从表面上看,玻璃和陶瓷似乎完全不同。在许多方面,它们确实如此。
非晶玻璃。换句话说,它的原子顺序是随机的,而且通常没有离散的界面,所以光可以很容易地通过它移动。
另一方面,陶瓷材料将其内部结构有序地排列。在微观层面,它是结晶的。这些陶瓷大多是多晶的,所以光波会散射晶体的晶界,通常会使其不透明。
但这两种材料也有很深的相似之处,比如玻璃,在某些条件下,甚至可以演变成一种特殊的混合玻璃陶瓷材料,将玻璃和陶瓷的精华结合在一起。其结果是:独特的、高科技的特性。随着科学的不断挖掘玻璃的年龄他们是完美的一对。
这是为什么。
在制造陶瓷时,科学家通常从各种粉末状材料开始——有些是无定形的,大多数是结晶的。他们在严格控制的条件下加热。在成为最终陶瓷产品的过程中,整个混合物的某些部分可能变成无定形或玻璃状。结晶是随着加热和冷却过程的继续而发生的,具有新的、有序的结构。一种陶瓷材料已经形成,换句话说,就是玻璃结晶了。
康宁的科学家们长期以来在玻璃和陶瓷领域被公认为世界领先的创新者,他们在努力解决诸如清洁发动机排放、储存和传输能源以及净化空气和水等棘手问题时,发现了这两种材料之间的新共同点。
这两种材料都是无机材料,可以非常稳定,在不改变尺寸或形状的情况下承受极端的热波动(科学家称之为低热膨胀系数的一种非常理想的特性)。在某些情况下,它们甚至可以用类似的技术成形和加固。
他们都非常强硬,掩盖了他们普遍认为的脆弱。它们都可以具有广泛的属性和基于组合和制造过程的属性,使得强大的应用程序列表几乎无穷无尽。它们可以是完全致密的,或者完全是精心控制的孔隙度。
在一个材料领域的专业知识自然会加深对另一个领域的理解。