在我們通常的印象中，陶瓷都是不透明，最多只是有一些透光。象一些薄瓷碗那樣，隔著可以隱約看到對面的影子，卻無法象玻璃那樣，隔了好幾層還能將對面看得清清楚楚。但是，如果有人告訴你，陶瓷其實(shí)也是可以做成透明的，你是不是覺得有點(diǎn)不可思議！

透明陶瓷是怎么做出來的呢？

在回答這個(gè)問題之前，我們先要搞清楚另一個(gè)問題，就是常見的陶瓷為什么不透明？ 比如，同樣是氧化鋁，藍(lán)寶石晶體可以象水晶一樣晶瑩剔透，而我們常見的氧化鋁瓷卻是白色的。這是為什么呢？

說起來其實(shí)原因很簡單，就是陶瓷不象晶體那樣純潔，其中各種雜七雜八妨礙透明的東西太多。從目前的研究看，至少有以下幾種：

一是氣孔。通常的情況下，陶瓷不管怎么燒，坯體中多多少少總會(huì)殘余一些氣孔。這些氣孔就是影響光線透過的最大因素。從理論上看，是因?yàn)闅饪缀吞沾勺陨碇g的折射率相差太大，光線射入后會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)烈的散射和折射。氣孔量越大，散射越嚴(yán)重，陶瓷就越不透明。和氣孔相似的還有各種雜質(zhì)。通常雜質(zhì)的折射率和陶瓷基質(zhì)并不一致，所以也會(huì)成為散射中心，影響光線的透過。

二是晶界。晶界是陶瓷中特有的結(jié)構(gòu)，玻璃、晶體中都沒有。從微觀上看，陶瓷其實(shí)是由很多小晶粒燒結(jié)在一起構(gòu)成的。這些小晶粒之間的區(qū)域就是晶界。光線通過時(shí)，也會(huì)在晶界上產(chǎn)生散射。有時(shí)候，晶界的散射還會(huì)特別嚴(yán)重。

除此之外，陶瓷晶粒的大小、陶瓷表面的光潔度等也會(huì)影響到光線的透過。如果晶粒大小與入射光的波長相近，光線散射很強(qiáng)；而表面粗糙，則漫反射越明顯。這些都會(huì)使陶瓷變得不透明。

知道了這些原因，要獲得透明陶瓷就變得十分簡單了，努力消除各種對光的散射的各種因素就OK了。綜合起來，只要滿足以下幾個(gè)條件，就能得到透明陶瓷： 

一是密度要高。一般認(rèn)為至少要達(dá)到理論密度的99.9％以上，也就是說氣孔率要小于萬分之一。

二是晶界干凈，不存在空隙、雜質(zhì)和玻璃等?？傊尵Ы缗c晶體的光學(xué)性質(zhì)差別盡可能小。

三是晶粒較小而且均勻、表面光潔度高． 

當(dāng)然，還有兩個(gè)基本條件，就是組成陶瓷的晶粒本身得透明，不會(huì)吸收光線。最好也不會(huì)有光學(xué)各向異性，也就是各個(gè)方向光線的折射率都一樣。這個(gè)好理解，因?yàn)槿绻且粔K煤炭，想洗成白色總是不可能的。

不過，雖然理論上說起來簡單，要在實(shí)踐中真正滿足以上所有這些要求卻并不容易。好在經(jīng)過科技工作者的努力，還是想出了不少辦法。具體說來，主要有以下幾種：

一是原料上，選擇純度高、顆粒均勻、活性高的粉體。純度高，雜質(zhì)就少；顆粒均勻，在燒成陶瓷后就不容易出現(xiàn)晶粒大小不一；活性高，就好燒，比較容易達(dá)到較高的密度。事實(shí)上，如今用做燒制透明陶瓷的原料，都是人工化學(xué)反應(yīng)合成的，不會(huì)直接采用礦物粉料。

二是成型上，會(huì)盡量提高素坯的密度。比如采用等靜壓、超高壓等技術(shù)，讓坯體在沒有進(jìn)窯爐燒之前就會(huì)一個(gè)比較高的原始密度，這樣就方便之后陶瓷的燒成。

三是在燒成時(shí)，采取各種新的燒結(jié)技術(shù)。一般的氣窯或電窯中是很難燒成透明陶瓷的，因?yàn)樽詈笠稽c(diǎn)點(diǎn)氣孔無法排干凈。為了獲得透明陶瓷，必須采用特種燒結(jié)。比如現(xiàn)在最常見的氧化鋁透明陶瓷，就是在氫氣爐中燒出來的。也就是在燒成時(shí)不斷往窯爐中通氫氣，讓陶瓷中的氣孔中充滿氫氣，這樣就比較容易排掉。另外常見的還有壓力燒結(jié)，包括熱壓燒結(jié)和熱等靜壓燒結(jié)等。就是在燒陶瓷的過程中施加壓力，促進(jìn)陶瓷中氣孔的排除……

總之，通過這樣各方面的努力之后，就可以得到所需的透明陶瓷了。當(dāng)然，這樣得到的透明陶瓷成本和價(jià)格比我們常見的普通陶瓷要高多了，因此一般只用在一些特殊的場合，比如燈管材料、激光材料、高級裝甲材料等等。更具體的用途，我們改天再來聊吧。