同样是“泥土”烧制的,中国人将陶瓷玩成了文物,欧洲从玻璃中玩出了现代科学。正是东西方人对陶瓷与玻璃这两种材料的偏好,对土与火等材料的不同应用和探索,导致了中国传统工艺与西方现代艺术走向不一样的道路。
材料界将陶器、瓷器、玻璃、砖块和水泥都归为“陶瓷”范畴,理由是耐火、无机和非金属,其中玻璃大概是关系最亲近的,就像一对你中有我我中有你的超级CP。今天,造小物带你探究陶瓷和玻璃背后的那些事儿!

很长时间以来,玻璃与陶瓷同为硅酸盐材料的代表而为人所熟知,所以,业界有陶玻不分家之说,二者既有不同,又不可分割。
但随着工业的快速发展对新材料提出了新的要求,玻璃与陶瓷又有了更丰富的概念。而今很多功能玻璃材料,一部分已摒弃了传统的硅酸盐或石英,而转向了氟化物、磷酸盐、硫族化合物或重氧化物;功能陶瓷材料更是如此,很多与硅酸盐根本就不沾边。

但这并不意味着玻璃和陶瓷渐行渐远,两者之间仍有一些千丝万缕的联系,例如,玻璃陶瓷就是两者的复合材料,它既可以高度晶化,也可含有大量的玻璃相。而透明陶瓷虽然像玻璃一样透明,但它是一种货真价实的陶瓷。
但陶瓷、玻璃、玻璃陶瓷、透明陶瓷之间有着很明确的区别。如果说,陶瓷和玻璃关系紧密更像一对夫妻,玻璃陶瓷作为两者的结合体就是他俩的孩子,而透明陶瓷却只和陶瓷有关系,充其量算是陶瓷的私生子。当然,这只是打个比方,接下来我们从各个角度来详细地对比了解一下。

>>> 概念及特性
玻璃是一种非晶态,在熔融时形成连续网络结构,冷却过程中粘度逐渐增大并硬化而不结晶的非金属材料,它没有规则的原子结构。缺乏结构的特性赋予玻璃极强的透明度和易碎形。
陶瓷是天然粘土材料或合成化合物经过成型和高温烧结制成的结晶或部分结晶固体(瓷更加明显),有着规则的原子结构。晶体结构让陶瓷具备比玻璃更高的强度和硬度。

玻璃陶瓷又称微晶玻璃,是由适当组成的玻璃颗粒经烧结与晶化,制成的由结晶相和玻璃相组成的质地坚硬、密实均匀的复相材料。
透明陶瓷是采用高纯超细陶瓷原料(比如熟料等),通过工艺手段排除气孔而获得具有晶体结构透明性质的陶瓷。


>>> 成分及分类
玻璃按主要成分主要分为氧化物玻璃和非氧化物玻璃,氧化物玻璃又分硅酸盐、硼酸盐、磷酸盐等几类。非氧化物玻璃品种和数量很少,主要有硫系和卤化物两类。
陶瓷有普通陶瓷(传统陶瓷)与特种陶瓷(先进陶瓷)两大类。普通陶瓷是指以粘土和高岭土、长石、二氧化硅等材料,经过粉碎混合、成型、焙烧等工艺过程所制得的各种制品。先进陶瓷按成分可分为氧化物陶瓷、氮化物陶瓷、碳化物陶瓷、硼化物陶瓷、硅化物陶瓷、氟化物陶瓷、硫化物陶瓷等。

玻璃陶瓷按基础玻璃组成可分为硅酸盐、铝硅酸盐、硼酸盐及磷酸盐玻璃陶瓷。按所用原料分为技术微晶(以普通玻璃粉末为原料)和矿渣微晶玻璃(以工矿业废渣等为原料);按外观分为透明微晶和不透明微晶玻璃;按性能又可分为耐高温、耐腐蚀、耐热冲击、高强度、低膨胀、零膨胀、低介电损耗、易机械加工及易化学蚀刻等微晶玻璃和压电微晶、生物微晶玻璃等。按微晶化原理分为光敏微晶和热敏微晶玻璃。

透明陶瓷,按照原材料成分可分为氧化铝透明陶瓷、氧化钇透明陶瓷、氧化镁透明陶瓷、钇铝石榴石透明陶瓷、铝镁酸透明陶瓷、透明铁电陶瓷、氮化铝透明陶瓷、氮氧化铝透明陶瓷、镁铝尖晶石透明陶瓷等。


>>> 材料应用
玻璃种类繁多,应用范围非常广,比如钢化玻璃、磨砂玻璃、喷砂玻璃、压花玻璃、夹丝玻璃、中空玻璃、夹层玻璃、防弹玻璃、热弯玻璃、玻璃砖、玻璃纸、LED光电玻璃、调光玻璃、节能玻璃等,以及近年兴起的不反光玻璃、防盗玻璃、隔音玻璃、空调玻璃、智能玻璃、全息玻璃、生物玻璃、天线玻璃、薄纸玻璃、信息玻璃、泡沫玻璃、自清洁玻璃等。它们被广泛应用在建筑、日用、艺术、医疗、化学、电子、仪表、核工程等领域。

陶瓷的应用主要体现在先进陶瓷的应用上。其中玻璃陶瓷集中了多种优良性能,如机械强度高、耐磨耐腐蚀、抗氧化性好、电学性质优良、膨胀系数可调、热稳定性好等,现已在日常生活、机械工程、电磁、生物医学、航空航天、军事、光学、建筑等领域获得了广泛应用。透明陶瓷主要用于照明灯具、激光材料、红外窗口材料、闪烁陶瓷、电光陶瓷、防弹材料等。

陶瓷与玻璃之间虽然有诸多不同,但基础理论及生产中有许多相同之处,并在各自领域扮演着重要角色,随着科技的进一步发展,新材料、新技术的应用,未来,还会衍生出新的方向,陶瓷和玻璃材料应用终会被进一步拓宽。
资料来源:粉体网、新型陶瓷、Quora、AZO等

