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陶瓷
来源:中华百科图书 类别:阅读 发布时间:05-19

  在远古时代, 我們的祖先就开始用粘土作成器皿盛装食物, 后來人們发现這些器皿经火烧后, 更加坚固耐用, 這就是最初的陶瓷.在我国的半坡村氏族遗址中已有了精美的彩陶盆.我們的祖先对制陶技术不断加以完善, 生产出图案精美、色泽鲜艳的陶器, 出口世界, 深受各国人民喜爱.我們中国的英文名字China, 就是瓷器的意思.

  陶瓷的主要原料是粘土、长石、石英石等.先把它們磨成粉, 再按一定配方混匀, 加工成型, 然后送入窑内高温烧结即可得到陶瓷.如果在毛坯上涂上各种釉质, 刻上花纹, 就可烧得精美的花瓶、盆、碗等日用品.

  陶瓷硬度高、耐高温、抗腐蚀, 因而在工业上有广泛用途.1924 年德国科学家以纯氧化铝为原料烧结出坚硬非凡的氧化铝陶瓷.這种陶瓷作成的刀具, 甚至能切削硬度较高的合金钢.第二次世界大战以來, 人們普遍用氧化铝陶瓷做火花塞.发动机的火花塞每秒引爆20~30 次, 瞬时温度高达2500 ℃, 最大工作压力达100 个大气压.在如此恶劣的条件下, 氧化铝陶瓷仍能正常地长期工作.1957 年, 美国通用电气公司的工程师选用纯度达99.99%的氧化铝细粉作原料, 烧制出半透明的陶瓷.用它制成的高压钠灯, 亮度高、寿命长、清晰度高, 能透过浓雾.

  导弹飞行的速度是声速的5~6 倍, 由於空气摩擦会使导弹头部温度高达 1000℃.为了准确命中目标, 导弹头部装有自动跟踪系统, 能根据目标所发出的红外射线而自动调整飞行方向.什么材料既能耐1000℃以上的高温, 又能透射红外射线呢? 這就是著名的红外陶瓷.用纯净的原料通过真空热压或高温烧结, 使陶瓷小晶粒迅速扩散而融合成晶莹透明的整体, 就可得到能透射红外射线的透明陶瓷.

  氮化硅新型陶瓷是近十几年來发展起來的一种精密陶瓷.其制作方法是: 把硅粉在1200℃高温的环境中氮化, 使氮钻入硅粉坯体中, 然后加工成型, 再在1400℃高温下第二次氮化, 即得氮化硅陶瓷.這种陶瓷具有足够高的强度和硬度, 又有惊人的耐高温、耐腐蚀性能和抗急冷急热性能, 是一种用途广泛的工程陶瓷.

  碳化硅陶瓷是另一种新型精密陶瓷.它质地坚硬, 可作金刚石的代用品.人們采用热压烧结法得到的碳化硅陶瓷, 在1400℃的高温下, 其抗弯强度每平方厘米仍达5000~6000 公斤以上, 是制造高温燃气涡轮发动机的理想材料.

  1880 年, 法国科学家发现了某些晶体的压电效应, 即沿晶体的某一方向施加压力, 晶体表面会出现电荷, 电荷大小与压力成正比.1944 年, 人們首次制得钛酸钡压电陶瓷, 但性能不太理想.1955 年, 人們制得了性能较高的锆钛酸铅压电陶瓷.用這种压电陶瓷可生产大功率的超声和水声的换能器, 也可作为高灵敏度的压电测量装置, 在高频通讯技术、导弹技术、地震预报和医疗上都有广泛用途.這种陶瓷也是一种透明陶瓷, 加上电场后具有双折射效应, 去掉电场后又变成各向同性.用它可制成立体电视眼镜, 戴上這种眼镜, 你就可以看到立体电视或电影, 医生用這种眼镜可以通过电视看到病人体内的立体图像, 便於诊断治疗.

  目前陶瓷研究的方向是研制高温陶瓷, 以便它能在1500℃以上的条件下工作, 這在空间技术和军事技术上都有广泛用途.陶瓷研究的另一个方向是提高陶瓷的韧性, 主要是陶瓷基复合材料.在现代科技的催化下, 古老的陶瓷技术又开新花.

  

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