 |
|
纳米陶瓷是解决陶瓷脆性的战略途径
陶瓷材料作为材料的三大支柱之一，在日常生活及工业生产中起着举足轻重的作用。但是，由于传统陶瓷材料质地较脆，韧性、强度较差，因而使其应用受到了较大的限制。随着纳米技术的广泛应用，纳米陶瓷随之产生，希望以此来克服陶瓷材料的脆性，使陶瓷具有象金属一样的柔韧性和可加工性。英国材料学家Cahn指出纳米陶瓷是解决陶瓷脆性的战略途径。
所谓纳米陶瓷，是指显微结构中的物相具有纳米级尺度的陶瓷材料，也就是说晶粒尺寸、晶界宽度、第二相分布、缺陷尺寸等都是在纳米量级的水平上。要制备纳米陶瓷，这就需要解决：粉体尺寸形貌和粒径分布的控制，团聚体的控制和分散。块体形态、缺陷、粗糙度以及成分的控制
Gleiter指出，如果多晶陶瓷是由大小为几个纳米的晶粒组成，则能够在低温下变为延性的，能够发生100%的范性形变。并且发现，纳米TiO2陶瓷材料在室温下具有优良的韧性，在180℃经受弯曲而不产生裂纹。许多专家认为，如能解决单相纳米陶瓷的烧结过程中抑制晶粒长大的技术问题，从而控制陶瓷晶粒尺寸在50nm以下的纳米陶瓷，则它将具有的高硬度、高韧性、低温超塑性、易加工等传统陶瓷无与伦比的优点。上海硅酸盐研究所在纳米陶瓷的制备方面起步较早，他们研究发现，纳米3Y-TZP陶瓷(100nm左右)在经室温循环拉伸试验后，在纳米3Y-TZP样品的断口区域发生了局部超塑性形变，形变量高达380%，并从断口侧面观察到了大量通常出现在金属断口的滑移线。 Tatsuki等人对制得的Al2O3-SiC 纳米复相陶瓷进行拉伸蠕变实验，结果发现伴随晶界的滑移，Al2O3晶界处的纳米SiC粒子发生旋转并嵌入Al2O3晶粒之中，从而增强了晶界滑动的阻力，也即提高了Al2O3-SiC纳米复相陶瓷的蠕变能力。
虽然纳米陶瓷还有许多关键技术需要解决，但其优良的室温和高温力学性能、抗弯强度、断裂韧性，使其在切削刀具、轴承、汽车发动机部件等诸多方面都有广泛的应用，并在许多超高温、强腐蚀等苛刻的环境下起着其他材料不可替代的作用，具有广阔的应用前景。摘自--中国工业陶瓷网
2 陶瓷窑炉抗高温防火涂料的制备
窑炉是陶瓷企业最关键的热工设备，也是耗能最大的设备，占６０％左右。但是窑炉设备能耗的水平，主要取决于窑炉的结构与烧成技术。其中窑炉的结构是根本，烧成技术是保证，两者相互依存，缺一不可。从窑炉结构来看，由于我国陶瓷窑炉和热工设备种类繁多，数量大且很多属非标设备，由于操作管理落后，技术装备水平较差，以致造成热耗高和热效率低。窑炉及热工设备的表面散失的热量占总燃料消耗的１／４－１／３。因此在窑炉和热工设备的内外表面涂上无机高温防火涂料不仅能降低能耗，而且还保护窑炉和热工设备的完好和延长使用寿命。本文作者在这方面进行了一些研究。采用无机材料，依据合理的配方工艺，可以制备出性能良好，抗高温防火度大于１８００℃的无机涂料。
实践证明，在相同的工艺设备及化学组成条件下，用不同原材料制作的无机涂料性能上有较大差异，同时，合适的配方不仅能提高抗高温防火度，而且具有优异的悬浮性、触变性、涂刷性、抗裂性和强度。生产无机抗高温涂料主要是无机矿物烧结物和粘合剂，其主要成分是ＳｉＣ、ＺｒＯ４、ＳｉＯ２、ＣａＯ、Ａｌ２Ｏ３、ＲＰＯ４、Ｒ２ＳＯ４３。这种无机抗高温防火涂料容量大，导热系数低，粘结性能好，可塑性强，使用时可冷热加工，绝缘结构整体性好、抗腐蚀、不老化、不污染环境。
使用方法可以涂抹或喷涂。涂抹时可以进行热补，施工时遮挡火源降低温度。喷涂则为调节水溶液在物品表面喷涂１ｍｍ的涂层、然后在空气中放置１２ｈ、放置后涂层自己硬化凝固，用红外线在１５０℃加热涂层１０－３０ｍｉｎ即可。目前，无机涂料的特点是防水， 阻燃、抗高温方面具有特殊的优点，采用防火涂料使窑体密封，不受侵蚀，延长炉龄，提高熔化率和产品质量，对节能降耗大有好处.摘自--中国工业陶瓷网
3 日本精细陶瓷研发概况
日本在材料科学领域一直走在世界的前沿，特别是在高技术陶瓷材料方面占有领先、突出的地位。一般来看，日本和欧美乃至中国在陶瓷材料研究方面水平相差并不大，但在新型陶瓷材料的产业方面日本在世界上占有绝对领先的优势。尽管日本近几年来经济停滞不前，新型陶瓷材料没有能象预想的那样在汽车工业得到广泛的应用，但是近5年来陶瓷产业的平均递增率接近6％，1998年度日本陶瓷总产量接近1.7兆日元。 日本名古屋工业技术研究所是国家级的研发机构，它的研发很大程度上带有试验性和前瞻性。该所在高技术陶瓷方面研究的动向是：具有协同结构的陶瓷材料；具有纳米晶粒的超级金属；具有清洁环境减少污染的陶瓷材料；生物陶瓷；具有超塑性的陶瓷；电子工业应用的氧化物陶瓷；与能源相关的陶瓷；轻质材料等。生物陶瓷方面，该所研究开发的重点方向之一是人工合成陶瓷关节材料，由于陶瓷与人类的骨头组织具有一定的亲和性，与金属人工关节相比，陶瓷人工关节具有更大的市场前景。为解决陶瓷材料的脆性问题，该所开发出陶瓷与钛合金的复合技术，通过技术处理，在钛合金内植入羟基磷灰石陶瓷，实现二种材料的复合，其工业化实验正在进行之中。环境陶瓷的研究是目前特种陶瓷研究的一个主要方向，该所正在开发的另一种新型材料是通过多孔结构及表面物理性能的调整，可实现空气湿度的调控，作为一种智能建筑材料，有可能在未来的智能房屋中得到应用。另一技术是利用一种合成陶瓷粉料，用于化工行业中酸气的排除，通过反应塔，该粉料与废气中盐酸反应，反应产物可以回收再利用，这项环保技术正在中试。日本发展高技术陶瓷的战略步骤，首先是用来制造日用生活品和某些发热元件，然后再转变为大量发展高技术陶瓷产品及精密元件。如日立公司最初采用陶瓷薄膜磁头，既降低产品成本，又提高了磁头的录音、演奏与消磁性能。紧接着正式向市场投放陶瓷光盘，产品已成功打入东南亚、西欧与美国市场。日本生产的陶瓷剪刀、米酒加热器、陶瓷手术刀、人造陶瓷关节及陶瓷滚珠圆珠笔等，在印尼、泰国、新加坡与马来西亚很受欢迎。日本京都陶瓷公司还开始采用高技术陶瓷研制汽车用陶瓷发动机、内燃机零件。采用陶瓷粉末涂敷的汽车零件已大批走入市场，大大提高了汽车的工作性能。除发展高温结构陶瓷材料外，日本非常重视研制表面薄膜陶瓷材料，除应用于机械、化工领域外，也成功生产出覆盖陶瓷薄膜的金属工艺品。 此外，如泡沫陶瓷、超塑性陶瓷、塑胶复合陶瓷、陶瓷粉末润滑剂及各种精细陶瓷材料与元件等方面，日本都处于领先地位。 日本陶瓷工业之所以能形成如此强大优势，是与以下因素分不开的：其一，日本有很多从事材料的生产和研究的大公司，这些公司的中心研究所拥有先进的实验设备和一大批优秀的技术力量；其二，日本的其他工业技术发达，国内新型陶瓷材料的需求市场较大；其三，日本政府多年来启动了不少大型陶瓷应用开发科研项目来巩固其陶瓷产业的优势。 纳米复合陶瓷 从20世纪80年代末起，日本大力开展纳米复合陶瓷的研究。研究集中在纳米级氧化物陶瓷，主要有M90-SIC系、AL203-SiC系、Si3N4-SIC系等等。与一般复合陶瓷不同的是，弥散相的晶粒很小，直径一般小于100纳米，弥散分布在直径为微米大的母相晶粒内和晶界之间。AL203-SiC 纳米复合陶瓷的抗弯强度比AL203单体提高近3倍。纳米复合陶瓷不仅在常温下具有很高的强度，其高温强度性能也明显提高。近来，双向纳米复合陶瓷和纳米压电复合陶瓷是引人注目的新方向。梯度功能材料梯度功能材料(FGM)不同于传统的复合材料，其成分或结构在材料的一端(面)向另一端(面)逐渐变化。这一概念是在研究和开发用于航天飞机和火箭的高温结构材料的过程中产生，现在发展到刀具材料、电子材料、生物材料、光学材料等各个领域。从1987年到现在，日本政府(通产省和文部省)共资助5个与FGM研究相关的大型科研项目，其总金额达1亿美元以上。除大学和国立研究所以外，日本不少有名的公司参加了FGM材料 的研究开发，主要在研究和开发以热障涂层材料为主的高温耐热材料、刀具材料、热电转换材料等方面取得了进展。十几年的研究结果表明FGM材料开发的关键在于其制备工艺。在已经开发出的十多种工艺中，等离子体喷射法、气相沉积法(CVD)、粉末冶金法(PM)具有较明显的优势，得到广泛的应用。 陶瓷超塑性变形及其加工 1985年日本名古屋工业技术研究所若井博士等人首先发现陶瓷超塑性现象。这一突破性的发现影响很大，陶瓷超塑性研究先后在日美德各国得到开展。日本文部省也将陶瓷超塑性列为重点研究项目，大力支持陶瓷超塑性方面的基础研究。近来，日本学者从研究晶界结构和成分入手在陶瓷超塑性理论研究上开展了很多工作。陶瓷超塑性不仅作为新的理论研究课题在日本受到重视，同时日本也对陶瓷超塑性加工工艺开展了一些应用研究工作。Synergy陶瓷是一个比较抽象的概念，表示能在同一材料里实现多种性能的共存或互补的高性能复合陶瓷。但是，对于普通复合材料来说往往是一项性能指数的改善会导致另一项性能指数下降。从广义上来看，Synergy陶瓷的概念与结构和功能一体化比较接近。名古屋工业技术研究所和日本精细陶瓷中心是开展Synergy陶瓷研究开发的基础。兼有高强度(1400MPa)和高韧性(12MPa?m)的世界最高级强韧性Si3N4陶瓷和高热传导性(120W/mk)的Si3N4陶瓷的成功开发是其代表性成果。
3陶瓷低温快烧工艺成果综述
从目前建筑卫生陶瓷制品生产成本比率看，燃料费用在生产成本中所占比率为最大，在陶瓷行业的总能耗中占到40%以上。目前，全世界的建筑卫生陶瓷工业的发展一直受到高能耗的制约，由于近20年来油、电、燃气及煤炭的价格持续上涨，遏制着陶瓷业的发展速度。目前，国内外许多著名的陶瓷企业由于能耗成本居高不下，导致产品价格上扬，降低了市场竞争力；还有一些企业由于能源价格上扬，无法承担较高的生产成本而濒临破产；在国外陶瓷生产发达的国家，一些企业由于无法解决能源价格高涨的成本问题，而逐渐缩小陶瓷生产，或者尽量到发展中国家去建厂。
陶瓷低温快烧工艺技术的进步与发展，为我国陶业的发展提供了更加有利的条件。现在，陶瓷行业节能的主要努力方向是降低烧成温度与缩短烧成周期。30年来，我国建筑卫生陶瓷产品的烧成温度有了大幅度的下降，从而节约了大量宝贵的能源，保证了陶瓷工业持续、稳定的发展。如20世纪70年代前，卫生陶瓷烧成温度为1300℃，到了现在降至1150℃～1200℃；釉面砖素烧温度由1180℃下降至1050℃～1100℃，釉烧温度由1080℃下降至1020℃；硬质日用瓷由1400℃下降为1300℃～1350℃；炻器烧成由1350℃下降为1220℃～1250℃；骨质瓷素烧温度由1180℃下降为1100℃～1150℃；耐火材料硅砖由1400℃下降为1300℃～1340℃等。从以上降低烧成温度成果看，卫生瓷烧成温度下降了100℃～140℃，日用瓷下降了70℃～120℃，釉面砖下降了70℃～130℃等，取得的节能效果是十分显著，节约下来的能源形成的经济效益也是非常可观的。
在推进陶瓷快烧与缩短烧成周期方面，过去国内的卫生瓷烧成周期长达40小时，现已普遍降低至10小时左右，釉面砖烧成周期由过去几十个小时下降至3～4小时。采用低温快烧工艺，在建筑卫生陶瓷产品领域取得的成绩最为显著。由于大大降低了陶瓷产品烧成温度，并缩短烧成周期，节能效果显著，也在很大程度上降低了能耗成本，其中采用低温陶瓷原料在生产工艺中发挥了极其重要的作用。因此，低温烧成的陶瓷产品其关键在于开发与利用低温陶瓷原料，以保证低温快烧生产工艺。目前我国陶瓷研究机构已成功筛选出许多种低温陶瓷原料及低温熔剂原料，应该说正是低温快烧工艺的研究促进了陶瓷节能工作的进展，国内低温陶瓷原料的储藏与开发利用现状也取得了喜人的成果。
通过几十年的勘探与陶瓷原料普查，证明我国低温陶瓷原料储藏非常丰富。一是种类多，二是储藏量大。如硅灰石矿分布在湖北大冶、辽宁铁岭、吉林延边与盘石等地，储量都比较大，此外福建省、江西省、安徽省及湖南、河北等地都有发现，有的已经开采利用多年。透辉石矿主要分布在东北地区的吉林省及黑龙江省，其矿产储量都在400万吨～500万吨以上。至于珍珠岩矿资源，更为丰富，全国各地均有发现，早已开采利用多年。如辽宁法库、建平县、内蒙古包头、山西灵邱县、吉林九台县、黑龙江穆棱县及河南信阳等地区，有的储量高达数亿吨，这些丰富的储存都为推广低温快烧陶瓷工艺，提供了物质条件。可以用作低温烧成坯体原料以及釉料的陶瓷矿物原料，有硅灰石、透辉石、透闪石、绢云母粘土、叶蜡石、珍珠岩等，它们大多数已广泛应用于建筑卫生陶瓷的坯料及釉料中，取得了良好的节能效果。
1、硅灰石原料。硅灰石属于硅酸钙矿物。自然界中的硅灰石主要存在于不纯的石灰岩与酸性岩浆岩的接触变质带内。在火成岩的富钙片岩中亦可见到。与硅灰石原料伴生的矿物还有透辉石、石榴子石、方解石及石英等，均属陶瓷工业可以采用的原料种类。硅灰石理论化学成分为SiO2 50.70%，CaO 48.30%。20世纪70年代中期，我国湖北省大冶及阳新地区最先发现硅灰石矿，其实际化学成分为：SiO2 50.23%，CaO 44.9%，Fe2O3 0.29-1.23%，化学成分与美国、日本等国矿物的成分基本相同。硅灰石具有良好的热膨胀特性，它的热膨胀系数随温度增加，呈现直线性上升，因此非常有利于快速烧成的工艺要求。此外，硅灰石熔点温度比较低，为1540℃，尤其在硅灰石与瓷坯中的碱-碱土成分结合时能进行较低温烧成，这一特点也是后来引起陶瓷界，尤其建陶工业非常重视的主要缘故。一般在坯料中掺入10%～20%的硅灰石取代长石、石英时，可将陶瓷制品的烧成温度下降80℃～120℃。
硅灰石还具有独特的工艺性能，如使用硅灰石原料后，可以有效的减少坯体收缩率，而且能够降低坯体的吸湿膨胀，防止陶瓷坯体的后期干裂等。含硅灰石的坯体还具有较高的机械强度和较低的介电损失。引入硅灰石的坯体，在烧结过程中成熟速度加快，可以在十几分钟至几十分钟内使坯体成熟，大大降低了单位制品的热损耗，其烧成周期也从过去的90小时下降为仅仅50分钟。硅灰石最先引入到釉面砖坯料配方中，使面砖的烧成热能损耗由3600大卡/公斤，下降为1850大卡/公斤制品。除釉面砖外，硅灰石原料近年来已扩大了其应用范围，其节能降耗的效果，已为陶瓷业界人士所有目共睹。
2、透辉石原料。透辉石属于硅酸镁-硅酸钙铁类质同象系列中的矿物。它常与磁铁矿及其它含铁矿物共生，矿物特性为浅绿色短柱状晶体。透辉石的化学组成为钙、镁、硅的氧化物组成，其化学分子式为CaO·MgO·2SiO2。透辉石的理论化学组成为：氧化钙25.8%，氧化镁18.5%，二氧化硅55.7%。其实例有我国吉林省透辉石矿主要化学成分为：二氧化硅51.6%～45.71%，氧化铝3.52%～7.29%，氧化铁2.69%～0.27%，二氧化钛0.13%～0.1%，氧化钙23.78%～19.98%，氧化钾和氧化钠0.96%～0.63%。
透辉石的热膨胀系数与硅灰石大体相同，也是非常适合低温快烧工艺的优质陶瓷原料。透辉石具有的熔剂性质也很独特，如其开始变化温度为1170℃，软化温度为1280℃，熔融温度为1290℃，软化温度范围为110℃，熔融温度范围则为10℃。鉴于此，透辉石与硅灰石同样可以有效的减少陶瓷制品坯体的收缩率。引入有透辉石原料的面砖产品，其坯体的总收缩（包括干燥收缩与烧成收缩）仅为0.2%～0.4%。配入透辉石的瓷砖坯体同样可以降低坯体的吸湿膨胀，杜绝釉面砖使用的后期龟裂缺陷，保证使用质量。
作为优秀的低温快烧原料，引入透辉石的建筑陶瓷制品，其烧成温度极低，仅为980℃～1020℃左右，较之硅灰石坯体的烧成温度还要降低100℃左右。因此，扩大透辉石原料的使用范围，将具有更大的节能降耗效果，产生更大的经济效益。
3、珍珠岩原料。珍珠岩属于一种酸性火山岩浆喷发的玻璃质熔岩。在珍珠岩内常含有一些透长石、石英的斑晶微晶及各种形态的雏晶及稳晶矿物等，如角闪石刚、叶腊石、黑云母等等。珍珠岩的化学组成范围一般为二氧化硅68～75%，氧化铝9～14%，氧化铁0.5～4%，二氧化钛0.13～0.2%，氧化镁0.4～1%，氧化钙1～2%，氧化钠2.5～5%，氧化钾1.5～4.5%，水3～6%。珍珠岩的氧化与熔融温度为：开始收缩温度为1025℃，软化温度为1175℃，熔融温度大于1500℃，软化温度范围为150℃，熔化温度范围为325℃。
从上述数据来看，珍珠岩开始收缩的温度比长石低120℃，软化温度低75℃，软化范围加宽95℃。由于这些特性，珍珠岩在陶瓷制品烧成中可以大大降低烧成温度，改进烧结的质量。通过进一步深入研究，珍珠岩还有一种特性，即含有珍珠岩的陶瓷坯体中，莫来石晶体形成较早，从而有利于烧结过程的展开。这样一来，含珍珠岩坯体除具有与长石-石英-黏土（高岭矿物）三元系坯体配方相同的工艺特性之外，还能降低烧成温度（从原来的1280℃降低为1180℃～1160℃），并且具有良好的热稳定性。
目前，我国陶瓷行业在采用低温陶瓷原料，节约能耗与缩短烧成周期方面，取得许多成果，但仍然有许多不尽人意之处。如国内陶瓷企业产品烧成温度仍然普遍高于国外先进企业，能耗及产品成本也高于国外同行。有许多实践证明了的成熟的工艺技术，目前尚未大规模普及与推广，这些问题均需加强解决。随着陶瓷科技的进步与向前发展，近年来又相继开发与研制成功更多种类的低温陶瓷原料，如透闪滑石、锂云母、钙长石、透闪岩，高云母量叶腊石等，更需要普及与推广。随着低温快烧工艺水平的普及与提升，我国陶瓷工业的整体素质与效益将有较大改观，产品的竞争力也会大大加强。?
一、陶瓷的概念与分类
“陶瓷”是在人类生活和生产中不可缺少的一种材料和其制品的通称。它在人类生产的历史上已有数千年的历史。传统上，陶瓷的概念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一成形一煅烧等过程而制成的各种制品。如我们常见的日用陶瓷制品和建筑陶瓷、电瓷等都属于传统陶瓷。由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），所以可归属于硅酸盐类材料和制品。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。
随着近代科学技术的发展，需要充分利用陶瓷材料的物理与化学性质，近百年来出现了许多新的陶瓷品种，如氧化物陶瓷、压电陶瓷、金属陶瓷等各种高温和功能陶瓷，它们的生产过程虽然基本上还是原料处理一成形一煅烧这种传统的陶瓷生产方法，但采用的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，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。因此，现在我们可以认为，广义的陶瓷概念已是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。国际上通用的陶瓷一词在各国并没有统一的界限。在欧洲某些国家中，陶瓷一词是指包括各种陶瓷在内的广义的陶瓷。如德国陶瓷协会认为：“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)*+结晶体。一般是在温中将原料成形通过,**-以上的高温处理，以获得这种材料的典型性质。有时也在高温下成形，甚至可经过熔化及析晶等
过程。”而在美国和日本等国却把( 一词看成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。我们也必须认识到，科学技术的不断发展，必然对陶瓷的界说产生影响，开发出新的领域，突破旧的界限，向更新的范围过渡。日用陶瓷是品种繁多的陶瓷制品中最古老的和常用的传统陶瓷。这一陶瓷制品具有最广泛的实用性和欣赏性，也是陶瓷科学技术和工艺美术有机结合的产物。日用陶瓷制品的界说似可概括地描述为：“用铝硅酸盐矿物或某些氧化物等主要原料，依照人类意愿通过特定的化学工艺在高温下以一定的温度和气氛（氧化、炭化、氮化等）制成所需形式的工艺岩石，满足生活上、生产上和工程技术上使用要求，绝大多数基本上不吸水。按其用途有的制成器物后，表面施有相当悦目的各种光润釉或特定釉和某些装饰。若干瓷质还具有不同程度的半透明度。通体由一种或多种晶体、无定性胶结物及气孔或与熟料包裹体等种种微观结构相对组成。瓷制品种类繁多，为了便于掌握各种制品的特征，需要进行分类。但由于分类时，各人从不同的角度出发，有的按其材料的结构和基本物理性能来分类，有的按其所用原料、组成或用途来分类，故有多种分类方法，国际上尚无统一的方案。为了便于学习，现介绍两种比较普遍的分类法。
（一）按陶瓷概念和用途来分类
我们可将陶瓷制品分为两大类：即普通陶瓷和特种陶瓷。通陶瓷即为陶瓷概念中的传统陶瓷，这一类陶瓷制品是人们生活和生
产中最常见和使用的陶瓷制品，根据其使用领域的不同，又可分为日用陶瓷（包括艺术陈列陶瓷）、建筑卫生陶瓷、化工陶瓷、化学瓷、电瓷及其它工业用陶瓷。这类陶瓷制品所用的原料基本相同，生产工艺技术亦相近，是典型的传统陶瓷生产工艺，只是根据需要制成适于不同使用要求的制品，是本书的主要研究对象。普通陶瓷以外的广义陶瓷概念中所涉及到的陶瓷材料和制品即为特种陶瓷。特种陶瓷是用于各种现代工业和尖端科学技术所需的陶瓷制品，其所用的原料和所需的生产工艺技术已与普通陶瓷有较大的不同和发展，有的国家称之为“精密陶瓷”（ !"#$%$&’("%)）。特种陶瓷又可根据其性能及用途的不同细分为结构材料用陶瓷和功能陶瓷。结构材料用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功能陶瓷中包括电磁功能、光学功能和生物一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。可以看出，上述的分类方法仅是考虑到陶瓷品种的发展和应用的不同，以俗成的方法来区别的，两类陶瓷之间并没有严格的界限。有的陶瓷品种完全可以一种多用，无需拘泥于属于那一类。
（二）按坯体的物理性能分类
按陶瓷制品坯体的本质，即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。这种分类法按照陶瓷坯体的结构不同和所标志的坯体致密度的不同，把所有陶瓷制品分为两大类：陶器和瓷器。陶瓷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；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。陶器和瓷器根据其性能及特征的差别还可分成几小类。
我国国家标准
日用陶瓷分类
性能及特征陶器瓷器吸水性* + 一般大于) 一般不大于)透光性不透光透光胎体特征未玻化或玻化程度差，结构不致密，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( 日用陶器分类名称粗陶器普通陶器细陶器
特征吸水率一般大于%#+，不施釉，制作粗糙吸水率一般不大于%(+，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%#+，断面颗粒细，气孔较小，结构均匀，施釉或不施釉，制作精细第一章陶瓷及其应用表! " # 日用瓷器分类名称炻瓷类普通陶器细陶器特性吸水率一般不大于#$，透光性差，通常胎体较厚，呈色，断面呈石状，制作较精细吸水率一般不大于!$，有一定透光性，断面呈石状或贝壳状，制作较精细水率一般不大于%&’$，透光性好，断面细腻，里贝壳状，制作精细除此以外，陶器和瓷器还可根据其所用原料和胎质的成分不同分成不同的陶瓷器，其详细分类见表! " (。
表! " ( 所列的细陶器类中其胎体颗粒细而均匀、施以熔块釉、呈白色或浅色、烧结程度差、吸水率高的细陶制品称精陶。二、我国陶瓷技术发展概述
我国的陶瓷有着悠久的历史和光辉的成就，它在我国的文化和工艺发展史上都占有极其重要的地位。
（一）陶器的起源和演变
陶器是人类最早的手工业制品，陶器的产生与人类从游猎生活逐步过渡到定居生活并从事农业生产有着密切的关系。恩格斯曾对陶器的发明作如下叙述；“可以证明，在许多地方，或者甚至在一切地方，陶器都是由于用粘土涂在编制或木制的容器上而发生的，目的在于使其能耐火。因此，不久之后，人们便发现成形的粘土，不要内部的容器，也可以用于这个目的。”陶器的出现也标志着人类文化开始从旧石器时代跨入了新石器时代。我国陶器起源于何时，随着新石器时代文化遗址的不断发现而众说纷经，到目前为止，我国最早陶器在北方和南方都有发现。北方中原地区发现的裴李岗遗址中的陶器，根据+!(测定年代，为公元前（’)#’ , (-%）年，距今约-%%% 年；!)*. 年发现的磁山遗址中的陶器，距今约*#%% 年之久。南方的浙江省余姚河姆渡村遗址中的陶器，根据测定也距今约*%%% 年之久。这些最早出现的陶器大都是泥质和夹砂红陶、灰陶和夹碳黑陶。河姆渡的夹碳黑陶使用的是含/01#量较低（!& ’$ 2 !& -$）的绢云母质粘土，烧成温度
为-%% 2 )%%3。
随着陶器制作的不断发展，到新石器时代的晚期，已发展到以彩陶和黑陶为其特色的史前文化。!"#! 年在河南渑池县仰韶村，首先发现了红黑花纹的彩陶片与磨制过的石器共存。考古学家称这一时代的文化为“仰韶文化”，又称“彩陶文化”。据测定，早期仰韶文化的彩陶其年代距今约$%&& 年。此后，在山西、陕西、甘肃、新疆、宁夏以及内蒙古等地陆续有同样的发现。仰韶文化的陶器分布很广，陶器壁厚薄相当均匀，造型端正，色彩大部分为灰红色，上面画有红色、黑色或紫色花纹。河南仰韶村夹砂红陶器孔隙度#莫氏硬度%，氧化气氛烧成。与中原仰韶文化同时的，还有西北地区的甘肃仰韶文化，鲁中南和苏北地区的大汉口文化，太湖流域的马家浜文化，以及华中地区的大溪文化。大汶口文化发掘于山东泰安大汉口，大约开始于公元前%&&& 年，早期以红陶为主，均用手制，彩陶有红、白、黑、赭数种，至中后期使用了陶车，晚期以灰陶为主。马家浜文化是河姆渡文化的直接继承者，其年代为公元前%’)& * +’&& 年，陶器以夹砂和泥质红陶为主，并有部分泥质灰陶以及少量黑陶，早期仍用手制，器表多施红色陶衣，到晚期则出现轮制。到新石器时代晚期，长江以北已从仰韶文化过渡到龙山文化，长江以南则从马家浜文化进入到良渚文化。从公元前#&&& 年到进入青铜时代的时期，陶器的制作已有较大发展，并有明显的时代风貌，其中最突出的为龙山文化的陶器。!"#, 年在山东历城县龙山镇城子崖，发现了许多黑色的陶器，考古学家称之为“黑陶”，并称这一时期的文化为“龙山文化”，又称“黑陶文化”。龙山文化分布在黄河中下游及东部沿海的广大地区，它是继大汶口文化发展而来的东方古老文化。解放后在山东、河南、陕西、山西、河北和江苏等省，发现了数百处龙山文化遗址。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。黑陶中最精制的制品，
表面打磨光滑，乌黑发亮，薄如蛋壳，厚度仅! --，人称“蛋壳陶”。山东城子
崖龙山文化薄胎黑陶，孔隙度!)(，莫氏硬度+，通体墨黑，烧成温度!&&&.
左右。黑色是用烟熏法渗碳造成的。龙山文化时期，除黑陶外，也有灰陶、红
陶、黄陶和白陶，但数量不多。以上是我国史前时期陶器的演变情况，距今约
+)&& 年以前。进入有文字记载的殷商时代，在河南安阳曾发掘出距今约+&&& 年的商代刻纹白陶，后在郑州和辉县都有发现。郑州二里同殷代硬陶，颜色上红带黄，烧成温度（!!"# $ %#）&，说明陶器的烧成温度不断提高。特别应予提及
的是商代除出现白陶外，极少量的釉陶在郑州早期遗址和安阳晚期遗址中发现，安阳殷代晚期釉陶，其孔隙度#’%()，莫氏硬度(，釉色浅黄，坯色土黄带红，烧成气氛氧化，釉层厚#’#!**，石灰釉。商代陶器从无釉到有釉，在技术上是一个很大的进步，是制陶技术上的重大成就，为从陶过渡到瓷创造了必要条件，这一时期釉陶的出现可以看成是我国陶瓷发展过程中的“第一次飞跃”!。周代在釉陶方面继承了殷商时代的传统，出土的釉陶数量很多，器形均为更式，釉色略呈青色。西周张家坡陶碎片中+,-. 含量较高，达/’ 01)，烧成温度（!%## $ 2#）&，气孔体积分数0’ %%)；山西侯马东周釉陶的孔隙度为#’!/)，烧成温度（!%2# $ 2#）&，胎内结构较细，孔隙较少。从这些碎片的显微结构来看很接近陶器的结构，但在原料处理和坯泥炼制上还比较原始。周代在陶器应用方面的一个重要发展是把陶器的应用扩大到建筑方面，砖瓦已开始成为建筑中的重要材料，烧制砖瓦也成了陶业中的重点业务。尤其至秦代（公元前%%! 3 前%#( 年)用大量砖瓦修建长城和阿房宫，说明建筑陶瓷材料已大量使用。!104 年在陕西临潼秦始皇陵墓东侧出土的巨型兵马陶涌，其尺寸类同真人真马，造型生动，工艺精巧，是罕见的古代巨型雕塑品，说明秦代陶工在陶俑成形和烧造方面的完美无缺，这是我国陶瓷工艺发展史上辉煌的成就。两汉（公元前%#(—公元%%# 年)是我国陶器制造很发达的时代，这时各地已设置制陶工场，大量生产陶器，尤其是釉陶，已发展到很高的水平，釉陶在两汉末年已成为了一种正常的生产。汉代釉陶的釉色有翠绿、赭黄、铜绿、灰青等，基本上都属于铅釉，只是含有不同含量的氧化铜或氧化铁。铅釉的熔融温度低，较适宜于烧成温度不高的陶器。硬陶上的灰青釉是一种高钙石灰釉，含5-. 量在!4） 3 %#）。随着使用原料的选择和精制、烧成温度的提高，又使用了石灰釉，使汉代末期的釉陶已向胎质更致密、釉层更光亮、透明而均匀、胎釉结合更好的瓷器过渡。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一大飞跃。但作为致密度和光泽度都不及瓷器的陶器来说，并没有因为瓷器的出现而逐渐消失。陶器由于其密度较小，很少变形，易于制造大件器物，脆性相对较小等特点，加之原料易得，烧成温度低，工艺技术要求不高，日用陶器在民间需要量大，故陶器虽然经过若干曲折，但一直经久不衰，与瓷器并存到现在。历代在陶器的品种上也不断出现新的品种，如唐代的三彩陶很负盛名，称为唐三彩，唐三彩系发展了汉代的低温铅釉，用绿（以!"# $ 着色）、黄褐（以%&’ $ 着色）、蓝〔以（!()*）# + 着色〕和紫（主要色剂为,-，而%&、!( 起调色作用)的釉色施在雕塑产品及实用器物上，变化多端，堂皇华丽。宋代以后在江苏宜兴地方兴盛起来的紫砂陶器等等，都是曾经在历史上煌赫一时，至今声名不衰的著名陶器。陶器的发展，不仅在釉和装饰上有不断的发展，同时在原料的选择、烧成温度、加工处理、胎釉结合等方面也日益精作，生产出外表上可与细瓷器媲美的现代细陶器（精陶器）。另外，陶器的多孔结构具有过滤性和吸附性，也具有隔热隔音等优良性能，在现代陶瓷工业中出现的称为多孔陶瓷的新种类，充分利用了多孔结构材料的特性，在多种工业上得到了广泛的应用。可以看出，陶器作为陶瓷发展史上的早期制品，经过演变与发展，直到现在，仍不失为具有其特色的一大系列陶瓷制品，它对人民生活和工业建设从古到今都起到了应有的积极作用，作出了不可磨灭的贡献。
（二）由陶到瓷的发展过程和瓷器的发明
从陶器到瓷器是我国陶瓷生产史上的一个重大飞跃，世界人民公认瓷器是我国古代的伟大发明之一，中国是瓷器的祖国。关于由陶到瓷的发展过程，中国科学院上海硅酸盐研究所李家治等，较全面的总结了自新石器时代一直到明、清近./// 年我国陶瓷工艺的发展的过程，科学的指出：我国之所以能够由陶过渡到瓷，主要是由于我国古代劳动人民，经过长期的实践，在制陶工艺上取得辉煌成就的基础上，又逐步提高认识，积累经验，在原料的选择和精制、炉窑的改进和烧成温度的提高、釉的发现和使用等方面有了新的突破。于是远在’/// 多年前的商、周时代，即创造了釉陶或原始瓷器。又经过0/// 多年的过渡时期，使原始瓷器的工艺更为成熟，遂在三国、魏、晋时期或更早一些的汉代，完成由陶向瓷的过渡，使我国成为世界上最早发明瓷器的国家!。这里，提出了我国陶瓷工艺发展的三个重大突破和我国陶瓷发展的三个阶段。三个重大突破即是原料的选择和精制、炉窑的改进和烧成温度的提高、釉的发现和使用。前一个突破是陶向瓷发展的内因根据，后两个突破是陶向瓷发展的外因条件。三个阶段即是陶器、原始瓷器（过渡阶段）、瓷器。并指出由陶向瓷过渡中在化学组成中起相当重要作用的!"#$%
，由陶器中含量为&’以上，降到原始瓷器的%’左右，然后再降到瓷器(’左右。正是由于!"#$%含量的降低，才使烧成温度有提高的可能。我国学者刘秉诚"从传统陶瓷的表观结构出发，认为我国陶瓷的发展历程，经历了三个重大飞跃：商、周时代的釉陶是陶器的第一个飞跃；从釉陶发展到具有半透明的釉，而股还是欠致密的瓷器，是又一个飞跃；以后在此基础上发展成为更具有半透明的胎的瓷器，是第三个飞跃。并指出，自新石器时代到商代，陶器开始有釉，发展为釉陶，尽管釉陶的釉还不够好，但由无釉到有釉，而且胎也比较烧结，这毕竟应当算是一个大的飞跃。如安阳殷代晚期釉陶的孔隙度为)*#&’，釉层浅黄，坯土黄带红。山西侯马东周釉陶的孔隙度为)*(+’，烧成温度（(#%) , #)）-，釉层浅黄，釉浅土黄。胎内结构较细，孔隙较少，釉层中有若干气泡。西周张家坡陶瓷碎片./0$ 含量较高，达+*12’，烧成温度（(#)) , %)）-，矿物组成：石英(%* )’；莫来石(1* +’；玻璃&2*&’；气孔体积分数1*##’，从这些碎片的显微结构看来已非常接近瓷器
的结构，但在原料处理和坯泥练制上还比较原始。第二个飞跃是作出了比较美观的釉面。在早期，釉陶的釉层还比较薄（ 3 )*)(44），光泽也不够好。自商代经汉魏以至北宋，尤以汉魏南方青瓷为代表，釉面“晶莹明彻，光润如玉”，釉层厚度由)* )(44 增长到)* (44 左右，并进行通体敷釉，似可称为第二个飞跃。在此阶段主要着重于釉的发展，由极薄的釉发展到形成一定厚度并且表面致密光润具有近代瓷感的釉。由于其观感上已与釉陶有很大的不同，发生了突变和飞跃，使当时人们意识到无法再以一个“陶”字继续混称下去，遂创造了“瓷”字来称呼这些当时有所发展的釉陶，从而逐渐发明了瓷器。但应明确，当时的瓷器着重于釉面的“晶莹明彻，光润如玉”，而不注重瓷胎，这种“重釉轻胎倾向”一直贯穿到宋代以来的五大名窑（汝、定、官、哥、均）。许多釉面呈现光润如玉的传世作品，其胎质则处于生烧或微生烧状态，尤以北方为甚，这是由于未注意到加入适量熔剂，使胎质烧结，达到瓷化所致。同时也可能是有意识地为了防止窑和产品变形。第三个飞跃是瓷器由半透明釉发展到半透明胎。江西景德镇由于具有适宜的原料，首先产生了这个飞跃。宋代景德镇湖田、湘湖窑的影青瓷的胎
的白度和半透明度都很高，已接近现代细瓷的水平，可作为标志。景德镇一带的陶瓷原料有其地质特点，不仅具有高岭村附近的白土（相当于片状高岭石和管状埃洛石的混合物），并且主要矿物为石英和水云母类矿物、以及部分高岭石或长石的各种瓷石。故景德镇瓷器的配方不同于目前的长石质瓷器，而属于水云母质系统。即以水云母作熔剂的高岭! 石英! 水云母质瓷胎和石灰石! 石英! 水云母质瓷釉的瓷器。于是，为具有半透明釉的瓷发展到具有半透明胎的瓷创造了条件。
这三个重大飞跃的观点，不仅可以概括解释由陶到瓷各个历史发展阶段上的“质变”现象，而且特别适合于用来说明：随着人类社会科学技术水平的不断提高，陶瓷科学领域中的“飞跃”现象将像在其它科学技术领域中一样，继续出现许多光耀夺目的成果，如近年航天飞机外壳上所用的陶瓷耐热耐磨绝缘材料，以及近代材料科学领域内出现的各种技术陶瓷和特种功能陶瓷，其用料和制作工艺已超出传统陶瓷的范畴，则可看作是陶瓷发展的第四个“飞跃”。瓷器是我国古代的伟大发明，但是关于我国瓷器起源的具体年代，历来各家说法颇不一致，产生分歧的原因主要是衡量古代瓷器的标准不同，或者对瓷器的涵义理解不同。再加上我国地下文物陆续出土，不断地改变着人们的认识。中国科学院上海硅酸盐研究所李家治等，全面总结了我国由陶到瓷的工艺发展，并结合近年来在浙江上虞龙泉塘西晋墓出土的越窑青釉瓷片和上虞小仙坛出土的东汉越窑青釉瓷片进行研究，指出：无论在组成上或工艺上，这些瓷片都已达到近代瓷器的标准，它的组成除"#$%&和’(%$的含量较高，而使瓷胎呈较深的灰白色外，其烧成温度已达)&** + )&)*,，吸水率为*-.$/和*-$0/，显气孔率为*- 1$/和*- 2$/，在光学显微镜下，可看到瓷胎里有发育较好的莫来石晶体，石英颗粒较细，还可看到它的熔蚀边，有较多的玻璃态，烧结程度较好，微透光。因而进一步认为我国在公元! " # 世纪的东汉时代即已出现瓷器。也有人指出，我国传统“瓷器”这个概念主要是以釉为主来确定和划分的，瓷胎方面既包括致密烧结和完全瓷化的，也包括未充分烧结和瓷化程度差些的。在东汉到五代这段历史时期内，南北方青瓷胎的瓷化程度并不与时代发展成正比关系。从商周到唐宋，我国陶瓷器只是釉层厚度有较明显的增长，至于胎质的孔隙度和烧成温度，并未看到明显或突出发展的趋势。因而，
不能用现代成瓷标准对当时的制品进行内外通体衡量。从出土的三国至晋时代南方的青瓷来看，这些传世魏晋间的完整瓷器，其釉层由薄而厚，已增至$%!$&& 左右，并进行了通体敷釉，胎质也逐渐趋向致密，不吸水，瓷化程度较高，这时已普遍选用优质粘土矿物原料作成坯体，在釉料中存在铁质，于还原焰中烧成泛青色调，大大改善了以往粗糙晦暗的观感。由此表明，东汉末至三国，是中国陶瓷发展史上一个极为重要的时期。由于考虑到现存完器如东汉（公元#’ " ##$ 年）的青瓷四系罐，表面上看来还明显地逊于西晋初期（公元#(’—#)$ 年）的青釉瓷羊和三国吴（公元###—#)$ 年）的青瓷卧羊。同时，东汉到西晋时间跨度较大，如何为中国瓷器的始期划限，值得商榷。若考虑；!已经出土的魏晋完器釉面具有明显瓷化质感的表现特性表征；"现存典籍中的“瓷”字开始出现于魏晋；#国外著名的科学技术史料〔李约瑟《中国科学技术史》〕也承认，在瓷器方面，西方落后于中国!! " !* 个世纪。不妨先暂定为魏晋或汉晋，俟掌握更多的有关实物和研究成果后再行推敲论定。
（三）我国历代瓷器的成就
我国瓷器在汉、晋时期完成由陶向瓷过渡以后，进入了普遍发展时期。在南北朝（公元+#$—’), 年）青釉瓷器大量生产，不仅在南方，同时在北方青瓷生产也有极大的进展。到了隋唐时代（公元’)!—,$- 年）瓷器的发展进入了成长阶段。当时的经济、文化颇为发达，由于生活的需要和禁用铜器的结果，陶器制造业有了更大的发展，瓷器的使用已很普遍，瓷器生产已普遍使用高火度烧成，胎质更为坚致。隋代已出现白釉瓷器。唐代瓷器产区已分布很广，并正式出现“窑”的专称。其中以越窑（浙江余姚）的青瓷和邢州的白瓷齐名全国。古人有诗云：“邢客与越人，皆能造瓷器，圆似月魂堕，轻如云魄起”，人评“邢瓷类银、类雪”，“越瓷类玉、类冰”。到五代江西景德镇胜梅亭窑的白瓷，其白度达!"#，空隙度为"$%&#，已接近现代细瓷的水平。宋代（公元’("—&)!’ 年），我国南北各地的窑业，继承唐代传统，得到了极大发展，造瓷地区逐渐扩大，当时有官、越、定、钧、汝五大名窑。官窑北宋时在河南开封，南宋时在浙江临安（杭州），北宋官窑一说是汝窑的贡器，釉色主要是粉青。越窑在浙江余姚，继承唐代越密的传统，以秘色著称。定窑有北定、南定两处，北定在河北曲阳，南定在江西景德镇，定窑继承了邢窑制瓷传统，以白釉为主，兼出红、紫、黑、绿定，花纹加工有划花、刻花、印花三种。钧窑在河南禹县神（（*+)(!））镇，钧窑是应用钢红釉最早的窑，其釉色丰富多彩，并创造出窑变花釉，著名的釉色有茄波紫、朱砂红、胭脂斑、鸡血红、雨过天晴、葱翠青等，钧窑的铜红釉和窑变花釉对以后的国际上著名的景德镇铜红釉和窑变影响极大。据研究，所有的钩窑系釉都是液, 液分相釉，蓝钧釉的乳光蓝色和官钧紫红色窑变釉中的蓝色斑纹都是釉中的分相液滴引起的光散射效应。汝窑在河南临汝，汝窑制品以卵青色为主，器物通体有极细纹片，其釉青色是我国烧瓷技术采用铁还原着色的一个划时代发展。此外，陕西的耀州窑，福建的建窑，江西的吉州窑，浙江的哥窑、弟窑、象州窑，河北的磁州窑，北宋和辽对峙时期的辽瓷，南来和金对峙时期的金钧窑，也都是当时比较著名的窑场。耀州窑以青釉为主，近似汝窑产品，装饰多用凸雕与印花，如串枝莲、莲瓣碗等，简朴壮美，为其它各窑所不及。建窑中最著名的是黑釉瓷，人称黑建，釉黑而滋润，并半透出银色白波纹如免毫状，有兔毫、油滴、玳瑁斑等名贵铁系花釉。吉州窑在今江西省吉安县永和镇，品种相当丰富，釉色有青釉、绿釉、黑釉和白釉等，其中油滴、兔毫、玳瑁、鹧鸪斑和木叶、剪纸等釉色最为著名。浙江的哥窑、弟窑相传皆为龙泉窑系，龙泉窑继承唐代越窑的优良传统，制造青瓷，誉满海内外。龙泉青瓷有两种主要类型，即黑胎青瓷和白胎青瓷，相传为章姓兄弟二人所主之窑，黑胎青瓷为哥窑型龙泉青瓷，白胎青瓷为弟窑型龙泉青瓷。哥窑青瓷土脉细紫，质颇薄，色青，浓淡不一，有紫口铁足，多断纹，号百圾碎，冠绝当时；弟窑青瓷质厚，用白土造器，外涂幻水翠浅，纯粹如美玉，影露白痕，无纹片，是整个龙泉窑系的主流。龙泉瓷釉在五代北宋属石灰釉，南宋元明属石灰, 碱釉，其高温粘度较高，釉面光泽柔和，应看作是一个创造性的进步。磁州窑在今河北彭城镇，有白器和黑器，其装饰以黑白色彩对比为主要特点，在白釉上用黑色、储色、茶·色等色调作画，还有黑底褐彩等，开创了用笔彩绘装饰的新途径，为宋以后的青花和五彩瓷奠定了基础。与此同时，广东、山西、山东、甘肃、安徽、四川、云南等省也普遍开始生产陶瓷。景德镇自汉代生产陶器开始，唐初已能烧造瓷器，宋以“景德年制”置镇，习称景德镇，后正式命名，大量生产“色白花青”的影青瓷。所谓影青瓷是指当时以景德镇为代表的一些窑场所生产的釉面呈色青白的瓷器，而“色白花青”特指有刻印花纹的青白釉瓷器。北宋末年间有红釉器制作。至南宋年间，则仿定窑生产白釉瓷器。南宋以后，特别是从明代开始，江西景德镇成为我国瓷业的中心，逐渐成为我国瓷器的代表，对世界各国有很大的影响。元代（公元!"#!—!$%& 年）初期，南北瓷窑很多遭到破坏，独有景德镇在原有基础上继续获得发展。当时蒙古帝国横跨欧亚，中西交往频繁，在一定程度上刺激了景德镇的瓷业生产。景德镇除继续烧造青白瓷外，又创烧了卵白釉、黑釉等，并绘制了红绿彩与金彩等釉上彩绘瓷器。特别是青花与釉里红两种釉下彩绘瓷器的烧造成功，使我国瓷器的装饰艺术别开生面，进入了一个崭新的时代。除景德镇瓷器外，龙泉的青瓷也大量出口。明代（公元!$%&—!%’’ 年）以来景德镇逐渐成为全国瓷业的中心，景德镇的制瓷工艺继承了历代的优秀传统，在技术上和艺术上都有了极大的发展。从原料的开采、精选、胎釉配方的改进、成形、干燥、烧成和装饰等一系列的工艺过程都有显著的进步。如当时已能烧制“半脱胎”和“大龙缸”等大型制品。当时四方名工巧匠集聚景德镇，除发展本地区的优良传统外，还吸取和继承了国内外著名瓷区的工艺特点，仿制过宋代窑场的各种色釉，如汝、官、钧、龙泉，釉色逼真，甚至超过原物，有的派生出新，更有发挥，基本上可以代表我国这一时代传统制瓷工艺的综合成就。当时有名的制品有：永乐时创制的白釉脱胎瓷，宣德时用低锰高铁的钻料为着色剂的青花，用铜为着色剂的雾红釉和釉里红，成化时的五彩和斗彩等。尤其是宣德青花，幽茜明艳，被称为“开一代未有之奇”。除景德镇外，河北彭城、浙江处州（龙泉）、福建德化、江苏宜兴、广东石湾等地都有各具一格的发展。清代（公元!%’’—!(!! 年）初叶，我国的制瓷工艺进入了十分成熟的阶段。此时仍以景德镇为中心，选瓷规模更大，制瓷技术达到历史上的空前水
平，制品种类更为丰富。除继承前人之外，又接受了一些外来的影响，釉彩由
五彩、斗彩发展到粉彩与珐琅彩，并创造了各种低温和高温颜色釉，康熙、雍
正、乾隆三朝制品尤其精巧华丽。它是我国劳动人民在工艺美术方面卓越的成就之一，不但在我国陶瓷史上永远闪烁着光辉，而且在世界陶瓷史上也占有灿烂的一页。清代名窑除景德镇外，还有石湾、宜兴、德化、博山等地，至清末湖南醴陵瓷业一鸣惊人，成为后起之秀。
（四）制瓷技术的外传及其对世界陶瓷的影响
中国瓷器对世界各国的影响很大，在文化发展和瓷器制造技术方面都有过直接与间接的影响。远在唐代。中国瓷器即以新兴的商品进入国际市场，东销日本，西销印度、波斯以及埃及。两宋时对外通商范围和贸易数量都超过唐代，瓷器仍是
主要出口商品之一。当时来中国通商的有大小!" 余国，对外贸易中心逐渐由广州扩展到泉州，荷兰商人由泉州贩运瓷器至欧洲，取得很大利润。明代郑和七次下西洋，所经各国在政治上、贸易上、文化上都和中国发生了密切关系，从而互市不绝。每次使节往来，中国政府的“赏赍品”中必有瓷器。外国人对中国瓷器视如奇珍异宝，纷纷到中国大量采购。所输出的瓷器，绝大部分是景德镇所产，以青花瓷器居多，其次是龙泉青瓷。清代初期到中叶，中国瓷器除在欧洲有广大市场外，其它如美、非、大洋各洲也都直接或间接来购买中国瓷器。中国瓷器自# 世纪初传到世界各国后，各国竟相仿造。埃及人从法特米王朝（公元$%$—&&#& 年）开始仿制。&’ 世纪波斯人仿造的瓷器中有中国式凤凰图案。伊拉克、叙利亚、土耳其等国所制瓷器的风格，均能不同程度地看出一些中国的影响。&(#" 年前后，意大利威尼斯人从阿拉伯人学会中国制瓷技术，造出了半透明瓷器。&# 世纪中叶（&%## 年）法国首先仿制中国瓷器，制成青花软瓷。&%’( 年，荷兰的德尔夫特学会了制造软质瓷方法，至此仿造的中国瓷器都属于软质瓷。直到&#") 年，德国迈森国家瓷厂的鲍特盖尔制成第一批硬质瓷，这是欧洲仿造中国瓷器之最先成功者。当时，他能仿制中国白瓷、宜兴紫砂器和宜钧。然后英国于&#!" 年，法国于&#%" 年，瑞典在&#!) 年，丹麦于&#%" 年相继生产出硬质瓷，而美国瓷器于&)$" 年始在特伦顿出现。值得一提的是在&#&* 年和&#** 年法国人传教士殷弘给神父，曾两次将景德镇制造瓷器的实况，详细地向法国报告。当时，他以神父身份搜集了景德镇制瓷工艺的详细材料。对欧洲瓷器的制造有过很大的作用。在东方，梁贞明四年（公元!"# 年）朝鲜学会了中国的制瓷技术并在康津设窑厂烧造瓷器，能仿制越窑、汝窑、磁州窑、龙泉窑等各窑的制品，到"$ 世纪也能仿制景德镇的青花白瓷。以后中国的制瓷技术由朝鲜传到日本。南
来嘉定十六年（公元"%%& 年）日本人加藤四郎左卫门氏随道元禅师到我国福
建学习制陶技术六年，回国后在濑户地烧制黑釉炻瓷器，后人称之为“濑户物”，称加藤氏为日本的“陶祖”。明正德时期，日本又派人来中国景德镇学习制作青花白瓷，归国后在有田设窑烧造瓷器，称“有田烧”。清初日本又有人到中国继续吸取经验。越南于"$ 世纪初邀请中国技师教授制瓷。泰国在公元’!$ 年窑、青花等瓷。从上述简况来看，世界各国的瓷器发展都比中国晚得多，他们中间，虽然由仿制中国瓷器而逐渐创立自己的风格，但在早期瓷器的纹饰和造型等方面以及工艺制作过程，都还很容易直接或间接找出其源自中国的痕迹。中国瓷器，为人类文化的进步所做出的重大贡献，是值得我们引以自豪的。三、陶瓷在现代化建设中的作用
陶瓷工业在现代化建设中具有很重要的地位。首先，陶瓷是人民日常生活中所不可缺少的日用品，几千年来一直是人类用以生活的主要餐具、茶具和容器。在人民生活水平日益提高的形势下，与人民生活密切相关的陶瓷制品必然面临对品质和数量提出更高要求的局面。另外，陶瓷又是制造美术陈设器皿的最耐久最富于装饰性的材料，陶瓷的坚致洁白、明润如玉、便于塑造、适于多种装饰手段、变化万千、丰富多彩是其它材料所无法替代的。尤其瓷器是我国的伟大发明，在国际上享有很高声誉，在对外交往中，瓷器常作为我国的传统礼品与各国交流，包括美术陈设瓷的日用陶瓷作为传统产品在我国外贸中占有一定的地位，故陶瓷工业在现代化建设中的地位是不可低估的。陶瓷又是一个原料来源丰富，传统技艺悠久，具有坚硬、耐用及一系列优良性质的材料，除日用陶瓷外，建筑工业中的砖、瓦、管道，以及卫生洁具等需要量很大，电力、电子工业中的陶瓷绝缘材料，化学工业中的耐腐蚀陶瓷设备，冶金工业中需用的大量耐火材料，以及其它工业需用的很多陶瓷材料等在陶瓷工业中的比例随着现代化建设的发展而日益增大。另外，农业的灌溉和农产品的加工也需要大量的陶瓷管道和设备用具。总之，陶瓷工业的产品已遍及到民用和工业用的各个方面，是现代化建设中不可忽视的一个产业。随着现代科学技术的飞速发展，对材料的要求更高更严，作为具有优良性能的特种陶瓷已得到了广泛应用。许多现代国防工业和尖端科学技术，如航空、航天、半导体、高频技术、高温材料和各种特种用途的新材料、新元件无不需要陶瓷材料。作为具有悠久历史的陶瓷，随着世界科学技术的日新月异，新兴的陶瓷材料必然会层出不穷，古老的陶瓷工业在新的形势下将再次产生飞跃，在现代工业中放射出更加灿烂的光芒。作为传统陶瓷，解放后取得了飞速发展，但目前在若干方面仍与世界先进水平有不少差距，我国陶瓷出口贸易额占世界陶瓷贸易总额的比例还很低。今后，我们要进一步开展陶瓷工艺技术的研究，利用现代的科学理论和分析化验设备研究总结我国陶瓷生产的经验，使这一具有民族特色的传统技艺得到进一步的提高和发扬。同时要加强陶瓷基础理论与应用研究，积极寻找新原料，研制新瓷种，改进造型与装饰设计，用系统工程的方法，提高产品品质，减少能源消耗，提高劳动生产率，扩大陶瓷的出口。另外，在提高陶瓷科学技术水平的同时，还要加强生产的科学管理，有效地进行生产控制与检测，加强陶瓷的科研与教学工作，深入总结和推广国际上以及本国的科研成果，大力培养新生的技术力量，这些都是摆在我们面前的繁重任务。我们教育战线上的广大师生，要努力学好陶瓷专业和交叉科学的基础理论，并深入到陶瓷工业的生产中去，立足于本国的现有生产实际，有计划有步骤的吸收外国先进技术，为使我国具有光辉历史的传统陶瓷工业在世界上再展宏图，作出自己的应有贡献。信息功能陶瓷：小型化 高频化 集成化
--------------------------------------------------------------------------------
3C融合对功能陶瓷提出挑战集计算机、通信、消费类电子于一体的数字3C产品近年来得到了快速发展，3C融合产品已成为今后重要的发展方向。据预测，3C融合将创造出一个高达4000亿美元的产业。3C产业的高速发展，极大地推动着电子基础产品和元器件的同步协调发展，也对电子元器件的基础材料———信息功能陶瓷提出了严峻的挑战，同时也提供了良好的发展机遇。
功能陶瓷是指以电、磁、光、声、热、力、化学和生物等信息的检测、转换、耦合、传输及存储等功能为主要特征的陶瓷材料，主要包括铁电、压电、介电、半导体、超导和磁性陶瓷等。功能陶瓷在信息的检测、转化、处理和存储显示中应用广泛，是信息技术中基础元器件的关键材料，对发展电子信息产业等许多高科技产业具有重要的战略意义。
功能陶瓷在小型化和便携式电子产品中占有十分重要的地位，世界各国元器件生产企业都在电子陶瓷及其元器件的新产品、新技术、新工艺、新材料、新设备方面投入巨资进行研究开发。高投入的研发使得电子陶瓷及元器件成为一个创新活跃、竞争激烈的领域，每年都有大量新型功能陶瓷材料及元器件问世。
近些年来，在国家诸多重点科研计划的支持和推动下，我国在功能陶瓷材料的科学研究与产业化方面有了很大发展，但总体来看，我国的电子信息产业，特别是一些附加价值高、技术含量高的新型电子信息产品和一些基础电子产品的生产水平与发达国家相比仍存在很大差距，不少高端产品在相当大的程度上被外资企业所控制。国外大公司如村田、松下、京都陶瓷、摩托罗拉等近年来长驱直入中国市场，目前已占据了国内片式元器件特别是高档片式元器件市场相当大的份额。我国信息产业正面临着产品升级换代的机遇和挑战。
近年来，随着电子信息技术的高速发展，以信息技术为应用领域的功能陶瓷成为新材料研究中十分活跃的领域。而其应用领域正在从传统的消费类电子产品转向数字化的信息产品，包括通信设备、计算机和数字化音视频设备等。数字技术对陶瓷元器件提出了一系列特殊的要求。为了满足这些要求，世界各国的大学、研究机构和企业都在新材料、新工艺、新产品方面投入巨资进行研究开发。
新型电子陶瓷材料发展趋势
新型电子陶瓷元器件及相关材料的发展趋势和方向主要体现在以下几个方面：
1.小型化与微型化
随着移动通信和卫星通信的迅速发展，对器件小型化、微型化的要求越来越迫切，而电子元器件特别是大量使用的以电子陶瓷材料为基础的各类无源元器件，是实现整机小型化、微型化的主要瓶颈。因此，小型化、微型化(包括片式化)是目前元器件研究开发的一个重要目标，市场需求也非常旺盛。以片式电容器为例，2004年多层陶瓷电容器(MLCC)的全球市场已达8000亿只，并且以每年20%的速度递增，表现出强劲的增长态势。从技术方面看，MLCC正向着微型化、介质薄层化、大容量、高可靠和电极贱金属化(低成本)的方向发展。片式元
件的尺寸已由1206和0805为主，发展为0603和0402，并进而向0201和01005发展；介质单层厚度由原来的10微米以上减小到5微米、3微米，甚至到1微米；介质层数也由几十层发展到几百层。同样，其他功能陶瓷元器件也正向着片式化和微型化方向发展，如多层压电陶瓷变压器、片式电感类器件、片式压敏电阻、片式多层热敏电阻等。这些片式化功能陶瓷元器件占据了当前电子陶瓷无源元器件的主要市场。从材料角度而言，实现小型化、微型化的基础在于提高陶瓷材料的性能和发展陶瓷纳米晶技术和相关工艺，因此，发展高性能功能陶瓷材料及其先进制备技术是功能陶瓷的重要研究课题。2.高频化与频率系列化
高频化是数字3C产品发展的必然趋势。以移动通信为例，以模拟信号为主要特征的第一代移动通信所用的频段在800MHz-900MHz之间，以数字信号为主要特征的第二代移动通信所用的频段则在900MHz和1.8GHz左右，目前正在研究的第三代移动通信系统的频率则在2GHz左右。
对各类电子元器件中的陶瓷材料来说，如何适应高的工作频率是一个严峻挑战。因此，寻找具有良好高频特性以及系列化工作频率的功能陶瓷材料，是目前新型电子元器件领域的研究热点，微波介质陶瓷材料及新型微波器件是其中重要的研究课题。微波介质陶瓷指适合于微波应用的低损耗、温度稳定的电介质陶瓷材料，广泛应用于微波谐振器、滤波器、移相器、微波电容器以及微波基板等，是移动通信、卫星通信、全球卫星定位系统(GPS)、蓝牙技术以及无线局域网(WLAN)等现代微波通信技术的关键材料。
自上世纪80年代初微波介质谐振器的实用化实现突破以来，已研究开发出了多种实用化微波介质陶瓷材料，从而大大促进了现代通信技术的发展与普及。寻求高介电常数、高品质因数、低频率温度系数仍然是当前微波介质陶瓷材料研究的重点。为适应通信终端设备小型化和便携化的发展需求，发展新型片式化微波器件，如片式滤波器、片式谐振器、片式天线等，已引起业界的广泛关注。
3.集成化与模块化
当前，手机和笔记本电脑进一步向便捷化、多功能化、全数字化和高集成化及低成本方向发展，极大地推动了电子元器件的片式化、小型化和低成本及器件组合化、功能集成化的发展进程。
以手机为例，目前每个手机中约有250个-300个无源电子元件，因此无源电子元件的小型化对手机产品的轻便化起决定性作用，这一需求极大地推动了无源电子陶瓷片式元件的小型化、集成化进程。为减小整机的尺寸，采用多元复合、集成化无源元件，提高安装密度，将是一种最有效的途径。因此，多层复合功能陶瓷及元器件正由分离式元件向复合化多元组件发展，并最终向无源器件的集成化趋势发展。
集成化功能陶瓷元器件是以低温共烧陶瓷(LTCC)为平台，采用多层陶瓷技术将电容、电感和电阻材料嵌入集成在低温共烧陶瓷基板中，形成无源集成陶瓷器件。
目前，基于LTCC技术的功能陶瓷集成器件已开始应用于移动通信终端设备中，如片式多层LC滤波器、片式微带滤波器、多层天线等已开始在手机中获得应用，而一些功能集成模块如收发前端模块、功率模块和蓝牙模块等也已开发成功，并将在3G手机中得到推广应用。
LTCC的多功能模块的巨大市场前景，使其成为众多企业竞争的焦点，很多国际著名的无源电子元器件的生产企业纷纷进入这一领域，如日本的村田、TDK、太阳诱电，美国的Johanson Technology公司等。目前多家公司都宣称已开发成功包括LTCC微带滤波器、多层天线、复用器、不平衡变压器以及射频前端开关模块、功放模块和蓝牙模块等在内的集成化无源元件和模块。这些器件应用领域广泛，包括各种制式的手机、蓝牙模块、GPS、数码相机、WLAN、汽车电子等，其中，手机的用量占据主要部分，约占80%以上。
国内在该领域还处于起步阶段，尚未形成产业规模。从技术角度而言，实现陶瓷集成的关键在于发展性能优异的低温共烧陶瓷材料以及先进的异质材料共烧技术，这已成为当前信息功能陶瓷领域重要的研究方向。
4.无铅化与环境协调性
近年来，随着环境保护和人类社会可持续发展的需求，研发新型环境友好的铁电压电陶瓷已成为发达国家致力研发的热点材料之一。2001年欧州议会通过了关于"电器和电子设备中限制有害物质"的法令，并定于2008年实施，其中被限制使用的物质就包括含铅的压电器件。
作为重要的功能材料，压电陶瓷在电子材料领域占据相当大的比重。近几年来，压电陶瓷在全球每年的销售量按15%左右的速度增长。
随着电子整机向数字化、高频化、多功能化和薄、轻、小、便携式的方向发展，压电陶瓷器件也在向片式化、多层化和微型化方向发展。近年来，包括多层压电变压器、多层压电驱动器、片式化压电频率器件、声表面波(SAM)器件、薄膜体声波滤波器等一些新型压电陶瓷器件不断被研制出来，并广泛应用于微机电系统和信息领域。目前所用的压电陶瓷材料大多是基于锆钛酸铅的含铅材料体系，发展非铅系的环境协调性的压电铁电陶瓷是一项紧迫且具有重大实用意义的课题。
由此可见，信息技术的发展向功能陶瓷材料提出了一系列严峻的挑战，同时也为功能陶瓷的研究和发展提供了前所未有的机遇。面向21世纪我国3C产业的高速发展，为建立具有自主知识产权的新型信息高技术产业体系，必须大力加强信息功能陶瓷及元器件的创新性研究和开发工作，整体提升我国3C产业的技术创新能力和国际竞争力。
揭秘特种陶瓷按化学组成有哪些种类？
--------------------------------------------------------------------------------
2007-4-3 16:21:59 中国瓷都科技在线
特种陶瓷是二十世纪发展起来的，在现代化生产和科学技术的推动和培育下，它们"繁殖"得非常快，尤其在近二、三十年，新品种层出不穷，令人眼花缭乱。按照化学组成划分有：①氧化物陶瓷：氧化铝、氧化锆、氧化镁、氧化钙、氧化铍、氧化锌、氧化钇、氧化钛、氧化钍、氧化铀等。
②氮化物陶瓷：氮化硅、氮化铝、氮化硼、氮化铀等。
③碳化物陶瓷：碳化硅、碳化硼、碳化铀等。
④硼化物陶瓷：硼化锆、硼化镧等。
⑤硅化物陶瓷：硅化钼等。
⑥氟化物陶瓷：氟化镁、氟化钙、氟化镧等。
硫化物陶瓷：硫化锌、硫化铈等。还有砷化物陶瓷，硒化物陶瓷，碲化物陶瓷等。
除了主要由一种化合物构成的单相陶瓷外，还有由两种或两种以上的化合物构成的复合陶瓷。例如，由氧化铝和氧化镁结合而成的镁铝尖晶石陶瓷，由氮化硅和氧化铝结合而成的氧氮化硅铝陶瓷，由氧化铬、氧化镧和氧化钙结合而成的铬酸镧钙陶瓷，由氧化锆、氧化钛、氧化铅、氧化镧结合而成的锆钛酸铅镧（PLZT）陶瓷等等。此外，有一大类在陶瓷中添加了金属而生成的金属陶瓷，例如氧化物基金属陶瓷，碳化物基金属陶瓷，硼化物基金属陶瓷等，也是现代陶瓷中的重要品种上。近年来，为了改善陶瓷的脆性，在陶瓷基体中添加了金属纤维和无机纤维，这样构成的纤维补强陶瓷复合材料，是陶瓷家族中最年轻但却是最有发展前途的一个分支。
人们为了生产、研究和学习上的方便，有时不按化学组成，而根据陶瓷的性能，把它们分为高强度陶瓷，高温陶瓷，高韧性陶瓷，铁电陶瓷，压电陶瓷，电解质陶瓷，半导体陶瓷，电介质陶瓷，光学陶瓷（即透明陶瓷），磁性瓷，耐酸陶瓷和生物陶瓷等等。
特种陶瓷成形方法及结合剂的选择
--------------------------------------------------------------------------------
2007-4-3 16:21:06 中国瓷都科技在线
1、成形方法与结合剂的选择特种陶瓷成形方法有很多种，生产中应根据制品的形状选择成形方法，而不同的成形方法需选用的结合剂不同。常见陶瓷成形方法、结合剂种类及用量如下
所示：
特种陶瓷成形方法、结合剂种类和用量
成形方法 结合剂举例 <结合剂用量（质量％）
千压法 聚乙烯醇缩丁醛等 1~5
浇注法 丙烯基树脂类 1~3
挤压法 甲基纤维素等 5~15
注射法 聚丙烯等 10~25
等静压法 聚羧酸铵等 0~3
结合剂可分为润滑剂、增塑剂、分散剂、表面活性剂（具有分散剂和润滑功能）等，为满足成形需要，通常采用多种有机材料的组合。选择结合剂，要考虑以下因素：
l）结合剂能被粉料润湿是必要条件。当粉料的临界表面张力（yoc）或表面自由能（yos）比结合剂的表面张力（yoc）大时，才能很好地润湿。
2）好的结合剂易于被粉料充分润湿，且内聚力大。当结合剂被粉料润湿时，在相互分子间发生引力作用，结合剂与粉料间发生红结合（一次结合），同时，在结合剂分子内，由于取向、诱导、分散效果而产生内聚力（二次结合）。虽然水也能把杨料充分润湿，但水易挥发，分子量较小，内聚力小，不是好的结合剂。按各种有机材料内聚力大小顺序，用基表示可排列如下：
一CONH一＞－CONH2＞一COOH＞一OH＞－NO2＞－COOC2H5＞一COOCH5＞－CHO＞＝CO＞－CH3＞＝ CH2＞－CH2
3）结合剂的分子量大小要适中。要想充分润湿，希望分子量小，但内聚力弱。随着分子量增大，结合能力增强。但当分子量过大时，围内聚力过大而不易被润湿，且易使坯体产生变形。为了帮助分子内的链段运动，此时要适当加入增塑剂，在其容易润湿的同时，使结合剂更加柔软，便于成形。
4）为保证产品质量，还需要防止从结合剂、原材料和配制工序混人杂质，使产品产生有害的缺陷。
在原料配制中，用粉碎、混合等机械方法和结合剂、分散剂配合，达到分散，尽可能不含有凝聚粒子。结合剂受到种类及其分子量，粒子表面的性质和溶剂的溶解性等影响，吸附在原料粒子表面上，通过立体稳 定化效果，起到防止粉末原料凝聚的作用。在成形工序中，结合剂给原料以可塑性，具有保水功能，提高成形体强度和施工作业性。一般来说，结合剂由于妨碍陶瓷的烧结，应在脱脂工序通过加热使其分解挥发掉。因此，要选用能够易于飞散除去以及不含有害无机盐和金属离子的有机材料，才能确保产品质量。
2、陶瓷注射成形和成形用结合剂
氮化硅由于具有高强度、高耐磨性、低密度（轻量化）、耐热化、耐腐蚀性等优良性能，所以适用于制造涡轮加料机叶轮、摇臂式烧嘴、辅助燃烧室等汽车用陶瓷部件。这些部件要求复杂的形状、高精度尺寸和高可靠性。不允许有内在缺陷（裂纹、气孔、异物等）和表面缺陷。
满足这些质量要求的成形技术之一，有陶瓷注射成形法（高压）。其工艺流程如下：
成形工艺中，不能产生由成形材料的流动性、金属模型温度等引起的沟线和由成形条件引起的穴孔等缺陷；在脱脂工艺中，不使其产生由有机材料组成和热分解速度引起的脱脂裂纹。有机材料的选定也得满足这些质量要求。
一般来说，陶瓷注射成形使用的有机材料由结合剂、助剂、可塑剂构成，结合剂可使用聚丙烯（PP）、无规则聚丙烯（APP）、聚乙烯（PE）、乙烯一醋酸乙烯共聚体（EVA）、聚苯乙烯（PS）、丙烯酸系树脂等。其中PE具有优异的成形性；EVA与其他树脂的相溶性好，流动性、成形性也好；APP具有与其他树脂相溶性好、富于流动性和脱脂性的特征；PS流动性好。助剂有蜡石石蜡、微晶石蜡、变性石蜡、天然石蜡、硬脂酸、配合剂等。成形材料的流动性可以使用高式流动点测定器和熔化分度器进行评价。当脱脂具有结合剂的含量多 时，则脱脂性有降低的倾向，助剂的石蜡多者，脱脂性好。如果有机材料在特定的温度区域不能全部飞散掉，就会影响陶瓷的烧结，因此，需要考虑热分解特性，加以选择。
陶瓷注射成形使用的有机材料应选择使得成形材料的流动性和成形体的脱脂性两个特性达到最佳化。
3、陶瓷挤压成形和成形用结合剂
堇青石由于具有耐热性、耐腐蚀性、多孔质性、低热膨胀性等优良材料特性，所以广泛用作汽车尾气净化催化剂用载体。堇青石蜂窝状物利用原料粒子的取向，产生出蜂窝状结构体的低热膨胀，可用挤压成形法来制造。
根据堇青石分子组成（2MgO?2Al2O3?5SiO2），原料可选用滑石、高岭土和氧化铝。成形用坯土从口盖里面的供给孔进入口盖内，经过细分后，向薄壁扩展，再结合，由此求得延伸性和结合性好的质量。另外，作为挤压成形后的蜂窝状体，为了保持形状，坯土的屈服值高者好，也就是说，选择结合剂应使坯土的流动性和自守性两个性能达到最佳化。
原料粉末、结合剂、助剂（润滑剂、界面活性剂等）及水经机械混练后，用螺杆挤压机连续式挤压或用油压柱塞式挤压机挤压成形。一般来说，挤压成形使用的结合剂只要用低浓度水溶液，便可显示出高粘性的结合性能。常用的有甲基纤维素（MC）、羧甲基纤维素（CMC）、聚氧乙烯（PEO）、聚乙烯醇（PVA）、羟乙基纤维素（HEC）等。MC能很好溶于水中，当加热时很快胶化。CMC能很好溶于水中，分散性、稳定性也高。PVA 广泛地用于各种成形。润滑剂可减少粉体间的磨擦，界面活性剂可提高原料粉末与水的润湿性。
缺乏可塑性，具有膨胀特性的坯土使挤压不够光滑，表面缺陷增加。因此，对结合剂的性能应有评价指标。评价还土的可塑性方法，有施加扭曲、压缩、拉伸等应力，求出应力与变形之间的关系，用毛细管流变计的方法、粘弹性的方法等。用这种方法可以评价坯土的自守性和流动性。在用粘弹性的方法评价时，可得出结合剂配合量增加到一定程度时，自守性和流动性均会增加的结果。也就是说，结合剂配合量的增加有助于原料的可塑性增加。
有机材料是特种陶瓷的主要结合剂，合理选用这些有机材料是保证产品质量的关键。在生产中，应根据粉料的特性、制品的形状、成形方法综合进行选择。
陶瓷球珠在中性笔头中的运用
--------------------------------------------------------------------------------
2007-3-27 10:22:16 中国瓷都科技在线
在制笔行业十一．五规划中，提出了科技创新，带动我国的制笔技术的发展，实现制笔强国的梦想，其中陶瓷球珠的研发、应用也是行业十一．五的重要任务；而在整个制笔行业中，关键的技术问题主要是笔头与墨水；目前，笔头和墨水主要还依赖于进口，笔头的质量好坏一方面是笔头的材料和加工技术，另一方面球珠材料也起的至关重要的作用，尤其是中性笔；由于中性油墨是偏碱或酸性物质，在书写和存放期间，对笔头和球珠有着较强的腐蚀性，降低了笔头的磨损和使用周期，使得书写距离短，出现断线、掉珠等现象，使得笔的质量受到很大影响，这个问题也是国内外行业内技术瓶颈问题。
在上个世纪七十年代末，中性笔面市初期，就提出球珠的材料问题，一致认为陶瓷材料的耐腐蚀性可以满足要求，是笔珠的最佳材料，针对氧化铝陶瓷材料进行了系统的研究探索，但是，当时由于材料和成型问题无法解决，最终选择了碳化钨材料，耐腐蚀性的问题一直没有很好地解决；随着科技的发展，氧化锆陶瓷材料也逐步成熟，在国内、国外又一次兴起研发陶瓷球珠的热潮，以日本、德国为代表，首先在水性圆珠笔中使用，达到了良好的效果：而在中性笔中使用时，由于油墨的粘度增加，陶瓷球珠的带墨量较小，书写时出现打滑、断线现象，不能满足市场的需求。
河北勇龙邦大新材料有限公司在清华大学新型陶瓷与工艺国家重点实验室的支持下，组织技术人员，深入研究了球珠在书写过程中的原理和要求，选用进口氧化锆陶瓷粉体为原料，通过陶瓷胶态注射成型工艺制备而成，原料配方和生产工艺均按照制笔所用球珠的要求进行制作，使得球珠材料的强度、致密性、表面的空隙度等技术指标达到了制笔球珠的要求，通过球珠表面改性技术，增强球珠表面的带墨能力，改善了书写效果。
一、陶瓷球珠的技术指标
项目名称 技术指标
直径公差 ≤1um
维氏硬度 ≥1500HV
表面粗糙度 ≤0．012um
圆度公差 ≤0．3um
二、陶瓷球珠的优势(与碳化钨球珠)
1、耐腐蚀、耐磨性提高：在强酸、强碱中实验氧化锆球珠优于碳化钨球珠。
2、与笔头磨损降低：氧化锆晶体粒径比碳化钨小10倍以上，减小了与笔头的摩擦力，降低了与笔头的磨损，增加了划线长度。
3、与墨水的浸润角减小：通过对陶瓷球珠表面改性后，侵润角减少了6．1度，提高了陶瓷球珠的带墨能力。
4、改善书写手感：
三、陶瓷球珠的运用
利用陶瓷球珠分别在铅黄铜笔头(0．5mm)、镍白铜(0．5mm)、不锈钢半针管(0．5mm)、全针管(0．4、0．5)和弹簧笔头(0．5、0．7)，以及全自动铅笔(1．Omm)方面进行使用，通过上海制笔研究所三中心检测，达到和超过了国家标准，尤其在铅黄铜0．5中性笔芯检测，划线距离超过了800米，书写手感也有明显改善，为提高制笔质量、降低成本方面提供了保证。
好笔从头开始，笔头靠球珠带。希望通过提高球珠的质量，提升我国制笔技术的发展。
日用陶瓷新品：活瓷
--------------------------------------------------------------------------------
2007-3-27 10:19:58 中国瓷都科技在线
据了解，活瓷是由20多种矿物元素、氧化金属和陶瓷原料调配烧成的，是远红外线转换材料的最佳材质。活瓷所释放的远红外线功能可将大的水分子变成小分子水，提高人体对水的吸收，增强免疫力。活瓷不仅能让酒及各种饮料瞬间变得美味，也让食物保存的更久，更可活化人体内的细胞。还可排除体内的毒素和重金属，促进血液循环、帮助新陈代谢、养颜美容，使人不易老化、改善过敏性皮肤、降低高血压、消除酸痛疲劳。
经过活瓷处理的水对食物有保鲜及抑制菌类繁殖的功能，还可消除冰箱及鞋内的异味等功能。目前，有许多瓷器厂家还推出了活瓷盆景，它不仅可以改善环境磁场，净化空气及阻隔电磁波，而且可以提升住宅环境能量，调节屋内空气湿度。目前活瓷釉还被制成了小的装饰配件，佩戴在身上不但美观、保健，还可以美容。
说到活瓷，听说过的人也许只晓得它只不过是对健康有促进作用。殊不知，添加稀有元素的活瓷不仅对于品茗喝茶、饮水健康具有实实在在的保健效果，而且还具有能优化水质，使普通白酒及黄酒变陈酿，增加食物美味的功能。
当然，它神奇到还能为玻璃缸养观赏鱼、阳台花草种植、家居装饰带来意想不到的功用和装饰效果。
基础化工原料--氧化锌在陶瓷业中的应用
--------------------------------------------------------------------------------
2007-3-27 10:19:28 中国瓷都科技在线
氧化锌又名锌白，一般为白色粉末，无臭无味，高温煅烧后呈现淡黄色，熔点为1975℃。
氧化锌是一种重要的陶瓷化工熔剂原料，特别在建筑陶瓷墙地砖釉料与低温瓷釉料用量较多。在艺术陶瓷釉料中也广泛使用。氧化锌在釉中的作用与用途：氧化锌在釉中有较强的助熔作用，能够降低釉的膨胀系数，提高产品的热稳定性，同时能增加釉面的光泽与白度，提高釉的弹性。在扩大熔融范围的同时能够增加釉色的光彩。不过在含有铬的黑釉中不宜使用。
概括地讲氧化锌主要用于以下几个方面。
一、用作熔剂：氧化锌在低温熔块釉中作为熔剂使用时，一般用量在５％～１０％之间，在低温生料釉中用量普通为５％左右。
二、用作乳浊剂：在含有Ａｌ２Ｏ３较高的釉料中加入氧化锌，可提高釉面的乳浊性。因为氧化锌能与Ａｌ２Ｏ３生成锌尖晶石ＺｎＯ?Ａｌ２Ｏ３晶体。在含锌乳浊釉中，Ａｌ２Ｏ３能够提高釉面的白度和乳浊度。ＳｉＯ２则可以提高釉面的光泽。
三、用作结晶剂：在艺术釉结晶釉中，氧化锌是不可缺少的结晶剂，在熔釉急冷却时，就形成为较大的晶体花纹，非常漂亮。在结晶釉中、氧化锌的用量高达２０～３０％。
四、用以制作钴天蓝釉：氧化锌在钴天蓝釉中是非常重要的助熔剂，它能够使氧化钴在釉中形成美丽的天蓝色。
五、用作陶瓷颜料：由于具有较强的助熔作用，氧化锌可以作为陶瓷颜料的助熔剂，矿化剂及釉料载体。氧化锌在使用中也应该注意以下几点：
１、在使用前须经过高温煅烧，煅烧温度在１２００℃左右。如果不煅烧直接加入生釉中，将会影响釉料的工艺性能。在加入熔块料中则无需煅烧。
２、氧化锌在釉料中用量过大将会影响釉面光泽。
３、氧化锌对某些色釉有不佳影响，尤其是铬釉。
除了上面提到的作用外，最近佛山部分陶瓷企业通过长期研究发现，氧化锌还在减少陶瓷地砖的渗水率方面有特效。我们知道，抛光砖虽然外表非常漂亮，但由于砖胚经过抛光机高强度抛光后，抛光砖表面会出现大量肉眼不能看到的缝隙（这是跟使用的陶瓷釉料配方有关系），这正是渗水率形成的原因。因此，部分企业研究出在陶瓷釉料配方中采用1000目左右的氧化锌粉末，由于颗粒尺寸的细微化，比表面急剧增加，使得抛光砖表面产生了表面效应，小尺寸效应和宏观量子隧道效应等一系列新异的物理、化学特性，渗水率大幅度降低。当然，目数越高，氧化锌的价格越高，所带来的生产成本越高。但是不可否认，这些大型陶瓷集团正利用这项技术将公司的产品与其他的产品档次大大拉开，取得更多的利润。下一步，纳米级的氧化锌产品将是他们的研究方向。
陶瓷电热圈发热原理
--------------------------------------------------------------------------------
2007-3-27 10:15:30 中国瓷都科技在线
耐高温陶瓷电热圈采用的不是一般云母挠线方式制作，而是采用陶瓷条穿丝方式，因此该产品的功率比普通的要高0.5~1.5倍。发热体为进口圆丝陶挠成弹簧状穿入陶瓷条圈成,外罩采用日本产不锈钢,中间采用高温隔热保温棉（硅酸铝纤维板）防止温度外泄。陶瓷条是高频陶瓷具有传热快、坚硬不易碎、高温不变形不易老化等特点。
产品主要特点
1、传热快,发热均匀、工作稳定。
2、温度不外泄、可节省电能，外罩用手触摸不烫手，工作安全。
3、产品的功率高，采用陶瓷条穿丝方式功率比普通的要高0.5~1.5倍
4、欧美耐高温发热丝，具有散热快，发热均匀，高温稳定等特点，可长时间在600－800℃使用。
5、产品寿命长，由于原材料在高温下老化比较慢因此产品寿命长。
6、符合国家GB各项技术要求。功率偏差＋5%∽－10%。
7、电气强度：经电压1500v/50Hz正弦交流电压试验，经1MIN无击穿现象。
光学显微镜在陶瓷研究和生产中的应用
--------------------------------------------------------------------------------
2007-3-27 10:08:34 中国瓷都科技在线
光学显微镜包括偏光显微镜，反光显微镜和高温显微镜，偏光显微镜是利用直线偏光来研究透明矿物，天然岩石和硅酸盐工艺制品（如陶瓷，水泥，玻璃，耐火材料，釉料等）的光学特性，显微结构等的重要光学仪器，反光显微镜是利用试样的光洁表面对光线的反射来研究材料显微特征的一种装置，高温显微镜用于观察样品在加热过程中的高温形貌特征及变化规律，利用光学显微镜可以研究陶瓷原料中的矿物种类，结晶习性与形态，矿物晶粒大小以及粉磨后原料颗粒的大小，形态及均匀程度，可以观察釉料的颗粒大小，形状及确定晶体或矿物的种类，陶瓷是由不同的晶相，玻璃相，气相等组成的复合体，它的显微结构特征受到陶瓷的化学成分，晶体结构及工艺过程等因素的影响，显微结构中包括了主晶相的含量，形态，大小，主晶相间的排列关系，主晶相与非主晶相的相互关系，晶相与其它矿物间的关系等等。
制瓷者说
--------------------------------------------------------------------------------
2007-3-27 9:55:34 中国瓷都科技在线
陶瓷是景德镇风光的内核，始自汉代，这里有二干多年陶瓷生产的悠久历史，其所产瓷器素有“白如玉、薄如纸、明如镜、声如磬”的美称。尤以陶瓷“三古”风光甲于天下，组成陶瓷三古的古矿、古窑、古作坊风光为当今世界所独有，使人踏足瓷都有如入制瓷历史长河的意境。
景德镇古窑陶瓷坊位于瓷都的“风水宝地”——枫树山蟠龙岗风景区。四周青山环绕，树木葱郁，环境雅静。是景德镇市集古陶瓷、古建筑、古工艺为一体的国家级文博旅游景点。
坊内错落有致的分布着古制瓷作坊、古镇窑、陶人画坊。在作坊里可见到“手随泥走，泥随手变”，巧夺天工的拉坯成型；在镇窑里，可看到神奇的松柴烧瓷技艺，从中领略到景德镇古代手工制瓷的魅力。 在古窑，我们看到了练泥、拉坯、印坯、利坯、晒坯、刻花、施釉、烧窑、彩绘、釉色变化等，这里的陶瓷工匠给我们一一作了介绍。
练泥：从矿区采取瓷石，经水碓春细，淘洗，除去杂质，沉淀后制成砖状的泥块。然后再用水调和泥块，去掉渣质，用双手搓揉，或用脚踩踏，把泥团中的空气挤压出来，并使泥中的水分均匀。
拉坯：将泥团摔掷在辘轳车的转盘中心，随手法的屈伸收放拉制出坯体的大致模样。
印坯：印模的外形是按坯体内形弧线旋削而成的，将晾至半干的坯覆在模种上，均匀按拍坯体外壁，然后脱模。
利坯：将坯覆放于辘轳车的利桶上，转动车盘，用刀旋削，使坯体厚度适当，表里光洁，这是一道技术要求很高的工序。
晒坯：将加工成型后的坯摆放在木架上晾晒。
刻花：用竹、骨或铁制的刀具在已干的坯体上刻画出花纹。
施釉：普通圆器采用醮釉或荡釉。琢器或大型圆器用吹釉。
烧窑：时间过程约一昼夜，温度在1300度左右。先砌窑门，点火烧窑，燃料是松柴，把椿工技术指导，测看火候，掌握窑温变化，决定停火时间。
彩绘：釉上彩如五彩、粉彩等，是在已烧成瓷的釉面上描绘纹样、填彩，再入红炉以低温烧烘，温度约700—800度。此外，烧窑前即在坯体素胎上绘画，如青花、釉里红等，则称为釉下彩，其特点是彩在高温釉下，永不退色。
釉色变化：瓷器的彩绘与一般绘画不同。因为画工在坯体素胎上施釉和作画时所见的颜料色，在经过高温烧制和烘烤后会发生很大变化。看到一件件颜色暗淡、貌不惊人的半成品，经过炉火的烧炼竟会呈现出如此绚丽夺目的色彩，这本身是奇妙的；而与此同时也便可以得知，为瓷器作画是需要怎样的特殊经验和想象力了。
古窑里的老工匠还告诉我们，现在景德镇的陶瓷工艺已经电气化了，考虑到环境保护、降低制作成本和提高成功率等多方面因素，不论是仿古瓷类、艺术瓷类，还是日用瓷类的瓷器都在电脑的控制之下，用汽窑烧制，原先的用柴窑制作陶瓷时的工序远不止这些，有72道之多呢……
陶瓷物语
--------------------------------------------------------------------------------
2007-3-27 9:53:31 中国瓷都科技在线
陶是瓷的源，瓷是陶的流，源远流长的陶瓷，是古代华夏文明的起点。
陶土经500至600度的火焰烧成陶器，陶离土地近，陶罐一般为盛水器，实用又纯朴。瓷土经1200至1300度的窑火烧成瓷，瓷瓶大多供赏花用，漂亮飘逸。
陶的属性更多地带有男性的阳刚之气，瓷的属性更多地带有女性的阴柔之美。陶与瓷的结合，精与神的交融，便有了千古佳话，精彩喜剧。
陶是属于词的，词是伴着音乐吟唱出来的，一件四五千年前马家窑的舞蹈文彩陶钵，是陶器里最美的舞蹈精灵；瓷是属于诗的，诗是伴着绘画跳荡起来的，一件法门寺出土的秘色釉青瓷碗，也盛满了瓷器里最神奇的故事。中国不朽的唱词是《风?雅?颂》，中国不朽的诗歌是唐诗。陶一般的《诗经》，唐秘色瓷一般的唐诗，是汉族象形文字里最美的陶瓷之声。
喜欢陶的人更多的是创造美的艺术家，陶里面，他们寻到了艺术创造的灵魂；喜欢瓷的人更多的是欣赏美的艺术家，瓷里面他们听到了艺术律动的魂魄。
陶孕育了瓷，瓷生长于陶，古代中国的陶器就是随瓷器飘洋过海，传播华夏文明，扬名世界的。
具有男子属性的陶器最早爱袒露赤裸红色、橙色、白色、灰色、黑色的肌体，它最爱穿接近大自然的青釉之衣，永远暗示着它与自然界的亲密关系。陶器里面，最迷人的是唐三彩，古人常说唐朝女子“以肥为美”。实际上那种健壮的美，更接近男人的端庄之美、浑厚之美。
所以，唐朝的美，本质上属于陶的美。唐朝所有的艺术只要有一尊唐三彩，就会把唐朝所有的美都凸出来了。
具有女子属性的瓷器最早也爱披青釉之纱，如东汉的青瓷，当陶器被唐三彩穷尽绚丽辉煌之后，便悄然隐退让位于瓷器。中国古瓷最闪亮登场实际上已到了北宋。北宋的五大名窑里的汝窑瓷器卷伏着东方女性最迷人最含蓄的静态美，那种淡雅极致的青色，悠悠闪出女性般的光辉。再说一个“汝”，本身就说明女人似水。
所以，宋朝的美，本质上是属于瓷的。宋朝所有美感，只要有一件汝窑碗，就可以把宋朝所有的美都凹括进去了。
宋朝五大名窑之后，青花开始在元朝登场，犹如民间村姑从乡村选美被选进皇宫。明清宫廷里后来出现的红釉、黄釉、蓝釉、五彩、粉彩瓷器等全都带有女性美的特征。因为深宫之女特别有时间打扮，皇上就命督瓷官唐英等烧制了一批又一批适合宫廷皇后、妃子、贵人们喜欢的美丽瓷器取悦她们。到了明清宫廷，瓷器的女性化的美被完全形象化了，被耀艳、张扬着，飘逸出高墙深锁的宫外。最典型的例子就是康熙（豇豆红釉）美人醉柳叶瓶，那娇小又站立不稳的外形，犹如着三寸金莲的踏着碎步婷婷玉立的美人。
所以，还可以说，一件康熙美人醉柳叶瓶，把女性化的瓷器的美发展到了极致。明清官窑瓷除了王公贵族最偏爱外就是从古到今的商人了。因为在商人眼里，瓷器与美人一样，除了是艺术品之外，更是保值增值商品，这就是中国瓷器发展到清末年间最大的悲哀了。
从陶器到瓷器，工艺是进化了，艺术却退化了，情感是斑斓了，气质却弱化了。因为陶器更接近自然，依然不失土地之气，而瓷器想靠近天空，却变得高贵而精致，尤其是薄胎瓷，犹如红颜薄命之女子，一碰就碎。
从陶器到瓷器，男性的粗犷、男性的阳刚之气消磨了，取而代之的是女性的细腻，女性的完美。古代中国文明史发展到清朝，连男人都要留着长辫，这也印证了从陶器到瓷器发展的那种悲哀、那种凄美、那种凄迷、那种凄厉……一件汉朝的釉陶，男人的伟大与朴实、雄浑与胆略、粗犷与梦想、辉煌与平淡都蕴含在其中了。一件清朝的彩瓷，女人的慈怀与卑贱、坚韧与脆弱、清纯与艳丽、多情与妒气都蕴含在其中了。
从陶器到瓷器，作为地球上的人类，到底获得了什么？失落了什么？退化了什么？进化了什么？这是很值得人们深思的。为此，“以陶的精神烧荒”，这是一句诗，更是一声呐喊、一阵鼓声，时时提醒我们要返朴归真，真正回到绿色的精神心态、环保的精神家园。
先看山是山，后看山不是山，再看山又是山。这是看山人的三种境界，同样，先看陶瓷是陶瓷，后看陶瓷不是陶瓷，再看陶瓷又是陶瓷，这也是陶瓷收藏家分别面对陶瓷艺术品的三种境界，第一种境界很多很多人仍在徘徊；第二种境界，很少很少人正在跋涉；第三种境界，极少极少人梦想攀登。
在艺术梦境里，陶瓷是很庄严的；在现实生活，陶瓷是很平凡的。庄严与平凡是山峰又是河流，可以是沧海又是桑田，是会互相演变的。文明史里有了陶器与瓷器的情结，这个世界便变得气象万千了。
欣赏陶瓷，要欣赏出品位，赏玩出精神，这才是真正的陶瓷鉴赏家、陶瓷艺术家，而不是陶瓷商人、陶瓷鉴定匠。
陶卷伏着暴风雷电；瓷卷伏着风花雪月，真正的陶瓷人生是很苍茫、很孤寂、很内省的，这也许就是陶瓷隐匿着的真谛。
金属陶瓷在推广应用中的几个限制因素
--------------------------------------------------------------------------------
2007-3-20 15:54:10 中国瓷都科技在线?
金属陶瓷的成分为何必须如此复杂，具有那么多种组成元素？原因非常明显，是由于过去应用试凑法寻求具体的应用解决方案，而不是依据有效的科学原理。山特维克可乐满在2O世纪80年代中就决定开始分析金属陶瓷中各种成分所起的作用，之后对各种成分进行组合，研制新牌号金属陶瓷材料。与此同时，在制造工艺开发方面，也投入了大量的人力、物力与财力。因此，该公司在各成分功能与刀具材料的工艺研究方面具有极深的造诣。
?
早期金属陶瓷的成分通常包含诸如Ti、Ta、V、Nb、Mo、W、C、N、Ni与Lo等元素，这些金属陶瓷通常是特殊解决方案。在此方案中，总是同时对材料与工艺两个方面进行综合研究，直到二者组合达到符合要求的程度时为主。我们的最新一代牌号金属陶瓷，主要成分为Ti、W、C、N与Lo等，研制中没有采用传统的解决方法，而是对需要的金属成分种类、成分含量以及最重要的工艺编制等方面进行综合研究的基础上研制出的。
?
掌握烧结工艺是制造硬质合金的基本条件，据此，我们制定出正确方向，投入了大量的人力、物力与财力，对硬质合金进行定义与控制——力求完全分析透彻，不允许存在任何的疏漏之处。在研制金属陶瓷的同时，山特维克公司的研究与外发部门研制出适用于钢材机加工的GC4000牌号碳化钨/钴硬质合金。烧结工艺也是研制成功的基本因素。两种硬质含金材料在材料、工艺与性质方面已逐渐相互接近。这种产品实现了二者的完美结合。
?
最新成果
?
尽管表面上看起来金属陶瓷的成分要比传统硬质合金更为复杂，但是它作为一种刀具材料，具有特定的性能，在用于精加工时具有许多优点。其一是好切削刃均匀磨损时，切削刃有再磨锐效应；其二是化学性能稳定性；另外，刀片上无浸润效应与刀具其他部分材料向切削转移可以忽略入计。最近进行的一项研究的最直接成果是采用了最新一代牌号的金属陶瓷牌号。在这种材料中，Co用作金属粘贴物，取代了Ni与Co混合物。除了无污染外，还具有许多从传统硬质合金上借鉴来的优点。
?
这种新研制出的牌号主要在下列方面有了较大的改进：
?
更高的加工安全性
?
应用领域更广阔
?
保持表面光洁度与精度的能力更强。
?
间歇加工能力加强
?
这种材料的性能得到提高，主要是通过改善下列方面实现的：抗塑性变形与韧性之间的平衡；更精细更耐久的切削刃线；抗热胀冷缩破裂性能等。在过上，金属陶瓷给人们的印象不好，主要是由于在机加工过程易突然断裂，但是，现在通过提高韧性可以尽量减少这种危险，提高了安全性。过去为解决这个问题，一些供应商研制出耐磨性极强但韧性较差的牌号和韧性极好但性能较差的牌号。介于这两种材料之间的牌号即使有也不多。这些都不是能够真正解决问题的现代最佳解决方案。
?
许多精加中中仅包含连续切削，可以使用金属陶瓷刀具。但是，实践中许多类型的精加工中都包含间歇切削。对于金属陶烧来说，该领域也不再是一个真中地带。事实上，金属陶瓷也经常被视为是解决这些问题的一种方法。GC1525是一种经过PVD涂层的牌号，之所以涂层，是因为PVD涂层的研制成功对于金属陶瓷的推广应用具有极大的推动作用。
?
为什么会产生涂层金属陶瓷牌号？
?
由于通过涂层，可以增强对片的耐磨性与抗塑性变形能力，因此使制造出韧性较好的金属陶瓷成为一种可能。通过增加涂层，可以制造出切削速度高于160Sfm的韧性较好的现代金属陶瓷刀片。而且，从材料学角度分析，刀片基体与涂层材料能够结合是一种非常理想的方式。但是，为保证加工出最佳的、极高的表面质量，非涂层切削刃仍是一种最佳选择。
?
在金属陶瓷与碳化钨硬质合金牌号之间进行选择仍是最主要的并且有时会存在一定的特有矛盾类型(冲突特征化)的问题——金属陶瓷仍然是较适合进行精加工的刀片材料，尤其适用于可以充分发挥其保持极小尺寸与最佳表面质量方面的应用环境中。上述两个条件仍然是选择两种刀具材料所考虑的关键因素。
?
注意负载因素
?
尽管现在金属陶瓷的应用领域已相当广泛，并已使用的安全性也较高，但是切削对负载仍然是一个存在疑惑的问题。特别是与切削深度数倍于进给率，产生的负载较大时，应特别注意。在这种情况下，切屑截面积大小是决定是否选择金属陶瓷刀片的主要因素。
?
对于切削深度小的加工，负载出现问题的可能性更大，也可以应用较高的进给率，保持较高的生产率。工件材料不同，产生的负载也有所不同，低碳钢与高合金钢之间的差别相当大。当用于加工较软的、长切屑与易变形的钢材时，金属陶瓷刀片性能表现最好。但是，金属陶瓷也可以应用于加工铸铁与不锈钢。加工复合型工件时，金属陶瓷刀片已经过实践证明，具有多种优点。复合型工件是指软钢焊接到不锈钢上需要进行车削的工件。
?
在间歇加工与包含仿形切削的加工类型中，切削深度较大，通过减小进给率对以很好地完成加工。使用金属陶瓷刀片精加工之前在粗加工时就要考虑到精加工，例如，留下较少量的加工余量，从而限制精加工的切削深度，这样可以以提高加工质量。
?
刀片槽形对于刀具材料发挥正常功能具有重要的作用，同时对于机加工的安全性与刀具的使用寿命也具有重要影响。刀片槽形的不同，其强度也大为不同，同一种牌号材料，一种槽形与另一种槽形的变化引起性能差异要大于同一种槽形时牌号变化引起的性能差异。目前，金属陶瓷刀片大多数都是正前角，强度较小。
?
目前对于修光刃槽型刀片的安全性与生产率进行了专门的研究开发。对于这种型号的刀片，刀尖半径经过修正，切削刀强度相对较大，使用时能够大大增加进给率，也可以提高表面质量。从而，实现了不同金属陶瓷牌号之间的完美结合。
?
现代金属陶瓷刀片应用方法要点
?
金属陶瓷是一种适用于精加工的刀具材料，其中尺寸精度与表面粗糙度保持稳定是主要要求条件。
?
金属陶瓷主要应用于诸如低碳钢等软钢加工，长比屑，而已趋于研制组合刀刃用来加工铸铁与不锈钢。
?
切屑负载是金属陶瓷刀片应用的一种限制因素，表现为工件的切削深度与进给率之间的关系。
?
为获得最佳的生产率与安全性，进给率应尽可能加大，切削深度应尽可能最小。
?
进行粗加工或半精加工时，留下最小的切削余量，为精加工作准备。
?
选择适当的强度最大的刀片，不会产生振动，而且刀片形状、刀尖半径与糟形都要适当。
?
考虑把金属陶瓷刀片应用于包含间歇切削的加厂类型。目前的应用领域已相当广泛。
?
修光刀刀片应当始终看作是用于精加工的刀片类型。在使用这种刀片进行加工时，进给率可以加倍，仍然可以得到同样的表面质量。同时对于长切屑材料，这种对片强度较大而且断屑性能良好。
?
金属陶瓷的使用历史
?
金属陶瓷长期以来给人们的印象是容易造成突发、不可预测的刀片故障，正因为如此，推广应用一直不太顺利。供应商的广告宣传经常是前后矛盾，一部分说明只能适用于精车削加工，另一部分又说明用途广泛，可以适用半精加工。而且，金属陶瓷刀具广泛应用于铣削加工——较为成功地适用于硬质工件材料加工。这样看来，各种全属陶瓷刀具应用的加工领域的划分没有明确的界限。
?
造成这种概念性模糊的一个直接性原因就是金属陶瓷在刀具材料行业中应用的迅猛发展。金属陶瓷的产生历史几乎与碳化钨/钴硬质合金一样长久。它是一种含钛的硬质合金。20世纪30年代中，研制出的第一种金属陶瓷(Ti/Ni）具有易脆性，抗塑性变形能力却极差。在40年代与50年代中，WC/Co硬质合金得到充分发展，在性能改进方面迈进了一大步。在试凑法中加入其他元素成分，同时通过改进烧结工艺，硬质合金的性能改善明显。
?
日本在70年代较早地使用金属陶瓷，并开始进行大规模的应用开发，包括在其中加入更多种数量的硬质元素成分。金属陶瓷迅速发展，销售量约占整个日本硬金属的1/3，主要原因包括机械加工清洁方法的发展，采用较小的切削参数，选择合适的刀具路径，以及使用更容易获取的原材料(钛与镍)替代传统的原材料成分(钨与钴)，甚至加入增强金属陶瓷其他性能的成分，改善了刀片抗塑性变形的能力。
?
80年代中，日本作为金属陶瓷制造的火车头，对其他国家的制造业产生了深刻的影响。众多制造商开始研究金属陶瓷牌号的更广泛用途可能是取得市场先机的因素之一。金属陶瓷增长与开发的需求推动了许多新型的具有较小晶粒的更加可靠的材料牌号的产生。90年代，金属成分更加复杂，加入成分量更大，从而研制出平衡性更好的耐磨刀具。
?
过去10年的发展主要包括材料成分与工艺技术两个方面，直接结果是诸如CT5015与涂层GC1525等新牌号材料的韧性大大增强。韧性是金属陶瓷推广应用的最主要的障碍，自从第一个刀片产生以后，人们就一直致力于韧性的提高。目前，加工包含间歇加工，要求生产安全性更高，随着工件材料与机床刀具技术的改进，对于精车削的要求也随之提高。正是在起种环境下，金属陶瓷牌号的种类越来越多。
压电陶瓷片的检测两法
--------------------------------------------------------------------------------
2007-3-20 15:52:17 中国瓷都科技在线?
河南罗延峰压电陶瓷片是一种结构简单、轻巧的电声器件，因具有灵敏度高、无磁场散播外溢、不用铜线和磁铁、成本低，耗电少、修理方便、便于大量生产等优点而获得了广泛应用。工作原理是利用压电效应的可逆性，在其上施加音频电压，就可产生机械振动，从而发出声音。其质量的测试方法如下：
?
第一种方法：将万用表的量程开关拨到直流电压2.5V挡，左手拇指与食指轻轻捏住压电陶瓷片的两面，右手持万用表的表笔，红表笔接金属片，黑表笔横放陶瓷表面上，然后左手稍用力压一下，随后又松一下，这样在压电陶瓷片上产生两个极性相反的电压信号，使万用表的指针先向右摆，接着回零，随后向左摆一下，摆幅约为0.1一0.15V，摆幅越大，说明灵敏度越高。若万用表指针静止不动，说明内部漏电或破损。
?
切记不可用湿手捏压电片，测试时万用表不可用交流电压挡，否则观察不到指针摆动，且测试之前最好用R×l0k挡，测其绝缘电阻应为无穷大。
?
第二种方法：用R×10k挡测两极电阻，正常时应为∞,然后轻轻敲击陶瓷片，指针应略微摆动。
新型纳米复合陶瓷和Synergy陶瓷研发
--------------------------------------------------------------------------------
2007-3-20 15:52:03 中国瓷都科技在线?
1.1纳米复合陶瓷
?
从20世纪80年代末起，日本大力开展纳米复合陶瓷的研究。研究集中在纳米级非氧化物强化氧化物陶瓷，主要有MgO－SiC系、AL－SiC系、Si3N4－SiC系等等。与一般复合陶瓷不同的地方是，弥散相的晶粒很小，直径一般小于100nm，弥散分布在直径为微米大的母相晶粒内和晶界之间。Al2O3－SiC纳米复合陶瓷的抗弯强度比Al2O3单体提高近三倍。纳米复合陶瓷不仅在常温下具有很高的强度，其高温强度性能也明显提高。近来，双向纳米复合陶瓷和纳米压电复合陶瓷是引入注目的新方向。
?
1.2Synergy陶瓷
?
Synergy陶瓷是一个比较抽象的概念，表示能在同一材料里实现多种性能的共存或互补的高性能复合陶瓷。但是，对于普通复合材料来说往往是一项性能指数的改善会导致另一项性能指数下降。从广义上来看，Synergy陶瓷的概念与结构和功能一体化比较接近。例如，兼有高强度（1400MPa）和高韧性（12MPa?me1／2）的世界最高级强韧性Si3N4陶瓷和高热传导性（120W／mK）的Si3N4陶瓷的成功开发是其代表性成果。该项目的研究重点是开发高温能源材料技术、超精密材料技术、高性能能动材料技术、先进评价设计技术等方面。
透明的陶瓷--玻璃陶瓷
--------------------------------------------------------------------------------
2007-3-6 9:05:32 中国瓷都科技在线
通常我们见到的陶瓷产品都是不透明的，著名的景德镇薄胎瓷，也只 能称为半透明。有没有象玻璃一样的完全透明的陶瓷呢？有，在现代陶瓷中有一类象玻璃那样晶莹明亮的陶瓷，它就是透明陶瓷，又叫光学陶瓷或者玻璃陶瓷，其品种目前已达几十个。
什么叫做透明陶瓷呢？简单地说，透明陶瓷就是用玻璃的生产方法制造出来的陶瓷。透明陶瓷是利用人工合成的化学原料，诸如氧化铝、氧化镁 、氧化钙、氧化铍、氧化锆、氟化镁、氟化钙、氟化镧、硫化锌、硒化锌、碲化镉等，经过原料处理、成型和高温烧结等工艺而制成的。它对原料以及制造工艺的要求相当严格，例如，原料必须要有很高的纯度和粒度。因此透明陶瓷的价格很昂贵，是现代陶瓷中的高级制品。
透明陶瓷的制造是有意识地在玻璃原料中加入一些微量的金属或者化合物（如金、银、铜、铂、二氧化钛等）作为结晶的核心，在玻璃熔炼、成型之后，再用短波射线（如紫外线、X射线等）进行照射，或者进行热处理，使玻璃中的结晶核心活跃起来，彼此聚结在一起，发育成长，形成许多微小的结晶，这样，就制造出了玻璃陶瓷。用短波射线照射产生结晶的玻璃陶瓷，称为光敏型玻璃陶瓷，用热处理办法产生结晶的玻璃陶瓷，称为热敏型玻璃陶瓷。
透明陶瓷的机械强度和硬度都很高，能耐受很高的温度，即使在一千度的高温 下也不会软化、变形、析晶。电绝缘性能、化学稳定性都很高。光敏型玻璃陶瓷还有一个很有趣的性能，就是它能象照相底片一样感光，由于这种透明陶瓷有这样的感光性能，故又称它为感光玻璃。并且它的抗化学腐蚀的性能也很好，可经受放射性物质的强烈辐射。它不但可以象玻璃那样透过光线，而且还可以透过波长10微米以上的红外线，因此，可用来制造立体工业电视的观察镜，防核爆炸闪光危害的眼镜，新型光源高压钠灯的放电管。
透明陶瓷的用途十分广泛，在机械工业上可以用来制造车床上的高速切削刀，汽轮机叶片，水泵，喷气发动机的零件等，在化学工业上可以用作高温耐腐蚀材料以代替不锈钢等，在国防军事上，透明陶瓷又是一种很好的透明防弹材料，还可以做成导弹等飞行器头部的雷达天线罩和红外线整流罩等；在仪表工业上可用作高硬度材料以代替宝石，在电子工业上可以用来制造印刷线路的基板和镂板，在日用生活中可以用来制作各种器皿，瓶罐，餐具等等。
总之，透明陶瓷几乎在许多现代科学技术领域和日常生活中都有用武之地，其品种之多，本领之高，用途之广泛，真不愧为陶瓷工业中的一颗透明莹亮的明珠。
多孔陶瓷发展前景广阔
--------------------------------------------------------------------------------
2007-1-30 10:14:49 中国瓷都科技在线
多孔陶瓷是一种新型陶瓷材料，它的发展始于19世纪70年代，初期仅作为细菌过滤材料使用，随着控制材料细孔结构水平的不断提高及各种新材质高性能多孔陶瓷材料的不断出现，多孔陶瓷的应用领域与应用范围也在不断扩大，目前其应用已遍及环保、节能、化工、石油、冶炼、食品、制药、生物医学等多个科学领域，引起了全球材料学科的高度关注。
陶瓷的用途很广，其中一个重要的应用就是用作高温高压含尘气流过滤器。在这方面，多孔陶瓷过滤器与旋风吸尘器、洗涤过滤器及电力除尘器相比，吸尘效率高，使用寿命长。多孔陶瓷的另一个重要应用是作为熔融金属过滤器。在铸造业中，泡沫陶瓷过滤器常用于除掉非金属夹杂物，在这方面的应用中，多孔陶瓷需满足两个条件：一是高温下不与所过滤的金属起反应，二是过滤器有有良好的抗热震性及足够的强度。过滤器性质的选取首先要考虑所过滤金属的性质，通常为多组分金属氧化物材质。
此外，多孔陶瓷还可用作防火材料，气体燃烧器的烧嘴，催化剂载体，高温膜反应器；混合气体分离器；制造业中的散气隔板，流态化隔板和电解液隔板；水质处理；生物制药的超过滤提纯；酒类、果汁饮料的澄清、浓缩和除菌；生物发酵器和反应器及石油行业的废油纯化和渣油脱沥青等。
在广大科技工作者多年来的不断努力下，多孔陶瓷材料已有了很大程度的发展，其应用领域不断扩大，特别是在环保和节能领域已获得了巨大的经济效率和社会效率，但仍然有以下几个方面有待进一步研究和提高。1.热机械性能；2。气孔铝与强度的关系，3.对材料的孔径大小、形状分布等的精确控制方法；4.降低成本成本等。
陶瓷原料分为几类？制瓷原料有哪些？
--------------------------------------------------------------------------------
2007-1-16 9:41:47 中国瓷都科技在线
制瓷原料虽有许多，但可总括为三大类：第一类为可塑性原料；第二类为无可塑性原料；第三类为熔融原料。
可塑性是指受到外力作用后改变自己的形状，上述作用停止后，能保持既成的形状，同时改变自己的形状时不引起破裂的现象的性质而言。制瓷原料中具有这种性质的叫做可塑性原料，缺乏这种性质的叫无可塑性原料（或减粘原料）。在烧成过程中能起帮助熔融作用的叫做熔融原料。
属于可塑性原料的有各种可塑性粘土（包括高岭和瓷土等）；属于无可塑性原料的有石英、长石、伟晶花岗岩及其他经过煅烧的原料（烧粉）和碎瓷片。此外还包括硬质粘土。属于熔融原料的主要为滑石、白云石（花乳石）、石灰石（灰釉石）等。但长石同样也可用作熔融原料
精细陶瓷与传统陶瓷的区别
--------------------------------------------------------------------------------
2007-1-16 9:18:29 中国瓷都科技在线?
1、在原料上，突破了传统陶瓷以粘土为主要原料的界限，特种陶瓷一般以氧化物、氮化物、硅化物、硼化物、碳化物等为主要原料。
?
2、在成分上，传统陶瓷的组成由粘土的成分决定，所以不同产地和炉窑的陶瓷有不同的质地。由于特种陶瓷的原料是纯化合物，因此成分由人工配比决定，其性质的优劣由原料的纯度和工艺，而不是由产地决定。
?
3、在制备工艺上，突破了传统陶瓷以炉窑为主要生产手段的界限，广泛采用真空烧结，保护气氛烧结、热压、热静压等手段。
?
4、在性能上，特种陶瓷具有不同的特殊性质和功能，如高强度、高硬度、耐腐蚀、导电、绝缘以及在磁、电、光、声、生物工程各方面具有的特殊功能，从而使其在高温、机械、电子、宇航、医学工程各方面得到广泛的应用。
陶瓷有哪些成形方法？
--------------------------------------------------------------------------------
2007-1-16 9:09:59 中国瓷都科技在线
陶瓷中大半是烧结陶瓷，因为它难以像金属和塑料那样使熔化的熔液流入模型，靠本身的塑性变形性质而用热压铸成形法制成制品，所以采用粉体成形，然后进行烧结的方法来生产。粉体成形，根据制品形状和要求特性而有多种方法，但主要有下面五种。
但因粉体本身由脆性的固体粒子构成，若只用其原料在模型中加压充填较困难，随压力增加，成形体中产生应变，形成裂纹而断裂。因此，一般都加入粘合剂，以增加粉体的流动性，提高成形体强度。这种粘合剂在1）~5）各种方法中的使用情况不同，应根据目的和粉料种类选择适当的粘合剂，其用量也要适当。虽然也有热压法、热等静压（HIP）法等成形方法，但这些方法在成形和烧结时仍要借助外压。注浆成形法中的流延法（带注法）广泛用于IC基片等成形中。
1）模压成形 是在粉料中加入有机粘合剂，填入金属模型，加压后制成具有一定强度的成形体的方法。在耐火材料、陶瓷面砖、电子陶瓷、核燃料颗粒等，以较为简单的形状进行大量生产的制品，常用这种方法。其优点是价格便宜，成形体的尺寸误差小。压力在200－2000公斤/厘米2范围之内。
2）等静压成形 是制得均匀粉末成形体的方法。因其使用橡胶袋（模具），故也称胶袋成形法。这种方法是将粉末装入橡胶袋中，再将装有粉末的橡胶袋置于水压室内进行成形，水压室内的压力均匀地加压于粉体，故可获得良好的成形体。干法也在开发中。
3）挤压成形 是将经过混练的可塑性从模孔中挤出的方法。排水管、空心瓦管、炉芯管等中心轴与断面呈直角的制品多用此种方法成形。近来，汽车排气净化用陶瓷蜂窝体是很好的应用实例。
4）注浆成形 是用水等制作成带有流动性的泥浆，将泥浆注入多孔质石膏模型内，水通过接触面渗入石膏模型体内，表面形成硬层。这是一种制作石膏模内面形状与成形体形状相同的成形方法。它又分为双面吃浆法（实心注浆法）与单面吃浆法（空心注浆法）。陶瓷器的制作很早就使用这种方法。
5）热压铸成形 是在粉末中加入塑料，用与树脂成形相同的方法进行成形的方法。该法虽适用于复杂部件的成形，但若粘合剂用量超过15－25％，则脱脂困难。目前对于大型、厚壁制品尚不宜用这一方法
标题:纳米陶瓷是解决陶瓷脆性的战略途径
|
