中國粉體網(wǎng)訊 人有五大感官，如耳、鼻、舌、眼、身等。分別對應(yīng)著聽覺、嗅覺、味覺、視覺和觸覺。憑著這些感官系統(tǒng)，人類可以感受到豐富多彩的世界。
今天我們要講的不是人類的五官，而是要講一講陶瓷的五官。隨著科學(xué)研究的不斷深入，很多新型陶瓷不斷被開發(fā)應(yīng)用，下面我們來了解一下陶瓷是如何像人類一樣感知世界的。
陶瓷的聽覺
陶瓷的聽覺主要體現(xiàn)在對聲敏陶瓷的開發(fā)應(yīng)用上，當(dāng)聲波傳播到陶瓷表面時(shí)，陶瓷表面會(huì)帶電，利用這種特性可以制成聲敏傳感器，這和壓電陶瓷有異曲同工之妙的。
次聲波的傳播距離比較遠(yuǎn)，在遙遠(yuǎn)的海面上發(fā)生了風(fēng)暴，強(qiáng)風(fēng)擦過海面就會(huì)產(chǎn)生次聲波，次聲波和風(fēng)暴怒吼的聲波一起向四面八方傳播，次聲波要比風(fēng)浪的速度快好多倍，而且次聲波可以傳播到很遠(yuǎn)的地方，可以用特殊的聲敏陶瓷接受這些次聲波并將其當(dāng)成風(fēng)暴來臨的警報(bào)。
此類陶瓷材料主要有BaTiO3、PZT等。
陶瓷的嗅覺
生活中有很多氣體會(huì)對人類造成威脅，比如一氧化碳等易燃易爆氣體，尤其是在煤礦的礦井中有一種危害礦工生命的氣體——瓦斯，它不僅會(huì)令人窒息，而且一旦爆炸，后果不堪設(shè)想。那么有沒有什么材料能夠?qū)@些氣體的威脅進(jìn)行檢測預(yù)報(bào)呢，氣敏陶瓷就可以解決這個(gè)問題。
氣敏陶瓷，也稱氣敏半導(dǎo)體是用于吸收某種氣體后電阻率發(fā)生變化的一種功能陶瓷。它是用二氧化錫等材料經(jīng)壓制燒結(jié)而成的，對許多氣體反映十分靈敏，可應(yīng)用于氣敏檢漏儀等裝置進(jìn)行自動(dòng)報(bào)警。
氣敏陶瓷是通過與氣體接觸時(shí)電阻的變化來檢測低濃度氣體的。半導(dǎo)體表面吸附氣體分子時(shí)，其電導(dǎo)率將隨半導(dǎo)體類型和氣體分子種類的不同而變化。氣體吸附一般分物理吸附和化學(xué)吸附兩大類。前者吸附熱低，可以是多分子層吸附，無選擇性。后者吸附熱高，只能是單分子吸附，有選擇性。在一般情況下，物理吸附和化學(xué)吸附同時(shí)存在。在常溫下物理吸附是吸附的主要形式，隨著溫度的升高，化學(xué)吸附增加，至某一溫度達(dá)到最大值。超過最大值后，氣體解吸的幾率增加，物理吸附和化學(xué)吸附同時(shí)減少。
氣敏陶瓷一般可以分為表面效應(yīng)和體效應(yīng)兩種類型。按制造方法和結(jié)構(gòu)形式，可分為燒結(jié)型、薄膜型及厚膜型。但通常氣敏陶瓷是按照使用材料的成分劃分為SnO2、ZnO、Fe2O3等系列。
陶瓷的味覺
一些特殊的陶瓷還能嘗出酒和水的“味道”。
用電阻隨酒精蒸汽濃度而變的陶瓷可制造酒敏傳感器，將這種傳感器裝在汽車發(fā)動(dòng)機(jī)控制電路上，如果駕駛員喝了酒，汽車就不能發(fā)動(dòng)，這可以防止酒后開車。
用電阻隨空氣濕度而變的陶瓷制造的濕敏傳感器，可以測量和控制大氣濕度。裝有這種傳感器的空調(diào)，不僅冬暖夏涼，而且始終保持著人類最舒適的濕度，你既不會(huì)有黃梅天的濕悶，也不會(huì)有寒冬的干燥感。裝有濕敏傳感器的微波爐，可使菜肴烹任完全自動(dòng)化。另外家中的干衣機(jī)能使衣服既能干透，又不烤焦，全靠濕度傳感器在控制。
陶瓷的視覺
這主要體現(xiàn)在透明陶瓷的應(yīng)用上。
一方面，可以憑借透明陶瓷的透光性，以及極高的強(qiáng)度，可用作裝甲車防彈材料，既可以做到防御，又可以隨時(shí)觀察戰(zhàn)爭動(dòng)向。
另一方面，紅外夜視儀等新一代光電設(shè)備有時(shí)是在十分嚴(yán)峻的條件下運(yùn)作的，如：高溫高壓、強(qiáng)烈的摩擦以及雨水的強(qiáng)烈沖刷和浸蝕。為了保證系統(tǒng)能夠正常運(yùn)轉(zhuǎn)以及能夠準(zhǔn)確無誤地接受來自各個(gè)方位的有效信息。必須在外部使用紅外窗口材料，透明陶瓷以其自身優(yōu)異的綜合性能在該領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用前景。
陶瓷的觸覺
說到陶瓷的觸覺，就不得不說壓電陶瓷了。壓電陶瓷是指把氧化物混合(氧化鋯、氧化鉛、氧化鈦等)高溫?zé)Y(jié)、固相反應(yīng)后而成的多晶體，并通過直流高壓極化處理使其具有壓電效應(yīng)的鐵電陶瓷的統(tǒng)稱，是一種能將機(jī)械能和電能互相轉(zhuǎn)換的功能陶瓷材料。由于具有較好的力學(xué)性能和穩(wěn)定的壓電性能，壓電陶瓷作為一種重要的力、熱、電、光敏感功能材料，已經(jīng)在傳感器、超聲換能器、微位移器和其它電子元器件等方面得到了廣泛的應(yīng)用。
常用的壓電陶瓷有鈦酸鋇系、鋯鈦酸鉛二元系及在二元系中添加第三種ABO3(A表示二價(jià)金屬離子，B表示四價(jià)金屬離子或幾種離子總和為正四價(jià)）型化合物，如果在三元系統(tǒng)上再加入第四種或更多的化合物，可組成四元系或多元系壓電陶瓷。
壓電陶瓷具有敏感的特性，可以將極其微弱的機(jī)械振動(dòng)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，可用于聲納系統(tǒng)、氣象探測、遙測環(huán)境保護(hù)、家用電器等。壓電陶瓷對外力的敏感使它甚至可以感應(yīng)到十幾米外飛蟲拍打翅膀?qū)諝獾臄_動(dòng)，用它來制作壓電地震儀，能精確地測出地震強(qiáng)度，指示出地震的方位和距離。
參考來源：
[1]程仁志.壓電陶瓷的應(yīng)用進(jìn)展與發(fā)展趨勢
[2]上海硅酸鹽研究所
[3]中國粉體網(wǎng)
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