打不碎的韧性陶瓷

①陶瓷，是用物理化学方法制造出来的最早的人造材料。一万多年以前，它的诞生使人类由旧石器时代进入了新石器时代。然而，陶瓷的脆性一直是它的致命弱点，如果能够克服这个弱点，再加上它原有的耐磨、耐高温、耐腐蚀等非常有价值的性能，那么陶瓷材料的前途将远远超过现代的优质合金。

②可喜的是，经过科学家的不懈努力，终于找到了克服陶瓷脆性的“药方”。

③首先，从改善内部结构着手。研究表明，在陶瓷的原料中添加少量的氧化钇、氧化镁、氧化钙等粉末，经高温炼制成氧化锆陶瓷后，其中的氧化锆便生成两种晶体：立方晶体和四方晶体。当陶瓷受到外力作用时，四方晶体便变成一种单斜晶体，体积迅速“膨胀”。由于晶体的体积急速增大，进而可阻止陶瓷中原先存在的细微裂纹的扩展，陶瓷就不会破裂了。有人在氧化铝坯料中加入二氧化锆，当加入量为基体体积的15%时，陶瓷的硬度可以提高3倍，有人称之为“陶瓷钢”。

④其次，将纤维均匀地分布于陶瓷的原料中，以提高陶瓷的强度和韧性，其原理与我们在石灰中加入纸筋相类似。这是因为，将纤维加入陶瓷原料中，具有以下三大作用：纤维不易拉断，在工作时可承担大部分外加负荷，减轻陶瓷的负担，使裂纹不易产生；纤维与陶瓷体结合在一起后，具有很大的摩擦力，于是，陶瓷的韧性可以大大增加；即使陶瓷出现了细微裂纹，纤维也能将它们紧紧拉住，使裂纹不至于进一步扩展开来。

⑤第三，还在改善陶瓷表面状态方面下功夫。一般来说，陶瓷的断裂大都从表面开始，因此，改善陶瓷表面状态就犹如为防止陶瓷的破损设下了一道屏障。具体方法为：通过化学和机械抛光技术消除陶瓷的表面缺陷；对氮化硅、碳化硅等非氧化物，只要通过控制表面氧化技术，就可消除表面缺陷或使裂纹尖端变钝；通过热处理也可达到表面强化或增韧的目的。

⑥经过特殊加工的陶瓷，再也不是那种碰不得、摔不起的“瓷娃娃”了，即使把它丢在水泥地上也毫无损伤。这种打不碎的陶瓷，目前已经广泛应用于一些高科技领域，如用来制造汽车、飞机、快艇的发动机和其他重要零部件。这类陶瓷材料无疑将有广阔的发展前景。

18．结合文章内容，具体说明第②段中加点词语为什么要加引号？（2分）

答：

19．写出文章第③段画横线的“当陶瓷受到外力作用时”不能删去的理由。（2分）

答：

20．阅读下面链接材料，借助文中知识，分析韧性陶瓷能有如此性能的原因。（3分）

韧性陶瓷制作的菜刀，硬度极强，仅次于金刚石。用它处理食物不易粘连，能切出如纸一样薄的肉片，永不需要磨刀。即使面对冷冻肉品这样难处理的食材，陶瓷菜刀也不会崩刃，在韧性方面相对于传统陶瓷有了很大进步。

答：

答案：

（二）（7分）

18. 用引号表示特殊含义，“药方”这里指克服陶瓷脆性的办法。（共2分。每个要点1分）

19. 答案示例：如果删去画线语句就不清楚在什么条件下四方晶体变成一种单斜晶体，体积迅速“膨胀”。（共2分）

20. 答案示例：材料中说韧性陶瓷硬度极强是因为陶瓷改善了内部结构，硬度提高了；（1分）韧性增强是因为将纤维均匀地分布于陶瓷的原料中以及改善陶瓷的表面状态，提高了陶瓷的强度和韧性。（2分）（共3分。按标志采分点给分）