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玻璃与陶瓷成分均为硅酸盐,为何玻璃是透明的,而陶瓷不是?

光吸收了就不透明了,光散射/反射也就不透明了。
什么影响了材料的透不透明?对于材料透明与否,或者透明程度,主要取决于两点:
①是否发生光(电磁波)的吸收。
②是否发生光(电磁波)散射或多次反射。
物质原子是由原子核和电子构成的,实际上电子很活泼,可以吸收光子从而增加自己的能量。光一旦被吸收,这个物质就表现为不透明了。
但也并不是什么光都吸收的,具体的选择是由量子力学规律所决定的。比如玻璃,其电子由于量子力学限制无法吸收可见光,所以光线就直接穿透过去,因而呈现透明状。还有一样少见透明材料——光学陶瓷。虽然一般陶瓷是不透明的,但是光学陶瓷却显示出像玻璃一样透明性,故称透明陶瓷。
陶瓷也能透明?是的。传统的陶瓷材料都是不透明的,如我们家里用的瓷碗。但是光学陶瓷却像玻璃一样透明,又称为透明陶瓷。一般陶瓷不透明主要是因为其内部存在有杂质和气孔,前者能吸收光,后者令光产生散射,所以就不透明了。透明陶瓷不仅拥有玻璃的透光能力,还具有强于玻璃材料的机械性能及更高的化学稳定性。
透明陶瓷就是能透过光线的陶瓷,是先进陶瓷材料中十分独特的一个分支。就其化学组分、相结构和制备工艺以及发展而言,透明陶瓷是当前先进陶瓷领域中化学与相组成最为纯净、致密度最高、工艺要求严格,同时性能要求最苛刻的一类陶瓷材料。
因此如果选用高纯原料,并通过工艺手段排除气孔就可能获得透明陶瓷。早期就是采用这样的办法得到透明的氧化铝陶瓷,后来陆续研究出如烧结白刚玉、氧化镁、氧化铍、氧化钇等多种氧化物系列透明陶瓷。近期又研制出非氧化物透明陶瓷,如砷化镓、硫化锌、硒化锌等。

图.透明陶瓷via网络
透明陶瓷不仅有良好的透明性和光学特性,同时又保持结构陶瓷的高强度、耐腐蚀、耐高温、电绝缘好、热导率高及良好的介电性能,因此在新型照明技术、高温高压及腐蚀环境下的观测窗口、红外探测用窗、导弹用防护整流罩、军事用透明装甲等领域得到很多应用。
热敏陶瓷是对温度变化敏感的陶瓷材料。它可分为热敏电阻、热敏电容、热电和热释电等陶瓷材料。
在种类繁多的敏感元件中,热敏电阻应用最广。热敏电阻在20世纪30年代就已问世,用作电路温度补偿元件。
热敏电阻器是敏感元件的一类,按照温度系数不同分为正温度系数热敏电阻器(PTC)和负温度系数热敏电阻器(NTC)。热敏电阻器的典型特点是对温度敏感,不同的温度下表现出不同的电阻值。
之后相继发现了用金属氧化物制成的半导体陶瓷热敏电阻,有很大的负温度系数(NTC) , 以氧化钒为主体的玻璃热敏电阻,硅、锗单晶热敏电阻,用V2O3、P2O5、SiO2、BaO、 SrO、CaO等氧化物合成的临界热敏电阻(CTR) 和以钛酸钡为主体的正温度系数(PTC) 热敏电阻。
近年来,随着硅元件平面工艺的成熟与集成技术的发展,出现了碳化硅单晶、碳化硅薄膜热敏电阻等。
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