奇妙的涂层
涂层是涂敷在基材表面起保护、修饰、防护或其他特殊作用具有一定强度、连续的固态薄膜。别看它厚度薄,却可以起到各种各样奇妙的作用呢。它可以为陶器穿上漂亮的“彩衣裳”也可以为九龙壁披上神秘的“夜光服”,它可以帮助飞机“隐形”也可以带给人类新的“骨骼”,它具有悠久的历史,更拥有美好的未来。
一种陶瓷的“彩衣裳”——釉,早在汉代就发明了用铅作助溶剂的纸温铅釉,它主要用石英、硼砂、长石、粘土等混合研碎,加水制成。“釉”这个字本就是一个形声字,“采”为形部,象兽的指爪,意思是分辨,“由”为声部。釉的种类多种多样:
1、唐三彩。盛行于唐,系素烧胎体涂白、绿、褐、蓝色釉,800度窑温烘烤。当时多用做陪葬品。
2、釉上彩。在烧好的素器上彩绘,再经低温烘烧而成,因彩附于釉面上,故名。最早见于宋代。
3、釉下彩。于生坯上彩绘,后施釉高温烧成,彩纹在釉下,永不脱落。最早见于唐代。
4、釉里红。以氧化铜为色剂在胎上彩绘,施釉后高温烧造出白底红花,始于元代景德镇。
5、斗彩。在坯体上以青花勾绘花纹轮廓线,施釉烧成陶瓷后,于轮廓线内填以多种色彩,再经底温度炉火二次烧成,画面呈现釉下青花与釉上色彩比美相斗,故名。始于明成化年间。
6、开片。既冰裂纹,釉面裂纹型同冰裂。因胎,釉膨胀系数不同,过早出窑遇冷空气产生,宋代哥窑以此为主要特征。
7、青花。釉下彩品种之一,以氧化钴为色剂,在坯胎上作画,罩以透明釉,经1280 - 1320度高温烧成,蓝白相映,明清两代主打瓷器。
在故宫皇极门的南侧,有一座建于清朝乾隆年间的九龙壁,设计精巧,造型独特。壁上的九条龙神姿各异,腾跃于祥云之中,鳞光闪烁,栩栩如生,更为惊奇的是每当夜幕降临,它还会闪烁微蓝色的亮光。这就是萤石涂层的贡献。萤石即是氟化钙,晶胞为面心立方结构,每个晶胞含有4个钙离子和8个氟离子,一般具很强荧光,可具磷光。
随着科技的发展,军事上的探测和反探测技术也不断进步。其中隐身飞机就是采用吸波材料作为飞机表面的涂层,从而达到减弱雷达反射波、红外辐射等特征信息,使敌方探测系统不易发现的效果。利用吸波材料、隔热材料及各种颜料所做成的涂层主要作用有三方面:一是减小飞机的雷达反射面;二是降低红外辐射,主要是对飞机上容易产生红外辐射的部位采取隔热、降温等措施;三是运用隐蔽色降低肉眼可视度。有了这样一层“外衣”,飞机就可以起到隐身的作用,对现代化战争具有重要的意义。
在隐身战斗机中较有名的是美国的F-22“猛禽”战斗机,它是一种单座、双发动机、双垂直尾翼的隐身战斗机。此外SR-71“黑鸟”高空战略侦察机和A-12“复仇者”舰载攻击机,也都使用了隐身设计。SR-71“黑鸟”侦察机利用圆滑的外形与特殊涂料来降低雷达反射波。而俄罗斯研制出了世界上第一种可变速超音速垂直起降的战斗机“雅克”-141,也采用了隐身技术。英国研制的“旋风”F-3型战斗机以及英、德、意联合研制的“欧洲战斗机”,也都采用了灰色隐身涂料,具有较好的隐身性能。日本研制的FS-X战斗机,采用能大幅度降低雷达反射截面的外形,特选复合材料,并覆盖吸波涂料,同样具有很好的隐身性能。瑞典的JAS-39新型战斗机也采用了许多隐身技术。
人工骨是用自然界或者是人工合成的生物材料制备成的 “支架”以及人工提取的活的骨细胞结合来制备一种可以植入人体内骨缺损部位,从而达到骨修复目的的一个“活体骨组织”,常常使用钛或钛合金。但是由于人体的排异性,直接将钛合金植入体内将会不利于肌体恢复,甚至会引起感染。而在其表面涂上一层生物相容性更加好的羟基磷灰石涂层,则会起到奇妙的作用可使植入的支架“骗过”人体的排异,从而使人工骨能真正服务患者。
除了上述几种功能外,涂层材料还具有耐蚀、耐磨、隔热、防辐照等多种多样的作用,为生活带来方便,给万物平添奇妙。