为什么陶瓷表圈会那么贵？

说起陶瓷，可能很多人都有这样的童年经历：美术课上，老师拿来一堆黏土，小朋友们弄得满手泥巴，终于做出了一堆奇形怪状的陶瓷杯子......这，或许就是很多人对陶瓷的最初印象。

不过，时至今日，陶瓷已经摆脱了这种"又老又丑"的标签，很多高级陶瓷已经成为了制表材料中的香饽饽，陶瓷表圈、陶瓷表壳等层出不穷，并以其坚固耐用的性质和漂亮的外形得到了人们的喜爱，最典型的例子莫过于水鬼了。

陶瓷表圈是水鬼的杀招之一

尽管陶瓷材质如此风靡，但很多表友只听过它的名声，却对它的原理一知半解。今天，我们就来给大家科普一下，陶瓷为什么能被用在制表上，它有什么优势和劣势，我们又该如何选择。

陶瓷是由金属和非金属化合物构成的无机非金属材料。这是一种符合材料，它包含有一些金属成分，但不能因此就被定义为金属；该混合物的其余部分由互补的非金属材料组成，当这些非金属材料组合在一起时，就形成了一种性能与众不同的特殊材料--陶瓷。

陶瓷是工程材料中刚度最好、硬度最高的材料，但正因为过于坚硬，所以也给它带来了"脆"性。这跟金属是截然相反的。

要弄明白两者的区别，可以这么想象一下：金属材料就像是把一堆橡皮筋绑成一个球，球摸起来很结实，但是由于橡胶容易变形，所以按下去时还是挺有弹性的。这个比喻略显夸张，但很符合金属材料的特点，金属中键的类型使得原子可以在压力下运动，所以金属可以通过锤打而改变形状。

但是陶瓷就不一样了。打个比方来说，陶瓷就像是一个由互相连接的硬木棍做成的积木，这是一种更加坚固的结构，在受力时不会轻易变形。但正是因为足够"倔强"，不变形，它们会一直承受越来越大的力量，直到这股力量强到可以破坏掉连接的木棍，这样，整个结构就坍塌了，陶瓷的破碎就是这么来的。

用稍微科学一点的说法来解释，就是由于陶瓷材料中离子键和共价键的结合非常强大和稳定，这些键被牢牢地锁定在它们自己的位置上，外来的作用力很难把它们分开，因此陶瓷材料可以在巨大的压力下仍保持坚固。

但需要注意的是，陶瓷的"倔强"只有在应对压缩力的时候才会出现。在面对剪切、张力或高速冲击时，陶瓷的抵抗力就会严重下降。这其中的原因涉及到了一些材料学的知识，我尽量解释得简单易懂：陶瓷中，化学键的固有强度和晶体的形成在微观上使得材料产生了方向，这种颗粒（微晶体）的形状有点像乱堆在一起的石头，方向也是随机的。在微观层面上，这种堆叠将具有刚好彼此对齐的粒度边界，从而创建一个连续的粒度边界，其中可能发生聚合滑动。要让它们发生滑动需要很大的力量，但一旦真的滑动了，它们就会会远离互补的晶界，且无法找到一个新的位置，从而导致材料继续向外滑移并开始碎裂。一句话总结：越倔强，碎的时候就越痛。

需要注意的是，要使陶瓷材料产生晶界滑移所需要的力是非常大的，因此在大多数情况下，陶瓷材料都很难打破或发生形变。如果你想要的是一种不管怎么大力痛殴都毫无反应、没有痕迹的材料，那么陶瓷就是你的上佳之选，它们的抗形变能力实在是太好了。但是，如果你把力集中在一个小点上去"攻击"它，晶界就很容易发生滑移，材料就会碎裂。就像你用一个大锤子去敲石头，可能敲半天都没什么反应；但假如你拿的是一个尖头镐，两下就能把石头给敲碎了。

而在现代科技的帮助下，我们已经可以人为地控制陶瓷颗粒的大小、形状和总体分布，从而创造出具有不同特性的陶瓷材料。有些陶瓷材料可以产生并承受一定的塑性形变（性质变得跟金属有些相似，都可以被弯曲）；有些陶瓷材料能承受很高的压力和剪切力......这些不同类型的陶瓷被按需使用在表壳、表圈和其他的手表部件上，从而使得你的爱表具有抗刮擦、抗磨损等性能。

陶瓷的优点和缺点是同样明显的。对于其他材料来说，它们一旦形成，通常就不会在力的作用下完全破碎，而是弯曲或是在瞬间形变后恢复形状；陶瓷则不同，一旦陶瓷受到的力太大以至于发生形变，那么这种形变往往会是永久性的。打个比方，机芯内的宝石损坏时，表现形式是碎裂，然后碎片到处散射；而机芯内的棒子或齿轮损坏时，经常只会是简单的弯曲或折断，远远没有那么"惨烈"。这就是为什么机芯材料很少使用陶瓷的原因，除了夹板等少数大型零部件外，其他零件用陶瓷来做会面临很大的风险。

现在，陶瓷材料的应用是多种多样的，根据特性的不同，它们可以用作隔热材料、防弹材料、耐磨表面、精密仪表材料和电气绝缘体等等。甚至有一种特殊的陶瓷，可以在超低温的条件下由绝缘体变为超导体。

陶瓷刀

这些陶瓷有成千上万种加工方式，它们的制造方式也各不相同。可能很多人会问：既然陶瓷拥有这么强的抗形变和耐磨损性，那么应该怎么加工它呢？这的确是一个技术要求很高的难题，一般的制作工艺是对付不了它的。

陶瓷材料也会被用在飞机上

一般而言，制作加工陶瓷材料的过程是先进行模塑成型，然后加以热处理（烧结）直到材料达到需要的密度，最后再作研磨加工。陶瓷虽然很硬，但也不是世界上最硬的物体，总有东西是比它更硬的，比如金刚石。因此，金刚石工具和金刚石磨料是在加工陶瓷的过程中经常用到的。

在制作陶瓷表壳或陶瓷表圈时，过程也是一样的。现将陶瓷浆料做成想要的形状，然后将其干燥固化。这时候的形状肯定是不够完美的，所以还需要用金刚石工具来做进一步的打磨。形状打磨完毕后，再利用温度和压力的变化来烧结陶瓷，直到获得满意的密度为止。在烧结过程中，陶瓷材料会出现一定程度的收缩，这种收缩现象分为三个阶段，中间阶段的收缩程度是最剧烈的，而且每种不同的陶瓷材料的程度都不一样，所以，如果想要得到理想的成品尺寸，必须在整个过程中精确预判和掌控。烧结完成后，还需要用金刚石工具来进行打磨和抛光等操作。

由于自身强大的硬度和抗磨损能力，陶瓷现在很受制表业的青睐，在表壳、表圈、表镜等外部零件中经常能看到它的身影。当然，和其他所有材料一样，陶瓷也有它自己的缺点，比如脆性太高，这使得它们很少被用到机芯上。

关于陶瓷的资料包罗万象，以上所介绍的只是冰山一角。我只是希望让大家更加清楚陶瓷是个什么东西，它是如何制作的，可以怎么应用。这样，大家对于如今昂贵的陶瓷表款，心里也更加知道应该怎么选择了。

你会购买陶瓷材料制成的手表吗？