晶体相是陶瓷的主要组成相,其结构、数量、晶粒大小及形状和分布等决定了陶瓷的主要性能和应用。例如,氧化铝瓷(刚玉瓷)由于Al2O3晶体氧和铝以很强的
离子键结合,结构紧密,具有强度高、耐高温和绝缘耐蚀的优良性能,是很好的工具材料和耐火材料;而钛酸钡等则是很好的介电陶瓷。
氧化物是大多数陶瓷尤其是特种陶瓷的主要组成和晶体相,主要由离子键结合,有时也有共价键。氧化物结构的特点是较大的氧离子紧密排列成晶体结构,构成骨架,较小的金属正离子规则地分布在它们的间隙中,依靠强大的离子键,形成稳定的离子晶体。
非氧化合物是指不含氧的金属碳化物、氮化物及硼化物等。它们是特种陶瓷特别是
金属陶瓷的主要组成和晶体相,主要由强大的共价键结合,但也有一定成分的金属键和离子键。
陶瓷主要由晶粒构成,且因陶瓷中的晶粒取向是随机的,不同的晶粒取向各异,故在晶粒与晶粒之间形成大量的晶界。相邻晶粒由于取向度的差异造成原子间距的不同, 在晶界处结合时,形成晶格畸变或界面位错而在晶界处造成应力。同时,由于晶体的各向异性,在陶瓷烧成后的冷却过程中,晶界上会出现很大的晶界热应力,其晶界热应力的大小与晶粒大小成正比。晶界应力的存在将使晶界处出现微裂纹,从而大大降低陶瓷的断裂强度。因此,陶瓷中一般要求尽可能小的晶粒尺寸。