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陶瓷能像玻璃那样透亮吗?

普通陶瓷玻璃在外观上的最大区别,就是陶瓷是不透明的,玻璃则是透明的。可是,随着科学技术的发展,陶瓷家族中出现了众多后起之秀——高性能陶瓷。其中有一种氧化铝陶瓷,就能像玻璃那样透明,而且比玻璃更硬、更耐高温。

你见过漂亮、透明的红宝石、蓝宝石吗?红宝石、蓝宝石都属于刚玉,其主要化学成分是氧化铝。科学家以粉状氧化铝为原料,通过烧结炼制出了氧化铝陶瓷。这种新型陶瓷能耐受极高温度,在烈火中加热到2000℃仍不会熔化、变形,所以可用作耐高温材料。氧化铝陶瓷还具有像刚玉那样透明、坚硬的特性,所以可以用作军用坦克窥视窗的防弹玻璃等。也有人把它称作人造宝石。

21世纪初,中国许多城市的道路灯改用了高压钠灯,其耗电量仅是普通白炽灯的1/10。但高压钠灯产生的钠蒸气对玻璃有腐蚀性,不要说普通玻璃,就是石英玻璃也会被严重腐蚀。于是人们想到了氧化铝陶瓷,用氧化铝陶瓷来做高压钠灯的灯管,既透光,又耐高温,还不怕腐蚀,灯管的使用寿命比普通白炽灯延长了20倍。

除了氧化铝陶瓷外,新型陶瓷中还有不少坚硬而耐冲击的产品。我们知道,传统陶瓷最大的缺点就是易裂、易碎。陶瓷工程师采用了一些人工合成的氧化物来替代天然的黏土,或者在黏土中混入金属细粉、添加特殊纤维,使其成为复合型陶瓷,或者在加热陶瓷时放在充有氮气的炉子内作高温处理,结果就能烧制出坚硬且韧性惊人的新型陶瓷。如混入金属细粉的新型金属陶瓷材料,不但硬,且坚韧无比,可用来做切削钢铁的刀具;一些纤维增强陶瓷、石墨碳化硅复合陶瓷比钢铁更耐磨、耐冲击,甚至被用来制作坦克装甲,可以承受来自猛烈炮火的强大冲击力。这些高性能陶瓷的强度比普通陶瓷增强了上百倍,不但摔不碎,还常常被用在一些高精尖的研究和生产领域中,作为特殊材料,发挥着越来越大的作用。

【知识点】新型陶瓷

传统陶瓷不同,新型陶瓷采用的是高纯度无机化合物原料。许多原料需要人工合成、提纯,然后在严格控制的条件下经成型、烧结和其他处理,制成具有微细结晶组织的无机材料。新型陶瓷具有一系列优越的物理、化学性能,其应用范围是传统陶瓷远远不能相比的,故新型陶瓷又称为特种陶瓷或精细陶瓷

【发散思维】琉璃瓦是玻璃,还是陶瓷