陶瓷主要成份

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  陶瓷是以天然粘土以及各种天然矿物为主要原料经过粉碎混炼、成型和煅烧制得的材料的各种制品。

  以前人们把用陶土制作成的在专门的窑炉中高温烧制的物品称作陶瓷,陶瓷是陶器和瓷器的总称。陶瓷的传统概念是指所有以粘土等无机非金属矿物为原料的人工工业产品。它包括由粘土或含有粘土的混合物经混炼,成形,煅烧而制成的各种制品。由最粗糙的土器到最精细的精陶和瓷器都属于它的范围。

  对于它的主要原料是取之于自然界的硅酸盐矿物(如粘土、石英等),因此与玻璃、水泥、搪瓷、耐火材料等工业,同属于“硅酸盐工业”的范畴。陶瓷的主要产区为彭城镇、景德镇、醴陵、高安、丰城、萍乡、黎川、佛山、潮州、德化、淄博、唐山、北流等地。此外景德镇是我国“瓷都”之一。

  说到陶瓷材料,难免将陶与瓷分开来谈,我们经常说的陶瓷,是指陶器和瓷器两个种类的合称。在创作领域中,陶与瓷都是陶瓷艺术中不可或缺的重要组成部分,但是陶与瓷却有着质的不同。

  陶质材料:与瓷相比,陶的质地相对松散,颗粒也较粗,烧制温度一般在900℃—1500℃之间,温度较低,烧成后色泽自然成趣,古朴大方,成为许多艺术家所喜爱的造型表现材料之一。陶的种类很多,常见的有黑陶、白陶、红陶、灰陶和黄陶等,红陶、灰陶和黑陶等采用含铁量较高的陶土为原料,铁质陶土在氧化气氛下呈红色,还原气氛下呈灰色或黑色。

  瓷质材料:与陶相比,瓷的质地坚硬、细密、严禁、耐高温、釉色丰富等特点,烧制温度一般在1300℃左右,常有人形容瓷器“声如磬、明如镜、颜如玉、薄如纸”,瓷多给人感觉是高贵华丽,和陶的那种朴实正好相反。

  粗陶是最原始最低级的陶瓷器,一般以一种易熔粘土制造。在某些情况下也可以在粘土中加入熟料或砂与之混合,以减少收缩。这些制品的烧成温度变动很大,要依据粘土的化学组成所含杂质的性质与多少而定。

  以之制造砖瓦,如气孔率过高,则坯体的抗冻性能不好,过低叉不易挂住砂浆,所以吸水率一般要保持5~15%之间。烧成后坯体的颜色,决定于粘土中着色氧化物的含量和烧成气氛,在氧化焰中烧成多呈黄色或红色,在还原焰中烧成则多呈青色或黑色。

  瓷器的前身是原始青瓷,它是由陶器向瓷器过渡阶段的产物。中国最早的原始青瓷,发现于山西夏县东下冯龙山文化遗址中,距今约4200年。 器类有罐和钵。原始青瓷在中国分布较广,黄河领域、长江中下游及南方地区都有发现。

  中国真正的瓷器出现是在东汉时期(公元23-220年)。首先是在南方地区的浙江省开始出现的。浙江绍兴上虞县上浦小仙坛发现东汉晚期瓷窑址和青瓷等。

  瓷片质地细腻,釉面有光泽,胎釉结合紧密牢固。从显微照相可见,青瓷残片釉下已无残留石英。这种釉无论在外貌上,或是显微结构上,都已摆脱了原始青瓷的原始性。已符合真正的瓷器标准了。

  2013-08-10展开全部陶瓷材料一般分为传统陶瓷和现代技术陶瓷两大类。传统陶瓷是指用天然硅酸盐粉末(如黏土、高岭土等)为原料生产的产品。因为原料的成分混杂和产品的性能波动大,仅用于餐具、日用容器、工艺品以及普通建筑材料(如地砖、水泥等),而不适用于工业用途。现代技术陶瓷是根据所要求的产品性能,通过严格的成份和生产工艺控制而制造出来的高性能材料,主要用于高温和腐蚀介质环境,是现代材料科学发展最活跃的领域之一。下面对现代技术陶瓷3个主要领域:结构陶瓷、陶瓷基复合材料和功能陶瓷作一简单介绍。

  一、结构陶瓷同金属材料相比,陶瓷的最大优点是优异的高温机械性能、耐化学腐蚀、耐高温氧化、耐磨损、比重小(约为金属的1/3),因而在许多场合逐渐取代昂贵的超高合金钢或被应用到金属材料根本无法胜任的场合,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、非氧化物陶瓷和玻璃陶瓷。 1、氧化物陶瓷主要包括氧化铝、氧化锆、莫来石和钛酸铝。氧化物陶瓷最突出优点是不存在氧化问题,原料价格低廉,生产工艺简单。氧化铝和氧化锆具有优异的室温机械性能,高硬度和耐化学腐蚀性,主{TodayHot}要缺点是在1000℃以上高温蠕变速率高,机械性能显著降低。氧化铝和氧化锆主要应用于陶瓷切削刀具、陶瓷磨料球、高温炉管、密封圈和玻璃熔化池内衬等。莫来石室温强度属中等水平,但它在1400℃仍能保持这一强度水平,并且高温蠕变速率极低,因此被认为是陶瓷发动机的主要候选材料之一。

  上述三种氧化物也可制成泡沫或纤维状用于高温保温材料。钛酸铝陶瓷体内存在广泛的微裂纹,因而具有极低的热膨胀系数和热传导率。它的主要缺点是强度低,无法单独作为受力元件,所以一般用它加工内衬用作保温、耐热冲击元件,并已在陶瓷发动机上得到应用。 2、非氧化物陶瓷主要包括碳化硅、氮化硅和赛龙(SIALON)。同氧化物陶瓷不同,非氧化物陶瓷原子间主要是以共价键结合在一起,因而具有较高的硬度、模量、蠕变抗力,并且能把这些性能的大部分保持到高温,这是氧化物陶瓷无法比拟的。但它们的烧结非常困难,必须在极高温度(1500~2500℃)并有烧结助剂存在的情况下才能获得较高密度的产品,有时必须借助热压烧结法才能达到希望的密度(95%),所以非氧化物陶瓷的生产成本一般比氧化物陶瓷高。这些含硅的非氧化物陶瓷还具有极佳的高温耐蚀性和抗氧化性,因此一直是陶瓷发动机的最重要材料,目前已经取代了许多超高合金钢部件。现有最佳超高合金钢的使用温度低于1100℃,而发动机燃料燃烧的温度在1300℃以上,因而普遍采用高压水强制制冷。待非氧化物陶瓷代替超高合金钢后,燃烧温度可提高到1400℃以上,并且不需要水冷系统,这在能源利用和环保方面具有重要的战略意义。非氧化物陶瓷也广泛应用于陶瓷切削刀具。同氧化物陶瓷相比,其成本较高,但高温韧性、强度、硬度、蠕变抗力优异得多,并且刀具寿命长、允许切削速度高,因而在刀具市场占有日益重要地位。它的应用领域还包括轻质无润滑陶瓷轴承、密封件、窑具和磨{HotTag}球等。 3、玻璃陶瓷玻璃和陶瓷的主要区别在于结晶度,玻璃是非晶态而陶瓷是多晶材料。玻璃在远低于熔点以前存在明显的软化,而陶瓷的软化温度同熔点很接近,因而陶瓷的机械性能和使用温度要比玻璃高得多。玻璃的突出优点是可在玻璃软化温度和熔点之间进行各种成型,工艺简单而且成本低。玻璃陶瓷兼具玻璃的工艺性能和陶瓷的机械性能,它利用玻璃成型技术制造产品,然后高温结晶化处理获得陶瓷。工业玻璃陶瓷体系有镁-铝-硅酸盐、锂-镁-铝-硅酸盐和钙-镁-铝-硅酸盐系列,它们常被用来制造耐高温和热冲击产品,如炊具。此外它们作为建筑装饰材料正得到越来越广泛的应用,如地板、装饰玻璃。

  二、陶瓷基复合材料复合材料是为了达到某些性能指标将两种或两种以上不同材料混合在一起制成的多相材料,它具有其中任何一相所不具备的综合性能。陶瓷材料的最大缺点是韧性低,使用时会产生不可预测的突然性断裂,陶瓷基复合材料主要是为了改善陶瓷韧性。基于提高韧性的陶瓷基复合材料主要有两类:氧化锆相变增韧和陶瓷纤维强化复合材料。氧化锆相变增韧复合材料是把部分稳定的氧化锆粉末同其他陶瓷粉末(如氧化铝、氮化硅或莫来石)混合后制成的高韧性材料,其断裂韧性可以达到10Mpam1/2以上,而一般陶瓷的韧性仅有3Mpam1/2左右。这类材料在陶瓷切削刀具方面得到了非常广泛的应用。纤维强化被认为是提高陶瓷韧性最有效和最有前途的方法。纤维强度一般比基体高得多,所以它对基体具有强化作用;同时纤维具有显著阻碍裂纹扩展的能力,从而提高材料的韧性。目前韧性最高的陶瓷就是纤维强化的复合材料,例如碳化硅长纤维强化的碳化硅基复合材料韧性高达30Mpam1/2以上,比烧结碳化硅的韧性提高十倍。但因为这类材料价格昂贵,目前仅在军械和航空航天领域得到应用。另一引人注目的增强材料是陶瓷晶须。晶须是尺寸非常小但近乎完美的纤维状单晶体,其强度和模量接近材料的理论值,极适用于陶瓷的强化。目前这类材料在陶瓷切削刀具方面已经得到广泛应用,主要体系有碳化硅晶须-氧化铝-氧化锆、碳化硅晶须-氧化铝和碳化硅晶须-氮化硅。

  推荐于2018-03-16展开全部“陶瓷”是一种通称,“陶”和“瓷”在质地上、物理性能上有很大区别。中国是最早制造陶器的国家之一,是最早发明瓷器的国家。

  陶器的出现大约在距今1万年左右,中国进入新石器时代,开始了定居生活,盛水、蓄物等日常生活的需要,促使了陶器的发明。中国陶器的分布比较广泛,主要集中的在黄河流域和长江流域。其中仰韶文化是新石器时期比较有代表性的文化类型,以彩陶为特点,也称“彩陶文化”,它派生出半坡和庙底沟两个类型,装饰图案有很高的艺术价值。马家窑文化是新石器晚期的文化类型,比仰韶文化略晚,距今约5000年。黑陶是继彩陶之后的又一伟大创造发明,距今约4000年的龙山文化时期,出现了工艺独特的蛋壳陶。近些年来,山东、河北一带多有仿制,有较高的收藏价值。秦汉时期的陶俑,是我国古代人物雕塑的高峰,使制陶技术和艺术达到了很高的境地。此外,唐代的三彩器、明清两代的紫砂器等,都是中国陶器文物的重要内容,很值得深入收藏和研究。

  陶瓷(Ceramics),陶器和瓷器的总称。陶瓷的传统概念是指所有以粘土等无机非金属矿物为原料的人工工业产品。它包括由粘土或含有粘土的混合物经混炼,成形,煅烧而制成的各种制品。由最粗糙的土器到最精细的精陶和瓷器都属于它的范围。对于它的主要原料是取之于自然界的硅酸盐矿物(如粘土、长石、石英等),因此与玻璃、水泥、搪瓷、耐火材料等工业,同属于“硅酸盐工业”(Silicate Industry)的范畴。

  陶瓷的发展史是中华文明史的一个重要的组成部分,中国作为四大文明古国之一,为人类社会的进步和发展做出了卓越的贡献,其中陶瓷的发明和发展更具有独特的意义,中国历史上各朝各代不同艺术风格和不同技术特点。英文中的china既有中国的意思,又有陶瓷的意思,清楚地表明了中国就是陶瓷的故乡。changaiyin

  早在欧洲人掌握瓷器制造技术一千多年前,中国人就已经制造出很精美的陶瓷器。中国是世界上最早应用陶器的国家之一,而中国瓷器因其极高的实用性和艺术性而备受世人的推崇。

  所谓陶器和瓷器是指用可塑性制瓷粘土和瓷石矿做胎体,用长石和石英等原料制釉,并且通过成型、干燥、烧制而成的制品,主要有日用、艺术、和建筑陶器等三种。考古发现已经证明中国人早在新石器时代(约公元前8000)就发明了陶器。原始社会晚期出现的农业生产使中国人的祖先过上了比较固定的生活,客观上对陶器有了需求。人们为了提高生活的方便,提高生活质量,逐渐通过烧制粘土烧制出了陶器。

  随着近代科学技术的发展,近百年来又出现了许多新的陶瓷品种。它们不再使用或很少使用粘土、长石、石英等传统陶瓷原料,而是使用其他特殊原料,甚至扩大到非硅酸盐,非氧化物的范围,并且出现了许多新的工艺。美国和欧洲一些国家的文献已将“Ceramic”一词理解为各种无机非金属固体材料的通称。因此陶瓷的含义实际上已远远超越过去狭窄的传统观念了。

  迄今为止,陶瓷器的界说似可概括地作如下描述:陶瓷是用铝硅酸盐矿物或某些氧化物等为主要原料,依照人的意图通过特定的物理化学工艺在高温下以一定的温度和气氛制成的具有一定型式的工艺岩石。表面可施釉或不施釉,若干瓷质还具有不同程度的半透明度,通体是由一种或多种晶体或与无定形胶结物及气孔或与熟料包裹体等微观结构组成。

  陶瓷工业是硅酸盐工业的主要分支之一,属于无机化学工业范围.但现代科学高度综合,互相渗透,从整个陶瓷工业制造工艺的内容来分析,它的错综复杂与牵涉之广,显然不是仅用无机化学的理论所能概括的。

  陶瓷制品的品种繁多,它们之间的化学成分.矿物组成,物理性质,以及制造方法,常常互相接近交错,无明显的界限,而在应用上却有很大的区别。因此很难硬性地归纳为几个系统,详细的分类法各家说法不一,到现在国际上还没有一个统一的分类方法。常用的有如下两种从不同角度出发的分类法:

  3. 工艺陶瓷:花瓶 花盆 花插 套餐系列 灯座 园林陶瓷 树脂工艺 器皿等

  (2)、化工陶瓷: 用于各种化学工业的耐酸容器、管道,塔、泵、阀以及搪砌反应锅的耐酸砖、灰等;

  (4)、电瓷: 用于电力工业高低压输电线路上的绝缘子。电机用套管,支柱绝缘于、低压电器和照明用绝缘子,以及

  (6)、特种陶瓷: 甩于各种现代工业和尖端科学技术的特种陶瓷制品,有高铝氧质瓷、镁石质瓷、钛镁石质瓷、锆英

  土器是最原始最低级的陶瓷器,一般以一种易熔粘土制造。在某些情况下也可以在粘土中加入熟料或砂与之混合,以减少收缩。这些制品的烧成温度变动很大,要依据粘土的化学组成所含杂质的性质与多少而定。以之制造砖瓦,如气孔率过高,则坯体的抗冻性能不好,过低叉不易挂住砂浆,所以吸水率一般要保持5~15%之间。烧成后坯体的颜色,决定于粘土中着色氧化物的含量和烧成气氛,在氧化焰中烧成多呈黄色或红色,在还原焰中烧成则多呈青色或黑色。

  我国建筑材料中的青砖,即是用含有Fe2O3的黄色或红色粘土为原料,在临近止火时用还原焰煅烧,使Fe203还原为FeON成青色,陶器可分为普通陶器( cmmon,pottery)和精陶器(Fine earthenware)两类。普通陶器即指土陶盆.罐、缸、瓮.以及耐火砖等具有多孔性着色坯体的制品。精陶器坯体吸水率仍有4~1 2%,因此有渗透性,没有半透明性,一般白色,也有有色的。釉多采用含铅和硼的易熔釉。它与炻器比较,因熔剂宙量较少,烧成温度不超过1300℃,所以坯体增未充分烧结;与瓷器比较,对原料的要求较低,坯料的可塑性较大,烧成温度较低。不易变形,因而可以简化制品的成形,装钵和其他工序。但精陶的机械强度和冲击强度比瓷器.炻器要小,同时它的釉比上述制品的釉要软,当它的釉层损坏时,多孔的坯体即容易沾污,而影响卫生。

  精陶按坯体组成的不同,又可分为:粘土质、石灰质,长石质、熟料质等四种。粘土质精陶接近普通陶器。石灰质精陶以石灰石为熔剂,其制造过程与长石质精陶相似,而质量不及长石质精陶,因之近年来已很少生产,而为长石质精陶所取代。长石质精陶又称硬质精陶,以长石为熔剂。是陶器中最完美和使用最广的一种。近世很多国家用以大量生产日用餐具(杯、碟盘予等)及卫生陶器以代替价昂的瓷器。热料精陶是在精陶坯料中加入一定量熟料,目的是减少收缩,避免废品。这种坯料多应用于大型和厚胎制品(如浴盆,太的盥洗盆等)。

  炻器在我国古籍上称“石胎瓷”,坯体致密,已完全烧结(sintering),这一点已很接近瓷器。但它还没有玻化(Vitrification),仍有2%以下的吸水率,坯体不透明,有白色的,而多数允许在烧后呈现颜色,所以对原料纯度的要求不及瓷器那样高,原料取给容易。炻器具有很高的强度和良好的热稳定性,很适应于现代机械化洗涤,并能顺利地通过从冰箱到烤炉的温度急变,在国际市场上由于旅游业的发达和饮食的社会化,炻器比之搪陶具有更大的销售量。

  半瓷器的坯料接近于瓷器坯料,但烧后仍有3~5%的吸水率(真瓷器 true porceiain,吸水率在0.5%以下),所以它的使用性能不及瓷器,比精陶则要好些。

  瓷器是陶瓷器发展的更高阶段。它的特征是坯体已完全烧结,完全玻化,因此很致密,对液体和气体都无渗透性,胎薄处星半透明,断面呈贝壳状,以舌头去舔,感到光滑而不被粘住.硬质瓷 (hard porcetain) 具有陶瓷器中最好的性能。用以制造高级日用器皿,电瓷、化学瓷等。

  软质瓷 (soft porcelain) 的熔剂较多,烧成温度较低,因此机械强度不及硬质瓷,热稳定性也较低,但其透明度高,富于装饰性,所以多用于制造艺术陈设瓷。至于熔块瓷 (Fritted porcelain) 与骨灰磁 (bone china),它们的烧成温度与软质瓷相近,其优缺点也与软质瓷相似,应同属软质瓷的范围。这两类瓷器由于生产中的难度较大(坯体的可塑性和干燥强度都很差,烧成时变形严重),成本较高,生产并不普遍。英国是骨灰瓷的著名产地,我国唐山也有骨灰瓷生产。

  特种陶瓷是随着现代电器,无线电、航空、原子能、冶金、机械、化学等工业以及电子计算机、空间技术、新能源开发等尖端科学技术的飞跃发展而发展起来的。这些陶瓷所用的主要原料不再是粘土,长石,石英,有的坯休也使用一些粘土或长石,然而更多的是采用纯粹的氧化物和具有特殊性能的原料,制造工艺与性能要求也各不相同。