无机材料工艺学-陶瓷1-绪论

第三篇陶瓷工学基础我们身边的陶瓷制品……外墙砖陶瓷轴承人工关节各种电子陶瓷元件绪言一、陶瓷的概念及分类●狭义概念：主要采用粘土及其他天然矿物原料，经过原料加工、成型、烧成而得到的制品。这一概念反映了传统陶瓷制品的基本生产过程。传统陶瓷制品有时也称烧结粘土制品，或硅酸盐制品。因为它们的矿物组成主要是硅酸盐类矿物。例如一般建筑卫生陶瓷制品中的矿物组成是莫来石、残余石英、方石英、玻璃相。粘土长石石英其他原料纯化处理破粉碎成型干燥烧成一、陶瓷的概念及分类●广义概念：凡是采用类似传统陶瓷产品的生产方法而制得的无机非金属材料或制品。这一概念反映了半个多世纪以来陶瓷制品或材料的发展情况，即各种特种陶瓷制品不断被开发的现实。（1）特陶制品的生产，主要采用的是高纯度的微细化工原料或合成矿物，如纯氧化物、碳化物、氮化物、硼化物、硅化物等等。特种陶瓷制品的生产，虽然基本上沿用了传统陶瓷的生产方法，但其所用原料的化学组成，以及由此而造成的制品的矿物组成，已经大大有别于后者，也远远超出了硅酸盐制品范畴：绪言一、陶瓷的概念及分类（2）特陶制品的矿物组成，除少数制品含硅酸盐矿物外，大多是其他矿物，如钛酸盐、锆钛酸盐、纯氧化物、碳化物、氮化物、硼化物、硅化物等等。氧化铝陶瓷氮化物陶瓷陶瓷轴承陶瓷汽轮机转子碳化硅陶瓷氧化物陶瓷:Al2O3、SiO2、ZrO2、MgO、CaO、BeO、Cr2O3、CeO2……；碳化物陶瓷:SiC、B4C、WC、TiC…；氮化物陶瓷:Si3N4、AlN、TiN、BN…；硼化物陶瓷：TiB2、ZrB2…；复合瓷、金属陶瓷和纤维增强陶瓷：3Al2O3·2SiO2、MgAl2O3、CaSiO3、ZrSiO4、BaTiO3、PbZrTiO3、BaZrO3、CaTiO3等。一、陶瓷的概念及分类特种陶瓷制品种类:一、陶瓷的概念及分类●陶瓷制品的分类：分类方法颇多，常见的有按制品用途或特性分类和按制品的坯体特征分类。1.按制品用途或特性分类：普通陶瓷：陶瓷特种陶瓷结构陶瓷：耐高温、高强度、高硬度、高韧性等性质功能陶瓷：光电、磁光、声光、生物陶瓷、电子陶瓷等等。其中一些功能陶瓷制品又可分出若干个亚类。例如电子陶瓷：绪言日用陶瓷、美术陶瓷、建筑陶瓷、卫生陶瓷、化工陶瓷、电工陶瓷等。部分电子陶瓷分类种类典型陶瓷材料举例应用举例装置瓷氧化铝瓷、滑石瓷、刚玉-莫来石瓷、氮化硅瓷等电子装置中用于固定、支撑、保护电子元件；以及用作各种电路基片和电真空器件的陶瓷材料。电容器陶瓷金红石瓷、BaTiO3瓷等各种电容器铁电、压电陶瓷BaTiO3、PbTiO3、锆钛酸铅（PZT）瓷等储能器、压电器件、热释电器件、热电探测器等半导体陶瓷ZnO、BaTiO3、CdS、TiO2-PbO-La2O3瓷等热敏电阻、压敏电阻、气敏及触敏等敏感元件等导电陶瓷ZrO2、ZrO2-CaO、ZrO2–CeO等陶瓷，以及其他各种超导体燃料电池、磁流体发电机所用的高温固体导电元件磁性陶瓷各种铁氧体，如锰锌、镁锰、铋钙钒铁氧体等电感器件、记忆磁芯、电声元件等

2.按制品坯体特征分类：陶瓷粗陶：砖、瓦、缸、罐、陶管等精陶：日用精陶、美术精陶、建筑精陶（釉面砖、外墙砖等）普通细瓷：日用细瓷、高档卫生瓷及地面砖、高压电瓷等特种陶瓷结构陶瓷：氧化铝瓷、氮化硅、碳化硅…功能陶瓷：压电陶瓷、光电陶瓷、生物陶瓷…陶器pottery炻器stoneware瓷器porcelain绪言一、陶瓷的概念及分类—日用炻器、建筑炻器、卫生瓷、化工炻器、低压电瓷等陶瓷制品的分类

名称特点主要制品坯体颜色吸水率（%）粗陶器非白色＞20日用缸器、砖、瓦精陶器石灰质长石质白色白色18~229~12日用器皿、彩陶日用器皿、卫生陶瓷、装饰釉砖面炻器粗炻器细炻器非白色白色或非白色4~8＜1缸器、建筑外墙砖、锦砖、地砖日用器皿、化工及电器工业用品瓷器长石瓷绢云母瓷滑石瓷骨灰瓷特种陶瓷白色白色白色白色白色＜0.5＜0.5＜0.5＜0.5＜0.5

日用瓷、陈设瓷、高压电瓷、瓷质地板砖日用瓷、美术瓷日用瓷、美术瓷日用瓷、美术瓷各种功能和结构陶瓷绪言一、陶瓷的概念及分类◆各类坯体特征：陶器：多孔质软，吸水率大（一般为9~22%，甚至更大）；断面粗糙无光，敲之声音沉闷粗哑。瓷器：坯体致密细腻，吸水率低（一般小于0.5%，甚至接近于0%）；断面有很强的光泽感，敲之声音清脆，薄胎有透明感。炻器：介于上述两者之间。钧窑玫瑰紫花盆绪言二、我国陶瓷的发展简史世界上无法考证陶器的出现始于何时何地，但陶器的出现被认为是人类由旧石器时代进入新石器时代的标志；而且世界也公认中国是瓷器的发明国。我国的陶瓷发展历程大致如下：粗陶（新石器时代早期，距今约7000-8000年）彩陶（仰韶文化时期，即新石器时代中期，距今约4000-6000年）黑陶（龙山文化时期，即新石器时代晚期）→釉陶（商、周、战国、秦代）→粗瓷（炻器）（汉代）→汉代以后瓷器的发展，制瓷工艺日臻成熟。其中宋代为我国陶瓷生产登峰造极的时期，元代以后逐渐衰落。二、我国陶瓷的发展简史粗陶（新石器时代早期，距今约7000-8000年）彩陶（仰韶文化时期，即新石器时代中期，距今约4000-6000年）彩陶船形壶彩陶鱼纹盆二、我国陶瓷的发展简史釉陶（商、周、战国、秦代）黑陶（龙山文化时期，即新石器时代晚期）（轮制技术出现）（釉料出现）粗瓷（炻器）（汉代）汉代以后瓷器的发展，制瓷工艺日臻成熟。其中宋代为我国陶瓷生产登峰造极的时期，元代以后逐渐衰落。两汉时期是原始瓷器向成熟瓷器过渡的时期，东汉时期烧制出了成熟的青瓷器，摆脱了原始瓷器状态，这是我国陶瓷发展史上的一个重要里程碑。二、我国陶瓷发展简史至两晋时，原始瓷器已基本遭淘汰而完成了历史性的转变。青瓷在浙江发展到了较高水平，色彩上打破了单一釉色，出现了多色彩瓷。这种施釉方法，直接导出了唐代著名的唐三彩陶器。这一时期还出现了白瓷和黑瓷。◆魏晋南北朝二、我国陶瓷的发展简史其中：二、我国陶瓷的发展简史◆隋、唐1、隋代已烧制出胎质洁白，釉面光润的白瓷，奠定了唐代瓷业“南青北白”局面的基础。二、我国陶瓷的发展简史2、唐代瓷器的制作与使用更为普及，瓷器的品种与造型新颖多样，其精细程度远远超越前代，在发展中形成了“南青北白”的两大瓷窑系统。◆宋代汝窑三足樽官窑贯耳瓶南宋哥窑五足洗

宋朝是我国瓷器空前发展的时期，瓷窑遍及南北各地，名窑迭出，品类繁多，除青、白两大瓷系外，黑釉、青白釉和彩绘瓷也纷纷兴起。举世闻名的定、汝、官、哥、钧五大名窑的产品为世人所珍视。除此之外，还有耀州窑、龙泉窑、磁州窑、建州窑、吉州窑、景德镇窑等产品也为普通百姓所喜爱。◆定窑定窑是宋代五大名窑之一。窑址在今河北省曲阳县，宋代隶属定州，故名定窑。原为民窑，北宋后期专烧宫廷用瓷。定瓷纹饰以龙凤纹为主，也有刻花、划花、印花诸种，风格典雅，对各地瓷窑均有一定影响，曾出现不少仿烧定窑瓷器的瓷窑。定窑也是唯一烧造白瓷的窑场，它也是继唐代邢窑白瓷之后兴起的一个巨大瓷窑体系。宋定窑凤首刻花壶◆定窑定窑瓷品器形以盘、碗最多，其次是梅瓶、枕、盒等。在出土定窑瓷片中，发现刻有“官”、“尚食局”等字样，这说明定窑的一部分产品是为官府和宫廷烧造的。宋定窑瓷——孩儿枕宋定窑白釉印花云龙纹盘施绿釉的宋定窑瓷——孩儿枕◆定窑定窑虽以烧造白瓷为主，但也兼烧黑釉、绿釉和酱色釉瓷。宋定窑酱釉窑变梅瓶宋定窑黑釉斑纹碗◆汝窑汝窑是北宋后期的宋徽宗年间建立的官窑，前后仅20年。窑址在河南宝丰县清凉寺，宋代隶属汝州，因而得名。汝窑以青瓷为主，釉色有粉青、豆青、卵青、虾青等，汝窑瓷胎体较薄，釉层较厚，釉面有很细的开片。特色为胎质坚硬，釉色润泽。藍而不艳，灰而不暗，青而不翠，給人玉石之感。汝窑传世作品仅70余件，因此非常珍贵，主要收藏於台北故宮博物院、北京故宮博物院和上海博物館中。

宋汝窑三足尊◆汝窑汝窑瓷采用支钉支烧法，瓷器底部留下细小的支钉痕迹。器形多仿造古代青铜器式样，以洗、炉、尊等为主。宋汝窑三足盘宋汝窑瓷◆官窑官窑是宋徽宗政和年间在京师汴梁建造的，窑址至今没有发现。官窑主要烧制青瓷，主要器形有瓶、尊、洗、盘、碗，也有仿周、汉时期青铜器的鼎、炉等式样，器物造型往往带有雍容典雅的宫廷风格。其釉色以月色、粉青、大绿三种颜色最为流行。官窑瓷胎体较厚，釉面开大纹片，这是因胎、釉受热后膨胀系数不同产生的效果，是北宋官窑瓷器的典型特征。北宋官窑瓷器传世很少，十分珍稀名贵。宋官窑双耳尊◆官窑官窑瓷器足部无釉，烧成后是铁黑色，口部釉薄，微显胎骨，通常称之为“紫口铁足”。这是北宋官窑瓷器的又一典型特征。宋官窑荷花碗宋官窑洗（流失日本）◆官窑宋官窑月白双耳三足炉官窑瓷品的釉层普遍肥厚，釉面多有开片，这种开片与同时期的哥窑瓷有很大不同。一般来说，官窑釉厚者开大块冰裂纹，釉较薄者开小片，哥窑瓷则以细碎的鱼子纹最为常见。宋哥窑双耳三足鼎◆哥窑哥窑位于浙江境内，但确切窑址至今尚未发现。据历史传说为章生一、章生二兄弟在两浙路处州、龙泉县各建一窑，哥哥的窑称为“哥窑”，弟弟的窑称为“弟窑”，也称章窑、龙泉窑。哥窑的主要特征是釉面有大大小小规则的开裂纹片，俗称“开片”或“文武片”。小纹片纹理呈金黄色，大纹片的纹理呈铁黑色，故有“金丝铁线”之说。宋哥窑瓷碗◆哥窑哥窑瓷的胎体有厚有薄，釉色主要有粉青、月白、米黄数种，器形以洗、炉、盘、碗居多。◆钧窑钧窑分为官钧窑、民钧窑。官钧窑是宋徽宗年间继汝窑之后建立的第二座官窑。钧窑广泛分布于河南禹县（时称钧州），故名钧窑。传统上的钧瓷两次烧成，先素烧，再釉烧。钧瓷的釉色千变万化，红、蓝、青、白、紫交相融汇，灿若云霞，从而使世间曾经一度“黄金有价，钧瓷无价”。宋钧窑瓷瓶◆钧窑钧瓷的“进窑一色，出窑万彩”是我国古代陶瓷技术上的一大发明，称为“窑变”。“窑变”发生的原因在于釉料中的着色氧化物（主要是铜的氧化物）在高温下因温度和气氛变化而发生价态变化，从而表现出千变万化的外观颜色，最著名的有“朱纱红”，“鸡血红”，“丁血紫”，“月白”等。钧瓷的“窑变”效果无以复加，常常是红里有紫，紫中有蓝，蓝里泛青，青中透红。另外，一些钧瓷施釉较厚，在烧制过程中，还发生“流釉”的现象，更增添了钧瓷的美感。宋钧窑瓷朝廷在景德镇设“浮梁瓷局”统理窑务；陶瓷匠人发明了瓷石加高岭土的二元配方，烧制出大型瓷器，并成功地烧制出典型的元青花和釉里红等名瓷，尤其是元青花烧制成功，在中国陶瓷史上具有划时代的意义。◆元代二、我国陶瓷的发展简史1、明代中国瓷器的发展，由宋代的遍布大江南北成百上千窑口的百花争艳态势经由元代过渡之后，到明代几乎变成了由景德镇各瓷窑一统天下的局面，景德镇也被称为中国“瓷都”。◆明、清二、我国陶瓷的发展简史2、清朝。我国的制瓷工艺发展到清代，特别是早期的康熙、雍正、乾隆三朝盛世更是达到了历史的最高水平。◆明、清二、我国陶瓷的发展简史二、我国陶瓷的发展简史★三次发展飞跃：●釉陶的制作——被视为“由陶向瓷过渡的开始”；●粗瓷（原始瓷）的出现；●致密瓷器的烧成。★始于殷商时代的生产技术方面的三个重大突破：●釉的发明和使用；●原料的选择与精制；●窑型的改进和烧成温度的提高。三、陶瓷制品的一般生产工艺过程烧后处理模型制作工作模坯料制备成型釉浆制作釉浆性能检测干燥检验施釉烧成检验入库