陶瓷材料

陶瓷材料

陶瓷是用天然或人工合成的粉状化合物，经过成型和高温烧结制成的、由金属元素和非金属元素的无机化合物构成的多相固体材料，包括陶器和瓷器，广义地讲，它也包括玻璃、搪瓷、石膏、水泥、石灰、砖瓦、耐火材料等人造无机非金属材料。狭义地讲，它只包括普通陶瓷和特种陶瓷。

一般把胎体没有致密烧结的粘土和瓷石制品，统称为陶器；其中烧制温度较高、烧结程度较好的那一部分称为硬陶，把施釉的称为釉陶。

相对而言，经过高温烧成、胎体烧结程度较为致密、釉色品质优良的粘土或瓷石制品称为瓷器

4．1．2 陶瓷的性能

陶瓷的共同特征

①硬度高，抗拉强度低，但抗压强度高②多数绝缘性好③耐火性、耐热性优良

④不易变形，多数呈现脆性⑤化学性能稳定

4．1．4 陶瓷的一般生产过程

陶瓷成型工艺分三部分：原料配制、成型、干燥、烘烧或烧结

拣选黏土粉碎混炼（使粉末均匀成型坯体干燥坯体装饰(镂空、刻花等) 上釉窑炉烧结

陶瓷的工艺

陶瓷的成型工艺1原料配置2成型（可塑成型注浆成型压制成型）3坯体干燥与装饰

4上釉5烧结

陶瓷的表面工艺1彩釉2厚膜金属化处理3丝网印刷

原料配制

陶瓷最基本的原料是石英、长石、黏土三大类和一些其他化工原料，这些原料一般都要经过加工制备，如果原料不够纯净，需拣选、淘洗，硬质原料还需经过研磨，以改善原料的质量与性能，使之符合成型操作和满足制品质量的要求。

4．1．5 陶瓷的成型工艺

成型

1、可塑成型

包括挤压成型、车坯成型、盘车与拉坯成型、滚压成型、轧制成型等。

挤压成型（与金属类似），用来制作圆形、方形、椭圆形、六角形瓷棒和瓷管等。

车坯成型

将挤压出的圆柱形泥段作为坯料，在卧式或立式车床上加工成型，一般用来加工形状复杂的大型圆形制品。

盘车与拉坯成型

盘车与拉坯成型适宜于制造圆形陶瓷空腔产品，如花瓶、杯子、盘子等。

拉坯成型一般用来制作深腔造型，它首先需要用力挤压粘土直到它被压成圆盘状，用了形成衬里。衬里被置于杯模中，杯模放在旋转的拉坯轮上。这和手工拉坯相似。在转轴上，粘土在模具内部逐渐成型，并形成器壁。一个纵断面切刀会刮掉多余的粘土，形成精细的内壁轮廓。

盘车与拉坯成型十分类似，但是它主要用于加工内腔深度较浅的产品，与拉坯相比，它是，由内向外的加工方式。因为纵断面切削的是外表面。

盘车与拉坯成型特点

典型产品：

盘车适宜制作浅形容器、拉坯成型适宜于制造深形容器。

工艺优点：

适于大批量，也适合小批量生产。每部分的厚度和尺寸可完全控制。与注浆相比，具有更高的性价比。

工艺缺点：

只能加工圆形物体。

滚压成型

是在拉坯成型基础上发展起来的一种可塑成型方法。它也采用旋转的轱辘，只是把刀具改成了滚压头。

成型

2、注浆成型

注浆成型是陶瓷成型中的一种基本方法，其成型工艺简单，即将制备好的坯料泥浆注入多孔性模型内，由于多孔性模型的吸水性，泥浆在贴近模壁的一层被模子吸水而形成一均匀的泥层；随时间的延长，当泥层厚度达到所需尺寸时，可将多余的泥浆倒出，留在模型内的泥层继续脱水、收缩、并与模型脱离，出模后即得制品生坯。注浆成型适用于形状复杂、不规则、薄壁、体积大且尺寸要求不严格、精度要求不高的陶瓷制品。注浆成型又分为石膏模铸成型、热压注浆成型和高压注浆成型。

一般注浆成型特点

典型产品：

适宜任何中空的产品，从餐具到花瓶，从洁具到人偶。

工艺优点：

适于大批量，也适合小批量生产。可制造复杂的中空物体。

工艺缺点：

速度较慢，需大量手工劳动，精确度有限，大批量生产时，需要大批量模具，占用大量空间。压力辅助注浆成型

传统注浆成型速度较慢，压力辅助注浆使用毛细孔更大的材料作为模具，模具不留开口，通过压力将水分从毛细孔挤出。

工艺优点：速度相对较快，模具使用寿命长，需要较少的存储空间。

工艺缺点：生产大尺寸产品时候，若使用塑料模具则较贵。

压制成型

又称为粉料成型,它是将含一定水分和添加剂的粉料在金属模具中用较高的压力压制成型。

典型产品:

异形盘子(如鱼形\花边)\零件\瓷砖等

工艺优点：与可塑成型\注浆成型相比,因为所含的水分较少,烧制过程中收缩较少,尺寸精度高,易于自动化,这是一种低成本,高产量的方法。所得产品强度较大.

工艺缺点：模具磨损较大,产品尺寸有限。

坯体干燥

成型后的各种坯体，一般都含有较高的水分，没有足够的强度来承受搬运或再加工过程中的压力与振动。因此必须进行干燥处理。同时，干燥处理也能提高坯体吸附釉彩的能力。经过干燥的坯体，还可以在烧结初期以较快的速度升温，从而缩短烧结周期，降低燃料消耗。

干燥方法:

坯体干燥有不同的方法，如对流干燥、工频电干燥、微波干燥、远红外干燥等。对流干燥是利用热气体的对流作用，使坯体内水分蒸发而干燥的方法。工频电干燥是将电流通过坯体进行干燥的方法。微波干燥法是以微波辐射使水分子的运动发生摩擦而转化为热能使生坯干燥的方法。远红外干燥法是利用远红外辐射器发出的远红外线为坯体所吸收，直接转变为热能而使生坯干燥的方法。生产中常常将几种干燥方法综合起来取长补短，可以达到事半功倍的效果。

坯体装饰

坯胎成型后，为了达到更好的效果，需要对坯体进行装饰，设计师根据需求进行装饰，技法多种多样，包括有化妆土装饰、划花、刻花、贴花、印花、剔花、镂空、雕塑、彩绘等。

化妆土装饰

化妆土装饰是指用上好的瓷土加工调和成泥浆，施于质地较粗糙或颜色较深的瓷器坯体表面，美化瓷器的—种装饰方法。化妆土的颜色有灰色、浅灰色、白色等。施用化妆土可使粗糙的坯体表面变得光滑、平整，坯体较深的颜色会被覆盖，釉层外观显得更加美观、光亮、柔和滋润。

划花与刻花

划花是在半干的器物坯体表面以竹、木、铁杆等工具浅浅划出线状花纹，然后施釉或直接入窑焙烧。

刻花是在尚未干透的器物坯体表面使用铁刀等工具刻画出花纹，然后施釉或直接放入窑中熔烧。

贴花

贴花又称“模印贴花”或“塑贴花”，是将模印或捏塑的各种人物、动物、花卉，铺首等纹样的泥片用泥浆粘贴在已成型的器物坯体表面，然后施釉入窑焙烧。贴花纹样生动、逼真，具有较强的立体感，如唐代长沙窑瓷器就是贴花工艺的代表。

印花

印花是将有花纹的陶瓷质料的印具，在未干的器物坯体上印出花纹，或用有纹样的模子直接制坯，在坯体上留下花纹，然后入窑或施釉入窑进行烧制。

剔花

剔花是先在器物表面施釉或施化妆土，并刻划出花纹，然后将花纹部分或化妆土层剔去，露出胎体，而施化妆土的部分会罩以透明釉。在器物烧成后，釉色、化妆色与胎地色形成对比，花纹具有线浮雕感，装饰效果颇佳。剔花技法首先产生于北宋磁州窑，而后陆续被其他一些窑场采用。

镂空

镂空又可称为“镂雕”或“透雕”。在器物坯体未干时，将装饰花纹雕空，然后入窑或施釉后再入窑来烧制。镂空的纹样一般为简单的几何形图案。

雕塑

雕塑是将手捏或模制成的立体人物、动物、亭阙等密集而又有规律地粘贴在器物坯体上，然后直接或施釉后入窑烧制。

彩绘

彩绘是用毛笔蘸颜料在陶瓷器上绘制纹饰。彩绘瓷器有釉下彩绘和釉上彩绘之分，釉下彩绘是用颜料在坯体上绘画花纹，然后施釉入窑经高温烧成；釉上彩绘一般是将颜料画在施釉后高温烧过的器物釉面上，然后再入窑以600～900℃的低温烘烧

上釉

上釉是将装饰完毕的坯胎表面上覆盖一层釉料。施釉的目的是在陶瓷坯体的表面上