先进陶瓷材料凭借其耐高温、耐腐蚀、高硬度等优异性能，在航空航天、能源、电子信息等高新技术领域发挥关键作用。然而，传统陶瓷材料由于固有的脆性和各向同性特征，难以满足极端环境下高温承载、定向热传导等应用场景。通过晶粒定向排列来调控陶瓷材料微观结构的织构化技术，有望实现陶瓷材料性能的定向强化。作者通过强磁场辅助烧结、热锻工艺、增材制造定向调控等先进制备方法，在ZrB2基超高温陶瓷、金红石TiO2等功能陶瓷中构建可控各向异性结构，使材料在特定方向上的力学、热学及电学性能得到显著提升。本书不仅系统总结了织构化陶瓷的基础理论、制备策略和典型应用，还结合EBSD、同步辐射X射线断层扫描等先进表征手段，建立了“工艺-结构-性能”的定量关联，为高性能陶瓷的设计与优化提供了科学依据。此外，本书以问题为导向，贯通“基础研究-工艺开发-工程应用”全链条，为航空航天、电子信息等领域的高性能陶瓷创新提供理论工具与技术蓝图。
本书可供材料相关企业科研人员、技术人员、管理人员阅读使用，也可作为高等院校材料相关专业师生的教学参考书。
吴雯雯，陕西师范大学副教授。2000年9月至2004年7月就读于武汉理工大学材料科学与工程专业，2004年9月至2009年7月在中国科学院上海硅酸盐所硕博连读，获材料物理与化学专业博士学位。先后在日本东京工业大学、日本国立材料研究所、美国布朗大学从事博士后研究。现就职于陕西师范大学物理学与信息技术学院凝聚态物理专业，主要研究方向包括超高温结构陶瓷及其性能；先进陶瓷的织构；电介质材料；先进吸波材料的制备及其极化机制等。主持国家自然科学基金项目2项，省部级项目1项，在J. Eur. Ceram. Soc., Carbon，J. Am. Ceram. Soc., Scr. Mater.，J. Mater. Chem. C等期刊发表学术论文40余篇，授权国家发明专利3项。
第1章 绪论 1
1.1 结构陶瓷的力学性能突破 2
1.2 功能陶瓷的物理性能提升 3
1.3 先进陶瓷织构技术特点 4
第2章 先进陶瓷材料的织构策略及织构化结构的测量和标定 6
2.1 引言 6
2.2 热加工织构法 7
2.2.1 热压 7
2.2.2 热锻 8
2.2.3 烧结热锻 10
2.3 模板晶粒生长织构法 11
2.3.1 模板晶粒生长法 11
2.3.2 反应模板晶粒生长技术 15
2.4 定向凝固技术 16
2.5 冰模板法 17
2.6 强磁场定向织构法 19
2.6.1 强磁场技术 19
2.6.2 强磁场对物质的主要作用方式 19
2.6.3 强磁场下晶体取向行为的研究 21
2.6.4 强磁场下单个球形陶瓷晶粒取向的动力学研究 25
2.7 增材制造 29
2.7.1 电子束增材制造 29
2.7.2 激光增材制造 30
2.8 织构化结构的测定和表示 31
2.8.1 极图的测量原理 31
2.8.2 取向的表示方法 31
2.8.3 欧拉角 32
2.8.4 取向分布函数ODF 33
2.8.5 织构度 33
参考文献 34
第3章 超高温陶瓷及反应热压过程中的显微结构演变 38
3.1 引言 38
3.2 超高温陶瓷材料 39
3.2.1 超高温材料的发展历程及研究体系 39
3.2.2 超高温陶瓷材料的合成、制备及性能 43
3.2.3 ZrB2 基超高温陶瓷的应用 60
3.3 ZrB2 基超高温陶瓷烧结过程中的显微结构演化 62
3.3.1 ZrB2-SiC 基超高温陶瓷的反应烧结过程 63
3.3.2 热压烧结制备ZrB2-SiC-ZrC 复相陶瓷反应过程 72
3.4 ZrB2 棒晶增韧ZrB2-MoSi2 基超高温陶瓷 74
3.4.1 反应烧结 74
3.4.2 显微结构演化 78
3.4.3 ZrB2 板晶的生长机理与显微结构演变 81
3.5 小结 86
参考文献 87
第4章 反应热压制备ZrB2 棒晶增韧ZrB2-MoSi2 超高温陶瓷及其织构化 92
4.1 引言 92
4.2 反应热压织构的过程 92
4.2.1 反应热压温度 92
4.2.2 MoSi2 含量和保温时间 94
4.2.3 反应热压总过程微结构发展路线图 95
4.3 反应热压制备ZrB2-MoSi2 基复相陶瓷的力学性能 97
4.3.1 MoSi2 含量 97
4.3.2 保温时间 98
4.3.3 力学性能的各向异性 99
4.4 热锻制备织构化ZrB2-MoSi2 超高温陶瓷及性能 101
4.4.1 热锻过程 101
4.4.2 微结构与织构化程度表征 102
4.4.3 热锻极限 105
4.4.4 力学性能 107
4.4.5 各向异性氧化 108
4.5 小结 118
参考文献 119
第5章 流延成型制备织构化ZrB2 基超高温陶瓷及性能 121
5.1 引言 121
5.2 ZrB2 棒晶与流延膜的制备与表征 121
5.2.1 棒晶ZrB2 粉体的制备与表征 121
5.2.2 流延膜的制备与表征 123
5.3 显微结构 124
5.4 流延成型制备织构化陶瓷的各向异性 127
5.5 小结 129
参考文献 129
第6章 ZrB2 基超高温陶瓷的强磁场织构 131
6.1 引言 131
6.2 高温强度各向异性 132
6.2.1 微观结构 132
6.2.2 室温力学强度 136
6.2.3 高温强度 136
6.3 强磁场定向制备织构化ZrB2 和ZrB2-MoSi2 陶瓷的微观结构和各向异性 141
6.3.1 强磁场织构 141
6.3.2 力学性能 144
6.3.3 氧化性能 146
6.4 小结 149
参考文献 149
第7章 TiO2 基巨介电材料及其应用 152
7.1 引言 152
7.2 巨介电材料简介 152
7.2.1 电介质极化 152
7.2.2 介电常数和介电损耗 154
7.2.3 介电弛豫 155
7.2.4 巨介电材料的种类 157
7.3 掺杂调控TiO2 基巨介电陶瓷性能 162
7.3.1 BN 的引入对金红石TiO2 陶瓷介电性能的调控 164
7.3.2 BN 的引入对Al3+ 与Nb5+ 共掺杂金红石TiO2 陶瓷介电性能的调控 174
7.3.3 TiO2-BN 和TiO2-NH4 Cl 陶瓷的微观结构与介电性能 182
7.4 小结 189
参考文献 190
第8章 织构化共掺杂TiO2 陶瓷的制备及其各向异性 195
8.1 引言 195
8.2 强磁场织构化（La0.5Nb0.5）xTi1-xO2 陶瓷的介电性能 196
8.3 强磁场织构化（Al0.5Nb0.5）xTi1-xO2 陶瓷的巨介电性能 205
8.4 不同磁场强度和磁场方向下织构化共掺杂TiO2 陶瓷的微观结构和性能 211
8.5 小结 217
参考文献 218
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