陶瓷及其釉料.doc

1.陶瓷的发展史及其在现代生活中的作用中国的科技发展史上，除了“四大发明”，最引人注目的莫过于陶瓷了。中国的英文名称，就由此而来。但大多数并不了解陶瓷。在他们眼里，陶瓷一体，事实上，陶和瓷是完全不同的两种器物。陶产生在先，用粘土制坯；瓷产生在后，用瓷土制坯，而且两者烧制的窑温度也不相同。古代陶瓷的发展早在新时期时期，我们的祖先就拉开了陶瓷发展史的序幕。一开始，陶瓷只是一般的生活用品，作为容器或餐具。后来陶瓷制造逐渐脱离了实用主义，出现了只作为装饰功用的产品。殷商初期，随着烧制温度的不断提高，瓷器初具雏形。历史上最先出现的瓷器是青瓷。与比陶相比，瓷器质地细腻致密，坚固耐用，而且表面涂上了一层釉，防漏性能有了很大的提高，这算是进步。但在早期，经常出现露胎流釉的现象。这是由于在制坯时，瓷胎涂满釉质。在烧制过程中釉质受热熔化，变为液体，流到地面上，冷却后又变回固态，把瓷器与地面粘连起来。当时这种现象十分普遍。遇到这样的情况，师傅们只能用小榔头敲击瓷器底部，以把它同地面分开。这是个投鼠忌器的过程，力道的把握非常困难，劲小了，根本敲不下来；劲大了，又会使瓷器上产生裂纹，影响品质，甚至会把瓷器打碎，那前面的所做一切就前功尽弃了。后来有人发明了“半釉”法，成功的解决了这个问题。方法就是在制胎时只把釉质涂在器物的上半部分，并且稍微涂得厚一点。烧造时釉质受热后向下流，流到器物最底下刚好流完，而不会滴到地面上，这样冷却后就不会和地面发生粘连，很容易的就可以拿起来了。东汉时，浙江的越窑的青瓷逐渐成熟起来。随着技术的进步，直至魏晋南北朝，青瓷已经独霸中国的瓷器市场。此时，白瓷在北方悄然兴起，并在青瓷的强大统治下顽强地生根发芽。经过岁月的洗礼，唐朝时已经和青瓷分庭抗礼。两者各领风骚，有“南青北白”之说。唐朝的彩陶艺术也有了很大发展，最大的成就是人们后来所熟知的“唐三彩”。唐三彩主要由黄、绿、白三色的釉彩涂于胎身，因此得名。其造型丰富多样，有各种人物、动物、花鸟等，其中最出名的，要属唐三彩的马。随着唐王朝的土崩瓦解，中国瓷器市场格局重新洗牌。到了宋朝，瓷器产品打上了地方风格的烙印，形成一个个“瓷器割据”。总体上可概括为“五大名窑”，就是人们常说的官、哥、汝、定、钧。经过近千年的发展，中国陶瓷到明清时期更加灿烂辉煌。瓷器不再单调乏味，而是五光十色，丰富多彩：有蓝釉、祭红釉、郎窑红釉、豆红釉、黄釉、孔雀绿釉、黑釉等，其中黑釉是用来描边的。明代宣德的瓷器在落款上极为讲究真品上的落款中，“德”字右半部分“心”字之上的一横是省略的，但是宣德炉除外。因为宣德炉是皇家使用的，所以不能残缺。德化窑的产品质地极脆，制作小型瓷器尚可，大型器物则容易变形，但非常适合佛像，传世的德化窑佛像价值很高。清代是中国封建社会的衰落时期，但陶瓷制造却迎来了又一个黄金时代，景德镇依然稳居陶瓷生产的重要中心。清朝瓷器质量以“康熙、雍正、乾隆”三朝为最高。清朝的统治者非常关心陶瓷业的发展，曾多次颁布特别御令，直接指导官窑的生产活动，对每一件瓷器的器形、样式、尺寸、纹路等都有明确的批示。这个时期，普遍实行“官搭民烧”制度。所谓“官搭民烧”，就是朝廷把一些御用瓷器的制造工作外包给民窑。由专门的机构设计好瓷器的样子，同时计算好所需银两的数目，一并交给民窑。民窑拿着银两去购买原料，按要求进行烧制。如果烧出来的瓷器不合规定，或者制作过程中出现事故，导致原料无法使用，损失必须由民窑自己掏钱承担。无论返工多少次，朝廷绝不再播一两银子，根本不会去管民窑是赚还是赔。用现在时髦的话来讲，就是自负盈亏。在研究这段历史的时候，许多学者都把官搭民烧归为“封建统治阶级对劳动人民的剥削和压榨”，因为朝廷可以凭借皇权，肆意压低价格。但我认为这样简单的评价有失偏颇。实际上，当时参加“官搭民烧”的民窑中，真正赔钱的极少。原因有三：一是参加御用瓷器的烧制，有助于提高民窑的生产技术和效率，在提高瓷器质量的同时，降低了生产成本；第二，因为是在和皇家做生意，窑厂的腰杆就硬了，这相当于做了广告，是一种巨大的无形资产；第三，参加官搭民烧的窑厂同时也生产民用的瓷器，当然价格会比普通窑厂的产品要高，但是买的人却不减反增。总之，因为烧御用瓷器所赔的钱可以通过种种途径赚回来，还会有丰厚的盈余。由此可见，“官搭民烧”促成了朝廷和民窑的双赢，是一个比较合理的制度，否则它不会延续百年。2.功能陶瓷的性能及其应用功能陶瓷是一类颇具灵性的材料，它们或能感知光线，或能区分气味，或能储存信息因此，说它们多才多能一点都不过分它们在电、磁、声、光、热等方面具备的许多优异性能令其他材料难以企及，有的功能陶瓷材料还是一材多能呢！而这些性质的实现往往取决于其内部的电子状态或原子核结构，又称电子陶瓷。已在能源开发、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、环境科学等方面有广泛应用。大名鼎鼎的超导陶瓷材料就是功能陶瓷的杰出代表。1987年美国科学家发现钇钡铜氧陶瓷在98K时具有超导性能，为超导材料的实用化开辟了道路，成为人类超导研究历程的重要里程碑。压电陶瓷在力的作用下表面就会带电，反之若给它通电它就会发生机械变形。电容器陶瓷能储存大量的电能，目前全世界每年生产的陶瓷电容器达百亿支，在计算机中完成记忆功能。而敏感陶瓷的电性能随湿、热、光、力等外界条件的变化而产生敏感效应：热敏陶瓷可感知微小的湿度变化，用于测温、控温；而气敏陶瓷制成的气敏元件能对易燃、易爆、有毒、有害气体进行监测、控制、报警和空气调节；而用光敏陶瓷制成的电阻器可用作光电控制，进行自动送料、自动曝光、和自动记数。磁性陶瓷是部分重要的信息记录材料。此外，还有半导体陶瓷、绝缘陶瓷、介电陶瓷、发光陶瓷、感光陶瓷、吸波陶瓷、激光用陶瓷、核燃料陶瓷、推进剂陶瓷、太阳能光转换陶瓷、贮能陶瓷、陶瓷固体电池、阻尼陶瓷、生物技术陶瓷、催化陶瓷、特种功能薄膜等，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。 在奇妙的材料世界里还有许多未知的现象有待于我们去探究，相信随着科学技术的进一步发展，人类也必然会发掘出功能材料的新功能，并将其派上新用场。3.结构陶瓷的性能及其应用结构是精细陶瓷中的一类。这类陶瓷在应用中能发挥机械、热、化学等功能。由于它具有耐高温、耐腐蚀、耐磨损、耐冲刷等一系列优越性，可替代金属材料和有机高分子材料用于苛刻的工作环境，已成为传统工业改造、新兴产业和高新技术中必不可少的一种重要材料，在能源、航天航空、机械、汽车、电子、化工等领域具有十分广阔的应用前景。 结构陶瓷种类较多，按原料分类，分为以下几大系列：1、氧化物陶瓷，主要有陶瓷、氧化锆陶瓷、莫来石陶瓷等；2、氤化物陶瓷，主要有氤化硅陶瓷、氤化铝陶瓷、氤花硼陶瓷等；3、碳化物陶瓷，主要有碳化硅陶瓷、碳化钛陶瓷、碳化硼陶瓷等；4、硼化物陶瓷，主要有硼化钛陶瓷、硼化锆陶瓷等。这些陶瓷的功能各有所长，应用广泛，如利用高硬度、高耐磨性的陶瓷来生产机械零件、密封件、切削等材料，利用高耐磨、高强及高韧性的陶瓷来生产汽车用耐磨、轻质部件、耐热隔热部件、燃汽轮机叶片、顶、镶块等，利用耐腐蚀、与生物酶接触化学稳定性好的陶瓷来生产冶炼金属用坩锅、热交换器、生物材料如牙人工漆关节等，利用特有的俘获和吸收中子的陶瓷来生产各种核反堆结构材料等。 目前，随着结构的不断发展，对结构陶瓷的进一步也取得突破性进展，特别是多相复合陶瓷和纳米陶瓷研发引人注目。在多相复合的陶瓷研究方面，结构陶瓷已由鸭原单相和高纯度的特性向多相复合方向发展，研发出自增强复合陶或晶顶增强复合陶瓷、梯度功能陶瓷以及纳米复合陶瓷，有效解决了单相结构陶瓷易脆、可靠性低、室温强度不理想，韧性不足的技术问题。在纳米陶瓷的研究方面，结构陶瓷正由微米级向纳米级发展研发出许多纳米陶瓷粉料制取新工艺，如化学沉淀法、金属有机化合物解法、化学气相反应法等，为纳米结构陶瓷的生产提供