【中華百科全書●工學●陶業工程學】

楊籍富

【中華百科全書●工學●陶業工程學】

 

陶業學(Ceramics)或稱陶業工程學(CeramicEngineering)，可定義為其主要成分為無機的非金屬物質，並占其組成的大部分之此類固體物品的製作和使用之技藝和科學。

 

此一定義不僅包括陶瓷、耐火物、建築黏土製品、研磨物、搪瓷(琺瑯)、水泥，及玻璃，並亦包括非金屬磁性材料、強電介質(Ferroelectrics)、製成單晶體、玻璃陶瓷(Glass-ceramics)，以及近年纔有的，及現時尚未出現的多種其他材料在內。

 

現時陶業已成為重要工業之一，陶業製品為許多其他工業成功操作的基礎。

 

例如，耐火物為冶金工業的一種基本組件，研磨物對於工具機和汽車工業係屬緊要，玻璃製品對於汽車、建築、電子、電機等工業均甚重要，氧化鈾燃料(UraniumOxideFuels)為核能工業所必需。

 

水泥對於建築工業極其重要。

 

各種特殊的電工用的和磁性的陶瓷，對於計算機和其他許多電工裝置為基本的重要。

 

陶業材料都為性脆，因而不能採用其延性的金屬成形所用的正常變形製程(DeformationProcess)予以成形。

 

陶業製程係用微細的粒子與液體或黏合劑或潤滑劑混合，賦予流動性質，使易成形，再經熱處理，凝聚成為一種堅結而有用的製品。

 

另一種基本製作方法，即將原料熔化成為液體，當冷卻之時予以成形，然後固化；

 

此法廣泛用於玻璃的成形。

 

氧、矽，及鋁共約占地殼內各種元素總量百分之九十，其主要礦物為矽酸鹽類及矽酸鋁類，以及其他氧化合物的礦物，構成天然產出大量的陶業原料。

 

低級黏土用製磚瓦，而已淨製的瓷土用製精陶瓷。

 

磁性陶瓷、核燃料、電子陶瓷及特殊耐火物等在製造中增值高的材料，所用的原料需經化學的提純，甚或採用化學製備的原料。

 

滑石用製電工或電子組件。

 

矽石為玻璃、釉、搪瓷、耐火物、研磨物，和精陶瓷的主要成分。

 

多種長石和類似的礦物用於傳統的三軸瓷坯。

 

許多天然產出的非矽酸鹽材料，如氧化鋁、菱鎂礦等，用製耐火物。

 

特殊陶瓷品有賴於化學製成的原料。

 

用製研磨物的碳化矽，係砂與煤焦在電爐內製成。

 

海水苦土和拜耳法礬土，係陶業常用的化學製品。

 

鈦酸鋇電容器的製作，係以化學提純約二氧化鈦與碳酸鋇為原料。

 

磁性陶瓷，係用化學沈澱氧化鐵製成。

 

核燃料元件用化學製備的UO2製成。

 

一般而言，此類原料的製備都趨向於利用各種方法予以提純，並對粒子大小分布加以特殊的控制，以提高原料的等級。

 

陶業製品種類紛繁。

 

其大小，可自微觀的單晶體短纖維、微小磁石，和基板小片，至數噸重的爐用耐火磚塊；

 

其組成，可自單相的嚴密控制的組成，至多相的多成分的磚；

 

其結構，可自無孔的、透明的晶體和玻璃，至輕質的絕熱泡沫體；

 

因此種種，使對於陶業製品甚難作一種簡單的分類。

 

(宋光梁)

 

引用：http://ap6.pccu.edu.tw/Encyclopedia/data.asp?id=6916