比表面積

比表面積（specific surface area）是一種粉末在每一公克裡藏著多少裸露表面，以每公克平方公尺為單位。這聽來抽象，直到你想像切割。一顆方糖表面不大，但把它壓成粉，同樣的糖突然呈現出巨大的總表面，因為每一道新裂面都造出兩張新面。細粉全是表面：一公克 0.1 微米的氧化物，能帶有十到二十平方公尺的表面，比一條大浴巾折進一撮塵埃裡還大。

它之所以對陶瓷工作者如此要緊，是因為表面積正是燒結的驅動力。表面上的原子並不開心，缺少了它們在固體深處本該有的鄰居，所以表面儲存了額外的能量，而自然總是設法降低它。當粉末燒結時，顆粒焊接、氣孔閉合，恰恰是為了縮小那總表面、卸掉其儲存的能量，這就是為什麼高比表面積的粉末在較低溫度就燒得更快更緻密。對光滑顆粒有一條乾淨的關係式：比表面積等於 6 除以密度乘直徑，所以比表面積與粒徑是同一件事的兩種看法，而上升的比表面積是顆粒變細的直接徵兆。因此量測表面就等於用一個數字量到了細度與燒結的燃料。

比表面積也帶著一則誠實的警告，因為它反映的不只是細度。粗糙、多孔或中空的顆粒，會報告出比同尺寸光滑顆粒更高的比表面積，而顆粒內部的孔隙增加的表面，並不像外部表面那樣有助於燒結。極高的比表面積也意味著粉末渴水、又快速從空氣中吸附雜質，還使顆粒相互黏成團聚體。所以高比表面積在某個程度內是燒結者的朋友，超過之後，同樣的活性表面就變得難以處理、容易結團，這正是為什麼量測它的標準方法，BET 氣體吸附，是如此重要的主力工具。