硬磁鐵氧體中有鈷鐵氧體、鋇鐵氧體等許多種。鈷鐵氧體是在900℃左右的溫度下預燒後，再在1100℃左右的溫度下減壓燒成。從居裏點到300℃之間的溫度下施加磁場（磁場中冷卻處理），然後緩慢冷卻到室溫而製成的各向異性的鐵氧體。添加0.1％～0.5％的氧化砷和氧化鉍，燒結體的密度會提高，剩餘磁感應強度會增大，機械強度也會增強。鋇鐵氧體是將氧化鋇和氧化鐵原料在1100～1200℃下預燒，再在1150～1250℃溫度下燒結成的各向同性的鐵氧體。如果將燒結後的鋇鐵氧體重新粉碎，並將微晶粉體在磁場中成型，或者采用單向加壓的方法壓製成型，經燒結可得到包含一易磁化軸而晶粒排列一致的各向異性的鐵氧體。新近還製成了鍶鐵氧體，它的低溫退磁化比鋇鐵氧體小。鋇鐵氧體和鍶鐵氧體作為永久磁石，在實驗室中測得的矯頑力已達4000奧斯特，剩餘磁感應強度已超過了0.4特。
由於硬磁鐵氧體的體積密度比金屬小，易於加工成各種形狀，已用於揚聲器、電表和發電機等儀器設備中。硬磁鐵氧體具有高的電阻率，因而也適用於高頻磁場領域。
在收錄機、錄像機、電子計算機及測量儀器中的磁頭、磁帶、磁盤、磁鼓上用的磁記錄介質，都可用鐵氧體做成。它們之中有的為燒結體，有的為磁性薄膜。由於磁帶已發展到磁盤而帶來的高速化，磁頭的磨損、精密加工等問題受到了人們的重視。用單晶鐵氧體有很好的耐磨性，但成本過高；用熱壓燒結的多晶鐵氧體成本低，瓷體也很致密，孔隙率可小於2‰。鎳鋅鐵氧體還可以承受精密的機械加工。在磁性薄膜中，用得最廣泛的是γ-Fe203，其矯頑力約300奧斯特，用作磁記錄介質時，將γ-Fe203的微細粉末與樹脂混合，塗敷在塑料膠片或鋁板上。為了提高其性能，可利用在磁場中塗敷的技術，這時鐵氧體就可成為各向異性的磁記錄介質了。
鐵氧體不僅具有電阻高，高頻損耗小的特點，某些鐵氧體還具有旋磁性。直接利用鐵氧體的旋磁性質可做成微波電路中的環形器、隔離器和相移器等電路元件。這類鐵氧體中常用的有錳-鎂-鋁鐵氧體、鎳-鋅鐵氧體，以及具有石榴石型結構的稀土類材料。
顯示矩形磁滯回路的錳-鎂鐵氧體和鋰鐵氧體，可製成各種記憶磁芯，特別是微型磁芯，作為電子計算機的存儲元件。
5透明陶瓷
新型無機材料不僅在熱學、電學和磁學等方麵有著特殊功能和廣泛應用，新型無機材料在光學上還能製得像玻璃那樣的透明陶瓷。
這裏所說的陶瓷材料所能具備的透光性能，包括透過可見光及紅外線等射線。一般說，材料的透光性用透光率表示。材料對射線的吸收和散射越小，透光性就越好。材料的透光率主要取決於材料的純度、晶體結構等因素。陶瓷作為一種多晶材料，它的組織結構很複雜，結構中常存在著氣孔、異相和晶界等散射中心，這些對陶瓷材料的透光性能有很大的影響。透明陶瓷的理想結構應是無氣孔、晶粒大小均勻，由單晶界構成的微觀結構。
從20世紀30年代起，不少科學工作者就熱衷於透明陶瓷的研製，一直到1957年，由美國人科爾偶然在一次實驗中發現了製取半透明氧化鋁陶瓷的秘密，即加入少量氧化鎂可以促進材料內氣孔的消除。從此以後，又經過科學家們的辛勤努力，從大量的成功和失敗的經驗中，總結出製取透明陶瓷的三個必要條件：第一，原料要有很高的純度；第二，原料應選擇光學異向性小的晶格構造的晶體；第三，采用使光散射減至最小的生產控製工藝。結果，短短的一二十年間，不僅製造出各種各樣的透明陶瓷材料，而且將它們的優異性能成功地應用到現代科學技術中。透明陶瓷目前在新型無機材料中已占有重要的一席。
(1)高溫禁區裏的透明陶瓷。
玻璃是一種優良的光學材料，但美中不足的是不能在高溫下使用。原因很簡單：玻璃是一種亞穩態的非晶態物質，熔化溫度較低，在高溫下往往會析晶而失透，或者軟化變形。而陶資材料則大不相同，一般有較高的熔點，高溫機械強度和穩定性都較好，因此它可以闖入玻璃不敢涉足的高溫禁區。
已開發的透明陶瓷有：燒結白剛玉、氧化鎂、氧化鈹、氧化釔-氧化釷、氧化釔-氧化鋯、鋯鈦酸鉛鑭等。它們的晶體構造屬各向同性的立方晶係或各向異性小的六方晶係，熔點都在2000℃以上，其中氧化釔-氧化釷透明陶瓷的熔點達3100℃。
在製備透明的多晶體陶瓷時，為防止產生引起光散射的氣孔和異常成長的晶體，常需采用一些必要的工藝措施：摻入微量的或少量的添加物；在真空下或特定氣氛條件下燒結；使用高溫時分解的活性原料及熱壓燒結等。例如，燒結白剛玉時要在真空或氫氣氣氛下饒結，在坯料中加入0.05％～0.5％的氧化鎂作熔質，燒結時在晶界析出，可減緩晶界遷移速率，從而抑製了晶粒的異常生長和防止氣孔被包圍於晶粒內部。
高溫透明陶瓷的用途很廣，可作為高溫觀察窗、光學棱鏡和透鏡、透過紅外線的窗口以及特殊高溫檢測、特定波長的觀察和高折射率的透鏡等。
（2)耐高溫、耐腐蝕的透明瓷光管。
很早以前，人們就發現納蒸汽放電光管是一種高效能的電光源，隻因找不到合適的光管材料，高壓鈉燈一直在難產之中。高壓鈉燈的工作溫度為1200℃左右，在這樣高的溫度下，活潑的金屬鈉蒸氣有極強的腐蝕力，任何一種玻璃也經受不了它的高溫侵蝕。此外，高壓鈉燈發光時，鈉蒸氣的壓力達13300～40000帕，因而也要求光管材料有較高的高溫強度。氧化鋁透明陶瓷的出現，使這一難題終於得到了解決。
將氧化鋁透明陶瓷用於高壓鈉燈，就是巧妙地結合了材料的耐高溫性、化學穩定性和透光性。氧化鋁雖屬六方晶係，存在著光學上的各向異性，光線透過時在晶界處發生散射，顯示出半途明的性能，但是其透過率仍可達到90％，足以用於照明。
高壓鈉燈的發光效率為130流明／瓦，而高壓汞燈的發光效率隻有52流明／瓦，金屬鹵化物燈的發光效率為60～80流明／瓦，可見高壓鈉燈發光效率之高。高壓鈉燈的使用壽命約2萬小時，是使用壽命最長的光源。由於它的節能和使用壽命長，現在世界上高壓鈉燈的用量每年在100萬支以上。
透明氧化鋁光管使用5000小時以後，在光學顯微鏡下觀察，可以清晰地看到管內壁的晶粒和晶界被侵蝕的情況。為了減少這種侵蝕，科學工作者正在研究化學穩定性更好的氧化釔透明陶瓷光管。
（3).激光技術中使用的透明陶瓷。
在激光技術中，有一種以銣離子為激化中心的銣玻璃做成的固體激光器。當閃光管的光線照射到銣玻璃上時，銣離子被激發，產生出相位一致的、高密度的熒光——激光。
但是銣玻璃的熱穩定性差，使其應用受到了限製。以氧化釔-氧化釷透明陶瓷作為激光材料，由於它的熱導率是銣玻璃的6倍，而且高溫性能好，使用壽命長，相信它將是一種極有發展前途的激光材料。
氧化釔-氧化釷透明陶瓷是由1摩爾的氧化釔和0.1摩爾的氧化釷燒結時形成的固溶體。這種固溶體結構均勻，在0.5～7微米波長範圍內的透光率達80％。在氧化釔-氧化釷透明陶瓷中，加入0.01摩爾的氧化銣作離子激發中心，做成直徑約2. 54厘米，長5.8厘米的圓棒，用氙氣弧光燈照射，可以發出波長1.06～1.08微米，光幅為3.3納米的激光。
現代工業和科學技術領域所使用的無機材料產品，就其尺寸而言，大者幾米，小者以1／10微米計；就其重量而言，重則幾噸，輕者以毫克計；就其性能要求而言，允許的波動範圍限製得越來越窄，可靠性要求越來越高；就其製造工藝而言，有的要求高純度的原料，有的要把原料粉碎到微米或亞微米級；有的熱處理溫度達2000℃以上，有的熱處理溫度波動範圍隻能在幾度以內。而且隨著科學技術的發展，還會提出更苛刻的要求。這就說明，無機材料工業要開發新領域，采用和開拓新技術，以便研究和生產出品種更多、性能更好、成本更低的產品，滿足各部門的要求。
今天，就無機材料而言，在世界範圍內，無論是基礎理論研究，還是生產技術水平，都在日新月異地向前發展著。作為合成新型無機材料的天然原料，是極其豐富的，以“取之不盡”描述也不算誇大。一支龐大的科研隊伍和生產大軍，不斷地創造奇跡，為繁衍無機材料家庭而貢獻智慧和力量。
電子時代的信息材料
(一)半導體材料
1906年真空三極管的發明，為20世紀上半葉無線電和電話的發展奠定了基礎。但真空管的運用有一定的局限性，如由於真空管內電子從陰極射出是熱致蒸發的，因而真空管需要消耗相當大的電能，同時電能所產生的熱又在很大程度上限製了真空管的工作壽命。因此，一般商用係統最多隻能包括幾百個真空管，不然係統就不能可靠的工作。
因此，為了能夠製造更為複雜的電路，就需要有一種新的元器件來代替真空管。1948年發明了半導體晶體管，它的出現成為20世紀下半葉世界科技發展的基礎。這種半導體晶體管由於毋需加熱，其功耗隻有真空管的百萬分之一，而且可靠性高，轉換速度快，功能多樣，尺寸又小，因而成為當時出現的數字計算機的理想器件，並很快在無線電技術和軍事上獲得廣泛應用。隨著50年代計算機和晶體管的發展，對電子材料需求越來越高；就又進一步促進了半導體材料本身的發展。
半導體材料在目前的電子工業和微電子工業中主要用來製作晶體管、集成電路、固態激光器等器件。
1大量使用的半導體材料——矽
目前科學家們已經發現的半導體材料種類很多，並且正在不斷開拓他們的應用領域。但是在目前的電子工業中使用的半導體材料主要還是矽。矽是單一的元素半導體，它的主要特征是：機械強度高，結晶性好，自然界中儲量豐富，成本低，並且可以拉製出大尺寸的完整單晶。目前它是製造大規模集成電路最關鍵的材料。因此可以說，矽是大規模集成電路的基石。
我們現在常見的晶體管有兩種，即雙極型晶體管和場效應晶體管，它們都是電子計算機的關鍵器件。前者是計算機中央處理裝置（即對數據進行操作部分）的基本單元，後者是計算機存儲器的基本單元。兩種晶體管的性能在很大程度上均依賴於原始矽晶體的質量。
就目前來說，單晶矽是人工能獲得的最純、最完整的晶體材料。它的純度、完整性、均勻性以及直徑尺寸是衡量單晶矽質量及可達到功能的指標。
單晶矽的製作普遍采用的提拉法，該法可以生長出比較均勻、無缺陷的矽單晶體。具體就是，在坩鍋中盛滿矽並使其溫度保持在高於矽的熔點100℃左右（約1680℃），將一顆小的矽種晶浸入熔融矽中。隨後就像釣魚一樣，將它緩緩地從熔融矽中拉起來並同時旋轉拉杆。在種晶向上提拉時，熔融的矽便附在上麵，晶體尺寸便逐漸增大，直至達到最終尺寸。目前，利用提拉法可以生長出直徑約為150毫米的優質矽單晶，不久的將來直徑可望達200毫米。更大直徑的、均勻無缺陷的矽單晶的製備是難以實現的。這是由於重力的影響，熔融矽中存在的溫度差和濃度差會導致有害液體流動，進而導致所製備的矽單晶不均勻。現在人們正在考慮利用空間站，在太空無重力或微重力的條件下製備大的優質矽單晶。
2速度驚人的晶體管小型化
現在具有廣泛用途的半導體集發電路是利用一係列集成化工藝，在半導體材料的局部區域形成所謂施主或受主型微區，然後在一定範圍內從外部控製電子運動以實現不同的電路功能。
在用上麵所介紹的方法生長出晶體以後，下麵的工作是將它切割成片並拋光，製成“晶片”。晶片要求表麵非常光滑，表麵上各點的高度差小於十億分之一米。然後再通過幾十道工序過程（這些工序通常是在超淨環境中進行的），在矽晶片上集成許許多多的晶體管或其他元件。這樣的晶片製成後又被切割成許多芯片，每個芯片就可包含多至上百萬個晶體管。隨後，將芯片裝在陶瓷封裝殼中，便構成了具有特殊電路功能的集成塊。這種利用集成化工藝製成的集成塊是包含了晶體管、電阻、電客以及它們之間連線的電路網絡。這些元器件全都製作在一塊半導體矽的芯片上。因此，要提高半導體芯片上元器件的集成度，晶體管的小型化具有決定性的意義。隻有晶體管尺寸縮小，電子係統才可以做得更小，成本更低。尤其是，晶體管越小，其開關速度越快，這無疑對計算機工業具有極為重要的意義。
目前，晶體管的小型化的速度十分驚人。在過去30年中，集成電路的最小特征尺寸（線寬）已顯著減小。60年代典型的線寬為10微米，即十萬分之一米，每個芯片上的晶體管或其他元件數約為100個。到了80年代，典型線寬為1微米，大約相當於人的頭發絲直徑的1／75。目前，線寬已能達0.5微米或更小，在一根頭發絲般粗細的麵積上可製出成百上千個晶體管。
要將這樣的微細結構的圖形在半導體芯片上刻蝕出來，采用通常的刻蝕方法已不可能，必須采用其他專門的措施。目前人們設想了三種解決辦法。一是利用高能電子束代替光束，這種電子束的波長為原子直徑的幾分之一。正是這一方法，使製造半微米線寬的芯片成為可能。另一方法是采用波長極短的Ｘ射線代替光束，這種Ｘ射線由同步加速器產生。第三種方法是等離子體刻蝕技術，現在正在發展之中。
當晶體管尺寸進一步縮小、電路集成度進一步提高時，人們還麵臨著相關材料和工藝的挑戰。比如，對場效應晶體管來說，晶片表麵的二氧化矽絕緣層將變得更薄，從而使器件性能受到損害，甚至使器件遭永久破壞。因而需尋找能承受施加電場的新的絕緣材料。又如，集成度提高，必然使互連線增多，互連線截麵減小，從而使流經互連線的電流密度加大，由此將引起材料沿互連線發生“電遷移”，附料從金屬導線的一部分遷移到另一部分。故需尋找新的、能適合於更大集成度要求的金屬合金互連線材料。
3前景看好的砷化镓
盡管在可見的將來矽單晶仍是電子工業主選材料，但目前世界上一些發達國家正圍繞化合物半導體砷化镓大力開展研究。科學家預料，砷化镓很可能成為繼矽之後第二種最重要的半導體電子材料。這是因為，根據量子力學原理，砷化镓中電子的有效質量僅為自由電子質量的1/15（矽中電子的有效質量為自由電子質量的1/5）。正因為其中電子的有效質量小，因而電子在砷化镓中的運動速度就比在矽中快。根據理論計算表明，用砷化镓製成的晶體管開關速度，比矽晶體管的開關速度快1～4倍。因此用這樣的晶體管可以製造出速度更快、功能更強的計算機。同時，砷化镓中電子速度更快這一事實，也使製造用於高頻通信信號的放大器成為可能。再者，根據砷化镓的電子結構特征，砷化稼中的電子激發後釋放能量是以發光的形式進行的，因而可以用它來製作半導體激光器和光探測器。
砷化镓隻是化學元素周期表中第Ⅲ族和第Ⅴ族元素構成的化合物半導體中的一種。利用不同的第Ⅲ族元素，如镓、鋁、銦，與不同的第Ⅴ族元素，如磷、砷、銻，可以組合成不同的半導體材料。這一大類半導體統稱為Ⅲ-Ⅴ族化合物半導體。把不同比例的Ⅲ族和Ⅴ族元素組合起來，可以改變材料的電學和光學性能，以適應特定器件的需要。
但是與元素半導體矽相比，砷化镓的應用目前受到很大限製。因為還有許多問題有待解決。如，镓和砷是兩種化學性質不同的元素，要確定砷化镓化合物的表麵特性是個困難的問題，要尋找一種用來與半導體接觸的合適的材料也相當困難，另外消除砷化镓的結構缺陷和化學缺陷也不容易。雖然Ⅲ-Ⅴ族化合物半導體已獲部分應用，但要使砷化鐐和其他Ⅲ-Ⅴ族化合物半導體獲得更廣泛的應用必須解決上述問題。此外，即使所有的技術問題都已解決，器件小型化的過程依然要繼續進行下去，隻是所用的材料與矽不同而已。