陶瓷器是人类生产生活的重要组成部分，陶瓷的应用、演变和发展史，也是一部人类文明的发展史，在上期《》中我们讲了陶瓷与人的关系，殊不知在生活之外的若干个领域，陶瓷材料都发挥着巨大作用，今天我们继续来盘点...

　　防弹陶瓷，属于无机非金属材料家族中的一员。作为特种陶瓷，区别于陶瓷器皿，防弹陶瓷的制备需要经过一系列粉体制备、成型加工、高温烧结等复杂工序，是化学、冶金、材料等现代技术快速发展的产物。第一次世界大战末期，德国专家称在钢质装甲表面涂上一层瓷釉，大大地提升防弹性能。

　　但真正意义上的防弹陶瓷是上世纪六零年代年代后才出现的。之所以能防弹，是因为它具备极高的硬度和强度，撞击涂层后，自身破碎并引起陶瓷碎裂，过程中消耗了大部分能量。当然，仅仅依靠陶瓷自身，还做不到“万无一失”，防弹陶瓷一般贴合在迎弹面，与高强纤维等背衬材料粘接在一起，组成复合装甲共同使用。

　　比钢化玻璃更坚硬的有一种氮氧化铝透明陶瓷材料，也叫ALON。1970年始就有科学家探索氮氧化铝的特性。1986年，氮氧化铝透明陶瓷被发明，相关专利后来被美国Surmet公司争得，就这样，ALON走上了商业化道路。

　　ALON是一种多晶体，化学公式为Al(64+x)/3O（32-x）Nx，其中x可以从2到5，该材料具有低质量高强度，现主要使用防弹玻璃，还应用在高耐磨条码扫描窗口玻璃等领域，但是由于其高昂的成本，制备时高昂的投入，现在还不能广泛的被使用。

　　ALON不含二氧化硅，也非高分子化合物，而是用氮氧化铝粉末高温烧结成的一种透明陶瓷，它是蓝宝石的有力竞争者，在近紫外线和红外光下也接近透明，还能承受2100℃的高温，十年前就已出现了ALON制造的红外导弹整流罩。一些专用灯具也需要能透射红外线和紫外线，因此ALON也被用于制造特种灯罩。

　　进入21世纪后，世界各国加快了对深海的探测和开发，与之相关的深潜设备研发被提上了日程，综合性能十分优异的结构陶瓷材料氮化硅(Si3N4)随之得到应用。Si3N4陶瓷空心浮力球静水抗压强度高，密度低浮力大，海水环境下十分稳定。

　　2009年，美国伍兹霍尔海洋研究所研制的11000米级无人深潜器“海神号”上首次使用了陶瓷空心浮力球及陶瓷耐压罐，比重≦0.9g/cm³，并成功在马里亚纳海沟下潜，5年后海神号在新西兰克马德克海沟意外失踪，这是结构陶瓷在深海浮力材料的探索和应用上迈出了第一步。

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　　2016年，英国帝国理工学院研究小组发现碳化钽（TaC）和碳化铪（HfC）可承受近4000℃的高温，碳化铪是已知熔点最高的陶瓷材料。《科学报告》杂志公布这一研究成果：通过全新激光热技术测出了碳化钽和碳化铪的熔点以及当比例为8:2时的最高熔点分别为：3768℃、3958℃和3905℃。

　　太空飞船高速飞行时的摩擦阻力会产生极高温度，碳化钽和碳化铪的耐高温性能优于人们所知的其他任何材料，有了它们的保护，飞船再也不会被离开或返回大气层瞬间的极端高热“烧毁”。

　　研究者奥马尔·瑟迪罗斯·巴拉扎博士表示，太空飞船鼻帽和携带的科学仪器都离不开耐高温材料，碳化钽或碳化铪在未来能助力于超音速飞船运行任务。另外，超音速飞机也可以用它来制造外壳，今后从伦敦飞到悉尼只需50分钟，将在世界各国开启全新商机。

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　　在执行广袤宇宙探索任务的现代航空航天领域里，航天器材所选用的材料必须符合耐热性、耐低温、高韧性、高硬度、高介电强度、机械可靠性和耐磨性等，特种陶瓷材料中的氧化钴、碳化硅、合金陶瓷、稀土陶瓷等后起之秀脱颖而出。

　　去年12月载土而归的中国“嫦娥五号”月球探测器上，红外线成像光谱仪超声电机的心脏是压电陶瓷，月基光学望远镜上的主镜、次镜和导向镜是上海硅酸盐所研制的高致密碳化硅特种陶瓷材料，作为供电器的基板则是氧化锆材料，除此之外，还有陶瓷轴承和纳米陶瓷铝合金，复合稀土隔膜材料也被应用于关键部位。

　　而在汽车工业领域中，陶瓷材料也广为应用。陶瓷刹车片（金属）是含有矿物、芳纶和陶瓷纤维材料，比起钢材质更清洁，也相对更静音，在提供优异刹车性能的同时，不磨耗对偶件。

　　当汽车在高速大力制动时，刹车件表面摩擦产生近900℃甚至更高的温度，容易导致零件表层物质熔化甚至产生气垫，引起性能急剧降低甚至刹车全失。而高温会使陶瓷刹车片产生烧结，爱游戏缓解熔融现象，弥补了有机型和半金属型刹车片的不足，摩擦时，噪音明显减小，对刹车碟的损伤也会明显降低。

　　广泛应用于制造行业的陶瓷轴承，具有耐高温、耐寒、耐磨、耐腐蚀、抗磁电、无油自润滑、高转速等特性，适应极端恶劣环境及特殊工况，在航空、航天、航海、石油、化工、汽车、电子设备，冶金、电力、纺织、泵类、医疗器械、科研和国防军事等领域无处不在。

　　陶瓷轴承套圈及滚动体采用了氧化锆（ZrO2）、氮化硅（Si3N4）、碳化硅（Sic）等材质。陶瓷球体密度比钢低，质量更轻，转动时离心作用可降低40%，进而使用寿命大大延长。受热胀冷缩影响也比钢小，因而陶瓷轴承能在温差变化较为剧烈的环境中工作。这些优势让陶瓷材料正在取代金属材料。

　　粘土原本一无所有，却铺垫了人类探索之路。而一切探索，都来自于人类对审美对美好生活甚至未知领域的敬畏和期待。

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　　陶瓷材料未来大有可为，而对陶瓷材料的研究和应用之路，更是人类审美、科技发展、思想升级之路，生命不息，创新不止！