決定陶瓷材料許多用途的物理性能是那些和溫度變化直接有關的性能。對于所有的陶瓷來說，不管其用途如何，這些性能都是重要的。例如對于作為隔熱體或在要求有良好的抗熱應力情況下的應用，這些性能則是關鍵性的。

熱性能

我們主要考察的熱學性能是熱容（改變溫度水乎所需的熱量）熱膨胩系數（溫度每變化1°時體積或線尺寸的相對變化）和熱導率（每單位溫度梯度通過物體所傳導的熱量）。在制造和使用過程中進行熱處理時，熱容和熱導率決定了陶瓷體中溫度變化的速率這些性能是確定抗熱應力的基礎，同時也決定操作溫度和溫度梯度。對于用作隔熱體的材料來說，低的熱導率是必需的性能。陶瓷體或陶瓷構件中的不同組分由于溫度變化而產生的不均勻膨胩能夠引起相當大的應力。在陶瓷配方的設計、合適涂層的研制、釉和搪瓷以及將陶瓷和其他材料結合使用時所遇到的許多最常見的困難都起因于溫度所引起的尺寸變化。

熱容

熱容是使材料溫度升高所需的能量的度量。從另一個觀點來說，它是溫度每升高一度所增加的能量。

把材料從絕對零度下的最低能量狀態提高溫度所需的能量用于：

1.使原子以一定的振幅和頻率圍繞其晶格位置振動（振幅和頻率取決于溫度）所需的振動能量；

2.使氣體分子、液體分子和具有轉動自由度的晶體分子轉動所需的轉動能量；

3.提高結構中電子的能級；

4.改變原子位置（例如形成肖特基缺陷和弗侖克爾缺陷、無序化現象、磁性取向或者在轉變范圍內改變玻璃的結構）。所有這些變化都對應于內能的增加，同時伴隨有構型熵的增加。

熱膨脹

長度和體積隨溫度的改變而發生的變化對許多應用來說是重要的。一般來說，這兩個量都是溫度的函數，但對于有限的溫度范圍內，采用平均值就足夠了。

熱導

陶瓷的主要用途常常是作為隔熱體或作為熱導體。這些應用的有效性在很大程度上由特定溫度梯度下熱量通過陶瓷體傳遞的速率決定。

光性能

陶瓷制品許多不同的光學性質是與不同的用途相關的。也許最重要的是那些用作窗口、透鏡、棱鏡、濾光鏡或者在其他方面需要的光性能作為材料的主要功能的光學玻璃和晶體。但是像瓷磚、陶瓷餐具、藝術瓷、搪瓷和衛生瓷之類的制品的價值和用途也在很大程度上取決于諸如顏色、半透明度和表面光澤等性質。因此，對大多數陶瓷來說光學性質有著這樣或那樣的重要性。

由于可能要考慮的光學性質的多樣性和復雜性，我們必須把注意力限制在問題的幾個主要方面，而不試圖作包羅萬象的論述。為此我們首先研究用于光學系統的重要性能折射率和色散，這些性能構成光學玻璃廣泛應用的基礎；然后我們研究光的反射、散射、反射率、半透明性和光澤等問題；最后我們研究在陶瓷系統中光的吸收和顏色的形成與控制以及一些更新的應用。

陶瓷中的電磁波

電介質材料對電磁輻射起的作用不同于自由空間，這是因為電介質材料含有可以被位移的電荷。對于正弦電磁波，存在著波速和強度的變化。

電介質材料的光學性質通常是引人注意的，因為和其他類型的材料比較起來，它在電磁波頻譜的光學部分有良好的透過性。在短波區域，這種良好的透過性在紫外吸收限終止。

折射率和色散 

當光從真空進入較致密的材料時，其速度降低。這兩種速度之比決定了折射率。

折射率是光頻的函數，通常隨波長的增加而減小。這種折射率隨波長的變化稱為色散，并且已經有多種方法來定義。在所考慮的任何波長，可以直接給出色散。

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