——陶瓷
中國和陶瓷
陶瓷是陶器和瓷器的總稱。人類自從會使用火以來，知道泥土燒過後會變硬且能保持一定形狀。考古證明，中國在八九千年前就會製造陶器。最初人們把塗有粘土的籃子進行火燒，形成不易透水的容器，用來煮東西吃，以後開始用粘土製成各種形狀的器具，如盛水的壺、缸、盂；煮食的鼎、釜、罐；儲存東西的甕、壇、尊；洗滌用的盆之類，統稱為陶器。我國出土的新石器時代的許多陶器，證明我國是世界上會製造陶器最早的國家之一。
在燒製陶器的過程中，有時發現捏好的陶器坯料在高溫下燒結時，其中容易熔化的部分會化成玻璃狀的粘液把坯料中的小空穴堵死，燒成後不會再吸收水分，輕輕敲打能發出清脆的聲音，這就是最早的瓷器。但在燒瓷器時，如果溫度掌握不好，稍稍過一點，瓷器會變形或燒裂。所以燒瓷器在當時是一項很難的技術。中國早在商代就會燒製瓷器。盡管中國的瓷器後來傳到西方，但沒有一個國家會仿製。“洋人”看到瓷器後非常驚奇，甚至流傳這樣一種說法：“中國人把石膏、雞蛋清和貝殼粉混在一起，然後在地下埋80～100年，就變出了瓷器。”把瓷器說得十分神奇。
由於隻有中國才會製作瓷器，外國人把它稱為“中國器具”，至今，西方仍把瓷器叫作“china”。“china”在英文中就是“中國”的意思。由於中國的瓷器質量優良，曾遠銷世界各國，70年代未，在韓國木浦灣發現了一艘幾百年前的沉船，沉船中就有大量中國元朝時期的古瓷。
陶器和瓷器的主要區別：一是原料不同，二是燒結溫度不同。陶器的燒製溫度低，在900℃～1200℃就能燒成，有的甚至隻在700℃燒製。瓷器則要在1300℃以上。陶器的原料以粘土為主，加入適量的長石和石英。瓷器的原料按坯體中的主熔劑分為：長石質瓷器（即長石、石英和高嶺土），絹雲母質瓷器（即絹雲母、石英和高嶺土），骨灰瓷（即磷酸鹽、長石、石英和高嶺土）和滑石質瓷（即滑石、長石和高嶺土）等。陶器的斷麵粗糙、疏鬆，氣孔率大；而瓷器的斷麵光潔致密。
普通陶瓷生性脆弱
陶瓷給人的印象總是脆弱得很：一隻瓷碗，掉在地上，就會“粉身碎骨”。
近年來，科學家們在對陶瓷進行悉心研究後發現，它之所以如此脆弱，主要有兩個原因：
第一，由於陶器的燒成溫度比較低，通常為800℃～1000℃，因此氣孔率比較高。在陶器碎片的斷麵上，少年朋友們不難看到許多小孔洞，且組成陶器的顆粒也比較粗大。
瓷器的燒成溫度雖然要比陶器高得多（通常為1200℃～1400℃），組成的結構也比陶器細密多了，少年朋友們用肉眼可能看不出有什麼細微的缺陷，但是，如果你通過顯微鏡進行觀察，在瓷器碎片的斷麵上，就可以看到有許許多多細微的傷痕、裂紋、氣孔和夾雜物。要是你把瓷器碎片放在倍數更大的電子顯微鏡下，那麼，你還可以發現瓷器在晶體結構方麵的缺陷，例如空位、位錯等。而所有這些細微的裂紋、氣孔、夾雜物、晶體缺陷和表麵傷痕，都可能成為陶瓷裂紋的發源地。
第二，由於陶瓷屬於脆性材料，一旦出現裂紋，它不像金屬那樣具有塑性變形能力，所以，隻好“打破沙鍋紋到底”了。至於在熱衝擊的條件下，由於陶瓷的導熱性較差，熱膨脹係數大，熱應力由此增加，因此，裂紋的擴展速度更會進一步加劇。在日常生活中，如果我們用沙鍋燉（煮）食物，隻能用文火慢慢加溫，要是一開始就用猛火急燒，就會出現沙鍋炸裂事故。即使是燒好後，也不能用水急冷。
新穎陶瓷
所謂新穎陶瓷，必須克服普通陶瓷脆性這一缺點。經過許多科學家的不懈努力，現在人們終於找到了克服陶瓷脆性的藥方。
首先，從改善內部結構著手。研究表明，在氧化鋯陶瓷的原料中，添加少量的氧化釔、氧化鎂、氧化鈣等粉未，經高溫燒製成氧化鋯陶瓷後，其中的氧化鋯便生成兩種晶體，它們叫立方晶體和四方晶體。當陶瓷受到外力作用時，四方晶體便變成一種單斜晶體，體積迅速“膨脹”。由於晶體的體積急速增大，進而可阻止陶瓷中原先存在的細微裂紋的擴展。這樣，陶瓷就不會破裂了。
其次，可在改善陶瓷的表麵狀態方麵下功夫。一般說來，陶瓷的斷裂大都從表麵的缺陷開始，因此，改善陶瓷的表麵狀態，猶如為防止陶瓷的破損設下了第一道屏障。具體方法為：通過化學或機械拋光技術消除陶瓷的表麵缺陷；對氮化矽、碳化矽等非氧化物，隻要通過控製表麵氧化技術，便可消除表麵缺陷或者使裂紋尖端變鈍；通過熱處理也可達到表麵強化和增韌的目的。
第三，將纖維均勻地分布於陶瓷原料之中，以提高陶瓷的強度和韌性。其原理與我們在石灰中加入紙筋相類似。
這是因為，將纖維加入陶瓷原料之中，具有三大作用：①纖維不易拉斷，在工作時可承擔大部分外加負荷，從而減輕了陶瓷的負擔，進而使裂紋不易產生；②纖維與陶瓷體結合在一起以後、具有很大的摩擦力，於是，陶瓷的韌性可大大提高；③即使陶瓷內出現了細微裂紋，纖維也能將它們緊緊拉住，不至於進一步擴展開來。