“陶瓷”一词来自希腊语“keramikos”，意思是“陶器”。虽然最早的陶瓷是陶器，但这个词包含了大量的材料，包括一些纯元素。陶瓷是一种无机非金属固体，通常以氧化物、氮化物、硼化物或碳化物为基础，在高温下烧制。陶瓷在烧制之前可以上釉，以产生一种减少孔隙率的涂层，并具有光滑的、通常是彩色的表面。许多陶瓷含有原子间离子键和共价键的混合物。所得材料可以是结晶、半结晶或玻璃质。具有类似成分的非晶材料通常被称为“玻璃”。

陶瓷的四种主要类型是白瓷、结构陶瓷、工业陶瓷和耐火材料。白色器皿包括炊具、陶器和墙砖。结构陶瓷包括砖、管道、屋顶砖和地板砖。工业陶瓷也被称为特殊、精细、高级或工程陶瓷。这一类包括轴承、特殊瓷砖（如航天器隔热板）、生物医学植入物、陶瓷制动器、核燃料、陶瓷发动机和陶瓷涂层。耐火材料是用于制造坩埚、线窑和燃气壁炉散热的陶瓷。

陶瓷是如何制作的

陶瓷的原料包括粘土、高岭土、氧化铝、碳化硅、碳化钨和某些纯元素。原材料与水混合，形成可成型或模制的混合物。陶瓷制品在制造后很难加工，所以通常都会被加工成最终想要的形状。模板被允许干燥，并在称为窑的烤箱中燃烧。烧制过程提供能量，在材料中形成新的化学键（玻璃化），有时还提供新的矿物（例如，烧制瓷器时高岭土形成的莫来石）。防水釉、装饰釉或功能釉可在第一次烧成之前添加，或可能需要后续烧成（更常见）。陶瓷的第一次烧成产生了一种叫做bisque的产品。第一次燃烧会烧掉有机物和其他挥发性杂质。第二次（或第三次）点火可称为上光。

陶瓷的例子和用途

陶器、砖、瓦、陶器、瓷器和瓷器是陶瓷的常见例子。这些材料以用于建筑、工艺和艺术而闻名。还有许多其他陶瓷材料：

• 在过去，玻璃被认为是一种陶瓷，因为它是一种无机固体，可以像陶瓷一样烧制和处理。然而，由于玻璃是无定形固体，玻璃通常被认为是一种单独的材料。陶瓷有序的内部结构对其性能起着很大的作用。
• 固体纯硅和碳可视为陶瓷。严格来说，钻石可以称为陶瓷。
• 碳化硅和碳化钨是具有高耐磨性的技术陶瓷，可用于防弹衣、采矿用耐磨板和机器部件。
• 氧化铀（UO2）是一种用作核反应堆燃料的陶瓷。
• 氧化锆（二氧化锆）用于制造陶瓷刀片、宝石、燃料电池和氧传感器。
• 氧化锌（ZnO）是一种半导体。
• 氧化硼被用来制作防弹衣。
• 铋锶铜氧化物和二硼化镁（MgB2）是超导体。
• 滑石（硅酸镁）用作电绝缘体。
• 钛酸钡用于制造加热元件、电容器、传感器和数据存储元件。
• 陶瓷制品在考古学和古生物学中很有用，因为它们的化学成分可以用来确定它们的起源。这不仅包括粘土的成分，还包括回火的成分——即在生产和干燥过程中添加的材料。

陶瓷的性能

陶瓷材料种类繁多，很难概括其特性。大多数陶瓷具有以下特性：

• 高硬度
• 通常易碎，韧性差
• 高熔点
• 耐化学性
• 导电性和导热性差
• 低延展性
• 高弹性模量
• 高抗压强度
• 对各种波长的光学透明性

例外情况包括超导和压电陶瓷。

相关术语

制备和表征陶瓷的科学称为陶瓷学。

复合材料由一种以上的材料组成，其中可能包括陶瓷。复合材料的例子包括碳纤维和玻璃纤维。金属陶瓷是一种包含陶瓷和金属的复合材料。

微晶玻璃是具有陶瓷成分的非晶材料。虽然晶体陶瓷倾向于模制，但玻璃陶瓷是通过浇铸或吹塑熔体形成的。玻璃陶瓷的例子包括“玻璃”炉灶和用于捆绑核废料进行处置的玻璃复合材料。