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陶瓷是各種堅(jiān)硬、易碎、耐熱和耐腐蝕的材料中的任何一種,通過對(duì)非金屬礦物(如粘土)進(jìn)行塑形,然后在高溫下燒制而成。常見的例子有陶器、瓷器和磚。
陶瓷材料的結(jié)晶度從高度定向到半結(jié)晶、玻璃化,以及通常完全無定形(玻璃)。較常見的是,燒制的陶瓷要么是礬化的,要么是半礬化的,如陶器、石器和瓷器的情況。不同的結(jié)晶度和離子和共價(jià)鍵中的電子成分使大多數(shù)陶瓷材料成為良好的熱和電絕緣體(在陶瓷工程中研究)。由于陶瓷的組成/結(jié)構(gòu)有如此大范圍的可能選擇(幾乎所有的元素,幾乎所有的結(jié)合類型,以及所有的結(jié)晶度水平),該主題的廣度是較大的,可識(shí)別的屬性(硬度、韌性、導(dǎo)電性)很難為整個(gè)群體指明。一般的屬性,如高熔化溫度、高硬度、導(dǎo)電性差、高彈性模量、耐化學(xué)性和低延展性是常規(guī)的,但這些規(guī)則都有已知的例外(壓電陶瓷、玻璃轉(zhuǎn)化溫度、超導(dǎo)陶瓷)。許多復(fù)合材料,如玻璃纖維和碳纖維,雖然含有陶瓷材料,但不被認(rèn)為是陶瓷家族的一部分。
人類制造的最早的陶瓷是由粘土制成的陶器(罐子或容器)或小雕像,它本身或與其他材料如二氧化硅混合,在火中硬化和燒結(jié)。后來,陶瓷經(jīng)過上釉和燒制,形成了光滑的彩色表面,通過在結(jié)晶的陶瓷基底上使用玻璃狀的無定形陶瓷涂層,減少了孔隙率,F(xiàn)在,陶瓷包括家用、工業(yè)和建筑產(chǎn)品,以及廣泛的陶瓷藝術(shù)。在20世紀(jì),新的陶瓷材料被開發(fā)出來,用于先進(jìn)的陶瓷工程,如半導(dǎo)體中。
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