氧化铝陶瓷（Al2O3）是目前氧化物结构陶瓷中用途最广、产销量最大的陶瓷材料,典型应用领域主要包括:在机械方面的耐磨氧化铝陶瓷衬板、氧化铝陶瓷钉、氧化铝陶瓷球阀和氧化铝陶瓷切削刀具等;在电子、电力方面的各种氧化铝陶瓷基片、高压钠灯透明氧化铝陶瓷灯罩以及各种氧化铝陶瓷电绝缘瓷件等;在化工方面的氧化铝陶瓷化工填料球、氧化铝陶瓷微滤膜和氧化铝陶瓷耐腐蚀涂层等;在医学方面的氧化铝陶瓷人工骨、羟基磷灰石涂层多晶氧化铝陶瓷人工牙齿和人工关节等以及在建筑卫生陶瓷方面的微晶耐磨氧化铝球、氧化铝陶瓷辊棒、氧化铝陶瓷保护管及各种氧化铝复合耐火材料等。除此以外还有高科技领域日益广泛应用的碳纤维增强氧化铝陶瓷和氧化锆增强氧化铝陶瓷等。

稀土氧化物如Y2O3,La2O3,Sm2O3等可以作为优良的表面活性物质而改善材料的润湿性能,因此可以促Al2O3与SiO2、CaO等组分的化学反应,形成低熔点的液相。并通过颗粒之间的毛细管作用,促使颗粒间的物质向孔隙处填充,降低材料孔隙率并提高致密度,在较低的温度下实现陶瓷材料的烧结。另外,由于稀土离子半径相对铝离子要大得多,难于与Al2O3形成固溶体,因此主要以玻璃相的形式存在于晶界上,能够阻碍其他离子迁移,降低晶界迁移速率,从而抑制晶粒生长,有利于小尺寸或均匀尺寸晶粒的形成。

氮化硅(Si3N4)陶瓷具有高密度、高硬度、热膨胀系数小、耐热冲击、较高的抗蠕变性能及抗氧化、耐磨耐蚀等许多优点,是一种优良的高温结构陶瓷。由于Si3N4是强共价键化合物,熔点很高,难以靠常规固相烧结达到致密化,因此除用硅粉直接氮化进行反应性烧结外,其他方法都需加入适当的烧结助剂才能获得致密材料。

在氮化硅中引入稀土氧化物能够形成复杂氧化物或氮化物等晶间相来促进烧结的发生,目前较为理想的烧结助剂是Y2O3、Nd2O3,和La2O3等。这些稀土氧化物与氮化硅粉体表面的微量SiO2在高温下能反应生成含氮的高温玻璃相而促进氮化硅陶瓷的饶结。此外,不同稀土添加剂还可以调整氮化硅陶瓷的热导率,同时影响陶瓷的力学性能和电学性能等,如掺杂Y2O3-MgO)后,氮化硅陶瓷的热导率可达80W/(m·K),弯曲强度高于MPa。