陶瓷工艺学绪论

陶瓷工艺学绪论第1页，共61页，2023年，2月20日，星期四陶瓷工艺学主讲：侯伟15675404286229247186课件下载地址：http:///2007houwei第2页，共61页，2023年，2月20日，星期四课程说明课程类别：专业必修课理论学时数48学时；

教材说明《陶瓷工艺学》（第二版）马铁成主编中国轻工业出版社第3页，共61页，2023年，2月20日，星期四考核办法总成绩(100%)平时成绩(30%)出勤情况(15%)平时作业(15%)考试成绩(70%)第4页，共61页，2023年，2月20日，星期四考核办法总成绩(100%)平时成绩(30%)出勤情况(15%)平时作业(15%)考试成绩(70%)第5页，共61页，2023年，2月20日，星期四第一章原料第二章坯料第三章釉料第四章显微结构与性质第五章原料的处理第六章坯、釉料制备第七章成型与模具第八章坯体的干燥第九章粘接、修坯与施釉第十章烧成与窑具目录Outlines第6页，共61页，2023年，2月20日，星期四Reference《陶瓷工艺学》，张锐等编著，化学工业出版社，2007年《陶瓷工艺学》，张秦娟等编著，武汉理工大学出版社，1997年《先进陶瓷工艺学》，刘维良，武汉理工大学出版社，2004年《陶瓷工艺学》，李家驹主编，中国轻工业出版社，2005年普通陶瓷：陶器和瓷器的合称。陶器指由粘土类原料制成的多晶、多相（晶相和气相等）烧结体。瓷器指以黏土为主要原料，辅以长石、石英等辅助原料制成的多晶多相（晶相、玻璃相、气相）烧结体。第7页，共61页，2023年，2月20日，星期四绪论一.陶瓷的概念与分类1.陶瓷的概念

传统上，“陶瓷”是指所有以粘土为主要原料与其它天然矿物原料经过粉碎、混炼、成形、烧结等过程而制成的各种制品。传统陶瓷包括常见的日用陶瓷制品和建筑陶瓷、电瓷等。日用陶瓷－餐具建筑陶瓷－地砖电瓷第8页，共61页，2023年，2月20日，星期四第9页，共61页，2023年，2月20日，星期四第10页，共61页，2023年，2月20日，星期四

传统陶瓷的主要原料：取之于自然界的硅酸盐矿物(如粘土、长石、石英等)，所以传统陶瓷可归属于硅酸盐类材料和制品。因此，陶瓷工业可与玻璃、水泥、搪瓷、耐火材料等工业同属“硅酸盐工业”的范畴。粘土矿物－高岭石钾长石石英第11页，共61页，2023年，2月20日，星期四随着科学技术的发展，近百年来出现了许多新的陶瓷品种，如氧化物陶瓷（Al2O3、MgO、ZrO2等陶瓷）、压电陶瓷、敏感陶瓷、金属陶瓷等等各种高温结构和功能陶瓷。超声波雾化器用压电陶瓷晶片氧化锆陶瓷金属陶瓷阀门第12页，共61页，2023年，2月20日，星期四离子烫陶瓷发热板陶瓷金属化产品温控器第13页，共61页，2023年，2月20日，星期四一体成型耐磨弯头

高温陶瓷辊棒急冷带抗弯陶瓷辊棒

第14页，共61页，2023年，2月20日，星期四A超声波雾化器用压电陶瓷晶片

氧化锆陶瓷金属陶瓷阀门

这些氧化物陶瓷、压电陶瓷、金属陶瓷等的生产过程基本上还是原料处理、成形、烧结这种传统的陶瓷生产方法，但原料已不再使用或很少使用粘土等传统陶瓷原料，而已扩大到化工原料和合成矿物，甚至是非硅酸盐、非氧化物原料（如SiC、Si3N4、AlN等），组成范围也延伸到无机非金属材料的范围中，并且出现了许多新的工艺。第15页，共61页，2023年，2月20日，星期四区别点普通陶瓷特种陶瓷原料天然矿物原料人工精制化工原料和合成原料成分主要由粘土、长石、石英的产地决定原料是纯化合物，由人工配比决定成型注浆、可塑法、压制法成型为主模压、热压铸、轧膜、流延、等静压、注射成型为主烧成温度一般在1350℃以下，燃料以煤、油、气为主结构陶瓷常需1600℃左右高温烧结，功能陶瓷需精确控制烧成温度，燃料以电、气、油为主加工一般不需加工常需切割、打孔、磨削、研磨和抛光性能以外观效果为主，较低力学性能和热性能以内在质量为主，常呈现耐温、耐腐蚀、耐磨损和各种电、光、热、磁、敏感、生物性能用途餐具、陈设品和墙地砖、卫生洁具主要用于宇航、能源、冶金、机械、交通、家电、化工、环保等行业特种陶瓷与普通陶瓷的主要区别第16页，共61页，2023年，2月20日，星期四广义的陶瓷概念：用陶瓷生产方法制造的无机非金属固体材料和制品的通称。德国陶瓷协会：“陶瓷是化学工业或化学生产工艺的一个分支，包括陶瓷材料和器物的制造或进一步加工成陶瓷制品(元件)。陶瓷材料属于无机非金属材料，最少含30％结晶体。一般是在室温中将原料成型，通过800℃以上的高温处理，以获得这种材料的典型性质。有时也在高温下成型，甚至可经过熔化及析晶等过程。”美国和日本等国：Ceramics是包括各种硅酸盐材料和制品在内的无机非金属材料的通称，不仅指陶瓷，还包括水泥、玻璃、搪瓷等材料。第17页，共61页，2023年，2月20日，星期四2.

陶瓷的分类(1)

按陶瓷概念和用途来分类

陶瓷特种陶瓷功能陶瓷

结构陶瓷普通陶瓷电瓷及其它工业用陶瓷化学瓷化工陶瓷建筑卫生陶瓷日用陶瓷(包括艺术陈列陶瓷)第18页，共61页，2023年，2月20日，星期四

结构陶瓷主要是用于耐磨损、高强度、耐热、耐热冲击、硬质、高刚性、低热膨胀性和隔热等结构陶瓷材料；不同形状的特种结构陶瓷件第19页，共61页，2023年，2月20日，星期四在空间技术领域，制造宇宙飞船需要能承受高温和温度急变、强度高、重量轻且长寿的结构材料和防护材料，在这方面，结构陶瓷占有绝对优势。从第一艘宇宙飞船即开始使用高温与低温的隔热瓦，碳-石英复合烧蚀材料已成功地应用于发射和回收人造地球卫星。未来空间技术的发展将更加依赖于新型结构材料的应用，在这方面结构陶瓷尤其是陶瓷基复合材料和碳/碳复合材料远远优于其他材料。例如先进的亚音速飞机，其成败就取决于具有高韧性和高可靠性的结构陶瓷和纤维补强的陶瓷基复合材料的应用。

第20页，共61页，2023年，2月20日，星期四

功能陶瓷中包括电磁功能、光学功能和生物-化学功能等陶瓷制品和材料，此外还有核能陶瓷和其它功能材料等。电子绝缘件氧化锆陶瓷光学导管第21页，共61页，2023年，2月20日，星期四(2)按坯体的物理性能分类

按陶瓷制品的坯体结构及其相应的基本物理性能的不同来分类，是较为科学的一种分类方法。

性能及特征陶器瓷器吸水性/％一般大于3一般不大于3透光性不透光透光或半透光胎体特征未玻化或玻化程度差、断面粗糙玻化程度高、结构致密、细腻，断面呈石状或贝壳状敲击声沉浊清脆表0－1日用陶瓷分类第22页，共61页，2023年，2月20日，星期四

陶器是一种坯体结构较疏松、致密度较差的陶瓷制品，通常有一定吸水率，断面粗糙无光，没有半透明性，敲之声音粗哑。名称粗陶器普通陶器细陶器特征吸水率一般大于15%，不施釉，制作粗糙吸水率一般不大于12％，断面颗粒较粗，气孔较大，表面施釉，制作不够精细吸水率一般不大于15％，断面颗粒细，气孔较小，结构均匀，施釉或不施釉，制作精细表0－2日用陶器分类第23页，共61页，2023年，2月20日，星期四

瓷器的坯体致密，基本上不吸水，有一定的半透明性，断面成石状或贝壳状。名称炻瓷类普通瓷器细瓷器特征吸水率一般不大于3％透光性差，通常胎体较厚，呈色，断面呈石状，制作较精细吸水率一般不大于1％有一定透光性，断面呈石状或贝壳状，制作较精细吸水率一般不大于0.5％，透光性好，断面细腻，呈贝壳状，制作精细表0－3日用瓷器分类第24页，共61页，2023年，2月20日，星期四（二）我国陶瓷技术发展概述

“China”意为“中国”；“china”意为“瓷器、陶器”

8000年前：陶器出现

新石器时代：出现彩陶仰韶文化

新石器时代晚期：龙山文化殷商时代汉代以后唐代及以后第25页，共61页，2023年，2月20日，星期四陶器出现

裴李岗文化时期的陶器（距今约8000年）。出土于河南省郑州市新郑市裴李岗村。出土的陶器主要以泥质红陶和夹砂红陶为主，红陶在中国出现最早，烧成温度900℃左右。第26页，共61页，2023年，2月20日，星期四磁山遗址磁山遗址距今7300年。其陶器大都是泥质和夹砂红陶、灰陶和夹炭黑陶。第27页，共61页，2023年，2月20日，星期四河姆渡文化浙江博物馆镇馆之宝双鸟朝阳蝶形器第28页，共61页，2023年，2月20日，星期四

仰韶文化时期陶器

1972年河南省郑州市大河村出土彩陶双连壶

第29页，共61页，2023年，2月20日，星期四大汶口文化大汶口文化开始于公元前4000多年。其陶器早期以红陶为主，色彩大部分为灰红色，上有红、黑、紫色花纹。第30页，共61页，2023年，2月20日，星期四1928年，山东历城县龙山镇出现了“黑陶”。所以这个时期称为“龙山文化”时期，又称“黑陶文化”。龙山黑陶在烧制技术上有了显著进步，它广泛采用了轮制技术，因此，器形浑圆端正，器壁薄而均匀，将黑陶制品表面打磨光滑，乌黑发亮，薄如蛋壳，厚度仅1mm，人称“蛋壳陶”。龙山文化时期出土的黑陶（距今约4600－4000年）第31页，共61页，2023年，2月20日，星期四山东城子崖龙山文化薄胎黑陶孔隙度15%，莫氏硬度3，通体墨黑，烧成温度1000℃,。黑色用烟熏法渗碳制成。第32页，共61页，2023年，2月20日，星期四

殷商时代的陶器从无釉到有釉，是制陶技术上的重大成就。为从陶过渡到瓷创造了必要的条件，这一时期釉陶的出现是我国陶瓷发展过程中的“第一次飞跃”。商代早期陶器（河南荥阳出土）

商代几何纹白陶瓿

陶器向瓷器过渡第33页，共61页，2023年，2月20日，星期四商代陶器从无釉到有釉是制陶技术上的重大成就，为从陶到瓷创造了必要的条件。是我国陶瓷发展过程中的“第一次飞跃”。商代刻纹白陶殷代釉陶第34页，共61页，2023年，2月20日，星期四秦始皇兵马俑第35页，共61页，2023年，2月20日，星期四西汉（公元前206──公元24年）

1975年河南省三门峡市出土北齐武平六年（公元575年）

1971年河南省安阳县范粹墓出土彩绘陶甗黄釉舞乐扁壶

汉代以后：釉陶逐渐发展成瓷器，无论从釉面和胎质来看，瓷器的出现无疑是釉陶的“第二次飞跃”。

在浙江出土的东汉越窑青瓷是迄今为止我国发掘的最早瓷器，距今已有1700年。当时的釉具有半透明性，而胎还是欠致密的。这种“重釉轻胎倾向”一直贯穿到宋代的五大名窑(汝、定、官、越、钧)。

第36页，共61页，2023年，2月20日，星期四汉代釉陶随着原料的精选、烧成温度的提高，又使用了石灰釉，使汉代末期的釉陶向胎质更致密，釉层更光亮、透明、均匀，胎釉结合更好的瓷器过渡。为“第二次飞跃”。第37页，共61页，2023年，2月20日，星期四

唐代：“第三次飞跃”是瓷器由半透明釉发展到半透明胎。唐代越窑的青瓷、邢窑的白瓷、宋代景德镇湖田、湘湖窑的影青瓷都享有盛名。到元、明、清朝代，彩瓷发展很快，釉色从三彩发展到五彩、斗彩，一直发展到粉彩、珐琅彩和低温、高温颜色釉。

唐三彩钧瓷景德镇陶瓷第38页，共61页，2023年，2月20日，星期四斗彩又称逗彩，创烧于明成化时期，是釉下彩（青花）与釉上彩相结合的一种装饰品种。斗彩是预先在高温（1300℃）下烧成的釉下青花瓷器上，用矿物颜料进行二次施彩，填补青花图案留下的空白和涂染青花轮廓线内的空间，然后再次入小窑经过低温（800℃）烘烤而成。斗彩以其绚丽多彩的色调，沉稳老辣的色彩，形成了一种符合明人审美情趣的装饰风格。1999年2917万港币高3.4厘米口径8.3厘米足径4.3厘米

第39页，共61页，2023年，2月20日，星期四粉彩瓷又叫软彩瓷，景德镇窑四大传统名瓷之一，是以粉彩为主要装饰手法的瓷器品种。粉彩是一种釉上（在瓷胎上）彩绘经低温烧成的彩绘方法。粉彩瓷器是清康熙晚期在五彩瓷基础上，受珐琅彩瓷制作工艺的影响而创造的一种釉上彩新品种，从康熙晚期创烧，后历朝流行不衰。故宫藏清雍正粉彩蟠桃纹天球瓶第40页，共61页，2023年，2月20日，星期四瓷胎画珐琅，即珐琅彩瓷，是将画珐琅技法移植到瓷胎上的一种釉上彩瓷。珐琅彩瓷的装饰工艺，即珐琅彩，也称为瓷胎画珐琅。高14.1cm口径5.5cm足径6.4cm

故宫藏清乾隆珐琅彩双环瓶第41页，共61页，2023年，2月20日，星期四我国的陶瓷发展经历了三个阶段，取得三个重大突破：三个阶段：a.陶器b.原始瓷器(过渡阶段)c.瓷器三个重大突破：a.原料的选择和精制（内因）b.窑炉的改进和烧成温度的提高（外因）c.釉的发现和使用。（外因）

重要突破--Fe2O3含量降低：由陶器的6%以上，到原始瓷器的3%左右，再到瓷器的1%左右，使得烧成温度提高成为可能。

近30年来，特种陶瓷飞速发展。

（二）、由陶到瓷的发展过程和瓷器的发明第42页，共61页，2023年，2月20日，星期四三个重大飞跃：第一个飞跃：商周时代的釉陶第二个飞跃：釉陶到具有半透明的釉，胎还是欠致密的瓷器第三个飞跃：发展成具有半透明的胎的瓷器。技术陶瓷和功能陶瓷可看做陶瓷发展的第四个飞跃。第43页，共61页，2023年，2月20日，星期四五大名窑汝窑是北宋后期宋徽宗年间建立的官窑,前后不足20年。汝官窑址在宝丰县西大营镇凉寺村南河旁台，面积约25万平方米，内涵丰富，窑具、瓷片堆积如丘。汝窑以青瓷为主，釉色有粉青、豆青、卵青、虾青等，胎体较薄，釉层较厚，有玉石般的质感，釉面有很细的开片。汝窑瓷采用支钉支烧法，俗称“芝麻支钉”，瓷器底部留下细小的支钉痕迹。器物胎体较薄，胎泥极细密，呈香灰色，制作规整，造型庄重大方。器形多仿造古代青铜器式样，以洗、炉、尊、盘等为主。汝窑传世作品不足百件，因此非常珍贵。汝窑瓷器最为人们称道的是其釉色。后人评价“其色卵白，如堆脂，然汁中榨眼隐若蟹爪，底有芝麻细小挣针”。可见汝窑烧制的青瓷确有独特魅力，被人们推举为五窑之首，名副其实。

第44页，共61页，2023年，2月20日，星期四宋汝窑天青釉盘第45页，共61页，2023年，2月20日，星期四

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，大观年间，官窑以烧制青釉瓷器著称于世。主要器型有瓶、尊、洗、盘、碗，也有仿周、汉时期青铜器的鼎、炉、觚、彝等式样，器物造型往往带有雍容典雅的宫廷风格。其烧瓷原料的选用和釉色的调配也甚为讲究，釉色以月色、粉青、大绿三种颜色最为流行。官瓷胎体较厚，天青色釉略带粉红颜色，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。这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。第46页，共61页，2023年，2月20日，星期四宋官窑青釉方花盆第47页，共61页，2023年，2月20日，星期四哥窑，确切窑场至今尚没有发现。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，哥哥建的窑称为“哥窑”，弟弟建的窑称为“弟窑”，也称章窑、龙泉窑。有的专家认为传世的宫藏哥窑瓷，实际上是南宋时修内司官窑烧制的。哥窑的主要特征是釉面有大大小小不规则的开裂纹片，俗称“开片”或“文武片”。细小如鱼子的叫“鱼子纹”，开片呈弧形的叫“蟹爪纹”，开片大小相同的叫“百圾碎”。小纹片的纹理呈金黄色，大纹片的纹理呈铁黑色，故有“金丝铁线”之说。其中仿北宋官窑的瓷器为黑胎，也具有“紫口铁足”。其胎色有黑、深灰、浅灰及土黄多种，其釉均为失透的乳浊釉，釉色以灰青为主。常见器物有炉、瓶、碗、盘、洗等，均质地优良，做工精细，全为宫廷用瓷的式样，与民窑瓷器大相径庭。第48页，共61页，2023年，2月20日，星期四宋哥窑青釉鱼耳炉第49页，共61页，2023年，2月20日，星期四

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州市（时称钧州），故名钧窑，以县城内的八卦洞窑和钧台窑最有名，烧制各种皇室用瓷。钧瓷两次烧成，第一次素烧，出窑后施釉彩，二次再烧。钧瓷的釉色为一绝，千变万化，红、蓝、青、白、紫交相融汇，灿若云霞，宋代诗人曾以“夕阳紫翠忽成岚”赞美之。这是因为在烧制过程中，配料掺入铜的气化物造成的艺术效果，此为中国制瓷史上的一大发明，称为“窑变”。因钧瓷釉层厚，在烧制过程中，釉料自然流淌以填补裂纹，出窑后形成有规则的流动线条，非常类似蚯蚓在泥土中爬行的痕迹，故称之为“蚯蚓走泥纹”。钧窑瓷主要是供北宋末年“花石纲”之需，以花盆最为出色。第50页，共61页，2023年，2月20日，星期四宋钧窑玫瑰紫釉葵花式花盆

第51页，共61页，2023年，2月20日，星期四定窑为民窑。定窑以烧白瓷为主，瓷质细腻，质薄有光，釉色润泽如玉。定窑除烧白釉外还兼烧黑釉、绿釉和酱釉。造型以盘、碗最多，其次是梅瓶、枕、盒等。常见在器底刻“奉华”、“聚秀”、“慈福”