陶瓷制作的最后一道工序是烧成,坯体在高温过程中发生一系列物理、化学反应,形成一定的物相组成与显微结构,从而使陶瓷具有所需要的机械、电、热等性能。
烧制时发生的物理和化学变化主要为脱水、分角和氧化。用化学方程式表示:
脱水:
分解:
烧成:
另外,还发生了重量、体积、颜色、强度、硬度和形状等物理变化。经过高温烧制的坯体还要放在窑里让它渐渐冷却,到80℃时开始出窑,取出来的就是美观、坚固的陶瓷品了。(www.xing528.com)
陶瓷是最古老的硅酸盐材料。精致的中国陶瓷制品,至今仍然吸引着世界各地的客商。随着科学技术的发展,具有特殊优异性能的现代陶瓷材料也飞速发展起来,并且已被非常广泛的应用,被人们誉为永不凋谢的材料之花。
陶瓷经过特殊的“极化”处理后,它在机械力、光能的作用下,能把它们转变成电能,在电场作用下,又能把电能转变为机械能。这种特殊的功能叫做“压电效应”,具有这种压电效应的陶瓷叫压电陶瓷。核试验员带上用透明压电陶瓷做成的特殊目镜,带来了很大的方便。原子弹爆炸,当核闪光强度达到危险程度时,由于光的作用护目镜的控制装置马上就把它转变成瞬时高电压,防护镜自动地迅速变暗,在千分之一秒钟里能把光强度减弱到只有万分之一,险情过后,它还能自动复原,不影响驾驶员的视力。这种压电陶瓷护目镜结构简单,重不过几十克,只有火柴盒那么大,安装在防核护目头盔上携带十分方便。
新型陶瓷的种类有很多,如具有气敏、热、电、磁、声、光等功能互相转换特性的各种“功能陶瓷”,用于人或动物肌体,具有特殊生理功能的“生物陶瓷”等等。下面再介绍一种十分有趣的陶瓷——“啤酒陶瓷”。
说起“啤酒陶瓷”的出世,还有一个非常有趣的故事。美国化学家哈纳·克劳斯在研究一种用于导航容器的材料配方时,无意中错把身旁的一杯啤酒当作蒸馏水倒入一个盛有石膏粉、粘土以及几种其他化学药品的烧杯中,然而,正是由于这个“无意之中”的举动导致了啤酒陶瓷的问世。这一杯啤酒一倒入烧杯中,就出现了意想不到的奇特现象,烧杯中的那些混合物立即产生了很多泡沫,体积突然膨胀了约两倍,不到30秒就成了硬坯。这次偶然制成的啤酒陶瓷居然是一种具有很多优良特性的泡沫陶瓷,这是谁也没有料到的。这种后来被人称作“啤酒石”的陶瓷具有釉光、重量轻、无毒、防火性能好等特点。由于啤酒石形成时固化速度快,并有那么多优良特性,它将在增强运载工具的绝热性能、安全储存核废物以及在包装业、汽车制造业、农业等方面具有很高的应用价值和商业价值。一些专家认为,啤酒石最重要的用途之一是储存核废料。大家知道,核废物如储存不当,会对环境造成非常有害的核污染。当前处理核废物较大的问题是容器,传统的方法是用防锈、不漏气的钢鼓储存,容器的内壁常用一种塑料作为防护套。但是,一旦粘结剂失效,就会发生泄漏,由于啤酒陶瓷具有自行上釉的特性,所以可将其喷在新钢鼓的内表面,或旧钢鼓的外表面,形成啤酒陶瓷釉,成为一个不破裂、不泄漏的防护套,这样就可安全地储存核废物了。
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