷基板行业，它为内部缺陷检测提供了创新的无损检测工具。
超声波扫描显微镜检测原理基于超声波的反射特性。超声波探头发射超声波束，通过耦合介质进入工件内部。当超声波遇到材料界面时，发生反射，探头接收反射回的超声信号，通过分析接收到的超声能量的大小与时间来评估焊接面的质量。
以DBC陶瓷基板为例，DBC直接键合铜工艺在高温下将氧化铝和铜板结合，但即使如此先进的技术，结合面仍可能含有微小气泡。在后续使用中，产生的热量会导致气泡扩大，从而影响产品性能。
超声SAM设备在检测各种陶瓷材料内部超声图像时，能够精准地识别缺陷位置。该设备具有检测精准、缺陷分辨力高、成像直观、检测材料范围广、支持分层扫描和断层扫描的优点，能够对缺陷进行定性定量分析，如缺陷面积、占比等。适合检测陶瓷材料中的空洞、裂纹、气泡、夹杂、分层、焊接、粘接、电镀空穴等缺陷。
在我们生活有不免有用到瓷器的也有用到陶器的，那陶器与瓷器的区别是什么呢？下面为你介绍。
一、陶器与瓷器的区别
陶器与瓷器的区别在于，一使用材料;二烧成温度，二者缺一不可。陶器可以使用包括瓷土在内的各种矿物粘土制作，烧成温度较低，多在700—1000℃之间，胎体基本烧结，不再遇水分解，但气孔率和吸水率较高。在显微镜下观察胎体，极少存在玻璃相莫来石结晶体，换句话说就是没有瓷化，敲击之声较沉闷。而瓷器使用的是氧化铝含量较高的瓷土即高龄土烧制。瓷器的烧成温度至少在1100℃以上，胎质基本瓷化，显微观察有大量莫来石结晶体存在，气孔率和吸水率较低，敲击之声清脆。西方学者还将胎质内的铁含量的多寡作为陶器与瓷器的判定标准，他们认为陶胎含铁等金属杂质较多，颜色较深。瓷胎含铁量较少，颜色较白。笔者则不这样认为，含铁多少并不影响瓷器的性质，只是审美取向不同而已。以宋代五大名窑为例，汝、官、哥、钧、定都曾是皇室御用瓷器。其中前四种都属青瓷产品，胎质的铁含量都超过了西方人所认为瓷器标准，只有定窑属白瓷，胎质的铁含量较低。
陶器与瓷器的区别不在于有釉没釉，陶器可以有釉，如汉代琉璃釉器(俗称：汉绿釉)、唐代五彩琉璃器(俗称：唐三彩)等等。瓷器也可以无釉，如白瓷素胎器，由于质地洁白细腻，所以没有人会把它看成陶器。其实商周至战国时期我国南方地区采用瓷石生产的所谓硬质陶器，其胎质已经达到瓷化程度，敲击之声清脆悦耳，也应当属原始瓷范畴。
二、 陶器
陶器，是用黏土或陶土经捏制成形后烧制而成的器具。陶器历史悠久，在新石器时代就已初见简单粗糙的陶器。陶器在古代作为一种生活用品[1] ，在现在一般作为工艺品 收藏。
塑形方法
陶艺家最基本工具是他们的手，但亦因为陶器制造历史的长期演化而发展出其他附加工具，包括陶轮及转盘、塑形工具(拍板、垫石、泥抹)、滚筒工具(轮盘、泥板机、压辘)、切割/镂空工具(刀、开槽工具、布线)及修整工具(磨光石、木锉、麂皮)。
1、手工或手筑
这是最早、最个人化及直接的塑形方法。陶器可以利用盘绕的黏土、平坦的黏土厚片、固体球状的黏土或是以上三种互相组合再用手去构成。部分手筑器皿常常会用泥浆或泥釉(松软的水及黏土的混合物)结合起来。手筑是一个缓慢及比拉坯更平缓的方法，但它会给陶艺家对陶器的大小及形状有更高程度的控制。虽然对于有丰富经验的陶艺家来说，要制作一模一样的手工陶器并不困难，但拉坯的速度及重复性令它作为精确制造合适的一整套物品例如餐具更为适当。部分陶艺家认为手工制作有助完全使用想像力去创造独一无二的艺术，但亦有其他陶艺家认为拉坯陶艺的自发及直接性是他们的灵感来源。
2、陶轮
把黏土球放在转盘中心上，称为轮头，陶艺家以棒或脚力推动(脚动拉坯机或踏板轮)或可变速的电动机。通常一个称为拉坯底板的胶制、木制或熟石膏制的碟会放在轮头上，接着黏土球会抛在拉坯底板而不是轮头上，这样做可以使成品与拉坯底板一同移除而不令成品变形。
在拉坯的过程中，陶轮会高速转动，而黏土球被按、挤及慢慢地往外拉而成为一个空洞形状。第一步往下及往内按著粗糙的黏土球直到完美的旋转对称，是需要掌握的技术中最重要及最困难的;接着步骤依次序为"开孔"，即在黏土球中制造出中央的空洞;"铺设地板"，即在器皿中制造平坦或圆形的底部;"投掷"或"拖拉"，即把外壳靠拢及塑形至相同阔度;"修整"或"翻转"，即移除多余黏土去修整形状或制造脚部。
陶轮虽然通常会用作制造个别陶器，但是它亦可以用来大量生产。陶轮制作需要陶艺家有一定的技术，但一个熟练的技工可以在一天的工作中制造完成接近完全一样的碟、花瓶或碗。因为陶轮本身与生俱来的限制，它只可以用为制作在一个纵轴上径向对称的陶器。这情况可以用压印、膨胀、雕刻、制作凹槽、琢面、V型切开及其他方法令陶器在视觉上更为有趣。通常拉坯而成的陶器会利用手工技巧再进一步以加上手柄、盖子、脚部、壶嘴及其他功能方面作改造。
3、旋压成形法
此方法在陶轮上进行，令陶器固定形态所需的时间减少。覆旋压是把塑形工具与石膏模上，仍然在建构中的黏土块接触的方法。覆旋压工具塑造一面形状而石膏模则塑造另一面。覆旋压只会用作制造平面陶器，例如碟，但另一技巧仰旋压则会用在空心陶器，例如杯。覆旋压与仰旋压至少由18世纪开始已经用作陶器的制作。在大型工厂制作中覆旋压与仰旋压通常会自动化，令一些半熟练工人可以进行操作。
4、辊头旋坯机
此机器用于在转动中的石膏模上对陶器塑形，如覆旋压与仰旋压一样，但有一个转动的塑形工具而非固定的。此转动的塑形工具是一个浅锥体，与陶器有同等直径，形状造成和成品的其中一边一样。陶器用此方法便可以依靠相对缺乏技巧的工人在一分钟制成十二件的速度下工作，而这速度与成品的大小有关。辊头旋坯机的使用如今在全球工厂已经是十分普遍。
5、冲压机
这是一个塑造餐具及装饰器皿的工业过程，方法是挤压一团预备好的黏土进入由两个有孔模具组成所需形状的空间。在加压后，会从有孔模具注入压缩空气去释放已成形的陶器。
6、干压法
此方法把半干及粒化状态下的黏土压入一个模具。有高压水泵入的有孔压铸模把黏土压入模具。成为粒状材料的黏土由喷雾干燥制成，其制成品既幼细且具流动性，水分在百分之五至六之间。此方法在制造瓦片中被普遍采用，而碟的制造亦慢慢转用此方法。
7、铸浆成形法
铸浆成形法常用在大量生产陶瓷上，亦最适合用在不能用其他方式塑形的陶器上。把水与坯体混合后制成泥釉，再倒入高吸水性的石膏模中。泥釉的水份吸入模中，留下一层坯体包裹内部表面及形成内部形状。多余的泥釉被倒出模外，接着模会被打开，其内里的物件会移走。注浆成型在浴室用品的制造中十分常用，而它亦用于制造细小的工艺品，例如复杂精细的雕像。
通过以上介绍的陶器与瓷器的区别及陶器的介绍，视乎陶瓷看起来更精美，不过各有所爱，你更喜欢那一个呢？
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近年来，新出现的化学材料大致可分为三类：金属、陶瓷和聚合物。由于具有更好的高温强度、重量轻、磨损率低和硬度高的特性，陶瓷成为广泛应用的首选材料。氧化铝是工程陶瓷家族中应用最广泛、最具成本效益的材料之一。
它是最硬的材料之一，其硬度为莫氏硬度十分之九，仅次于金刚石。它具有很强的离子原子间键合，提供了其著名的材料特性。低导热率、较高的热膨胀系数和显著的化学稳定性等固有特性使其成为陶瓷材料的合适选择。
然而，较低的断裂韧性限制了其承载能力，这是其主要缺点。与氧化铝一样，氧化锆也是用途最广泛的耐火陶瓷氧化物之一。优异的耐腐蚀性、强度、韧性和化学惰性特性使其成为远高于氧化铝熔化温度的陶瓷化合材料。
它需要稳定以避免在应力条件下破裂。它具有三种多晶型：单斜晶型、四方晶型和立方晶型。随着加热温度的升高，相从单斜氧化锆转变为四方氧化锆，伴随着近5%的体积变化。冷却至室温时，氧化锆的四方相转变为单斜相，体积膨胀近3％～5％。
如果施加任何应力，室温下稳定的氧化锆四方相，会通过吸收施加在其上的能量，而将其相转变为单斜相，并扩大其体积，并阻止裂纹进一步扩展，这称为应力诱导氧化锆相变。通过应用这种相变机制，它提高了化合材料的断裂韧性，这通常被定义为增韧机制。
为了在室温下保持四方相，氧化锆的晶粒尺寸必须小于临界转变尺寸，低于该尺寸就不会发生相变。ZrO2的相对分布和亚稳四方相中保留的ZrO2的体积分数也是化合材料断裂韧性增加的原因。
更细的粒径增强了Al2O3和ZrO2颗粒的均匀分布，以及ZrO2的四方相保留可能性粒子。另一方面，在有过稳定的情况下，相变所需的应力可能高于断裂韧性。这就是断裂韧性会降低的原因。
因此，本实验过程中未使用稳定剂。同时增加ZrO2的体积百分比，降低了四方ZrO2保留的百分比。因此，需要添加最佳量的ZrO2以获得最大的所需性能。先前的研究发现，ZrO2的单斜相和四方相的混合物，为氧化锆增韧氧化铝（ZTA）提供了最大的断裂韧性。
为了克服氧化铝陶瓷的缺点，氧化铝-氧化锆（AZ）陶瓷化合材料在过去二十年中得到了广泛的探索。在这些化合材料中，氧化铝的硬度很高，氧化锆的韧性很好。氧化锆增韧氧化铝（ZTA）因其突出的机械性能而受到广泛研究。
在这项研究中，将通过改变不稳定氧化锆的体积百分比来优化成分，以获得最大的断裂韧性、显微硬度、弯曲强度和密度。为了获得适当的输出，采用传统的粉末压实方法来制备样品。
使用无水乙醇作为液体介质，在罐磨过程中均匀混合原料粉末。通过将烧结时间和温度保持在恒定水平，对样品的所有成分都遵循烧结时间表。陶瓷化合材料可以用来替代其他传统陶瓷化合材料，而不是成本有效的。
首先将适量的粉末原料放入聚丙烯锅中。无水乙醇用作湿磨的溶剂介质。为了使粉末均匀混合，通过电机驱动的研磨机，以氧化钇稳定的氧化锆球作为研磨介质继续进行24小时罐磨。然后将混合物在真空烘箱中在100°C下干燥24小时。
将干燥的混合物在研钵中研磨，以实现更均匀的混合，并添加5%PVA溶液作为粘合剂以提供样品的生坯强度。之后，使用UTM在210MPa下将混合混合物单向压入圆盘（直径10mm）120秒。
在高温加热炉无压条件下以5°C/min的加热速率在1580°C下加热2小时，将绿色样品在烘箱中在100°C下干燥24小时以去除所含水分。烧结期间，在600°C下保持一段时间，以完全去除样品中的粘合剂。
使用X射线衍射仪(XRD)和CuKα辐射(λ=1.54?)技术对烧结表面进行晶相鉴定。扫描速度为2°/min，2θ值范围为20°～70°。
通过扫描电子显微镜（SEM）研究样品的微观结构。将抛光后的样品在溅射装置中溅射铂涂层2-3分钟，使表面导电。通过SEM以二次电子（SE）模式在20KV加速电压下观察样品。
氧化铝和氧化锆的平均晶粒尺寸是通过使用线截距法从显微结构测量的。按照Garvie的方法研究了热力学稳定的m-ZrO2和t-ZrO2相的保留。
报告显示了烧结化合材料的密度和孔隙率，随氧化锆含量体积百分比的变化。氧化锆的值是从六个颗粒中发现的数据平均值。可以看出，烧结体的密度随着氧化锆含量的增加而增加，而孔隙率随着氧化锆含量的增加而降低。
这是由于在氧化铝(3.97g/cm3)基质中，添加了更致密的氧化锆(5.68g/cm3)。当Al2O3基体中添加0vol%的ZrO2时，样品的密度为发现理论密度的97.2%，而在添加20vol%ZrO2的情况下，密度增加至理论密度的99.2%。
纯氧化铝的孔隙率为2.8%，但在氧化铝基体中添加20vol%ZrO2时，由于化合材料中孔隙的去除，孔隙率降低至0.8%。这意味着，当将20vol%的ZrO2掺入到可以在1580℃下烧结2小时的氧化铝基体中时，形成高密度和较少孔的结构。
烧结研究材料的维氏显微硬度，与氧化锆体积％的函数关系，可以根据孔隙率和晶粒尺寸来描述。ZTA化合材料的硬度随着氧化锆的添加而降低，尽管最初当氧化锆含量高达5vol%时硬度略有增加。
因为氧化锆的硬度比氧化铝低。所以，随着氧化锆含量的增加，硬度总体呈下降趋势。从SEM分析可以看出，随着氧化锆的添加，氧化铝的晶粒尺寸减小，但在氧化锆含量较低至5体积％的情况下，该速率非常显着，之后几乎呈线性。
另一方面，随着向氧化铝基体中添加量的减少，氧化锆的晶粒尺寸增大。由于ZTA化合材料中氧化锆晶粒的粗化和随后孔隙的形成，随着氧化锆含量的增加，烧结材料的硬度会降低。人们注意到，晶粒尺寸的突然减小，对显微硬度值有显着影响。
化合材料的弯曲强度和断裂韧性，随着氧化锆添加量的增加呈线性增加，直至10vol%，然后下降。这是由于氧化锆的晶粒尺寸随着氧化锆含量的增加而线性增加。
晶粒尺寸的增加提高了相变的可能性，从而提高了强度和韧性。对于纯氧化铝，获得的最大弯曲强度为425.23MPa，最大断裂韧性为3.95MPa1/2。对于含有不稳定氧化锆的化合材料，最大弯曲强度(495.8MPa)和最大断裂韧性(8.54MPam?)
结果发现，随着ZrO2的添加，单斜相(m-ZrO2)增加，同时t-ZrO2保留率降低。，但是对于ZrO2添加，t-ZrO2保留显着降低。因此，由于存在大量m-ZrO2和少量t-ZrO2，?含有10vol％以上不稳定ZrO2的ZTA化合材料的弯曲强度和断裂韧性降低。
粗氧化铝的XRD图案，证实了α-氧化铝（刚玉）的存在。α-氧化铝是含有菱面体结构的氧化铝中最稳定的结晶形式。从平面(104)、(113)和(116)获得三个主要特征峰，2θ值分别为35.11°、43.32°和57.48°。
获得的氧化铝微晶尺寸为23.39，主要特征峰是从平面(?111)、(111)和(022)获得的。通常，氧化锆在室温下保持单斜晶相。该相在高达1170°C的温度下保持稳定。高于1170°C，单斜氧化锆转变为四方氧化锆，然后在2370°C转变为立方相。
在1580°C下烧结的氧化铝圆盘的XRD图案。与原始氧化铝一样，该相被ICDD00-089-7717鉴定为α-氧化铝（刚玉）。在2θ值35.14°、43.36°和57.51°处获得了三个主要特征峰，这几乎与原料氧化铝的特征峰相似。但峰强度明显高于原料氧化铝的峰强度。
所得氧化铝的微晶尺寸为32.48nm，也大于原料氧化铝的微晶尺寸。α-氧化铝（刚玉）、单斜氧化锆（m-ZrO2）和四方氧化锆（t-ZrO2）的相分别通过ICDD00-089-7717、ICDD00-037-1484和ICDD01-072-7115鉴定。
在高温下，m-ZrO2转变为四方相（t-ZrO2），但在冷却过程中，一些ZrO2由于周围存在强氧化铝基体，相保持四方形式而不是单斜相。氧化铝-氧化锆化合材料强度和韧性的提高是由于ZrO2的四方相向单斜相转变产生的体积膨胀和剪切应变所致。
在本研究中，使用不稳定的ZrO2和少量烧结助剂制备了ZTA陶瓷化合材料。ZrO2颗粒主要是嵌入刚玉中的四方相(α-Al2O3)。t-ZrO2的主峰尖锐且高。含有5vol％ZrO2的化合材料的t-ZrO2相保留率几乎为79％，表现出良好的稳定性。
经证实，由于周围存在硬质氧化铝??基体，四方相在室温下保留为亚稳相，该相对于通过相变增韧机制提高断裂韧性起主要作用。
先前的研究工作表明，当化合材料中ZrO2的量减少时，四方相的分数增加。如果四方相过度稳定，则裂纹尖端周围的高应力区域中，转变所需的应力可能高于断裂应力。结果，化合材料的弯曲强度将变低。
相对较暗和大颗粒是Al2O3，而明亮（白色对比）和小颗粒是Al2O3。颗粒是ZrO2。Al2O3和ZrO2晶粒在每种成分中都相当均匀，并且ZrO2晶粒分布在整个氧化铝基体中。
ZrO2的添加在氧化铝晶粒周围产生钉扎效应，并阻碍烧结过程中氧化铝晶粒的生长，即使对于最低氧化锆含量也是如此。添加至多10体积％的ZrO2，防止氧化铝晶粒生长而不形成ZrO2团聚。
本研究还表明，ZrO2晶粒位于氧化铝的晶界也就是三相点处。这种三相点的占据从ZrO2含量较低到较高含量增加，并且对于大于10vol％的ZrO2含量几乎完全占据。
含有0-20vol%不稳定氧化锆的ZTA化合材料已制成，在1580°C时可实现99.2%的致密化。均匀的氧化锆颗粒分散在氧化铝基体中，并且没有观察到基体的异常晶粒生长。
为了获得更好的机械性能，研究员们进行了大量实验，最终发现ZrO2的最佳含量为10vol%。添加至此ZrO2量时，弯曲强度和断裂韧性增加。显微硬度和弹性模量与ZrO2含量成反比关系。
分别发现含有5vol%和2vol%ZrO2的化合材料的最大显微硬度（17.35GPa）和弹性模量。进一步添加ZrO2会因晶粒粗化而降低机械性能。氧化铝和晶间氧化锆颗粒的尺寸主要影响陶瓷化合材料的性能。
参考文献：
1.《氧化锆的相稳定性》
2.《氧化锆增韧氧化铝(ZTA)陶瓷》
3.《具有不稳定ZrO2分散相的Al2O3的断裂韧性》
4.《粒度对氧化铝-氧化锆化合材料加工和微观结构发展的影响》
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