中國粉體網訊 大多數人對于陶瓷的第一印象就是櫥窗里陳列的各種工藝陶瓷，和大多數人一樣，小編在之前對于陶瓷的直觀感受就是它表面光滑，顏色釉麗，但工作以后才發現，自己真得是井底之蛙。陶瓷根據使用面的不同可以分為傳統陶瓷和先進陶瓷，若按照原料來分，又可以分為氧化鋁陶瓷、氧化鋯陶瓷、碳化硅陶瓷等。下面我們先對陶瓷的分類進行簡單的介紹，然后再來一起了解先進陶瓷的表面形貌測量技術儀器。
陶瓷的分類
傳統（普通）陶瓷與先進（特種）陶瓷的對比
此表來源：新材料在線
從此表中我們能夠非常直觀的看出傳統陶瓷與先進陶瓷的區別，以便我們更好地對應其下游市場，傳統陶瓷的應用接近我們日常生活，而先進陶瓷則偏向高科技領域，二者各領風騷。
先進陶瓷按其特征分為結構陶瓷和功能陶瓷。
先進陶瓷通常是指采用高純度、超細人工合成或精選的無機化合物為原料，具有精確的化學組成，精密的制造加工技術和結構設計，并具有優異特性的陶瓷。先進陶瓷分為結構陶瓷和功能陶瓷。
結構陶瓷是指能作為工程結構材料使用的陶瓷，其特點是高強度、高硬度、高彈性模量、耐高溫、耐磨損、抗熱震；
功能陶瓷是指具有電、磁、光、聲、超導、化學、生物等特性，且具有相互轉化功能的一類陶瓷。
先進陶瓷材料由于其化學鍵主要是共價鍵、離子鍵以及它們的混合鍵，所以其具有高硬度、高耐磨性、耐腐蝕、耐高溫、低導熱性、低導電性等優良的物理和化學特性，因此被廣泛的用于光電子信息、微電子技術、傳感技術、生物醫學、機械、汽車和航空航天等領域。典型的例子有陶瓷球軸承、陶瓷刀具、高壓陶瓷變壓器、生物陶瓷人工骨、陶瓷氣缸套、燃氣輪機渦輪葉片、陶瓷活塞等。
目前，先進陶瓷磨削表面的評價仍然沿用傳統的評價金屬的粗糙度指標。但是，同樣粗糙度值的金屬表面和先進陶瓷表面相差很大。這種差異性主要是由于先進陶瓷屬于硬脆材料，加工過程中容易出現裂紋、破碎、劃痕等損傷造成的。此外，機加工表面形貌對零件的使役性能和配合都有顯著的影響，典型的如密封、潤滑、抗疲勞性及摩擦磨損等。因此，尋找一種適合先進陶瓷表面形貌表征的方法迫在眉睫。
如：在機械行業中，加工的表面形貌特征，對整個系統的接觸剛度、接觸強度、摩擦磨損、配合性質，以及傳動精度都有很大的影響，從而影響到整個系統的可靠性、工作精度、使用壽命及震動性等；在航空航天制造業中，光學元件的表面形貌，即使只有很小的一點微觀凹凸不平，也會引起光的散射而使光系統的性能變差，從而影響到整個系統的性能。
Ra=0.4um的金屬（左）和氧化鋯（右）的電子顯微鏡圖
表面形貌測量技術的發展
20世紀初期，加工表面質量的檢測是靠人的視覺和觸覺來實現。
1929年，德國學者施馬爾茨利用光學放大原理制造出了第一臺表面輪廓測量儀。能垂直放大到200倍。
1936年，艾博特制造出了第一臺車間用的測量表面粗糙度的儀器。
現在測量儀器已經取得了很大的發展，以下是按照測量方式的不同將目前測量儀器進行介紹。
（1）接觸式輪廓儀
接觸式輪廓儀是一種比較傳統的測量方式，該方法是通過測量儀器與被測表面之間的移動進行測量，通過測量可以獲得某一截面原始輪廓形狀的數據，然后利用計算機對其進行數字濾波，并計算相應的評價參數。
優點：操作方法簡單、直觀性強，在表面測量中已經被廣泛應用。而且被國家學者一致認為是二維粗糙度的標準測量方法。
掃描探針顯微鏡
最典型的是掃描隧道顯微鏡（STM）和原子力顯微鏡（AFM）。兩種都可以實現納米或者超納米的垂直分辨率。STM原子級水平的探針在密度尺度內對被測表面進行掃描。
（2）非接觸式測量儀
20世界50年代，光學技術被引入到表面形貌測量中，實現了非接觸式測量。
優點：測量技術具有快速、非破壞性、可在線測量的特征，因此被廣泛用在表面測量中。
按照測量原理的不同可以將此類測量技術分為：基于光學散射原理的測量技術、基于光學干涉原理的測量技術和基于圖像處理技術的測量技術。
參考文獻：先進陶瓷磨削表面損傷特征及表面功能評定方法研究
