日用陶瓷材料的应用及其发展

日用陶瓷材料的应用与发展法学092 刘婷 陶瓷材料是人类应用时间最早，并且应用领域最广的材料之一。它是一种天然或人工合成的粉状合成物，经过成型或高温烧结，由金属元素和非金属的无机化合物构成的固体材料。陶瓷具有耐高温、耐腐蚀、耐磨损、原料丰富、成本低廉等诸多优点。现在，最受关注的三大固体材料是金属材料、高分子材料，以及陶瓷材料。按照其用途的不同，通常可将陶瓷材料分为工业、艺术和日用陶瓷三大类。其中工业陶瓷是指应用于各种工业的陶瓷制品，包括建筑陶瓷、化工陶瓷、电子陶瓷和特种陶瓷几大类；艺术陶瓷主要指花瓶、雕塑等以陈列欣赏和美化环境为主要作用的陶瓷；而日用陶瓷主要是指如餐具、茶具、洁具等日常生活中应用的陶瓷制品。本文主要研究日用陶瓷的应用形式及其发展趋势。陶瓷材料与其他材料相对而言，金属材料具有良好的延展性和可塑性，具有良好的热传导性，可是其耐温性和耐腐蚀性较差。高分子材料具有耐腐蚀性和可加工性，色彩丰富，但是其机械强度，耐高温性和耐磨性较差。陶瓷具有高硬度、耐磨、耐酸、耐碱、耐热、耐冷等优越的性能，肌理富于变化，色彩丰富而且不褪色，造型可塑性强，在丰富人们的物质和精神生活，美化环境，以及提升生活品质等方面可达到作用，是其他材料不可替代的。陶瓷致命的缺点在于高脆性和韧性差，这是材料结构所决定的。在室温下，陶瓷材料分子结构几乎不会产生滑移和位错运动，材料处于受力状态时无法通过塑性变形来松弛应力2。但是随着生产技术的发展和陶瓷新品种的开发，必然可在其原有基础上逐步改善其容易碎裂的不足，满足相应的产品设计要求。现在，金属材料和高分子材料越来越多的应用于餐具，容器等日用产品，走入了人们的日常生活中。其优势在于，易于批量生产成本低，具有良好的韧性，不易碎裂，高分子材料产品更具有色彩丰富而亮丽，造型多样，尺寸标准等优点，甚至在一定程度上替代了瓷器的原有地位，特别是在快餐店等场所的应用广泛。但是瓷器作为传统的日用产品材料，耐磨易洗，质地温润光泽，花色纹饰高雅，并且具有较高的艺术价值，其正统地位和品质仍是不可替代的。因此，陶瓷在日用餐具容器的设计方面，应当注意与其他材料产品的档次区别，扬长避短，发扬本身的特色。日用陶瓷材料的应用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。而且，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。目前，陶瓷在日用方面的发展，除了与日常生活息息相关的传统餐具，茶具，各种容器之外，还可以应用于家具类产品的设计当中。将陶瓷应用于家居设计当中，不仅能体现其优势特性的实用价值，使家具耐磨损、易清洁、不变形、不褪色，而且具有其他材料无法比拟的艺术效果。将陶瓷材料应用于家具设计中，是目前陶瓷制品的发展方向之一。家具材料的发展具有多元化的趋势，为保护生态环境，在相当长一段时间内要减少天然林珍贵木材的采伐量，也会影响到全实木家具的生产量。可大力发展非木材资源的复合材料与实木混合原料的家具，减少实木用量。多元化材料的开发与运用是必然趋势，也将给家具业的发展带来更广阔的空间。在这种发展趋势下，陶瓷材料因其独有的装饰韵味和诸多优越性能备受关注1。但是，要将陶瓷材料广泛的应用于家具设计中，材料成本过高仍是一大制约因素，而易碎等弱点也还有待于研究解决。日用陶瓷的发展趋势陶瓷材料自诞生之日起，一直受到人们的关注。陶瓷材料的发展与人类历史有着密切的关系，瓷器的发明及技术的进步对人类的文明和生活都产生了巨大的影响，几乎成为社会发展中文化艺术和技术进步的重要时代标志3。新品种材料的出现和工艺水平的不断进步推动着陶瓷发展，其应用领域不断扩大，材料性能不断提升，不仅在工业、电子、航天、军事、医疗等领域的应用范围不断扩展，而且在建筑、装饰、生活日用方面的产品性能不断优化提升，为人类营造着舒适、便捷、高品质的生活空间。陶瓷材料发展趋势陶瓷材料的发展趋势是复合化、多功能化、智能化、材料工艺一体化，单一特性和功能的材料很难满足现代技术对材料综合性能的要求4。人们在传统陶瓷的基础上，开发出应用领域广泛，功能丰富的多种新型陶瓷。在日用陶瓷领域，分析日用产品的发展趋势，结合陶瓷的特性得出以下发展方向。纳米陶瓷是解决陶瓷脆性的战略途径。开发功能性与结构性结合的复合材料，促使产品向轻、薄、小的方向发展。当材料特征尺寸缩小到纳米级，可能使陶瓷材料产生独特的电、热、声、光、热等物理和化学特性。由于普通陶瓷材料太硬太脆，加工极困难，很难像金属一样进行切割、钻孔等操作，这也是普通陶瓷材料应用受局限的原因之一，但是纳米陶瓷的出现却使陶瓷材料有希望改变这些塑性局限性。陶瓷材料一直给人“易碎”的印象，虽然具有诸多优越性能，但因其易碎的特性而限制了它的应用范围，纳米陶瓷同样可能改善陶瓷材料的韧性。纳米陶瓷技术将有可能改变陶瓷的致命弱点。这样的话，陶瓷材料作为一种家具新材料，将给家具造型设计带来更多的可能性，并可以以主体材料的形式出现。智能材料是陶瓷发展的更高阶段，是陶瓷叠层化技术、复合技术、集成化技术以及自动化技术和微电子技术发展的结果，是陶瓷新材料发展的热点，具有诱人的应用前景。集传感、执行、处理、传输和控制于一体的新材料有待发展。目前多采用陶瓷复合和集成技术，将已有具有某些智能化属性的功能材料、驱动器和反馈系统等组合起来的智能材料系统和结构。如高级轿车的减震装置和智能雨刷。随着陶瓷材料的研究和发展，很多新型特种陶瓷材料被开发利用，陶瓷新品装饰材料不断面世，应用领域也越拓越宽，给人类的生活以越来越重要的影响。例如：(1)发光陶瓷。国外市场上推出的这种发光陶瓷，它是在瓷砖光泽釉或无光泽釉表面，利用丝网印刷方法，在所定图案下放以仅在紫外线照射下产生荧光的颜料，并采用荧光颜料与热固性树脂混合加热或在800摄氏度下烘烤处理法，该陶瓷用于装饰具有独特的装饰效果。(2)超轻陶瓷。日本研制出一种比木头更轻的能浮在水上的超轻量陶瓷，它是将一种被称为“中空树脂填料”的物质按一定数量的比例同粘士掺和而成，用这种材料制成的陶瓷器，其比重下降至0.3，但其强度却与传统陶瓷无异。用这种超轻陶瓷材料烧制铺盖屋顶的瓦片，重量轻、耐地震，而且降低运输成本。(3)柔性陶瓷。其成分中除含有粘土外，还含有合成橡胶，因而具有柔软性。用这种软陶瓷可制作砖面、卫生洁具、贴面层等，具有一定的韧性，不易破碎，其表面光滑、阻燃、隔音，便于贮藏5。陶瓷材料在家具领域的应用前景是广阔的。这不仅因为陶瓷作为一种独特的艺术媒介语言，有其特有的材质特性与历史文化底蕴。以材料语言来说，它温和的质地，多变的釉彩，丰富的肌理，以及在制作中的偶然性，赋予陶艺相比其他材料无法成就的魅力。同时，陶瓷材料具有硬度强、耐磨、耐酸、耐碱、耐冷、耐热等优越性能，被运用于现代装饰中，是其它材料所无法抗衡的。通过现代材料科学技术手段，纳米陶瓷技术将有可能改变陶瓷材料易碎这一致命弱点，使其成为一种高强度、高韧性的家具新材料，这将给家具造型设计与装饰设计的变化带来更多的可能性与发挥空间。陶瓷产品的发展趋势(1)降低成本开发新型快速成型技术，降低陶瓷产品成本。要满足日益激烈的市场竞争、日益缩短产品更新周期。陶瓷材料制备工艺是降低陶瓷制品生产成本、提高陶瓷材料可靠性和可重复性。从提高产能、节约能源的角度去实现陶瓷的生产，降低陶瓷产品的成本。从原料选取、利用，加工技术，完善包装，降低运输损耗各方面改善，降低陶瓷制品的成本。(2)绿色化“绿色”这个时下健康的代名词，是人们关注的焦点。作为与人们生活密切相关的日用品，绿色产品使用安全，成为大众关注的焦点。利用新型材料替代铅元素，保证陶瓷产品对人体的安全和健康，是陶瓷产品绿色化的发展方向之一。除了材料的绿色化，生产过程也要绿色化。要在保护环境的前提下，努力提高资源利用效率、节省能源，对不可再生的天然矿物原料钻探、开采、利用制定科学规划。大力提倡低质料、废渣废弃物的使用，禁止用优质料做低附加值产品，提高能源、资源的利用效率，减少环境污染，推动行业的可持续发展。积极推进循环经济，把生态工业、清洁生产、生态农业等措施综合起来，使资源得到最有效利用，污染物排放最少。建设节约型产业将是我国陶瓷工业发展的必然趋势。从粗放型向精细、精准、节约型转化，更多地采用节能新技术，以节能、降耗为重点，大力开发和推广使用先进的节能技术和环保技术，努力开发低消耗、无污染、高性能、多功能、高附加值的新陶瓷产品。(3)艺术传承陶瓷文化一直以来都是中国人的骄傲，从它的身上可以看到中国历史的变迁和文化的堆积。陶瓷的发展经历了一个不断演化、不断更新的过程，这个家族日益丰富多彩。彩陶、黑陶、白陶、唐三彩、紫砂器、青瓷、白瓷、青花瓷、五彩缤纷的彩绘瓷陶器作为一种生活用品，从它产生之时开始，就和艺术密不可分，无论是器形还是纹饰，都是艺术的创造或模仿。也许，没有一种材料能像陶瓷一样在每一个时代都参与了人类的生活。而在当今的现代生活中没有陶瓷艺术是不可想象的，这一古老的文明为现代人们的生活增添了许多情趣与历史文化的积淀。因此，未来陶瓷发展趋势不能忘记对历史的继承，注重民族艺术的传承性。(4)设计现代化特色与个性陶瓷制品几千年来在中国历史上一直占有了它独特的一席，它早已深入到了普通百姓的家中并受到喜爱。然而陶瓷作为一种古老悠远的文化，近几年却受到了来自西方文化的冲击，外国的瓷器正在以它们时尚多变的形象对传统的陶瓷文化做出挑战，另外随着搪瓷等一些的其它材质的日用品的出现，陶瓷文化面临的舶来品的冲击，中国的传统陶瓷受到了前所未有的冲击。“只有世界性，才有更深刻的民族性。倘若一个民族的东西，不具备普遍性特质，那就根本难以为其他民族所理解”陶瓷设计要跟上时代的发展，就必须更新设计观念，把握时尚的价值体系，设计师通过对时尚动向，以及对市场各方面的反馈信息进行组合重构，从而使陶瓷更远，更新的发展。日用陶瓷发展出现的新格局，显示着陶瓷材料新技术与新工艺的广泛应用。但日用陶瓷要想发展，就应有与时俱进的设计理念，在产品设计上要创新，走可持续发展道路，节能降耗，生产“绿色陶瓷”和“生态陶瓷”。参考文献：1郑丰银.论陶瓷艺术