很多人不(bu)知(zhi)道，在(zai)(zai)不(bu)管(guan)國內還是(shi)歐美(mei)的高(gao)校中，陶瓷和玻璃(li)兩個(ge)學(xue)科是(shi)完全聯(lian)系在(zai)(zai)一(yi)起(qi)的，基(ji)(ji)礎課程設置基(ji)(ji)本一(yi)樣，兩個(ge)不(bu)同專業(ye)(ye)的學(xue)生(sheng)(sheng)坐在(zai)(zai)同一(yi)間教(jiao)室上課，甚至有時(shi)候(hou)，陶瓷專業(ye)(ye)的畢業(ye)(ye)生(sheng)(sheng)進入了(le)玻璃(li)行業(ye)(ye)，而(er)玻璃(li)專業(ye)(ye)的畢業(ye)(ye)生(sheng)(sheng)又(you)跑去(qu)搞陶瓷了(le)，這也是(shi)比(bi)較常見的。

　　很(hen)長時間(jian)以來，玻璃與(yu)陶瓷都是作為硅(gui)酸鹽材料的代表而為人所(suo)熟知，它(ta)們都屬于(yu)硅(gui)酸鹽體系下的材料，既有不(bu)同，又(you)不(bu)可分割。

　　但(dan)是，隨著工業的快速發展對(dui)新材料(liao)(liao)提出(chu)了(le)(le)新的要求，玻璃(li)與(yu)(yu)陶瓷又(you)有(you)了(le)(le)更豐富的概(gai)念(nian)。因為現(xian)在功(gong)能玻璃(li)材料(liao)(liao)，有(you)很(hen)多已經摒(bing)棄了(le)(le)傳統的硅(gui)酸鹽或(huo)者石英(ying)，而是轉(zhuan)向氟化物(wu)(wu)、磷酸鹽、硫族(zu)化合物(wu)(wu)、重氧化物(wu)(wu)等方(fang)面(mian);功(gong)能陶瓷材料(liao)(liao)則更是如此，很(hen)多與(yu)(yu)硅(gui)酸鹽根(gen)本就不沾邊。

　　但這并不意味著玻(bo)璃(li)和(he)陶(tao)瓷漸行漸遠，兩者之間仍(reng)有(you)一些(xie)千絲萬縷的(de)(de)聯系，例如，玻(bo)璃(li)陶(tao)瓷就是兩者的(de)(de)復(fu)合材料，它既(ji)可以高度晶(jing)化，也(ye)可含(han)有(you)大量的(de)(de)玻(bo)璃(li)相。

而透明陶瓷雖然像玻璃一樣透明，但它是一種貨真價實的陶瓷。

　　這四(si)種(zhong)材料關系(xi)很近，但確實有著(zhu)很明確的區(qu)別(bie)。如果說，陶瓷和玻璃關系(xi)緊密更(geng)像一對(dui)夫妻(qi)，玻璃陶瓷作(zuo)為兩(liang)者的結合體就(jiu)是他倆的孩子(zi)，而透明陶瓷卻只和陶瓷有關系(xi)，充其量算是陶瓷的私生(sheng)子(zi)。

　　以上只是打個比方(fang)(fang)形容一下(xia)，下(xia)面(mian)我們從(cong)各個方(fang)(fang)面(mian)來(lai)對比了解一下(xia)這四(si)種材(cai)料。

概念

玻璃

是一種較為(wei)透明(ming)的液(ye)體物質，在熔融時形(xing)成連續(xu)網絡結構，冷卻過程(cheng)中粘度(du)逐漸增大并硬化而不結晶的非金屬材料。

陶瓷

材料(liao)是(shi)指用天(tian)然或合(he)成化合(he)物經過成型和高溫(wen)燒結制成的一(yi)類非金屬(shu)材料(liao)。

玻璃陶瓷

又稱為微(wei)晶玻璃(li)，是(shi)一(yi)種由適當(dang)組成(cheng)(cheng)的玻璃(li)顆(ke)粒經燒結(jie)與晶化，制成(cheng)(cheng)的由結(jie)晶相(xiang)和玻璃(li)相(xiang)組成(cheng)(cheng)的質地堅硬、密(mi)實(shi)均勻的復相(xiang)材料。

透明陶瓷

是通(tong)過采(cai)用高純超細陶瓷(ci)原(yuan)料(liao)，并通(tong)過工藝手段排除氣孔而(er)獲得具(ju)有透明性質的(de)陶瓷(ci)。

成分及分類

　　玻璃(li)(li)通常按主要成分(fen)分(fen)為氧(yang)化(hua)物(wu)玻璃(li)(li)和非氧(yang)化(hua)物(wu)玻璃(li)(li)，非氧(yang)化(hua)物(wu)玻璃(li)(li)品(pin)種和數量(liang)很少，主要有硫系玻璃(li)(li)和鹵化(hua)物(wu)玻璃(li)(li)。氧(yang)化(hua)物(wu)玻璃(li)(li)又分(fen)為硅(gui)酸鹽玻璃(li)(li)、硼(peng)酸鹽玻璃(li)(li)、磷酸鹽玻璃(li)(li)等。

　　陶(tao)(tao)瓷(ci)分為(wei)普通陶(tao)(tao)瓷(ci)(傳(chuan)統(tong)陶(tao)(tao)瓷(ci))與(yu)特種(zhong)陶(tao)(tao)瓷(ci)(先進陶(tao)(tao)瓷(ci))兩大類。其中，普通陶(tao)(tao)瓷(ci)是指(zhi)以黏(nian)土及其天然礦物(wu)(wu)為(wei)原料，經過(guo)粉碎混合、成型、焙燒等(deng)工藝過(guo)程所制得(de)的各種(zhong)制品。先進陶(tao)(tao)瓷(ci)按成分可分為(wei)氧化(hua)(hua)物(wu)(wu)陶(tao)(tao)瓷(ci)、氮(dan)化(hua)(hua)物(wu)(wu)陶(tao)(tao)瓷(ci)、碳化(hua)(hua)物(wu)(wu)陶(tao)(tao)瓷(ci)、硼化(hua)(hua)物(wu)(wu)陶(tao)(tao)瓷(ci)、硅化(hua)(hua)物(wu)(wu)陶(tao)(tao)瓷(ci)、氟化(hua)(hua)物(wu)(wu)陶(tao)(tao)瓷(ci)、硫(liu)化(hua)(hua)物(wu)(wu)陶(tao)(tao)瓷(ci)等(deng)。

　　玻(bo)(bo)璃(li)(li)陶瓷(ci)按基礎玻(bo)(bo)璃(li)(li)組成可分為(wei)(wei)(wei)硅(gui)酸鹽，鋁(lv)硅(gui)酸鹽，硼酸鹽，及磷酸鹽玻(bo)(bo)璃(li)(li)陶瓷(ci)。按所用(yong)原(yuan)料(liao)分為(wei)(wei)(wei)技術(shu)微(wei)(wei)晶(jing)(jing)(jing)玻(bo)(bo)璃(li)(li)(用(yong)一般(ban)的玻(bo)(bo)璃(li)(li)原(yuan)料(liao))和礦渣(zha)微(wei)(wei)晶(jing)(jing)(jing)玻(bo)(bo)璃(li)(li)(用(yong)工礦業廢渣(zha)等(deng)為(wei)(wei)(wei)原(yuan)料(liao));按外觀分為(wei)(wei)(wei)透(tou)明微(wei)(wei)晶(jing)(jing)(jing)玻(bo)(bo)璃(li)(li)和不透(tou)明微(wei)(wei)晶(jing)(jing)(jing)玻(bo)(bo)璃(li)(li);按性能又可分為(wei)(wei)(wei)耐高(gao)(gao)溫(wen)、耐腐(fu)蝕、耐熱(re)沖(chong)擊、高(gao)(gao)強(qiang)度(du)、低(di)(di)膨脹、零膨脹、低(di)(di)介電損(sun)耗、易機械加工以及易化學蝕刻等(deng)微(wei)(wei)晶(jing)(jing)(jing)玻(bo)(bo)璃(li)(li)以及壓電微(wei)(wei)晶(jing)(jing)(jing)玻(bo)(bo)璃(li)(li)、生物微(wei)(wei)晶(jing)(jing)(jing)玻(bo)(bo)璃(li)(li)等(deng)。按微(wei)(wei)晶(jing)(jing)(jing)化原(yuan)理分為(wei)(wei)(wei)光(guang)敏微(wei)(wei)晶(jing)(jing)(jing)玻(bo)(bo)璃(li)(li)和熱(re)敏微(wei)(wei)晶(jing)(jing)(jing)玻(bo)(bo)璃(li)(li)。

　　透明(ming)(ming)陶(tao)瓷(ci)按(an)成分可(ke)分為氧化(hua)鋁(lv)(lv)(lv)透明(ming)(ming)陶(tao)瓷(ci)、氧化(hua)釔透明(ming)(ming)陶(tao)瓷(ci)、氧化(hua)鎂(mei)透明(ming)(ming)陶(tao)瓷(ci)、釔鋁(lv)(lv)(lv)石(shi)榴石(shi)透明(ming)(ming)陶(tao)瓷(ci)、鋁(lv)(lv)(lv)鎂(mei)酸透明(ming)(ming)陶(tao)瓷(ci)、透明(ming)(ming)鐵(tie)電(dian)陶(tao)瓷(ci)、氮(dan)化(hua)鋁(lv)(lv)(lv)透明(ming)(ming)陶(tao)瓷(ci)、氮(dan)氧化(hua)鋁(lv)(lv)(lv)透明(ming)(ming)陶(tao)瓷(ci)、鎂(mei)鋁(lv)(lv)(lv)尖晶石(shi)透明(ming)(ming)陶(tao)瓷(ci)等。

微觀結構及特性

玻璃

是一(yi)種非(fei)晶體(ti)(ti)(ti)材料，其分子(zi)不像(xiang)晶體(ti)(ti)(ti)那(nei)樣(yang)在空(kong)間具(ju)有(you)長程(cheng)有(you)序的(de)排列(lie)，而(er)近(jin)似于液(ye)體(ti)(ti)(ti)那(nei)樣(yang)具(ju)有(you)短程(cheng)有(you)序。玻璃(li)像(xiang)固體(ti)(ti)(ti)一(yi)樣(yang)保持特(te)定的(de)外(wai)形，不像(xiang)液(ye)體(ti)(ti)(ti)那(nei)樣(yang)隨重力(li)作用而(er)流動。所以玻璃(li)有(you)以下特(te)性：

　　1)各向同性

　　玻璃的(de)分子(zi)排列是無規則的(de)，其分子(zi)在空間(jian)中具有統計上的(de)均(jun)勻(yun)性。在理想狀態下，均(jun)質(zhi)玻璃的(de)物理、化學(xue)性質(zhi)(如折射率、硬度、彈性模量、熱膨脹系數、導熱率、電(dian)導率等)在各方向都是相同的(de)。

　　2)無固定熔點

　　因為(wei)玻(bo)璃是混(hun)合物(wu)，非晶體，所以(yi)無固定(ding)(ding)熔沸點。玻(bo)璃由固體轉變為(wei)液體是一(yi)定(ding)(ding)溫度(du)區域(即軟化溫度(du)范圍)內(nei)進(jin)行的(de)，它與(yu)結晶物(wu)質不同，沒(mei)有固定(ding)(ding)的(de)熔點。

　　3)亞穩性

　　玻(bo)璃(li)態(tai)物質一(yi)般是由熔融(rong)(rong)體(ti)快速冷(leng)卻而得到，從(cong)熔融(rong)(rong)態(tai)向玻(bo)璃(li)態(tai)轉變時(shi)，冷(leng)卻過程中黏度急劇增大(da)，質點(dian)來(lai)不及做有(you)規(gui)則排列而形成晶體(ti)，沒(mei)有(you)釋出結(jie)(jie)晶潛熱，因此，玻(bo)璃(li)態(tai)物質比結(jie)(jie)晶態(tai)物質含有(you)較高的內能，其能量介于(yu)熔融(rong)(rong)態(tai)和結(jie)(jie)晶態(tai)之間，屬(shu)于(yu)亞(ya)穩(wen)(wen)狀(zhuang)態(tai)。從(cong)力學觀(guan)點(dian)看，玻(bo)璃(li)是一(yi)種(zhong)不穩(wen)(wen)定的高能狀(zhuang)態(tai)，比如(ru)存在低(di)能量狀(zhuang)態(tai)轉化的趨(qu)勢，即有(you)析(xi)晶傾向，所(suo)以(yi)，玻(bo)璃(li)是一(yi)種(zhong)亞(ya)穩(wen)(wen)態(tai)固體(ti)材料。

　　4)漸變(bian)性(xing)可逆(ni)性(xing)

　　玻(bo)璃態(tai)物(wu)質從(cong)熔(rong)(rong)融態(tai)到固(gu)體(ti)狀(zhuang)態(tai)的(de)(de)過(guo)程(cheng)是漸(jian)變(bian)的(de)(de)，其(qi)物(wu)理(li)、化(hua)學性(xing)質的(de)(de)變(bian)化(hua)也(ye)是連續的(de)(de)和漸(jian)變(bian)的(de)(de)。這與熔(rong)(rong)體(ti)的(de)(de)結(jie)晶過(guo)程(cheng)明顯不(bu)同(tong)，結(jie)晶過(guo)程(cheng)必然(ran)出現新相，在結(jie)晶溫度(du)(du)點附(fu)近，許多性(xing)質會發生(sheng)突變(bian)。而玻(bo)璃態(tai)物(wu)質從(cong)熔(rong)(rong)融狀(zhuang)態(tai)到固(gu)體(ti)狀(zhuang)態(tai)是在較寬溫度(du)(du)范(fan)圍內完(wan)成的(de)(de)，隨著溫度(du)(du)逐漸(jian)降低，玻(bo)璃熔(rong)(rong)體(ti)黏度(du)(du)逐漸(jian)增大，最(zui)后形(xing)成固(gu)態(tai)玻(bo)璃，但是過(guo)程(cheng)中沒(mei)有新相形(xing)成。相反玻(bo)璃加熱變(bian)為熔(rong)(rong)體(ti)的(de)(de)過(guo)程(cheng)也(ye)是漸(jian)變(bian)的(de)(de)。

陶瓷特性

陶瓷

是晶(jing)體材料(liao)(單晶(jing)或多晶(jing))，這(zhe)和玻璃完全(quan)不同(tong)。

　　1)力學特性

　　陶(tao)瓷(ci)材(cai)料(liao)是工程材(cai)料(liao)中剛(gang)度最好(hao)、硬度最高(gao)的(de)材(cai)料(liao)，其(qi)硬度大多在1500HV以上。陶(tao)瓷(ci)的(de)抗(kang)壓強度較高(gao)，但(dan)抗(kang)拉強度較低，塑(su)性(xing)和韌性(xing)很差，但(dan)近年來，一些陶(tao)瓷(ci)增韌技術得到(dao)了極大的(de)發(fa)展。

　　2)熱特性

　　陶(tao)(tao)瓷材料一般(ban)具(ju)有(you)高(gao)的(de)(de)熔點(大多在(zai)2000℃以(yi)上)，且(qie)在(zai)高(gao)溫(wen)下具(ju)有(you)極好(hao)的(de)(de)化學穩(wen)定性(xing)(xing);陶(tao)(tao)瓷的(de)(de)導(dao)熱性(xing)(xing)低于金屬材料，陶(tao)(tao)瓷還是良好(hao)的(de)(de)隔熱材料。同時陶(tao)(tao)瓷的(de)(de)線膨脹系數(shu)比金屬低，當溫(wen)度發生變化時，陶(tao)(tao)瓷具(ju)有(you)良好(hao)的(de)(de)尺寸(cun)穩(wen)定性(xing)(xing)。

　　3)電特性

　　大多數陶(tao)(tao)瓷(ci)(ci)具有(you)良好的電(dian)(dian)(dian)絕緣(yuan)性，因此大量(liang)用(yong)于(yu)制作各種電(dian)(dian)(dian)壓(ya)(1kV~110kV)的絕緣(yuan)器(qi)件。鐵電(dian)(dian)(dian)陶(tao)(tao)瓷(ci)(ci)(鈦酸鋇BaTiO3)具有(you)較(jiao)高的介電(dian)(dian)(dian)常數，可用(yong)于(yu)制作電(dian)(dian)(dian)容(rong)器(qi)，鐵電(dian)(dian)(dian)陶(tao)(tao)瓷(ci)(ci)在外電(dian)(dian)(dian)場的作用(yong)下(xia)，還(huan)能(neng)(neng)改變(bian)形(xing)狀，將電(dian)(dian)(dian)能(neng)(neng)轉換(huan)為機(ji)械(xie)能(neng)(neng)(具有(you)壓(ya)電(dian)(dian)(dian)材料(liao)的特(te)性)，可用(yong)作擴音機(ji)、電(dian)(dian)(dian)唱機(ji)、超聲(sheng)波儀、聲(sheng)納(na)、醫療(liao)用(yong)聲(sheng)譜(pu)儀等。少數陶(tao)(tao)瓷(ci)(ci)還(huan)具有(you)半導體(ti)的特(te)性，可作整流器(qi)。

　　4)化學特性

　　陶瓷(ci)材料(liao)在高溫下不易(yi)氧化，并對酸、堿、鹽具(ju)有良好的抗腐蝕能力。

　　5)光學特性

　　陶(tao)(tao)(tao)瓷材(cai)(cai)(cai)料還有獨特的光(guang)學性能，可用(yong)(yong)作固(gu)體激光(guang)器材(cai)(cai)(cai)料、光(guang)導纖維(wei)材(cai)(cai)(cai)料、光(guang)儲存器等，透明陶(tao)(tao)(tao)瓷可用(yong)(yong)于(yu)高壓鈉燈管等。磁性陶(tao)(tao)(tao)瓷(鐵(tie)氧(yang)體如：MgFe2O4、CuFe2O4、Fe3O4)在(zai)錄音磁帶、唱(chang)片、變壓器鐵(tie)芯、大型計算機記憶元件方(fang)面的應用(yong)(yong)有著廣(guang)泛的前途(tu)。

玻璃陶瓷

具(ju)有玻璃和陶(tao)瓷(ci)的雙重特性，比(bi)(bi)陶(tao)瓷(ci)的亮度高(gao)，比(bi)(bi)玻璃韌性強。它不僅(jin)可以(yi)(yi)代(dai)替傳(chuan)統材(cai)料以(yi)(yi)獲得更好的經(jing)濟效益和改善工作條件(jian)，而且(qie)開辟了(le)許多(duo)新的應(ying)用領(ling)域。玻璃陶(tao)瓷(ci)優(you)異的性能主要體現(xian)為以(yi)(yi)下幾點：

　　1)強(qiang)(qiang)度高(gao)，機械強(qiang)(qiang)度好。

　　2)具有優良的電(dian)(dian)學(xue)性能，介電(dian)(dian)損耗率低，電(dian)(dian)絕緣性質優良。

　　3)具有良好(hao)的熱學性能(neng)(neng)，熱膨(peng)脹系數(shu)低，熱振穩定性能(neng)(neng)好(hao)，變形(xing)溫度高。

　　4)具有更加(jia)穩定的化學性能(neng)，抗(kang)(kang)水合，抗(kang)(kang)水化能(neng)力，抗(kang)(kang)陽離(li)子交換能(neng)力。

　　5)加工性能好，可(ke)與眾(zhong)多材料(liao)匹(pi)配。

透明陶瓷

作(zuo)為先進陶瓷(ci)(ci)的分支，除了繼承了陶瓷(ci)(ci)耐(nai)(nai)高溫、耐(nai)(nai)腐蝕、高強度、高硬度、化(hua)學穩定(ding)性、低(di)膨(peng)脹系數以(yi)外，獨(du)特的透(tou)光(guang)性讓它增加了諸多應用(yong)。

應用

玻璃

的(de)種類(lei)繁多，應用自(zi)然不少。從(cong)玻(bo)(bo)(bo)(bo)璃(li)(li)的(de)不同應用分類(lei)上(shang)就能夠看出來玻(bo)(bo)(bo)(bo)璃(li)(li)的(de)廣泛應用。具體有(you)：鋼(gang)化玻(bo)(bo)(bo)(bo)璃(li)(li)、磨砂玻(bo)(bo)(bo)(bo)璃(li)(li)、噴砂玻(bo)(bo)(bo)(bo)璃(li)(li)、壓花玻(bo)(bo)(bo)(bo)璃(li)(li)、夾絲玻(bo)(bo)(bo)(bo)璃(li)(li)、中空玻(bo)(bo)(bo)(bo)璃(li)(li)、夾層玻(bo)(bo)(bo)(bo)璃(li)(li)、防(fang)彈(dan)玻(bo)(bo)(bo)(bo)璃(li)(li)、熱彎(wan)玻(bo)(bo)(bo)(bo)璃(li)(li)、玻(bo)(bo)(bo)(bo)璃(li)(li)磚、玻(bo)(bo)(bo)(bo)璃(li)(li)紙、LED光(guang)電玻(bo)(bo)(bo)(bo)璃(li)(li)、調(diao)光(guang)玻(bo)(bo)(bo)(bo)璃(li)(li)、節能玻(bo)(bo)(bo)(bo)璃(li)(li)等，以及近年來興(xing)起的(de)不反光(guang)玻(bo)(bo)(bo)(bo)璃(li)(li)、防(fang)盜玻(bo)(bo)(bo)(bo)璃(li)(li)、隔(ge)音玻(bo)(bo)(bo)(bo)璃(li)(li)、空調(diao)玻(bo)(bo)(bo)(bo)璃(li)(li)、智能玻(bo)(bo)(bo)(bo)璃(li)(li)、全息(xi)玻(bo)(bo)(bo)(bo)璃(li)(li)、生物玻(bo)(bo)(bo)(bo)璃(li)(li)、天線玻(bo)(bo)(bo)(bo)璃(li)(li)、薄紙玻(bo)(bo)(bo)(bo)璃(li)(li)、信息(xi)玻(bo)(bo)(bo)(bo)璃(li)(li)、泡(pao)沫(mo)玻(bo)(bo)(bo)(bo)璃(li)(li)、自(zi)清(qing)潔玻(bo)(bo)(bo)(bo)璃(li)(li)等。

　　這些玻璃(li)被廣(guang)泛應用(yong)在建筑、日用(yong)、藝術、醫(yi)療(liao)、化(hua)學、電子、儀表、核(he)工(gong)程等領域。

玻璃陶瓷

集中了多(duo)種(zhong)優(you)良(liang)性(xing)(xing)能，如機械(xie)強度高、耐(nai)磨(mo)耐(nai)腐蝕、抗氧化(hua)性(xing)(xing)好、電(dian)學性(xing)(xing)質優(you)良(liang)、膨脹系數可(ke)調、熱穩(wen)定性(xing)(xing)好等(deng)，現(xian)已(yi)在日常生活(huo)、機械(xie)工程、電(dian)磁、生物醫學、航空航天、軍事、光學、建筑(zhu)等(deng)領域獲得(de)了廣(guang)泛應用。

透明陶瓷

主要(yao)用(yong)于照明燈具、激光(guang)材料(liao)、紅(hong)外窗(chuang)口材料(liao)、閃(shan)爍陶瓷(ci)、電光(guang)陶瓷(ci)、防彈材料(liao)。

總結

　　這(zhe)四類(lei)材料雖(sui)然有諸多不同，但在(zai)基(ji)礎理(li)論及生(sheng)產中都有許多相同之處，并在(zai)各自領域扮演(yan)著重(zhong)要角色，并且他(ta)們(men)現在(zai)都屬于無機非金屬材料。同時，隨著新(xin)材料、新(xin)技術的(de)進一步(bu)發展，玻璃和(he)陶瓷很可能會衍(yan)生(sheng)出新(xin)的(de)方向，陶瓷和(he)玻璃的(de)應用范圍終會被進一步(bu)拓(tuo)寬。

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