文／楊嘉慧 審稿／台灣大學材料科學與工程學系博士　林頌恩

陶瓷的用途從器皿、壁磚擴大應用到各種科技產業，其特性的差異主要在於使用的原料及其純度。

陶瓷是我們日常生活中非常重要的應用材料，尤其在 1940 年代之後，由於化學及材料工業迅速發展，使得陶瓷的使用從傳統的器皿、衛浴用品、壁磚，擴大至目前的資訊電子、生醫、機械、能源、通訊等產業，如CPU 承載基板、多層電容器、人造牙齒、人工關節、引擎汽缸、切削加工刀具、太陽能電池、燃料電池等，都可見到陶瓷的應用。

燒結帶來的緻密性

陶瓷是泛指將具離子鍵的非金屬無機材料製成粉末狀，再以高溫燒結製成的各種產品。燒結過程原子會重新排列，使粉體顆粒逐漸長為晶粒。晶粒長大速率的快慢，會影響晶粒與晶粒間的孔洞大小，長大速度過快或過慢，都會降低緻密性。一般而言，燒結溫度及時間不足，成品的孔洞會增多、增大；燒結溫度及時間適中，緻密度會越好，強度、硬度也會相對增強。但若燒太久，會使得晶粒變大，強度下降；溫度過高，晶粒長大速度過快，則會使孔洞被晶粒包在其中，降底緻密度。

陶瓷依使用原料以及純度不同，產品的特性可相差很多。傳統陶瓷如一般熟知的陶瓷器皿、磚塊，都是用混雜多種化學物質的黏土製成，如氧化矽、氧化鋁、氧化鈣、氧化鎂、鉀長石、鈉長石、雲母等氧化物，再利用窯燒而成。不同地區的黏土所含成份與比例各不相同，燒結出來的器皿顏色、表面粗糙度等也各有差異。…more

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預測改變氣候的神奇數字

撰文╱比艾羅（David Biello）
翻譯／林筱雯

大氣二氧化碳的安全濃度究竟是多少？

2009年12月，世界各國領袖聚集在哥本哈根，為氣候問題激起更多熱潮。事實很明顯，氣候變遷會引發人類極力想防止的火災、洪水、乾旱等種種災禍，但我們卻不知道怎麼樣減緩全球暖化。科學家努力研究了數十年，還是不知道那些關鍵數字是多少，也就是說，我們不清楚足以造成危險的溫度、大氣溫室氣體的濃度到底是多少。

要定義氣候敏感度如何被大氣二氧化碳濃度之類的營力所影響，「我們知道的並不比1975年時多。」美國史丹佛大學的氣候學家史奈德（Stephen Schneider）說。他在1970年代首先提出「氣候敏感度」這個觀念，「我們只知道，如果在地球系統加入每平方公尺1瓦特的能量，它就會變得更暖。」

溫室氣體就像一床毛毯，捕捉太陽的熱，替地球系統加入能量，在過去一世紀，這些氣體已經讓地球暖化了大約0.75℃。科學家可以測量溫室氣體到底加入多少能量（大約是每平方公尺3瓦特），卻沒辦法精確定義其他因素扮演的角色，例如暖化對雲的影響、懸浮粒子的冷卻效應、海洋吸收的氣體和熱量、人類改變地貌，或甚至是太陽強度的自然變化。美國航太總署（NASA）哥達德太空研究所的氣候模式學家施密特（Gavin Schmidt）說：「我們可能要繼續觀察20~30年，蒐集更多21世紀的資料，才能完整解決氣候敏感度問題。」…more　

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密室協商之惡

撰文╱薩克斯
翻譯／鍾樹人

只要我們還為核武侵略留下機會和藉口，世界就永遠面臨著毀滅的威脅。

當美國總統歐巴馬承諾要進行改變時，他把兩項重點列入議程。第一是實質的改變，也就是經濟主要部門的改革，如醫療、氣候變遷、金融市場，以及武器採購。第二是程序的改變，也就是改善公共政策的形塑方式，並改造政府經費如何運用的決策過程。歐巴馬政府克服萬難，正逐漸在第一種改變裡取得進展，但代價卻是犧牲第二種改變。

當本專欄即將付梓之際，重大的醫療方案正緩步通過國會審議。這項方案有助於增加美國醫療保險所能承保的民眾人數，也能限制私人保險業濫權，無端拒絕民眾投保與賠償。相同的，氣候變遷法案也有進展，有機會開始透過許可制度來管制溫室氣體排放，並啟動長期改革，把美國帶往低排放技術主導經濟。

然而，這些許進展是如何達成的？這就令人憂心了。歐巴馬行政團隊從未提出任何清楚的計畫，做為詳細的政策提案。每一項重大的公共政策都是送交國會密室，透過既得利益與地區利益團體磋商，由充斥著遊說團體的交涉過程中浮現。經濟振興沒有總體計畫、醫療改革沒有清楚規劃、氣候變遷的控制也沒有清晰的策略…more

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更多專題文章請參閱《科學人》雜誌2010年2月號

1.真實亦虛擬，工作即遊戲（本期雜誌P.76）            

2.代數快解（本期雜誌P.18）

3.全民科學開講（本期雜誌P.122）