脱颖而出的新型材料——陶瓷

晓阳

最早的陶瓷可追溯到一万多年以前的陶器。陶瓷是我国劳动人民的重要发明之一，是我国古代灿烂文化的组成部分，它对世界文明的发展有着伟大的贡献。欧洲十七世纪开始了与中国的陶瓷贸易，在亲眼目睹了制作精湛，设计别致的瓷器后，欧人自愧不如，感叹万分。于是，收藏中国陶瓷品风靡了整个欧洲，其拥有量的多少也成了王室贵族财富的象征。

可是，先前的陶瓷用于日用品、装饰品，与金属材料相比，它所具有的溶点高、硬度高、耐高温、耐磨损、耐氧化腐蚀以及重量轻等优良性能，在工程上一直未被开发利用。近年来，随着能源、宇航等尖端技术的发展，机件要在2000℃左右的高温、高速气流的冲刷或强烈的摩擦等条件下“服役”，金属材料在许多方面已无法胜任了。目前开发着的高温合金，其极限使用温度为1100℃，在更高的温度下使用，将发生高温氧化和蠕变等问题。为了大幅度提高热效率，降低燃料消耗，减少污染，延长发动机寿命，要在1200℃高的温度下工作，有潜力可挖的材料便是陶瓷。据报道，日本陶业公司制成的汽车采用全陶瓷汽油发动机，所用的金属材料仅占总机重量的4%；日本京都陶业公司发明的节能近30%的柴油发动机，大部分构件也是用陶瓷制成的。

除热部件外，人们利用陶瓷的高温度、高硬度、高刚度和良好的耐磨性，发展常温下的近期应用，如以陶瓷刀具进行高速切削、加热切削等加工。美国一家公司研制的陶瓷刀具，切削铸铁的线速度可达430m/min。

历史悠久的陶瓷，还在原子能、太阳能、氢能技术的开发等方面有着广泛的前景。目前，它已脱颖而出，与金属材料、聚合物材料一起，三足鼎立，成为工程材料的三大支柱之一。