師法自然：巧妙降低陶瓷燒結溫度

材料牛注：瑞士蘇黎世聯邦理工大學研究中心（Switzerland's ETH Zurich research center）的科學家們發明了一種“冷燒結”方法，可以極大降低陶瓷的燒結溫度。

通常，制備陶瓷產品時，原材料必須在燒窯中加熱到1000℃以上。毫無疑問，這是一個需要消耗大量能量的過程。然而，瑞士蘇黎世聯邦理工大學研究中心（Switzerland's ETH Zurich research center）的科學家們成功發明出一種更加節約能量的室溫技術，取代了傳統的燒窯。

這種工藝被稱為“冷燒結”：將極細的碳酸鈣粉末和水混合后置于模具中。通過液壓機對混合物施加壓力，將其壓實成固體。該過程類似于自然界中沉積巖的形成過程，自然界中沉積巖就是通過上覆沉積物的不斷擠壓形成的。

雖然形成沉積巖需要數百萬年時間，但冷燒結陶瓷的形成在一小時內就能完成。據稱，產品的硬度與石頭或者混凝土一樣堅硬，且其斷裂前可承受的力比混凝土大10倍左右。

該工藝所需能量比燒窯少很多，且碳酸鈣可以由從工業廢氣中捕獲的二氧化碳制得，并以陶瓷的形式永久儲存二氧化碳。此外，碳酸鈣還有可能與其它材料如塑料粉末等混合后形成復合材料。

然而，目前為止，研究人員僅能生產尺寸約一法郎硬幣大小的樣品。雖然使用當前的裝置也可以生產陶瓷浴室瓷磚等小物品，但若要制備大型物品的話，還需成比例地提高壓力。

原文鏈接：Nature-inspired process takes the heat off of ceramics production.

本文由編輯部丁菲菲提供素材，賀達編譯，雪琰審核，點我加入材料人編輯部。

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