陶瓷材料的特性.......

Question

請問.....
1.陶瓷材料的特性?
2.何謂精密陶瓷?
3.舉出3種常見的陶瓷產品?

Answer 1

(1)陶瓷材料的特性
陶瓷材料為共價及離子鍵結，共通特性是原子核外的電子被侷限在局部區域。共價鍵結為電子雲彼此重疊共用形成鍵結，離子鍵結為吸引電子力弱的原子核之價電子，轉移至吸引電子強的原子其核外。

因為電子雲重疊或轉移而鍵結，所以一旦陶瓷材料受力，原子彼此錯開，共價鍵的陶瓷電子雲不在重疊，無法鍵結，形成破裂，離子陶瓷因為鄰近原子變成陽陽或陰陰，產生斥力而破裂，因此陶瓷材料大多為"脆性"。

又，共價鍵結及離子鍵結之鍵力非常強，形成鍵結時放出大量能量，若要施予能量造成斷鍵，例如加溫，則必須同樣給予大量能量，因此陶瓷材料的熔點幾乎都很高，相較於金屬，氯化鈉熔點高達二千度C以上，而鋁金屬才數百度C。由於陶瓷之鍵力強勁，因此硬度及強度大於金屬，今日所使用金屬大多為強化過之金屬，故意使人有金屬強度大於陶瓷之錯覺。因此陶瓷材料耐磨耗，抗壓強度高，但難以塑性變形吸收微裂縫擴展之能量，所以陶瓷材料抗拉能力非常差，只有抗壓強度之十分之一。

根據量子力學觀點，當電子必侷限在愈小區域，則能階寬度越大，材料若要導電則電子必須從價帶跳到導電帶才能導電，但因陶瓷材料之能階寬度過大，因此大多為絕緣體，少部分為半導體。
由於能階寬度過大，因此陶瓷材料不像金屬價帶上之電子吸收可見光的能量，而跳到導電帶上，而後電子越回價帶放出能量，形成金屬光澤，陶瓷材料不吸收可見光，因此沒有金屬光澤，少部分陶瓷玻璃為透明，乃是因為玻璃非晶質，空間上混亂排列無序，非緻密之結晶構造，因此可見光可透過，又因為陶瓷材料能階過大所以不吸收，故玻璃可為透明。

(2)利用高純度、超細粉末的原料，包括金屬碳化物、氮化物、硼化物、氧化物等加以處理成型，並燒結加工的精密陶瓷，具有強硬、耐腐蝕、耐高溫。

(3)陶瓷產品
餐具　衛浴設備　磚　瓦　花瓶

Answer 2

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