陶瓷家族新成員

海南

陶瓷是陶器和瓷器的總稱。早在公元前8000年前的新石器時(shí)代，我們的祖先就發(fā)明了陶器。到了距今約2000年前的東漢時(shí)期，成熟的瓷器也登上了歷史舞臺(tái)。

現(xiàn)如今，科學(xué)技術(shù)迅猛發(fā)展，更多新型陶瓷材料以其高韌性、高抗彎強(qiáng)度、高耐磨性、突出的隔熱性能、接近鋼的熱膨脹系數(shù)等優(yōu)點(diǎn)被廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)。讓我們來認(rèn)識(shí)一些陶瓷家族中的“新成員”吧！

通常情況下，陶瓷不導(dǎo)電，是良好的絕緣體。但是，當(dāng)某些氧化物陶瓷加熱時(shí)，處于原子外層的電子可以獲得足夠的能量，從而能夠克服原子核對(duì)它的吸引力，成為可以自由運(yùn)動(dòng)的電子。這種陶瓷就變成導(dǎo)電陶瓷。

電焊工人工作時(shí)，要不斷地把面罩舉起放下，十分不便。有一種能透光、耐高溫的護(hù)目鏡，能根據(jù)光線的強(qiáng)弱自動(dòng)進(jìn)行調(diào)節(jié)。有了這種護(hù)目鏡，電焊工人操作起來就十分方便了，而且這種護(hù)目鏡在核試驗(yàn)等特種工作中也得到廣泛的使用。制作這種護(hù)目鏡鏡片的材料就是利用陶瓷材料的光學(xué)性質(zhì)研發(fā)出的透明陶瓷。

壓電陶瓷是一種能夠?qū)C(jī)械能和電能相互轉(zhuǎn)化的陶瓷材料。這種材料在機(jī)械應(yīng)力作用下，引起內(nèi)部正負(fù)電荷中心相對(duì)位移而發(fā)生極化，導(dǎo)致材料兩端表面出現(xiàn)符號(hào)相反的束縛電荷及壓電效應(yīng)，具有敏感的特性，被廣泛地應(yīng)用于電子、航空航天、生物等高科技領(lǐng)域。

泡沫陶瓷是一種具有高溫特性的多孔材料。其孔徑從納米級(jí)到微米級(jí)不等，氣孔率在20%～95%之間，使用溫度為常溫至1600℃。它具有氣孔率高、比表面積大、抗熱震、耐高溫、耐化學(xué)腐蝕等特點(diǎn)以及良好的機(jī)械強(qiáng)度和過濾吸附性能，廣泛應(yīng)用于熱交換材料、布?xì)獠牧系阮I(lǐng)域。

近年來，在我們的生活中也能夠見到各種各樣的新型陶瓷。如，用陶瓷菜刀切食物，不會(huì)在食物上留下令人討厭的鐵腥味，所以它特別適合用來切可直接生吃的食物和熟食；陶瓷剪刀的鋒利程度也不亞于鋼制剪刀，可以用來裁剪紙張、綢布等，并且由于它不會(huì)帶磁性，因此特別適宜于剪接錄音磁帶和錄像磁帶。

陶瓷牙齒具有與天然牙齒相近的光澤和色調(diào)，因而比金屬或塑料牙齒更加美觀。陶瓷的化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，所以制成的牙齒也不會(huì)生銹或誘發(fā)過敏。另外，由于它不易被細(xì)菌附著，陶瓷牙齒在種植后也很少引發(fā)炎癥。

陶瓷關(guān)節(jié)非常耐磨，幾乎可以伴隨患者一生，即便陶瓷關(guān)節(jié)發(fā)生磨損，掉落的顆粒還可被人體兼容，不會(huì)引起骨溶解和假體周圍的骨質(zhì)疏松。

陶瓷抹布反復(fù)使用也不會(huì)發(fā)出臭味，而且在十分潮濕的情況下也不會(huì)發(fā)霉，因?yàn)榻?jīng)過24小時(shí)后，99.5%以上的細(xì)菌都會(huì)自行死亡。陶瓷防火布則無毒、無害，對(duì)環(huán)境沒有不良影響，也不會(huì)像石棉材料那樣有纖維被吸入人體的危害，所以，陶瓷防火布可以代替石棉，應(yīng)用于防火、保溫等領(lǐng)域。

陶瓷火花塞可將高壓電引入燃燒室，并在頂端放電產(chǎn)生火花，點(diǎn)燃?xì)飧字械目扇蓟旌蠚怏w。陶瓷剎車盤是由陶瓷纖維、少量的金屬、膠粘劑組成并在1700℃高溫下制成的特種陶瓷。相比其他材料，在使用時(shí)，陶瓷剎車盤可降低噪音，且在連續(xù)剎車的高溫下不易產(chǎn)生形變，造成的磨損也很小。

還有一種新型陶瓷：它的硬度幾乎像金剛石，強(qiáng)度像鋼，重量卻輕得像鋁。把這種陶瓷設(shè)置在兩塊鋼板中間，可以消減穿甲彈的金屬射流，使它不能燒穿陶瓷后面的第二層鋼板。這樣能有效地保護(hù)坦克裝甲，減少人員的傷亡。

目前，許多科研人員還在共同研發(fā)更多的超輕、耐用、耐高溫、耐火、耐腐蝕的陶瓷材料，能適應(yīng)劇烈溫度、極端高溫的變化，有望用于未來航天器的隔熱保護(hù)。

古老的陶瓷工藝和新興的科學(xué)技術(shù)的結(jié)合，正在為人類創(chuàng)造福音。新型陶瓷材料在未來的歲月中還會(huì)有更為廣闊的發(fā)展前景。