在前麵幾個關於陶瓷的問題中,我們已經了解了陶瓷的曆史和功能陶瓷的有關知識,在這裏,我們進一步來介紹最新的陶瓷材料。
韌性陶瓷
普通的陶瓷製品往往有許多細微裂紋,當受到外力作用時,細微裂紋會不斷擴展,並彙集成粗大裂紋,最後碎裂。針對陶瓷的這一弊端,科學家們研究出了防止細微裂紋擴展的有效方法,製成了難以打碎的“韌性”陶瓷。
目前,韌性陶瓷的製作和生產方法主要有兩種:一種是在陶瓷原料中添加少量的氧化釔、氧化鎂和氧化鈣等粉末,經過高溫燒製後形成晶體結構,當受到外力作用時,由於晶體形態的變化使陶瓷體積也變大,從而填補了原先存在的裂紋。另外一種方法是先將陶瓷製成纖維狀,經過燒製後,形成纖維補強陶瓷。遭受外力作用的時候,陶瓷纖維一方麵可以阻止裂紋擴展,另一方麵還起緩衝作用,增強陶瓷韌性。
經過特殊處理的韌性陶瓷,還有強度大、硬度高、不怕化學腐蝕等優點。如果用它來做菜刀、剪刀、鋸、斧頭等日用工具,其堅硬程度可與鋼鐵製品相媲美,而且不會生鏽,更適合切生吃食物和熟食。另外,韌性陶瓷還可以用於製造防彈盔甲、人造骨骼、人造關節和手表外殼等。
日本、美國、德國等一些發達國家還采用韌性陶瓷替代金屬材料來製造發動機,這種發動機體積小、重量輕、熱效率高,用同樣的燃料可以使汽車多跑30%的路程,是一種高效的節能發動機。
壓電陶瓷
壓電陶瓷是一種具有能量轉換功能的陶瓷,在機械力的作用下發生形變時,會引起表麵帶電。
製造壓電陶瓷對原材料有嚴格的要求。在晶體結構上應該是不對稱中心的。在高溫下將這些材料燒結,在高壓電場下進行極化處理,就能得到各種有能量轉換、傳感、驅動等功能的壓電陶瓷製品。
壓電陶瓷片
生物醫學工程是壓電陶瓷應用的重要領域。可以用來探測人體信息和進行壓電超聲治療。由於體內的各種組織對超聲波有不同的反射和透射作用,壓電陶瓷發出的聲波在人體內傳輸,返回來經壓電陶瓷接收又變成電信號顯示在屏幕上,據此可以判斷內髒組織的情況。而且進入人體的超聲波達到一定的強度的時候,能使組織發熱並輕微震動。這種震動可以對一些疾病起治療作用。
此外,壓電陶瓷敏感性很強,能精確測出微弱的壓力變化,甚至可以檢測到十幾米外昆蟲拍打翅膀所引起的空氣震動,所以,人們用它來製造地震測量裝置是最好不過了。低溫陶瓷
低溫陶瓷是一種在液氮沸騰狀態下製成的陶瓷製品。低溫陶瓷是這樣製成的:首先將鹽溶液以極小的霧珠噴入沸騰的液氮中,凝結成細小的冰珠。然後送入真空室,蒸去水分,形成陶瓷。
民用低溫陶瓷產品
在現代科技發展中,低溫陶瓷有著廣泛的應用。用於電腦,可將運算速度大幅度提高,使畫麵更加清晰。用這種陶瓷製作的錄像機磁頭使用上千個小時後,幾乎沒有什麼磨損,其壽命是普通磁頭的5倍,所錄製的影片圖像的清晰度可以使人產生身臨其境的感覺。介質陶瓷
介質陶瓷的電阻很大,能夠承受較強的電場而不被擊穿破壞,主要有電絕緣陶瓷和用介質陶瓷製造電子元件
電容器陶瓷。敏感陶瓷是一類對某種物理量變化敏感的功能陶瓷。根據其功能不同,又分為熱敏、濕敏、光敏、氣敏等敏感陶瓷,它們能對溫度、濕度、光線和氣體等的變化產生敏感的反應。在製儀表、公共交通和家用電器等方麵得到廣泛應用。而且現在有些陶瓷甚至朝多敏感的集合功能發展,讓我們能夠及時感覺到身邊的各種變化。想想看,如果我們家裏觀賞的陶瓷製品能對光線和溫度產生敏感反應,那我們就可以看到它每時每刻都在發生著變化,更具觀賞價值。另外還有磁性陶瓷呢,它就像磁鐵一樣,能對一些物質有吸引作用。二氧化碳也能合成材料