为什么陶瓷能做成像玻璃一样透明?

1957年秋天,在美国科学家科布尔的实验室里,发生了一件不寻常的事:“他采用了一种新方法做出的陶瓷,外表看起来像毛玻璃,把它们放在书上,竟能毫不费力地读出瓷片下面的字句。科布尔把这种能透过光线的陶瓷叫做“透明陶瓷”。

我们日常生活中使用的陶瓷物品,像碗,砂锅,水缸,花瓶等等,都是不透明的。从一只盖着盖子的陶瓷杯外面,看不出里面有没有水。可是,透明陶瓷却可以像玻璃一样透过光线,这是什么道理呢?

原来,碗、杯等普通陶瓷是用天然的矿物原料制造的,成分很复杂,杂质比较多,还包含着无数肉眼看不到的微小气孔。光线照到普通陶瓷上,碰到这些气孔和杂质,就向四面八方散射出去,而不是沿着原来的方向前进,散射出去的光碰到气孔和杂质,又进一步散射。因此,能够穿过陶瓷的光线非常少,甚至一点也穿不过去。所以,普通陶瓷是不透明的。

透明陶瓷是用纯度很高,粒度很细的氧化铝制作成的,成分比较单纯,杂质很少。同时,透明陶瓷是放在专门的炉子里,用很高的温度烧成的,里面的气孔非常少,光线照到透明陶瓷上,可以阻碍光线前进的东西非常少,所以大部分光线就穿过了陶瓷,使它变成像玻璃一样透明。

那么把陶瓷做成像玻璃一样透明,有什么用处呢?它可以用在需要透过光线,而玻璃却不能胜任的地方,例如高压钠灯,就是一个典型的例子。

晚上在城市的街道上,有一种发着金黄色光线的高压钠灯,它的发光效率高、寿命长,照在路面上,清晰而不刺眼,深受人们的欢迎。这种灯的放电管内装的钠蒸气,有很强的腐蚀性,特别是在灯点燃到1350摄氏度的高温时,如果用石英玻璃做放电管,不多一会儿就被腐蚀掉。透明铝化铝陶瓷不怕高温钠蒸气的腐蚀,可以把90%以上的可见光传送出来。所以,透明陶瓷是制造高压钠灯放电管的理想材料。目前,这种装有陶瓷放电管的新型电光源,正在世界各国推广和普及。

透明陶瓷种类很多,还可以用来做红外线制导的各种导弹的光学部件,透明防弹装甲,观察和核爆炸闪光的护目镜,立体电视的观察镜等。

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