1、陶瓷材料分析研究与检测专家宜兴紫砂

1、陶瓷材料分析研究与检测专家宜兴紫砂
1、陶瓷材料分析研究与检测专家宜兴紫砂

陶瓷材料研究与检测专家谈宜兴紫砂

最近,媒体上有关“紫砂”的报道引起了社会各界人士的强烈关注和网民的热议。就在人们对紫砂产生误解、甚至怀疑之时,6月6日下午,应人民网和宜兴网的邀请,全国陶瓷材料研究与检测方面的5位专家走进陶都——宜兴,在人民网、宜兴网共话紫砂的优劣真伪,为广大网友解疑释惑,解答非专业人员容易误解的问题,告诉你一个真实的宜兴紫砂。

这5位专家分别是:国家陶瓷产品质量监督检验中心副主任、全国日用陶瓷标准化技术委员会秘书长--李硕高级工程师;国家轻工业装饰材料陶瓷质量监督检测广州站站长,全国质量重点产品检验方法标准化技术委员会、食品包装专业委员会技术委员,全国日用陶瓷标准化技术委员会委员--张建洪高级工程师;山东省硅酸盐研究设计院院长、全国日用陶瓷标准化技术委员会副主任委员--殷书建研究员;景德镇陶瓷学院材料学院院长、江西省学科带头人、博士、硕导--李月明教授;江苏省陶瓷研究所所长,江苏省新兴陶瓷材料工程技术研究中心主任,中国陶瓷工业协会技术陶瓷专业委员会主任,江苏省硅酸盐学会副理事长--邱永斌高级工程师。正由于紫砂独特的功能和从事紫砂这部分技艺的高超人群,使紫砂艺术不断得到发扬光大,紫砂的产品也在不断的

发扬光大。

1、主持人:宜兴的紫砂被历代文人所推崇,有诗云:“人间珠玉安足取,岂如阳羡溪头一丸土”,这一丸比珠玉还要贵的土就是紫砂泥。从这句诗中也可以充分感受到宜兴紫砂的独特性,宜兴紫砂被誉为世界陶艺百花园中一朵奇葩,是享誉中外的国之瑰宝,也是宜兴的一张城市名片。你们是陶瓷方面的专家,想必对宜兴紫砂的独特性都十分了解,那么从你们的视角,能不能先给我们谈一下对宜兴紫砂的认识呢?

邱永斌:紫砂作为宜兴紫砂陶器的一个简称,已被广泛流传。人们讲到宜兴就讲到紫砂,讲到紫砂就想到宜兴。宜兴紫砂在陶瓷的分类中,属于陶器的一个特殊品种。为什么特殊呢?这个讲起来历史悠久,要讲到几千年来宜兴的陶瓷发展历史,关于紫砂名称的由来,也是由此而引起的。这方面许多专家已做过专门的研究,我在这里就不多说了。在我们以前的教科书里,对于紫砂这样的名称,我们很少见到,而是后期写进去的。在这个程度上讲,紫砂这个名称有一定区位的概念。

在这里,我想用我们现代的眼光来谈一谈宜兴的紫砂。讲到宜兴的紫砂,很容易联想到宜兴的陶土资源,同时又联想到宜兴紫砂壶泡茶的功能性,还联想出一批不同技艺的制陶人员,这就构成了宜兴紫砂的独特性。

我想从紫砂三个方面的独特性给大家做一个介绍。

第一,宜兴的陶土资源,储量相对比较丰富,尤其是它的工艺性能、化学组成、矿物结构都非常的特别、非常的优越。宜兴以前有讲到“紫砂”时就有“泥砂”这样的说法。“泥”是我们陶土中含有的主要成分,就是泥土,也就是我们陶瓷中通常讲的黏土。所谓的“砂”是宜兴制陶人直观感觉陶土中含有一定的砂的含量。这个“砂”在陶瓷学术里面讲,它是晶体,还有一些没有被风化的黏土团粒,这样给人直观感觉上陶土中是有泥有砂。这种矿物的结构形成了宜兴紫砂泥在矿物中的独特性。古代科学技术不发达,制陶人在泥土被挖出来以后,就想直接把它做成一个陶器产品,而每一个陶器产品烧制出来,需要陶土中有一个比较合理的化学组成。这样讲的话,我们就知道了,宜兴的陶土只要简单地加以处理,就能够烧制出陶器来,也就是说它具备了合理的化学组成。还有一点,是它的性能,我们在桌子上看到这两把壶,它的工艺制作非常的特别。为什么我们古代人在当时的情况下就能够做出一个特别的产品呢?陶土独特的工艺性能就是一个非常重要的因素,那个时候没有太多的制陶手段,就靠手工。这种陶土经过简单处理以后,就可以由制陶人任意的去捏制,并且这个捏制的过程中,不但可以定型还可以加工,干燥后烧制出一个完整的产品。这样的工艺性能,是一般的陶瓷材料或者是经过加工以后进行生产的陶瓷

泥料难以具备的。这也就充分显示了宜兴紫砂原料的一种独特性。正由于它的独特性,才使制陶人能够在利用资源的情况下,加以发扬光大,能够做出不同类型的既有使用价值,又有欣赏、艺术价值的紫砂产品。

以上我讲了紫砂原料的一些独特性,这些原料的独特性,也就奠定了紫砂产品非常重要的基础。由于做任何陶瓷产品,没有原料这个基础是不可能做出产品来的,也是不能够往下发展的。

第二,是它的独特功能性。说紫砂壶的独特功能,通常说泡茶不馊等等,而很少从紫砂产品的微观结构上去介绍,事实上紫砂产品烧制以后就形成了独特的微观结构。

所谓的双重结构。由于晶体的存在和黏土团料的存在,在烧制过程中会形成一个稳定的结构,其晶体各团粒内部存有封闭气孔。与此同时,紫砂壶在烧成过程中,更多的是颗粒与颗粒之间的黏合,这就在内部形成了一种微小的框架状况,就留有了相应的空隙。这两部分气孔就是经常被一些紫砂人宣传强调的双重气孔。同时,由于这类产品是手工制作的,在制作过程当中,既要强调一个形的问题,同时还要达到表面的滋润、漂亮。这个就有一个精加工的操作过程。在精加工的过程当中,使坯体表面产生的表层结构,与壶体内部的结构有一个差异,我把它定义为紫砂壶体的双层结构。

由于这个双层结构,使紫砂产品表面能够产生出一种滋

润的光泽,紫砂人都叫它水色。内部由于没有精加工,就不可能出现这样的光泽。由于这两种结构的形成,就使得产品在烧成以后能够透气而不透水,同时它吸水又不漏水。我们在泡茶的时候都知道,把热水往茶壶上倒的时候,壶面的表面很快都干了,但是不会渗透到里面去,里面的水也不会渗透出来。虽然紫砂壶有一定的吸水性,但由于又比较细腻、坚硬,敲打时声音清脆,这与其他的陶器有很大的区别。由于它的独特之处,逐步形成了它特殊的功能,也就形成了一部分所谓养壶、玩壶的人群。

所谓的“养壶”,由于壶经常泡茶,茶汁就会渗透到这些气孔中,使它不容易清洗干净。在以后的使用过程当中,这些“茶”会或多或少的反馈到水中。由于它有这些多孔性,所以它的热量的传递就比较慢,所谓的“玩壶”,就是水泡在壶里面,我们的手可以把壶抱在手里。尤其在冬季的时候,壶变成了一个既可以喝茶,也可以在手上玩的东西。经常玩了以后,我们手上的油脂会粘在上面,其表面会越来越光滑,所以说就有了玩壶、养壶的说法。

第三,就是它传统的技艺。紫砂名称的由来,跟做这类产品的技艺是有关系的。由于在科技不发达的情况下,能够直接用手工做出一个完整的产品,并且能够做得比较漂亮,就必须具有这样的技艺性。这也促使制陶者不断研制出新的产品,在这样代代相传的情况下,使传统的紫砂技艺在传统

的紫砂产品上得到了充分的表现,而且由壶演变成艺术品和雕塑类产品。正由于紫砂独特的功能和从事紫砂这部分技艺的高超人群,使紫砂艺术不断得到发扬光大,紫砂的产品也在不断的发扬光大,这样就形成了紫砂产品的特殊性。我个人认为,紫砂实际上是三个独特性融为一体的一个陶瓷产品。所以它可以是一个日用品,也可以是一个艺术欣赏品。在这个基础上,我希望我们的网民,或者是紫砂爱好者,从这三个方面来评判它、了解它,那么也就知道紫砂艺术以及紫砂产品的独到之处。当然,随着科学技术的发展,紫砂产品的这三个特性也不断地被人们所认识,并且加以运用。这就带来了紫砂其他类产品的发展,由于其他类产品的发展,它的产品质量要求以及采用的制作手段,就会有所不同。那么这些紫砂产品,跟我前面所介绍的这三个独特的性能融为一体的紫砂类的产品,就会有一些区别。只要我们广大的紫砂爱好者了解了这些区别,然后去区别对待它,那么也就会知道紫砂的一些真实状况。

所谓紫砂陶器,它是有国家标准的----所谓的真假紫砂陶器,我觉得按照这个标准来,就应该是没有什么问题。

2、主持人:听了邱所长的介绍,感觉到紫砂壶真是刚柔并济、至刚至柔。有位网友叫都市猎人的问,制作宜兴紫砂的泥料具有独特性,那么现在部分使用经过配制加工后的泥

料来制作的紫砂壶,在材质上与我们传统上讲的紫砂有什么本质上的不同吗?

李月明:传统的紫砂是用具有独特性能的紫砂泥来制作的,随着自然界优质的紫砂泥逐渐减少,现在利用和它性能相类似的泥料,通过科学的调配,同样可以达到与传统紫砂泥性能相似的,或者是性能完全一致的紫砂泥来制作紫砂。

3、主持人:李院长,现在很多网友都在议论紫砂的真假。那么从材质上来讲,紫砂壶是不是真的有真假之分呢?

李月明:人们提到紫砂,都想到宜兴的紫砂。宜兴的紫砂是由历史形成的,宜兴紫砂有它独特的原料和独特的工艺。科学发展到现在,通过不同原料的调配,是可以实现和传统意义上的紫砂原料工艺性能完全一致的。

通过制作以后,它的微观的结构可以达到跟传统的完全一致,最后形成的矿物组成也可以实现一致,和原来的紫砂使用功能一样。这样就不存在所谓的真假之分。当然制作过程当中,你的工艺、手法不一样,或者是你调配的某些方面会有一些偏差,这样的话,最后的紫砂只能说是品质有高低,但是没有真假之分。紫砂质量不好,肯定这里面的工艺或者是调配的时候没有按照科学的方法调配,看起来好像跟常用的紫砂有一些区别,但是不能说是假的,只能说品质好坏而已。

4、主持人:现在市场上出现的部分配制加工的紫砂泥

中,添加了氧化物,也就是化工原料。那么就有网友提出,是否可以在紫砂泥中添加氧化物?

殷书建:首先我们看它为什么添加?刚才有专家谈了宜兴紫砂有它自身的特点,原料里面富含一些铁离子、锰离子、镍离子、铁离子,赋予了紫砂的壶色。为什么添加呢?由于原料里面有这种元素,我理解人们之所以喜欢它,它除了是一个茶具,还是一个工艺品,人们非常喜欢它,有的人把化工原料加进去以后,会使陶土在烧制过程当中形成一种氧化物,经过1000多度的烧制过程会比较稳定。

主持人:对于紫砂的质量检测方面,很多网友对它提出了疑问,紫砂产品是陶瓷产品的一个分支。陶瓷紫砂产品在它的质量方面国内有没有什么标准?

李硕:目前我们国家有一个标准,这个标准对紫砂产品在吸水率、铅、镉等十个方面的溶出量作出了要求。目前广大网友对紫砂产品的安全卫生这块是比较关注的。那么在紫砂陶器国家标准当中,它引用了另外一个国家标准叫《国标1261—2003》,这个标准规定,所有的紫砂产品必须符合1261的要求。这个强制性的国家标准,对各类陶瓷产品的铅镉溶出量都作出了不同的要求,比如说在非特殊装饰类的产品中,除杯以外的空心制品,对镉的要求是不大于0.25毫克每升,对除罐以外的大空心产品,要求是铅不大于1.0毫克每升,镉是不大于0.25毫克每升,宜兴的陶瓷是空心制

品,现在也是这样的。

5、主持人:中国一直是陶瓷的出口大国,我们宜兴同样也有很多的陶瓷厂大量的出口紫砂壶,对于出口的紫砂壶国际上有没有什么更严格的标准?

李硕:紫砂产品也是陶瓷的一类,目前各个国家对于食物接触的陶瓷产品重金属溶出都有一个相关的规定。下面我主要介绍几个主要的标准,由于各个国家都有相关的要求。

一个是欧盟的《84—500》的规定,另外还有ISO有两个标准,一个是8391,一个是6486,这两个标准也对陶瓷的相关溶出量做了相关的要求。另外就是美国的食品药品监督管理局,他有两个要求,一个是7117.06,一个是7117.16,分别对镉、铅的溶出量做了要求,这几个是我们国家主要的出口地,也是属于西方比较发达的一些国家。对这个要求应该是很严的,像美国FDA,它对铅的规定,不同的器物有不同的要求,有的对扁平制品铅的溶出量不大于3.0毫克每升,对镉的要求是0.5毫克每升,那么欧盟在扁平是0.8毫克每平方分M,对镉是0.07毫克每平方分M,对陶瓷这块,铅和镉方面的重金属溶出量有相关的标准,其他的国家是没有这种检测的。

6、主持人:是不是我们可以这样来理解,国际上对重金属溶出方面,他们的检测标准目前也只有对铅和镉的溶出量有限量要求,对于铁、锰和钴目前都没有要求,对吗?

李硕:目前还没有这方面的要求。

主持人:像中间那把紫砂壶如果是加了颜色的话,对于检测它的溶出量来说,检测出来的效果是怎样的呢?

李硕:目前国内的标准里面,只有铅和镉,其他的元素还没有相关的国际标准或者是行业标准。就是说在紫砂产品这块来说,我个人认为,如果对于其他的一些重金属,现在老百姓也非常的关注,这方面相关的实验室也可以做一些相关的实验。高温烧制过程当中能不能溶出?能溶出多少?我们用什么方法检测?用什么酸浸泡?这个是我们今后要考虑的问题。如果条件成熟,大家认为在其他的重金属方面溶出量有必要制定一个限量的标准,我们可以向国标委提出立项,制定出标准。

7、主持人:还有专家在标准上面有自己的看法吗?

张建洪:这方面我谈谈看法吧。最近由于我们的宣传,社会上对紫砂陶瓷非常的关注,又有点忧虑。一个是什么是紫砂陶瓷?这个紫砂陶瓷还有假紫砂陶瓷,大概的概念不是很清楚。另外又担心,使用紫砂产品会不会有毒?刚才几位专家讲得都非常好,我从事陶瓷检测几十年,我在这里就紫砂陶瓷标准方面给大家再解读一下。

所谓紫砂陶器,它是有国家标准的,就是GBT10816-2008,这个是新的标准。这里面它有一个适用于标准的指引。什么紫砂陶器适用于这个标准?它说含铁量较高的特种

黏土制成的,颜色以赤褐为主,质地坚硬、透气性较好。也就是说我们目前做的这个紫砂陶器是符合的,而且通过标准检测是达标的,这个应该是紫砂陶器。起码说这是目前国家在科学方面、法规方面的定义。所谓的真假紫砂陶器,我觉得按照这个标准来,就应该是没有什么问题。

另外讲到使用有没有毒的问题?随着人们生活水平的不断提高,人们对身体健康、对食用卫生越来越注重,就提出这个问题来了,我在标准这方面再试图解释一下。我们这个陶瓷在食用安全方面,对铅镉溶出量是有严格的限制。刚才李主任也讲了这个问题,所谓的铅、镉溶出量,美国对这个问题是最严格的一个国家。它列入了美国食品药物监管局,这是一个政府组织,对铅的溶出量有明确的规定。不但有规定,还对我们中国输入到美国的产品,必须要有铅镉溶出量的检测。而且对所有的陶瓷产品,只要输入美国,必须要搞认证,在美国它会登记是中国哪个厂生产的陶瓷,必须要做铅镉溶出量的检测,还要认证。我们陶瓷行业有一个输美陶瓷认证,就是这个意思。

为什么要测这个铅镉溶出量?为什么我们陶瓷中会有铅镉溶出量?主要针对什么呢?根据我几十年检测的经验来看,我觉得最可能会有铅镉溶出量的产品,或者是超标的产品,是日用瓷这些餐茶具类,这些日用瓷表面上是有装饰的。比如说有各种图案、各种花花绿绿,我们叫这个是“釉

上贴花”,就是产品通过高温制成以后,再加上一个花面,这个花面经过800度的彩烤,就成了一个有图案的产品,或者是加了装饰的产品。好了,就在这个装饰里面有文章,装饰这个花面,为了使烧烤出来的花面光泽度比较好,在制造花质的颜料、油墨这里面就摄入了铅或者是镉,由于它要增加图案的美丽,有可能摄入了铅或者是镉。

另外,它的工艺是限于在800度以下,它不可能再高温,再高温这个花面就挥发掉了。所以说又是在低温状态下,那么低温状态下遇到弱酸、弱碱的的时候,有可能会渗出来。所以说就要用标准来控制它的限量,这个是在花面装饰方面。

另外,还有一种低温的瓷器。它经过高温煅烧,比如说有一些骨质瓷,过去年代<大概十到十五年前)生产的骨质瓷,它坯体是高温煅烧的,釉又是低温釉烧,这个釉会使瓷器增加光亮度。由于铅对光是最敏感的,所以折光率是比较高的。摄入铅以后,会使这个产品的表面非常的靓丽。它可能也带有铅,对这种瓷,对这个铅镉溶出量的检测也要把好关。

第三,这几年有一些低温釉瓷,它是在比较低的温度下烧出来的产品,大概是1000度、1100度以下这样烧出来的低温瓷。它遇到弱酸的时候,也可能会渗出,所以说这也是对它铅镉溶出量检测注重的原因。但是话说回来,我们这个

紫砂陶器,它是将近1200度,而且内表面是没有什么装饰的,也是一次高温烧出来的。

从我们所了解到的方面,它含有铅镉的容量、超标的情况是比较少的。但是它毕竟是跟食物接触,国家从健康方面出发,把与食品接触的陶瓷制品,铅镉溶出量也列入到了紫砂陶器里面。另外这个标准也列入了最近的《食品安全法》里面,所以说我们的紫砂陶器,目前大家非常担心或者很忧虑,我觉得可以通过国家有授权的、在陶瓷专业有国家授权资质的单位去检测。从目前国家的标准来说,它是能够解决我们这些疑虑的。

添加了化工的东西大家认为就有毒,但是离开了化工我们今天能生活吗?关键是添加了什么东西。

8、主持人:网友东升说,他有一个紫砂壶,不知能否放心使用,想检测一下。他问应该怎么检测,并且送到什么样的检测机构去鉴定这把壶?而且这把壶能不能代表所有的紫砂壶呢?由于不可能每买一把壶就去鉴定它的重金属的溶出。

张建洪:如果你有疑虑就送去检测,目前的疑虑还是安全方面,检测它的铅镉溶出量我觉得是完全可以满足这个要求的。由于国家的标准、国家的检测方面,它不是说三两个人今天弄出来的,它是一个科学的总结。中国陶瓷发展了那么多年,由古至今,国际上——美国对食用卫生非常的讲

究,他们也是讲铅镉溶出量。

为什么陶瓷要讲铅镉溶出量?它也是有它的原因的。由于它有铅镉溶出量的标准,那我们就检测铅镉,就是这么一个情况。

殷书建:这个问题实际上我理解不光是紫砂壶。紫砂壶是喝茶的,你一天可以不喝茶,你们用的餐具、碗、盘子,每天都要用,这是一个道理的。我认为购买者应该买名家的东西,或者去正规的商家去买。你又想买一个品质特别高的,又不想花钱,这里面有一些低档货就钻了空子。我认为咱们国内紫砂使用量不是很大,真正量大的是我们每天必须用的餐具。那里面的釉质、花面都有。添加了化工的东西大家认为就有毒,但是离开了化工我们今天能生活吗?关键是添加了什么东西。所以说买这些东西,要到正规的厂家去买。如果不放心的话,可以送到专业的检测机构去检测。所有的买家都要检测机构的话,检测机构那肯定受不了,企业也要自律。

还有将来如果不添加的话,可能没有办法用了,比如说景德镇陶瓷,有一个高岭土,做陶瓷的都叫高岭土。现在都没有了,现在到美国、德国、日本大量的出口,这些东西都不好。那美国人傻啊,他对我们这个东西稍微一超标就打回来。现在我们国家的很多陶瓷研发机构不断的做实验,包括我们的紫砂,我不知道我们的资源有多大,那总有挖完了的

时候。但是我们还可以通过科学实验的方法,用一种原料来替代它。

另外还有一个问题,我不是宜兴的,如果我在山东、我在江西发现了一种土,虽然和它不一样,但是我也可以对付,或者是用各种办法调整了以后,颜色也差不多,我可以不叫紫砂,我可以叫红砂或者是叫什么都可以,但是效果都一样。只要说有利于健康、能使用、美观就可以。

9、主持人:这个问题李教授应该是比较有发言权的,您再跟我们讲一下吧。

李月明:关于真假,我们在景德镇买陶瓷的时候,有人会说买到假陶瓷了。其实陶瓷是没有假的,只有质量的优劣。陶瓷有一个标准,从我们材料学来讲,它是一个概念。就是黏土再加上其他的一些原料,通过高温烧制以后,质地坚硬的东西我们都可以认为它是陶瓷。

经过这个过程出来的陶瓷,由于它的工艺过程不一样,或者是它的原料有所不一样,就存在一个质量的好坏、品质的高低,但是绝对不能说通过原料加工、最后烧成以后,这个产品是假的。只有你景德镇传统的东西才是真的,这个话绝对是不科学的。所以说真假这个概念是对陶瓷不理解的人的概念。

比如说我们的高岭土,早就没有了。但是我们通过别的地方拿来的高岭土,用到景德镇来,再加上其他的原料,通

过陶瓷工艺的过程,通过我们做陶瓷的技术人员配制以后,同样可以做出与原来的陶瓷相同品质的一个陶瓷产品。

对于宜兴的紫砂,我认为也是一样。由于宜兴的紫砂自宋代发现以来已有一千多年的历史了,它的优质的原料不可能永远开采下去。随着优质原料逐渐的减少,我们可以寻找与宜兴紫砂相同的其他地方的原料,和这个紫砂品质比较相似的原料,我们通过科学的配方,再添加一些其他的原料,甚至有可能加一些化工原料。比如说别的原料可塑性不好,达不到很有弹性的程度,但是加进去以后,使它和原来的性能一样,做出来的东西同样也是宜兴的紫砂,就是这么一个概念。

像宜兴的紫砂,我看了以后,除了宜兴以外,我们相近的高淳也发现了和紫砂泥类似的产品,它的微观结构,它的矿物结构,它的组成,还有它的化学组成、工艺性能都是一样的,难道它做出来的紫砂你就不能说是宜兴紫砂吗?

10、主持人:现在宜兴的紫砂有各种的颜色,从这些材料上来讲,光壶的安全性专家都进行了论证。那么对于花壶的安全性是怎么样的呢?

殷书建:为什么花呢?就是为了好看、为了满足艺术上的需求。只要它的溶出量能达到国际标准或者是国家标准都是没有问题的。

张建洪:我补充一下,它那个主要是外观的,不是在内

表面,一般上说它没有问题。由于它和食物是没有接触的。

主持人:网友温馨浪漫问,现在对于紫砂产品的说法很多。作为一名紫砂爱好者,想买一把紫砂壶,怎样才能挑选到自己既喜欢又放心的紫砂壶呢?

张建洪:这个壶一个是造型美观,还有根据一个人对造型设计自己的看法。总体上给人家的感觉,造型比较美观,外表又比较细腻、光洁,这个是从外观的感觉。那么从工艺的感觉来说呢,就是看它的手工艺是不是精细,整个工艺的连接部,是不是非常的精细。另外还有一个判别,比如这个壶和盖的配合默契,这个就可以看出它制作工艺的精细。第三,它烧结性能比较好,刚才李院长也说过了。通过这个敲击的声音,相对的比较清脆一点,这个也是一个方面。第四,在使用方面,倒水是不是很顺畅。如果做得不好的话,倒半天都出不了水,有的壶盖都倒掉了,都出不了水。还有看在不倒水的时候,沿着这个壶嘴有没有滴漏,如果倒水倒得满桌子都是,那就不好了。还有就是操作的时候,很顺手、很便利,拿起来很舒服,倒水很舒服,我觉得就是这几个方面。当然那些玩家,他们有一套他们的规则、理论。

11、主持人:还有哪位专家讲一下自己的看法呢?

邱永斌:还有安全的问题,请大家关注一下这个问题。以前买壶的人在这方面都有点不太关注,尤其是通过这件事情以后,希望买壶的人关注一下,这个也是关注的重点。直

观的关注重点,就是敲击声音,可以听出它的烧制程度。还有颜色的深浅,也可以了解到它里面的添加情况。更直观的就是看检测的结果,这样你买到会既放心、又喜欢的产品。

李硕:刚才有专家提出说要买大厂家的东西,其实现在一些大型的厂家,不光是紫砂壶这样的产品,现在很多大型的厂家,他在检测技术这方面会有配套的设备。包括其他相关的指标,它都可以做一些检测,大品牌在质量方面还是做得比较好的。

邱永斌:另外有一点,就是关于真假之说,刚才李院长也作了介绍。我这里补充一下,由于宜兴紫砂有三个独特性,刚才李院长再三强调了,从材质方面,如果说传统的和现代调配的原料,能够在微观晶度上达到一致,实际上这个茶壶没有真假之分。对于品质、档次的高低,这个就是做壶传统工艺的比较。还有各种生产人和生产企业品质控制的问题,这个是有区别的。

12、主持人:“罨画溪”、“老百姓”等网友问,现在陶瓷生产过程当中,是不是都会用到添加的氧化物,也就是所谓的化工原料?

殷书建:有的陶瓷是不需要添加的,有的需要添加。有的不添加的性能能够满足,但是为什么添加呢?就是当它的一些综合性能达不到的时候,它就需要添加。那么对添加问题网友提的比较多,就是添加化工着色的染料,可能对身体

有害。网上大家谈到有的加氧化物,有的加人工合成的色剂。不管哪一种,最终烧成的话,这个壶里面含一些有毒的重金属,但是它不一定溶出来,只有溶出来的才对身体有害,现在出口到美国、欧洲的瓷器,美国FDA规定,不超过这个标准就没有问题。

即使是加了着色剂,就是你用一辈子,你也吃不到这个东西----有一些东西只要量不过的话,对人体是没有危害的,只要不过度都没有问题。

主持人:也就是说陶瓷产品经过高温以后,它的一些添加的这些氧化物,或者是化工原料已经被牢牢的锁死了,不会被水溶出或者是被弱酸、弱碱的东西溶出。

殷书建:规范的工艺是这样的,经过高温合成以后是这样的。但是如果你的工艺、配方不合理的话,这个事情不好说。最后我还要强调的是,这个产品是不是合格,还要经过有关的国家权威机构检测。现在就需要说明一点,不是说我指里面含了一定的化学原料,它对身体一定有害。由于这个陶瓷有一个很大的区别,就是说我们加了东西,不是说一下子都吃到肚子里面,这个跟牛奶、面包里面加的添加剂不一样。牛奶、面包加了添加剂都通过口到肠胃里去了。但是像我们这两把茶壶颜色不一样,可能这把壶是用矿物质做的,这把壶为了美观的话可能颜色重一点,一个可能温度高一点,另一个可能添加了着色剂。即使是加了着色剂,就是你

用一辈子,你也吃不到这个东西。比如说现在的化妆品有没有害?我就不去评说它了,但是为了美丽大家都在用,但是它也有毒啊,为什么女士都跑到美容院去?任何事情都有一个度,根据国外科学家的研究结果,以及我们大量的实验,有一些东西只要量不过的话,对人体是没有危害的,只要不过度都没有问题。

13、主持人:听了您的介绍,我感到陶瓷生产中离不开“化工原料”,完全没有必要“谈化色变”吧。我看到有网友说添加了化工原料的壶就是“化工壶”,这个说法应该是不对的吧?

殷书建:这次网友提到的更多的是紫砂,我们现在市场上的陶瓷用具,我们吃饭用的陶瓷,大家都觉得越白的越好,其实不是这样的。现在真正在国际上高档的餐具还是五颜六色的,美国总统府用瓷,英国皇家的用瓷非常的漂亮。其实里面有很多元素,但是只要不出来,或者是出来的很少,不能说这个东西有毒。我曾经遇到一个事,当年我大学毕业的时候,我到实验室从事原料研究。华南理工大学的教授领着学生到我们学校参观,那个学生就问我们这个是什么元素?我说这个是铅丹,他说这个有毒。他只知道这个吃到肚子里有毒,但是他不知道还有别的用途,所以说不能“谈化色变”。还是大家不理解,一旦理解以后就没有事了。比如说我们喝酒,你少喝一点对身体是有好处的。但是大量的

宜兴紫砂陶

宜兴紫砂陶Yixing Zisha Pottery 宜兴手工紫砂陶技艺是指分布于江苏省宜兴市丁蜀镇的一种民间传统制陶技艺,此项工艺有着悠久的历史和很高的艺术成就,享誉世界艺林。并以其独特的原料材质,精湛的手工技艺,古朴的自然色泽和百态千姿的造型艺术,在工艺美术苑林中独树一帜,异纷存彩、经久不衰。 由于宜兴独有一种澄泥陶,颜色绛紫,其制品通称"紫砂器",通常也简称"紫砂",紫砂经过生产、发展的过程,到明代末期臻于成熟,此后经久不衰。宜兴紫砂从明、清开始就已经具有了相当的知名度。其产品畅销国内外,日本也以紫砂为珍品而来华学习造壶技术。此外,宜兴紫砂茶壶更与中国茶同销欧洲,成为欧洲制壶的蓝本,足见宜兴紫砂的珍贵。 宜兴紫砂陶是集陶瓷工艺和器皿造型、雕塑、绘画、书法、文学、金石艺术于一体的综合性艺术,它始于北宋,盛于明清,大致经历了以下几个发展阶段: 自宋代延至明正德(约十世纪至十六世纪),为紫砂陶初创时期,1976年,宜兴羊角山古窑遗址出土了大量紫砂陶残器。经南京大学历史系和南京博物院鉴定,这座紫砂古窑址的年代为北宋。1966年南京出土的吴经墓(明嘉靖12年墓葬)紫砂提梁壶一件,其紫砂造型,制作技法与羊角山宋窑残器的拼复件对比,完全一脉相承。宋代诗人欧阳修、梅尧臣等的诗作中,也都有关于紫砂茶具的诗句,明正德年间,见诸文献的记载的杰出陶工有金沙寺僧和供春。 明嘉靖至万历年间,是宜兴紫砂的成熟时期,先有董翰,赵梁,元畅,时鹏"四大家",继有时大彬、李仲芳、徐友泉"三大家"。其中以时大彬最负盛名。其制壶技法一改早期的制法,完全改用槌片、围圈、打身筒的成型法和泥片镶接成型法,是紫砂技艺上的一个飞跃。 明末至清代,为紫砂工艺的繁荣时期。明末至清雍乾年(十七世纪晚期至十八世纪初期),紫砂工艺向装饰纹样,花样图案造型发展。明末项圣思所作"桃杯"(现存南京博物院),制作技巧精细,形象完善,结构纤密,可谓砂器瑰宝。这一阶段最突出的代表为康熙晚期的陈鸣远,作品以技巧和创意见称。十九世纪早期紫砂风格有很大转变,关键人物是仕子学者陈鸿寿(号曼生),他对紫砂陶艺的贡献,是第一次把篆刻作为一种装饰手段施于壶上。清道光,咸丰年间,杰出的紫砂名手邵大亨,作品选泥精练,造型深邃,技艺高超,开一代纤巧糜繁之风,赢得盛誉。 近代和现代,宜兴紫砂到达鼎盛时期,从泥料质地到工艺流程,从紫砂科研到流派创新都有新的发展,名手有黄玉麟、裴石民、朱可心、顾景舟、蒋蓉、汪寅仙等。其中顾景舟的作品线条流畅温顺,气势浑厚磅礴,勘称"壶艺泰斗"。历代紫砂名人,利用宜兴得天独厚的紫砂陶土,用灵巧的双手和聪明才智,赋之予艺术和灵感,创作出富有民族、文化特色和艺术生命的紫砂陶艺珍品。近年来,著名书画艺术家刘海粟、李可染、唐云、程十发、韩美林等也都为紫砂作品自撰铭文,题诗作画,并自创新款,使紫砂的艺术境界和文化层次有了新的升华。 紫砂陶制作技艺举世无双,它以特产于宜兴的一种具有特殊团粒结构和双重气孔结构的紫砂泥料为原料,采用百种以上的自制工具,经过打泥片、拍打身筒(圆器)、镶接身筒(方器)或镶接与雕塑结合(花器)、表面修光、陶刻装饰等步骤最终完成陶制品。 宜兴紫砂陶土的品种繁多,因此我们所见的紫砂茶具的颜色也五彩缤纷。天然紫砂泥质有红泥,或称朱砂泥、紫泥、本山绿泥(呈米黄色)、天青泥(堪称泥中黄金,出矿时呈绿颜色,十分难得)和调砂泥。紫砂泥的材质特点,归结起来,有如下几个方面:可塑性好;干燥收缩率小;紫砂泥本身不需要加配其它原料就能单独成陶;成品陶中有双重气孔结构;紫砂泥土成型后不需要施釉。 宜兴紫砂陶品类众多,有壶、杯、碟、瓶、盆、文具雅玩、人物雕塑等等。其中的茶具为代表之作。宜兴紫砂壶,不仅有极高的艺术价值,而且有无可比拟的独特优点:因表里不施釉具有良好的透气性能,所烹之茗,醇芳隽永,泡茶不走味,贮茶不变色,越宿不易馊;泡茶沏以开水时,冬不易冷,夏不炙手;赏用

宜兴紫砂壶作文3篇

宜兴紫砂壶作文3篇 各位读友大家好!你有你的木棉,我有我的文章,为了你的木棉,应读我的文章!若为比翼双飞鸟,定是人间有情人!若读此篇优秀文,必成天上比翼鸟! 篇一:宜兴紫砂壶在江南水乡——宜兴,鱼米之城,文明之都,自然有不少的特产。今天我为大家介绍的便是宜兴的第一特产——紫砂陶瓷工艺。“陶都”宜兴以陶瓷巧夺天工的制作工艺闻名于世,这里盛产茶壶。这些茶壶有的提璧提梁,有的玲珑玉砌,有的曲提韵美,有的则把人物也带来了……有着700年制陶历史的宜兴,其紫砂陶制作工艺自明代发展成熟,经600多年不断探求,精益求精,传承至今,技艺已炉火纯青。宜兴紫砂壶推崇素面,内外不施釉。其装饰技艺主要有陶刻、镶嵌、彩釉、泥绘、绞泥、描金、浮雕、铺砂、印版等多种手法,其中最具代表性的是陶刻。紫砂陶刻以文字为主,也有花鸟、山水和人

物刻画。陶刻融诗文、金石、书画篆刻艺术为一体,具有典型的中国传统文化特色。特别是现代著名手工紫砂艺人花货派代表人物蒋蓉制作的牡丹壶,尤为显著紫砂陶艺的丰硕。这只牡丹壶提璧如木根,壶口似绿叶,壶体像一朵完全绽放的牡丹。牡丹有着黄色的花蕊,,红色的花瓣,栩栩如生地展现在你眼前。壶盖是一只欲飞的蝴蝶,它停在牡丹花儿上,仿佛不舍与这美妙绝伦的繁花离别。还有汪寅仙的杰作——曲壶,它线条优美柔和,色彩鲜明。有时线条完全看不出来,因为与茶壶本身融为一体了。与牡丹壶比较,它显得格外宁静。周环如圆晕,快要荡开了。“宜兴紫砂壶制作技艺”作为一种经过数百年积淀形成的传统手工技艺,集中国传统立体造型之大成,融实用性和艺术性于一体,其优质原料的稀有性,工艺内涵的独特性,装饰风格的和谐性,文化表现的丰富性,在民间手工造型艺苑中堪称典范。人们手捧茶壶,喝着清茶淡水,聊着笑言风

陶瓷材料的力学性能检测方法

陶瓷材料力学性能的检测方法 为了有效而合理的利用材料,必须对材料的性能充分的了解。材料的性能包括物理性能、化学性能、机械性能和工艺性能等方面。物理性能包括密度、熔点、导热性、导电性、光学性能、磁性等。化学性能包括耐氧化性、耐磨蚀性、化学稳定性等。工艺性能指材料的加工性能,如成型性能、烧结性能、焊接性能、切削性能等。机械性能亦称为力学性能,主要包括强度、弹性模量、塑性、韧性和硬度等。而陶瓷材料通常来说在弹性变形后立即发生脆性断裂,不出现塑性变形或很难发生塑性变形,因此对陶瓷材料而言,人们对其力学性能的分析主要集中在弯曲强度、断裂韧性和硬度上,本文在此基础上对其力学性能检测方法做了简单介绍。 1.弯曲强度 弯曲实验一般分三点弯曲和四点弯曲两种,如图1-1所示。四点弯曲的试样中部受到的是纯弯曲,弯曲应力计算公式就是在这种条件下建立起来的,因此四点弯曲得到的结果比较精确。而三点弯曲时梁各个部位受到的横力弯曲,所以计算的结果是近似的。但是这种近似满足大多数工程要求,并且三点弯曲的夹具简单,测试方便,因而也得到广泛应用。 图1-1 三点弯曲和四点弯曲示意图 由材料力学得到,在纯弯曲且弹性变形范围内,如果指定截面的弯矩为M ,该截面对中性轴的惯性矩为I z ,那么距中性轴距离为y 点的应力大小为: z I My = σ 在图1-1的四点弯曲中,最大应力出现在两加载点之间的截面上离中性轴最远的点,其大小为: =??? ? ???= z I y a P max max 21σ???? ?圆形截面 16矩形截面 332D Pa bh Pa π

其中P 为载荷的大小,a 为两个加载点中的任何一个距支点的距离,b 和h 分别为矩形截面试样的宽度和高度,而D 为圆形截面试样的直径。因此当材料断裂时所施加载荷所对应的应力就材料的抗弯强度。 而对于三点弯曲,最大应力出现在梁的中间,也就是与加载点重合的截面上离中性轴最远的点,其大小为: =??? ? ???= z I y a P l max max 4σ???? ?圆形截面 8矩形截面 2332D Pl bh Pl π 式中l 为两个支点之间的距离(也称为试样的跨度)。 上述的应力计算公式仅适用于线弹性变形阶段。脆性材料一般塑性变形非常小,同弹性变形比较可以忽略不计,因此在断裂前都遵循上述公式。断裂载荷所对应的应力即为试样的弯曲强度。 需要注意的是,一般我们要求试样的长度和直径比约为10,并且在支点的外伸部分留足够的长度,否则可能影响测试精度。另外,弯曲试样下表面的光洁度对结果可能也会产生显著的影响。粗糙表面可能成为应力集中源而产生早期断裂。所以一般要求表面要进行磨抛处理。当采用矩形试样时,也必须注意试样的放置方向,避免使计算中b 、h 换位得到错误的结果。 2.断裂韧性 应力集中是导致材料脆性断裂的主要原因之一,而反映材料抵抗应力集中而发生断裂的指标是断裂韧性,用应力强度因子(K )表示。尖端呈张开型(I 型)的裂纹最危险,其应力强度因子用K I 表示,恰好使材料产生脆性断裂的K I 称为临界应力强度因子,用K IC 表示。金属材料的K IC 一般用带边裂纹的三点弯曲实验测定,但在陶瓷材料中由于试样中预制裂纹比较困难,因此人们通常用维氏硬度法来测量陶瓷材料的断裂韧性。 陶瓷等脆性材料在断裂前几乎不产生塑性变形,因此当外界的压力达到断裂应力时,就会产生裂纹。以维氏硬度压头压入这些材料时,在足够大的外力下,压痕的对角线的方向上就会产生裂纹,如图2-1所示。裂纹的扩展长度与材料的断裂韧性K IC 存在一定的关系,因此可以通过测量裂纹的长度来测定K IC 。其突出的优点在于快速、简单、可使用非常小的试样。如果以P C 作为可使压痕产生雷文的临界负荷,那么图中显示了不同负荷下的裂纹情况。 由于硬度法突出的优点,人们对它进行了大量的理论和实验研究。推导出了各种半经

从宜兴紫砂谈传统文化产业的传承与发展(精)

从宜兴紫砂谈传统文化产业的传承与发展 今日科苑科苑艺术 Modern Science92宜兴陶瓷文化是中国古代文化的一个重要组成部分,在中国陶瓷文化史上占有极其重要的地位。宜兴紫砂工艺始于北宋,盛于明清,繁荣于当今,集书画、诗文、篆刻、雕塑于一体,成为独步世界的艺术品。 2006年,国务院公布了首批非物质遗产名录,雄踞传统手工技艺首位的,就是宜兴紫砂。古往今来的工艺大师和民间艺人薪火相传,见证着中华文明发展的源泉和永恒的魅力。 改革开放30年,很多民间文化 无法适应市场经济的规律,正处于举步维艰苦苦挣扎的境地。但江苏宜兴的紫砂壶文化不仅抵住了改革开放这一系列改革带来的冲击,还成功地利用其机遇,实现了紫砂壶文化产业的蓬勃发展,成为了带动宜兴经济文化发展的重要推力,研究宜兴紫砂文化产业,将为其它文化产业的生存与发展提供宝贵的经验。 宜兴紫砂文化产业的成功并不 是偶然的,是由以下多个因素决定的:首先,改革开放以来,人们物质水平提高了,现在喝茶的人越来越多,而紫砂壶又是一种极好的泡茶用具,受到人们的欢迎。并且随着经济的发展,人们精神文化需求也在提升,而紫砂壶本来就有其文化内涵,因此现在喜欢收藏和把玩紫砂壶的人也越来越多。因此经济的发展带来了人们对紫砂壶需求的增加。同时宜兴紫砂壶以其独特的原料(宜兴有优质的紫砂矿),高超的工艺水平以及厚重的文化底蕴,在市场上已经是独树一帜。其它地方虽然也有出产紫砂壶的,但其品质与知名度是远远比不上宜兴的紫砂壶的,因此,宜兴紫砂壶的替代品是极少的。这两个因素的存在使得需求旺盛,带来的结果就是行业的繁荣。 另外宜兴紫砂壶产业的生存与 发展也离不开政府的大力支持。 政府的支持首先表现在对宜兴 紫砂壶这个品牌的大力宣传。2006年,政府把“宜兴紫砂工艺”申报为“世界非物质文化遗产”,这举动极大地提高了宜兴紫砂壶在中国乃至世界的知名度。此外,宜兴市政府每年还举办“陶瓷文化艺术节”,给众多的制壶工匠们一个向世界展示自己的舞台,也给了世界一个了解宜兴紫砂产业的窗口。我们从《陶都文艺》等宣传刊物上看到政府在宣传紫砂壶时,不单单从壶本身入手,还更多的向外界阐述了紫砂壶悠久的历史,古代一些文人墨客与紫砂壶之间的渊源,从而极大地丰富了紫砂壶的文化内涵。 紫砂壶本来就有其雄厚的硬实力 (泡茶的独特效果,高超的工艺水平),而政府的宣传又给它添上了厚重的软实力。因此,宜兴紫砂壶才能像如今这样风行于世。 政府的支持还在于它给宜兴 的紫砂产业的发展有了较长远的规划。最突出的一个例子就是兴建了中国陶瓷城,不仅优化了紫砂行业的经营环境,而且对于整个紫砂产业的品位更是有了一个质的提升。

《我叫吴芳娣》紫砂文化的传承文案

我叫吴芳娣,是一名紫砂壶工艺美术师 从小家庭就不是很富裕,我没什么远大的抱负与理想 只想在我家这个小小的镇子里,找一份多挣些钱的工作,过一个安宁舒适的生活 所以高中毕业后我开始进入紫砂工艺厂培训班学艺 在二十多岁的时候,我进入中央工艺美院学设计 一年的时光里,只与泥土为伴 每天搓揉拍打,细细丈量,反复而后再反复 用时间和汗水磨出一件好的作品 一件好的作品并不是想像中的那么容易 美好的形象结构、精湛的制作技巧、优良的实用功能,细致的纹理雕刻 紫砂壶不同于其他艺术品,每一环节都需要付诸心血,融入情感 一件作品的完成,就像一个孩子在自己的精心护育下茁壮成长 一年不长不短,但对于当初只以挣钱为目标的我却是奢侈的 我曾怀疑自己的做法,接受同伴不解的眼光 但现在,那却成为我最珍贵的时光 师傅曾告诉我 “耐得住寂寞,抛的去繁华” 制作好紫砂壶这一件事,就需要在寂寞与繁华中用一生去完成 现在我已经50岁了,可是我依旧觉得在紫砂壶制作的路上我要继续走 或许是因为壶友们的支持与希望,或许是因为传承的使命感 当我的作品在世博会上展出的时候,我真正意识到了我做这些的意义 我从初学紫砂壶制作只为赚钱谋生 到今天把它当做生命的一部分,紫砂壶所象征的早已不再是当初认为的那样简单 它不仅代表一种文化,一种价值取向,更表达了对情感、对生命的态度,有着更深层次的精神境界 一把小小的紫砂壶,赋予在它身上的,是人精神理想的寄托,是艺术的提炼与升华,是物之灵性,美之统一 作为为中国工艺美术的一个缩影,它不但是人们生活中不可缺少的饮茶器皿,品赏把玩之物,跟是彰显出中华民族的人文精神和紫砂艺术家独特的艺术语境 宜兴紫砂源远流长,数百年的传承与积淀使它成为传统民间文化的重要一部分 作为土生土长的宜兴人、作为一个普通的紫砂壶手工制作者 我希望正在做紫砂壶的工友们能够用心地继续这项职业,把它当做自己的使命去做,我们做的不仅是小小的壶,更是守护着一种文化 更希望没有从事这项行业的朋友们能更多的加入我们的行列里,虽然它并不像社会上的一些热门职业那样有庞大的团队,光耀的前景,但是我们紫砂壶制作者也有自己的坚守 我相信,不久之后,会有越来越多的人成为优秀的紫砂壶工艺美术师 越来越多的人了解认识紫砂壶文化 紫砂壶一定能走出宜兴,走出中国,走向世界 一定能在这一样一代代的努力下传递发展

功能陶瓷材料总复习讲解学习

功能陶瓷材料总复习

功能陶瓷材料总复习 绪论 什么是功能陶瓷?常见的功能陶瓷的分类、特性与用途。 1、定义:指具有电、磁、光、声、超导、化学、生物等特性,且具有相互转化功能的一类陶瓷。 2、分类:电容器陶瓷、压电、铁电陶瓷、敏感陶瓷、磁性陶瓷、导电、超导陶瓷、生物与抗菌陶瓷、发光与红外辐射陶瓷、多孔陶瓷。 3、特性:性能稳定性高、可靠性好、资源丰富、成本低、易于多功能转化和集成化等 4用途:在自动控制、仪器仪表、电子、通讯、能源、交通、冶金、化工、精密机械、航空航天、国防等部门均发挥着重要作用。举例:电容器陶瓷、谐振器元器件基材料、压电式动态力传感器、压电式振动加速度传感器。 介电陶瓷 以感应的方式对外电场作出响应,即沿着电场方向产生电偶极矩或电偶极矩的改变,这类材料称为电介质 各种极化机制以及频率范围。 极化机制:电子极化、离子极化、偶极子极化、空间电荷极化 松弛极化 频率范围:

铁电体, 晶体在某温度范围内具有自发极化Ps,且自发极化Ps的方向能随外电场而取向,称为铁电体。材料的这种性质称为铁电性。 电畴:铁电体中自发极化方向一致的微小区域 铁电体的特性:铁电体特性包括电滞回线Hysteresis loop、电畴Domains、居里点Tc及居里点附近的临界特性。 电滞回线: 铁电体的P 滞后于外电场E而变化的轨迹(如图

居里点Tc:顺电相→铁电相的转变温度 T>Tc 顺电相 TTc存在Ps和电滞回线。 频率色散(Frequency Dispersion) 高介电常数,大的应变 复合钙钛矿:晶胞中某一个或几个晶格位置被2种以上离子所占据

陶瓷材料的分类及性能

陶瓷材料的力学性能 高分子091 项淼学号17 陶瓷材料 陶瓷、金属、高分子材料并列为当代三大固体材料 之间的主要区别在于化学键不同。 金属:金属键 高分子:共价键(主价键)+范德瓦尔键(次价键) 陶瓷:离子键和共价键。 普通陶瓷,天然粘土为原料,混料成形,烧结而成。 工程陶瓷:高纯、超细的人工合成材料,精确控制化学组成。 工程陶瓷的性能: 耐热、耐磨、耐腐蚀、绝缘、抗蠕变性能好。 硬度高,弹性模量高,塑性韧性差,强度可靠性差。 常用的工程陶瓷材料有氮化硅、碳化硅、氧化铝、氧化锆、氮化硼等。 一、陶瓷材料的结构和显微组织 1、结构特点 陶瓷材料通常是金属与非金属元素组成的化合物;以离子键和共价键为主要结合键。 可以通过改变晶体结构的晶型变化改变其性能。 如“六方氮化硼为松散的绝缘材料;立方结构是超硬材料” 2、显微组织 晶体相,玻璃相,气相 晶界、夹杂 (种类、数量、尺寸、形态、分布、影响材料的力学性能。 (可通过热处理改善材料的力学性能) 陶瓷的分类 ※玻璃—工业玻璃(光学,电工,仪表,实验室用);建筑玻璃;日用玻璃 ※陶瓷—普通陶瓷--日用,建筑卫生,电器(绝缘),化工,多孔…… 特种陶瓷--电容器,压电,磁性,电光,高温…… 金属陶瓷--结构陶瓷,工具(硬质合金),耐热,电工…… ※玻璃陶瓷—耐热耐蚀微晶玻璃,光子玻璃陶瓷,无线电透明微晶玻璃,熔渣玻璃陶瓷… 2. 陶瓷的生产 (1)原料制备(拣选,破碎,磨细,混合) 普通陶瓷(粘土,石英,长石等天然材料) 特种陶瓷(人工的化学或化工原料--- 各种化合物如氧、碳、氮、硼化合物) (2)坯料的成形(可塑成形,注浆成形,压制成形) (3)烧成或烧结 3. 陶瓷的性能 (1)硬度是各类材料中最高的。 (高聚物<20HV,淬火钢500-800HV,陶瓷1000-5000HV) (2)刚度是各类材料中最高的(塑料1380MN/m2,钢207000MN/m2) (3)强度理论强度很高(E/10--E/5);由于晶界的存在,实际强度比理论值低的多。

功能陶瓷材料的分类及发展前景

功能陶瓷材料的分类及发展前景 功能陶瓷是指在应用时主要利用其非力学性能的材料,这类材料通常具有一种或多种功能。如电、磁、光、热、化学、生物等功能,以及耦合功能,如压电、压磁、热电、电光、声光、磁光等功能。功能陶瓷已在能源开发、空间技术、电子技术、传感技术、激光技术、光电子技术、红外技术、生物技术、环境科学等领域得到广泛应用。 1.电子陶瓷 电子陶瓷包括绝缘陶瓷、介电陶瓷、铁电陶瓷、压电陶瓷、热释电陶瓷、敏感陶瓷、磁性材料及导电、超导陶瓷。根据电容器陶瓷的介电特性将其分为6类:高频温度补偿型介电陶瓷、高频温度稳定型介电陶瓷、低频高介电系数型介电陶瓷、半导体型介电陶瓷、叠层电容器陶瓷、微波介电陶瓷。其中微波介电陶瓷具有高介电常数、低介电损耗、谐振频率系数小等特点,广泛应用于微波通信、移动通信、卫星通信、广播电视、雷达等领域。 2.热、光学功能陶瓷 耐热陶瓷、隔热陶瓷、导热陶瓷是陶瓷在热学方面的主要应用。其中,耐热陶瓷主要有Al2O3、MgO、SiC等,由于它们具有高温稳定性好,可作为耐火材料应用到冶金行业及其他行业。隔热陶瓷具有很好的隔热效果,被广泛应用于各个领域。 陶瓷材料在光学方面包括吸收陶瓷、陶瓷光信号发生器和光导纤维,利用陶瓷光系数特性在生活中随处可见,如涂料、陶瓷釉。核工业中,利用含铅、钡等重离子陶瓷吸收和固定核辐射波在核废料处理方面广泛应用。陶瓷还是固体激光发生器的重要材料,有红宝石激光器和钇榴石激光器。光导纤维是现代通信信号的主要传输媒介,具有信号损耗低、高保真性、容量大等特性优于金属信号运输线。 透明氧化铝陶瓷是光学陶瓷的典型代表,在透明氧化铝的制造过程中,关键是氧化铝的体积扩散为烧结机制的晶粒长大过程,在原料中加入适当的添加剂如氧化镁,可抑制晶粒的长大。其可用作熔制玻璃的坩埚,红外检测窗材料,照明灯具,还可用于制造电子工业中的集成电路基片等。 3.生物、抗菌陶瓷 生物陶瓷材料可分为生物惰性陶瓷和生物活性陶瓷,生物陶瓷除了用于测量、诊断、治疗外,主要是用作生物硬质组织的代用品,可应用于骨科、整形外科、口腔外科、心血管外科、眼科及普通外科等方面。抗菌材料主要应用于家庭用品、家用电器、玩具及其他领域,

功能陶瓷的简介

功能陶瓷的简单介绍 功能陶瓷是具有电、磁、声、光、热、化学及生物体特性,具有相互转化功能的陶瓷。它主要是利用纳米技术使陶瓷的性能发生改变的。 热学功能陶瓷、生物功能陶瓷、化学功能陶瓷、电磁功能陶瓷、光学功能陶瓷,还是在涂层/薄膜和复合材料死当今比较主要的几种功能陶瓷。 生物功能陶瓷 在生物功能陶瓷方面: 利用纳米技术生产的纳米抗菌材料有三类:一类Ag+系抗菌材料(当高价银离子与细菌接触时使细菌体内的蛋白质变性。);第二类是是ZnO,Tio2:等光触媒型纳米抗菌材料(通过催化反应,将细菌的尸体分解得一干二净,一般还有除臭,自洁,防霉,防锈,高效防老化,全能净化空气,自造“负离子雨林”气候等功能);第三类是C-18A纳米蒙脱土等无机材料。将前两类加人陶瓷中可制成对病菌、细菌有强的杀菌和抑菌作用的陶瓷产品。北京陶瓷厂和日本东陶机器株式会社合资生产的高档卫生洁具“TOTO”产品,即是应用这一技术生产的具有抗菌性能的卫生洁具。生物陶瓷材料亦可作为作为无机生物医学材料,且没有毒副作用,与生物组织有良好的生物相容性、耐腐蚀性等优点,已越来越爱人们的重视。 主要有以下几种活性材料; (1)羟基磷灰石生物活性材料。人工听小骨羟基磷灰石听小骨临床应用效果优于其它各种听小,具有优良的声学性质,平均提高病人的听力20-30db。在特定语言频率范围提高45-60db。微晶与人体及生物关系密切,在生物和医学中已有成功应用,利用ha 微晶能使细胞内部结构发生变化,抑制癌细胞生长和增殖,可望成为治疗癌症的“新药”。(2)磷酸钙生物活性材料。磷酸钙又称生物无机骨水泥,是一种广泛用于骨修补和固定关节的新型材料。有望部分取代传统的pm-ma有机骨水泥。国内研究抗压强度已达到60mpa以上;磷酸钙陶瓷纤维:磷酸钙陶瓷纤维具有一定机械强度和生物活性,可用于无机骨水泥的补强及制务有机与无机复合型植入材料。 (3)磁性材料。生物磁性陶瓷材料主要为治疗癌症用磁性材料,植入肿瘤灶内,在外部交变磁场的作用下,产生磁滞热效应,导致磁性材料区域内局部温度升高,借以杀死肿瘤细胞,抑制肿瘤的发展。

主要功能陶瓷器件现状及趋势

MLCC:积层陶瓷晶片电容(Multiplayer Ceramic Chip Capacitors) 称雄电容器市场 MLCC(多层陶瓷电容器)是各种电子、通讯、信息、军事及航天等消费或工业用电子产品的重要组件。MLCC由于其小体积、结构紧凑、可靠性高及适于SMT技术等优点而迅猛发展。目前,电容器市场无论从数量上还是市场潜力上来看都以陶瓷电容器份额最大。 全球MLCC产量随着IT产业的发展而不断增长,国内产量占全球产量的比例近年来也有较大的增长,我国已经逐渐成为世界MLCC的制造大国。 目前MLCC的国际上的发展趋势是微型化、高比容、低成本、高频化、集成复合化、高可靠性的产品及工艺技术。 当前MLCC需求的热点主要集中在手机、P4主板、DVD、数码相机和PS2游戏机等。手机对MLCC的要求特点是:数量大、尺寸小、质量高。在手机应用领域里,日商凭借技术上的绝对优势基本垄断市场。国内企业在手机配套实力明显不足。 片式陶瓷电感器: 电感元件发展方向 多层片式电感类元件包括了一大类具有叠层式介质/线圈结构的新型电子元件,是电感类元件发展的方向,也是三大类无源片式元件中技术含量最高的一大类。目前,这类元件已形成了规模相当大的产业和近百亿美元的国际市场。片式电感器的主要应用领域包括移动通信、计算机、音像产品、家电、办公自动化等。大屏幕彩电等新型家电产品也是片式电感器的重要应用领域。预计在今后若干年中,随着第三代移动通信技术、数字电视、高速计算机、蓝牙产品等新一代数字化电子产品的推出和世界各国EMI控制标准的相继制定,对各种片式电感类元件,特别是抗EMI类片式电感元件的需求将急剧上升。因此从整体上看,片式电感器的市场前景将十分看好。 片式电感器的生产企业主要分布在日本、美国、欧洲、韩国、我国的台湾和珠江三角洲地区。日本是生产片式电感器最早的国家,TDK、村田、Tokin和太阳诱电都是具有大规模生产能力的厂商。其中TDK占全球片式电感市场的32%,村田的市场占有率是18%,太阳诱电为16%。 目前片式电感器元件发展的主要趋势是:抗电磁干扰成为片式电感类材料的主要应用领域; 高感量和大功率;高频化;集成化。 片式微波电容器: 快速渗透通信领域 陶瓷电容器除在技术上继续向小尺寸、大容量、介质薄层化方向发展外,高频化也是一个重要的发展方向。为了满足通信设备的高频化对电子元器件的强劲需求,高电流承载能力的

功能陶瓷材料总复习

功能陶瓷材料总复习 绪论 什么是功能陶瓷?常见的功能陶瓷的分类、特性与用途。 1、定义:指具有电、磁、光、声、超导、化学、生物等特性,且具有相互转化功能的一类陶瓷。 2、分类:电容器陶瓷、压电、铁电陶瓷、敏感陶瓷、磁性陶瓷、导电、超导陶瓷、生物与抗菌陶瓷、发光与红外辐射陶瓷、多孔陶瓷。 3、特性:性能稳定性高、可靠性好、资源丰富、成本低、易于多功能转化和集成化等 4用途:在自动控制、仪器仪表、电子、通讯、能源、交通、冶金、化工、精密机械、航空航天、国防等部门均发挥着重要作用。举例:电容器陶瓷、谐振器元器件基材料、压电式动态力传感器、压电式振动加速度传感器。 介电陶瓷 以感应的方式对外电场作出响应,即沿着电场方向产生电偶极矩或电偶极矩的改变,这类材料称为电介质 各种极化机制以及频率范围。 极化机制:电子极化、离子极化、偶极子极化、空间电荷极化 频率范围: 松弛极化 铁电体, 晶体在某温度范围内具有自发极化Ps,且自发极化Ps的方向能随外电场而取向,称为铁电体。材料的这种性质称为铁电性。 电畴:铁电体中自发极化方向一致的微小区域 铁电体的特性:铁电体特性包括电滞回线Hysteresis loop、电畴Domains、居里点Tc及居里点附近的临界特性。 电滞回线: 铁电体的P 滞后于外电场E而变化的轨迹(如图

居里点Tc:顺电相→铁电相的转变温度 T>Tc 顺电相TTc 存在Ps和电滞回线。 频率色散(Frequency Dispersion) 高介电常数,大的应变 复合钙钛矿:晶胞中某一个或几个晶格位置被2种以上离子所占据 介电陶瓷的改性机理。 1、居里区与相变扩张: 热起伏相变扩张、应力起伏相变扩张、成分起伏相变扩散、结构

陶瓷材料的分类及发展前景

陶瓷材料的分类及发展前景 学校: 太原理工大学 学院: 材料科学与工程 专业:无机0801 姓名:孙佩

摘要: 根据陶瓷材料的不同特性及用途对其进行了较为准确的分类,并对各类陶瓷的应用进行了概述。通过对各类陶瓷特性及应用领域的总结,对陶瓷材料未来的发展作出了新的展望,揭示了陶瓷材料的应用方向及发展趋势。 引言 陶瓷材料在人类生活和现代化建设中是不可缺少的一种材料。它是继金属材料,非金属材料之后人们所关注的无机非金属材料中最重要的材料之一。它兼有金属材料和高分子材料的共同优点,在不断改性的过程中,已经使它的易碎性有了很大的改善。陶瓷材料以其优异的性能在材料领域独树一帜,受到人们的高度重视,在未来的社会发展中将发挥非常重要的作用。陶瓷材料按其性能及用途可分为两大类:结构陶瓷和功能陶瓷。现代先进陶瓷的性能稳定、高强度、高硬度、耐高温、耐腐蚀、耐酸耐碱、耐磨损、抗氧化以及良好的光学性能、声学性能、电磁性能、敏感性等性能远优于金属材料和高分子材料;而且,先进陶瓷是根据所要求的产品性能,经过严格的成分和生产工艺制造出来的高性能材料,因此可用于高温和腐蚀介质的环境当中,是现代材料科学发展最活跃的领域之一。在此,笔者将对先进陶瓷的种类及应用领域做详细的介绍。 1.结构陶瓷 陶瓷材料优异的特性在于高强度、高硬度、高的弹性模量、耐高温、耐磨损、耐腐蚀、抗氧化、抗震性、高导热性能、低膨胀系数、

质轻等特点,因而在很多场合逐渐取代昂贵的超高合金钢或被应用到金属材料所不可胜任的的场合,如发动机气缸套、轴瓦、密封圈、陶瓷切削刀具等。结构陶瓷可分为三大类:氧化物陶瓷、非氧化物陶瓷、陶瓷基复合材料。 1.1氧化物陶瓷 氧化物陶瓷主要包括氧化镁陶瓷、氧化铝陶瓷、氧化铍陶瓷、、氧化锆陶瓷、氧化锡陶瓷、二氧化硅陶瓷、莫来石陶瓷,氧化物陶瓷最突出的优点是不存在氧化问题。 氧化铝陶瓷,利用其机械强度较高,绝缘电阻较大的性能,可用作真空器件、装置瓷、厚膜和薄膜电路基板、可控硅和固体电路外壳、火花塞绝缘体等。利用其强度和硬度较大的性能,可用作磨料磨具、纺织瓷件、刀具等。 氧化镁陶瓷具有良好的电绝缘性,属于弱碱性物质,几乎不被碱性物质侵蚀,对碱性金属熔渣有较强的抗侵蚀能力。不少金属如铁、镍、铀、釷、钼、镁、铜、铂等都不与氧化镁作用。因此,氧化镁陶瓷可用作熔炼金属的坩埚,浇注金属的模子,高温热电偶的保护管,以及高温炉的炉衬材料等。氧化镁在空气中易吸潮水化生成Mg(OH)2,在制造过程中必须注意。为了减少吸潮,应适当提高煅烧温度,增大粒度,也可增加一些添加剂,如TiO2、Al2O3等。 氧化铍陶瓷具有与金属相似的良好的导热系数,约为209.34W/(m.k),可用来做散热器件;氧化铍陶瓷还具有良好的核性能,对中子减速能力强,可用作原子反应堆的减速剂和防辐射材料;另外,

陶瓷材料的应用

一、先进陶瓷材料发展现状 先进陶瓷材料又称精密陶瓷材料,是新材料的一个重要组成部分,广泛应用于通讯、电子、航空、航天、军事等高技术领域,在信息与通讯技术方面有着重要的应用。电子技术、大规模集成技术电路,离不开压电、铁电和磁性陶瓷;电子计算机的记忆系统需要具有方形磁滞回线的铁磁体陶瓷;高速硬盘转动系统需要陶瓷轴承;在火箭和导弹的发射中,鼻锥和透波陶瓷天线罩是关键部件,它要承受高温气流的摩擦和冲刷,要求材料具有高的高温强度和好的抗氧化性能,只有陶瓷材料才能满足这些要求;作为新能源的磁流体发电机,需要采用陶瓷做电极材料;高温燃料电池、高能量蓄电池,需要采用陶瓷块离子导体做隔膜材料等等。目前,先进陶瓷已形成一个巨大的高新技术产业。全世界先进陶瓷产品的销售总额超过300亿美元,并以每年l0%以上的速度增长。美国与日本在该领域处于领先地位。先进陶瓷材料因其优异的高温力学性能及特有的光、声、电、磁、热或功能复合效应在高新技术产业、传统产业改造和国防军工等领域发挥着越来越大的作用。 先进陶瓷今后的重点发展方向是加强工艺-结构-性能的设计与研究,有效地控制工艺过程,使其达到预定的结构(包括薄膜化、纤维化、气孔的含量、非晶态化、晶粒的微细化等),重视粉体标准化、系列化的研究与开发及精密加工技术,降低制造成本,提高制品的重复性、可靠性及使用寿命。 (一)纳米级原料制备技术与纳米陶瓷据国外有关资料统计,2000年后,纳米材料结构器件市场容量约为6375亿美元,纳米材料薄膜器件市场容量为340亿美元,纳米粉体、纳米复合陶瓷及其复合材料的市场容量为5457亿美元。目前精细陶瓷用纳米粉体制备方法有三大类:物理制备法、气相法、湿化学法。制备的纳米陶瓷粉体有:Al203、Zr02、Si02、Si3N、SiC、BaTi03、Ti02等。纳米陶瓷的研制,带动了一些新的快速烧结设备的开发,如真空烧结工艺、微波烧结工艺和等离子烧结技术(SPS)等。 (二)先进陶瓷的复合技术与制品取各种材料性能之长,进行组分设计,使新材料具有多种功能,以满足各种工作条件下对材料和制品的要求。 (1)陶瓷基纤维复合材料。利用纤维的柔性来改善结构陶瓷的脆性是行之有效的途径之一。近10年来,用晶须或短纤维来补强陶瓷材料以外的各种连续陶瓷纤维也相继问世。

陶瓷材料的力学性能

第九章陶瓷材料的力学性能 §9-1 陶瓷材料 概况 陶瓷、金属、高分子材料并列为当代三大固体材料 之间的主要区别在于化学键不同。 金属:金属键 高分子:共价键(主价键)+范德瓦尔键(次价键) 陶瓷:离子键和共价键。 普通陶瓷,天然粘土为原料,混料成形,烧结而成。 工程陶瓷:高纯、超细的人工合成材料,精确控制化学组成。 工程陶瓷的性能: 耐热、耐磨、耐腐蚀、绝缘、抗蠕变性能好。 硬度高,弹性模量高,塑性韧性差,强度可靠性差。 常用的工程陶瓷材料有氮化硅、碳化硅、氧化铝、氧化锆、氮化硼等。 一、陶瓷材料的结构和显微组织 1、结构特点 陶瓷材料通常是金属与非金属元素组成的化合物;以离子键和共价键为主要结合键。可以通过改变晶体结构的晶型变化改变其性能。 如“六方氮化硼为松散的绝缘材料;立方结构是超硬材料” 2、显微组织 晶体相,玻璃相,气相 晶界、夹杂 (种类、数量、尺寸、形态、分布、影响材料的力学性能。 (可通过热处理改善材料的力学性能) §9-2 陶瓷材料的力学性能 强度(高温、低温、室温)韧性、硬度、断裂韧度、疲劳等。 一、陶瓷材料的弹性变形、塑性变形与断裂(图9-23) (1)弹性 A)弹性模量大 是金属材料的2倍以上。 ∵共价键结构有较高的抗晶格畸变、阻碍位错运动的阻力。 晶体结构复杂,滑移系很少,位错运动困难。 B)弹性模量呈方向性;压缩模量高于拉伸弹性模量 结构不均匀性;缺陷 C)气孔率↑,弹性模量↓ (2)塑性变形 a)室温下,绝大多数陶瓷材料塑性变形极小。 b)1000℃以上,大多数陶瓷材料可发生塑性变形(主滑移系运动) c)陶瓷的超塑性 超细等轴晶,第二相弥散分布,晶粒间存在无定形相。 1250℃,3.5×10-2 S-1应变速率ε=400%。 利用陶瓷的超塑性,可以对陶瓷进行超塑加工(包括扩散焊接) (3)断裂

压电陶瓷材料的主要性能及参数

压电陶瓷材料的主要性能及参数 自由介电常数εT33(free permittivity) 电介质在应变为零(或常数)时的介电常数,其单位为法拉/米。 相对介电常数εTr3(relative permittivity) 介电常数εT33与真空介电常数ε0之比值,εTr3=εT33/ε0,它是一个无因次的物理量。 介质损耗(dielectric loss) 电介质在电场作用下,由于电极化弛豫过程和漏导等原因在电介质内所损耗的能量。 损耗角正切tgδ(tangent of loss angle) 理想电介质在正弦交变电场作用下流过的电流比电压相位超前90 0,但是在压电陶瓷试样中因有能量损耗,电流超前的相位角ψ小于900,它的余角δ(δ+ψ=900)称为损耗角,它是一个无因次的物理量,人们通常用损耗角正切tgδ来表示介质损耗的大小,它表示了电介质的有功功率(损失功率)P与无功功率Q之比。即:? 电学品质因数Qe(electrical quality factor) 电学品质因数的值等于试样的损耗角正切值的倒数,用Qe表示,它是一个无因次的物理量。若用并联等效电路表示交变电场中的压电陶

瓷的试样,则Qe=1/ tgδ=ωCR 机械品质因数Qm(mechanical quanlity factor) 压电振子在谐振时储存的机械能与在一个周期内损耗的机械能之 比称为机械品质因数。它与振子参数的关系式为: 泊松比(poissons ratio) 泊松比系指固体在应力作用下的横向相对收缩与纵向相对伸长之比,是一个无因次的物理量,用δ表示:? δ= - S 12 /S11 串联谐振频率fs(series resonance frequency) 压电振子等效电路中串联支路的谐振频率称为串联谐振频率,用f s 表示,即 ? 并联谐振频率fp(parallel resonance frequency) 压电振子等效电路中并联支路的谐振频率称为并联谐振频率,用f p 表示,即f p =? 谐振频率fr(resonance frequency)

功能陶瓷

1、考核形式(采用大作业、论文、调研报告、实验报告等): 主要采用论文形式。 2、考查(内容、目的等)具体要求: (1)论文题目:中国功能陶瓷的研究及生产现状分析; (2)论文内容:对中国功能陶瓷的研究现状及生产现状进行调研、分析、总结;(3)论文格式:以综述性论文格式撰写;需有参考文献(20篇以上),并于文中注明参考文献出处;字数5000字以上。 中国功能陶瓷的研究及生产现状分析 摘要:简要评述了陶瓷基板,微波介质陶瓷,铁电压电陶瓷和半导体陶瓷等功能陶瓷的基本原理, 结合近年来我国功能陶瓷的研究情况,从几个方面简述了功能陶瓷领域相关研究的新进展、面临的挑战及发展趋势。 关键词:功能陶瓷; 陶瓷基板; 微波介质陶瓷; 铁电压电陶瓷; 半导体陶瓷 功能陶瓷的发展始于20世纪30年代,经历从电介质陶瓷→压电铁电陶瓷→半导体陶瓷→快离子导体陶瓷→高温超导陶瓷的发展过程,目前已发展成为性能多样、品种繁多、使用广泛、市场占有份额很高的一大类先进陶瓷材料。近十年来,在人类社会对能源、计算机、信息、激光和空间等现代技术的迫切需求的牵引下,随着微电子技术、光电子技术、计算技术等高新技术的发展以及高纯超微粉体、厚膜和薄膜等制备工艺的进一步完善,功能陶瓷在新材料探索、现有材料潜在功能的开发和材料、器件一体化以及应用等方面都取得了突出的进展,成为材料科学和工程中最活跃的研究领域之一,也成为现代微电子技术、光电技术、计算技术、激光技术等许多高技术领域的重要基础材料。

当前功能陶瓷发展的趋势可以归纳为以下几个特点:复合化,多功能化,低维化,智能化和设计、材料、工艺一体化。单一材料的特性和功能往往难以满足新技术对材料综合性能的要求,材料复合化技术可以通过加和效应与耦合乘积效应开发出原材料并不存在的新的功能效应,或获得远高于单一材料的综合功能效应。最近提出的梯度功能材料也可看作一类特殊的复合材料。功能性与结构性结合的材料,或者具有多种良好功能性的材料,为提高 产品的性能和可靠性,促使产品向薄、轻、小发展提供了基础。当材料的特征尺寸小到纳米级,由于量子效应和表面效应十分显著,可能产生独特的电、磁、光、热等物理和化学特性,功能陶瓷进入纳米技术领域是研究的热点之一,如铁电薄膜和超细粉体的制备等。智能材料是功能陶瓷发展的更高阶段,它是人类社会的需求和现代科学技术发展的必然结果[1]。 一研究现状和发展趋势 1陶瓷基板 随着电子元器件功率密度的日益增大,陶瓷基板的应用越来越广泛。目前普遍使用的陶瓷基板材料主要有Al2O3、BeO、Si3N4、莫来石、AlN以及玻璃陶瓷。其中Al2O3和AlN陶瓷因无毒、原料来源广泛,介电常数小,机械性能好,同时制备工艺性好,既可以用流延成形又可以常压烧结,所以是两种使用占比最高的电子封装导热基板。但是若将Al2O3和AlN陶瓷材料应用于电子封装领域,首先要解决其和金属的敷接问题。近几年这方面的研究工作也很活跃,目前常见的金属敷接方法主要有:Al2O3、AlN陶瓷和钨、铜、钛和铝等金属的结合[2]。在与不同金属结合的方法过程中都有不可避免的缺点,如Al2O3、AlN陶瓷和金属钨的结合共烧温度很高达1900℃,工艺条件要求苛刻,而且形成的是厚膜电路,无法应用在电力电子技术领域。它和金属铝的结合相对容易,但是铝的化学性质十分活泼,非常容易与空气中的氧发生化学反应而在其表面上形成一层化学性质稳定、结构致密的氧化膜,这层氧化膜的厚度通常在几十纳米左右。该氧化膜的存在严重阻碍了铝和陶瓷的接合,使得其接合强度低而且牢固性差,所以在使Al2O3、AlN陶瓷敷铝方法中,必须去除熔化的铝液表面那层致密的氧化膜,铝液才能够湿润Al2O3、AlN陶瓷基板,从而与Al2O3、AlN陶瓷基板牢固地粘结在一起。Al2O3、AlN陶瓷和金属铜在敷接过程中,由于Cu与Al2O3、AlN陶瓷的浸润性差异,所以通常需要采取不同的工艺进行敷接,才能将Cu箔与Al2O3、AlN陶瓷紧密结合。由于Cu与

新型功能陶瓷材料的分类与应用

V〇1.23,N〇.12,2016新型功能陶瓷材料的分类与应用 刘炫志 (湖南省长沙市明德中学,湖南长沙410008) 摘要:新型功能陶瓷具备耐磨、高强、耐腐的性能,在光电子技术、激光技术、光纤技术、微电子技术、超导技术的发展中起到了重要的作用,也是军事、国防工业的重要材料。随着经济的不断发展,陶瓷材料也不断更新,开始向新型功能方向迈进。主要针对新型功能陶瓷材料的分类与应用进行分析。 关键词:新型功能陶瓷材料;分类;应用 d〇i:10. 3969/j.issn.1006 -8554.2016.12.151 专题研究T E C H N O L O G Y A N D M A R K E T 〇引言 随着经济的不断发展,陶瓷材料也不断更新,开始向新型功能方向迈进。所谓的新型功能陶瓷指的是通过电、磁、光、声、热等信息进行检测、处理等的材料,在电子技术、激光技术中起着不可替代的作用,并得到推广和普及。电子材料的一个非常重要的分支便是功能陶瓷材料。新型陶瓷中的70%产值都来自于新功能陶瓷。在科技和技术的不断推动之下,新型功能陶瓷也迈向更加广阔的领域,不断运用到生活中的各方面,促进经济和社会更快更好发展。 1新型功能陶瓷材料的分类 随着时代的发展,陶瓷材料的种类越来越繁多,而且都是现代科技之下的产物。新型功能陶瓷材料根据功能的不同可以分为以下几种,常见的材料类型有导电陶瓷、半导体陶瓷、高温超导陶瓷、介电陶瓷、压电陶瓷、磁性陶瓷、纳米陶瓷、保健陶瓷等。随着技术的不断进步,其功能也在不断扩大和细分,陶瓷的功能和种类会更加的齐全,给人们的生活带来更多的便捷。 新型功能陶瓷材料可以分为结构陶瓷与功能陶瓷两个内容,其中,结构陶瓷就是具备热功能、机械功能、化学功能的陶瓷,具备电、磁、光、生物、化学特性的材料是功能陶瓷,在科技水平的发展下,各类学科之间相互渗透,功能陶瓷材料的性能也有了显著的提升。 2新型功能陶瓷材料的发展趋势和应用 2.1新型功能陶瓷材料的发展趋势 功能材料研究的范围非常广泛,不仅包括合成和制备,还包括结构和组成,性能和效能等。功能材料把电、磁、光等不同元素融人进去,使其材料产生特性。功能陶瓷就是通过电、磁等元素,使陶瓷发生效应。在日常生活中,很多的地方都会用到功能陶瓷,比如我们平常所使用的打火机,它的喷嘴就是功能陶瓷所构成的。还有,医院里的B超,其探头也是利用功能 陶瓷所制成的,功能陶瓷的使用越来越广泛。 随着科技的不断发展,能源的新功能也被挖掘出来。一些新的技术也应运而生,如电子技术、激光技术、传感技术等,随着这些技术的产生,现有的材料无法满足这些新技术的发展,必须生产出新型的材料来满足新的技术,这样研发新型功能材料就成为一个焦点。陶瓷材料有很多优点,如耐高温、耐腐蚀等都是陶瓷材料的显著优势,这也使得陶瓷材料开始向新功能迈进。现在,陶瓷材料成为一支不可小觑的力量,与金属材料、高分子材料相媲美,成为行业的佼佼者。同时,这三种材料相互融为一体,取长补短,互相依赖,在技术革命中成为重要的三支力量。2.2新型功能陶瓷材料的运用 随着现代技术的发展,陶瓷材料也开始向多功能发展,并 运用到生活中的每个领域,对新技术的发展也起到了促进性作 用。在现代,功能陶瓷具有很多的特征,如品种齐全,价格低 廉,功能齐备,技术性价比高等,这些使功能陶瓷迅速发展起 来,并得到了广泛运用。通过对陶瓷材料的研究发现,很多有 独特性能的功能陶瓷可以运用离子置换等方法进行调节和优 化,使其性能更完美。现在,学界已经开始着手改善陶瓷材料 功能,其研究重点包括几个方面。 1) 直接进行调节。对材料的组成进行直接调节,对陶瓷的内在品质进行优化,可以使用离子置换法添加不同杂质等,从 而使陶瓷的功能呈现出多样性。 2)改变外部条件。通过对工艺条件或者是陶瓷材料的性能进行改变,从而得到更加优质的功能陶瓷。 不管是从应用的广度来看,还是从市场占有的多少来看, 功能陶瓷将长期占据主导地位。所以,功能陶瓷在性能上会朝 着多功能、高效能等方向发展,在设备技术方面会朝着超细超 纯、薄膜技术等发展。总之,随着现代工业技术更新加快,对陶 瓷工业发展有很大的促进作用。在运用上,陶瓷产品也不断扩 大,所以,现代陶瓷一定会给我们的生活带来巨大变化,会让我 们的生活变得更加丰富多彩,必将在生活的每个方面呈现出夺 目的光芒。在我国发展新型功能陶瓷材料,一方面,可以引进 国外的先进技术,购买材料配方和专利技术,从而使陶瓷的潜 在功能得到充分的开发;另一方面,要对国外的先进技术进行 消化和吸收,转换成适合我国实际情况的技术,达到取长补短 的作用。 3结语 总之,要想使功能陶瓷材料组成、结构和性能、应用等得到 改善,就需要采取科学的措施促进功能陶瓷材料产业的有序发 展。在科技发展的浪潮中,陶瓷材料功能会不断被挖掘,使其 运用到各个领域中。新型功能陶瓷材料的性能会不断发展,呈 现出更加全面的功能,推动科技和社会进步,为社会的全面发 展奠定好基础。 参考文献: [1]闫学增,林文松,方宁象,等.金属封装陶瓷复合材料制备 方法的研究进展[J].轻工机械,2015(6). [2]曹爱红,刘粤惠,程小苏,等.陶瓷材料综合性实验的尝试 和分析[].化学工程与装备,2009(5). [3] 卢丹丽,何志平.热压烧结a-Sialon陶瓷的致密化过程和 显微结构研究[].陶瓷科学与艺术,2015(9). 232

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