搪瓷材料介绍

第一章第一章 搪瓷材料介绍搪瓷材料介绍 一一 搪瓷材料的来源及定义搪瓷材料的来源及定义 1 1 什么是搪瓷材料 什么是搪瓷材料 搪瓷材料一词英文为 Enamel 德文为 Email 日文为 HOLO 但仅称 Enamel 时 非常容易和有机的干粉喷涂 Paint Enamel 混肴 故以瓷搪瓷 英 国称之 Vitreous 美国称之 Porcelain Enamel 或铁搪瓷 Ferro Enamel 称呼 而国人习惯称为新材料 搪瓷 珐琅 洋瓷 浇搪 福建语 而南洋有些称 为烧青 从搪瓷材料这个物质 并结合其生产实际 可以这样来描述 在金 属基材上涂覆玻璃质无机材料 经高温烧成 使二者熔合成为一种新型抗腐 蚀 耐高温 耐磨绝缘 表面光滑清洁的复合材料 用这种材料制成的产品 叫搪瓷材料产品 美国 ASTM American Society for Testing and Materials 美国材 料试验协会 对搪瓷材料的定义为 一种瓷化或玻璃化的无机薄膜 经过一种瓷化或玻璃化的无机薄膜 经过 高温加热熔化的方法 附着于胚体表面高温加热熔化的方法 附着于胚体表面 1 2 搪瓷材料的特性搪瓷材料的特性 如上所述搪瓷材料是由金属及玻璃质无机材料 经高温烧制而成 金属与 玻璃质无机材料 在很多物理和化学性能上是不相同的 甚至可以说是互相 矛盾的 例如金属延伸性能很好 可以冷加工制成各种形状的产品 而玻璃 质无机材料的延伸性能极差 根本不可能冷加工成型 金属的耐化学腐蚀性 特别是耐酸性能很差 而玻璃质无机材料的化学稳定性 耐酸性能却很强 金属是电的良导体 而玻璃质无机材料却是绝缘体 金属的导热系数大 热 膨胀系数大 而玻璃质无机材料的导热系数小 热膨胀系数小等等 但这两 种性质截然不同的材料涂烧成为一个整体 它们各自的缺点能够得到相互补 偿 优点能够得到很好的体现 例如当搪瓷材料得到外界冲击的时后 金属 所具有的高强度能够承受外力而不会致使产品破坏 当其受到化学侵蚀时 玻璃质的涂成层起到了保护作用 因此 搪瓷材料具有一系列的可贵特性 二二 搪瓷工业的发展历史搪瓷工业的发展历史 2 1 西方搪瓷工艺的发展历史西方搪瓷工艺的发展历史 搪瓷材料是一种具有悠久历史的古老工艺 它的起源与玻璃工业同样悠久 古埃及是最早生产搪瓷材料的国家 其次是希腊 在希腊的博物馆中至今还 保存有公元前四世纪的珐琅产品 这说明搪瓷材料生产至今已有 2000 多年的 历史 搪瓷艺术有一定的型态 始于第六世纪的拜占庭帝国 拜占庭帝国对 搪瓷工艺的发展有极大贡献 其制品以金 银 铜等为胚制成美观价昂的装 饰品 如戒指 头冠 胸饰 勋章 盾 等 由于这些制品仅是装饰 当时 专供贵族享用 以后以君士坦丁堡 土耳其伊斯坦堡 为中心 搪瓷工艺逐渐向 欧洲大陆 1 推广 至十一 二世纪时传入意大利 法国 德国而鼎盛 到了十八世纪中叶 开始在铸铁锅内壁涂烧瓷釉 以后又在铸铁炉子 管 子 铸铁容器上涂烧瓷釉 获得成功 于是拉开了搪瓷材料成为日常生活品 走向工业化生产序幕 1800 1835 年欧洲德国出现了世界上第一批搪瓷材料 厂 铸铁搪瓷材料工业的诞生 开启了搪瓷材料工业的新纪元 现今应用甚广的软钢搪瓷 其制造始于十九世纪初叶 1850 年英国就有类 似现代搪瓷釉的使用 到 1871 年搪瓷釉材料的建立初步完成 其后由于钢铁 工业及化学工业的发展 搪瓷器材开始进入现代化与工业化 十九世纪软钢 板的制造发明 使搪瓷的胚体得以廉价供应 1942 年隧道型自动式烧成窑炉 完成后 奠定了搪瓷工业自动化的基础 零碳钢板 SPP 钢板 于 1959 年问世 以后 更穏定及提高了搪瓷制品的质量 目前搪瓷工业的制造法 多以自动化生产及严格的质量控制为发展方向 在胚材方面 软钢 铸铁 铝等已取代以往的金 银 铜器而为主要的材料 搪瓷釉料的发展也已趋于成熟 各种色料 耐化学侵蚀 高反光性耐热性等 成为研究发展的主要项目 至于产品方面 也由以往的装饰品转为以工业用 及家庭用产品为主 2 1 我国搪瓷材料工业生产概况我国搪瓷材料工业生产概况 我国也是最早生产搪瓷材料的国家 据传汉朝已有彩色珐琅 其后随东西 贸易的进展 搪瓷工艺受拜占庭文化的影响而缓慢改进 至元代西征以后 搪瓷器及技术才大量引进 我国制造搪瓷的技术大致沿习西方 以景泰蓝及 无丝珐琅为主 但最大差异在我国大都以铜器为主 而金银产品极少 到了 清代乾隆时期景泰蓝又有了新的发展 不仅品种繁多 而且也会制作具有西 洋风味的西方仕女杯碟这类的作品 而且珐琅釉料从六七种发展到十几种 使景泰蓝的色调更加丰富典雅 工艺技术更加细腻精湛 到了晚清时期景泰 蓝从单纯的宫廷艺术逐渐走向了民间 日常生活用品的大量制作 和国际市 场 在 1904 年的美国芝加哥世界博览会上 景泰蓝获得了一等奖 这就使景 泰蓝的声誉日益增高 身价倍增 景泰蓝可依制法不同分为下列两类 1 景泰蓝景泰蓝 Cloisonne 学术上正式名称是铜胎掐丝珐琅铜胎掐丝珐琅 是一种将各种颜色 的珐琅附在铜胎或是青铜胚上 烧制而成的瑰丽多彩的工艺美术品 最早的 文字记载出现在元朝 因其是在明朝景泰年间兴盛起来 因此命名为景泰珐 琅或是景泰琅 后来又因多用宝石蓝 孔雀蓝色釉作为底衬色 而且 琅 的发音近似 蓝 最后演变成 景泰蓝 这个名字 后来这个名字广泛的 包括所有的铜胎掐丝珐琅 制法是以金属线焊于器皿或装饰物品上围成图案 然后以搪瓷釉粉末或糊状物填充于金属线内烧成 2 无丝珐琅无丝珐琅 Champleve 此法多用由于铜器体积较大且笨重 焊金属线不 太方便 故先于铜器上刻好凹凸图形 再填充搪瓷釉料烧成 2 图 1 1 景泰蓝珐琅制品 我国近代搪瓷材料工业始于二十世纪初 1916 年我国有了第一家搪瓷厂 上 海铸丰搪瓷厂 主要从日本引进 不久先后在上海 天津等沿海城市建立了搪 瓷材料厂 当时只能生产一些简单的手工成型的日用器皿 而且化工原料 钢 板 甚至耐火材料等都是依靠进口 到了二十年代初 我国已能生产铸铁及钢 板搪瓷搪瓷材料制品 但是 由于落后技术不能自主 整个工业生产水平和产 量都很低 1949 年解放后 搪瓷材料工业在生产工艺方面的接触了国外技术 发展十分 迅速 制胚不再用手工敲打 全部以机械替代 烧成从间歇式炉窑发展到连续 式自动窑 制釉从坩锅炉发展到转炉及池炉 搪瓷材料用的化工原料 耐火材 料 钢板及各种机械设备都已自己生产 不再依赖进口 同时还向国外出口 发展到今天 我国已成为世界搪瓷制品生产第一大国 我国搪瓷工艺传播的概况 元明朝时期 景泰蓝工艺传到日本 日本称为七宝烧 二十世纪初 日本又 将近代搪瓷材料工业引进到我国 1949 年新中国成立时 许多企业家及工程师到了香港及台湾 相继建立搪瓷 生产线 同时引进日本及欧洲的搪瓷材料工业 生产设备及技术 又纷纷不断 的往国外拓展市场 目前印度尼西亚 泰国 非洲及中南美洲有香港企业家经 营的搪瓷工厂 而印度尼西亚 马来西亚 泰国 越南等有台湾企业家经营的 搪瓷工厂 同时台湾企业家又将现代化的生产工艺及技述引进到大陆设厂生产 搪瓷制品外销到欧美各国 不但创造了工作机会 同时也提升了国内搪瓷材料 技术水平 3 三 搪瓷的分类搪瓷的分类 搪瓷制品种类繁多 但至目前尚无一有系统且完整的分类方法 通常多以搪 瓷的胚体料 搪瓷器的特殊性质或用途 瓷釉敷施的先后等作为分类的标准 3 1 依搪瓷胚体所用金属而分类 依搪瓷胚体所用金属而分类 表 1 1 种 类 主 要 用 途 烧成温度 软钢搪瓷厨具 日用器皿 卫生器具 洗涤机 冰箱 浴缸 化学容器 建筑用板 地铁板 耐热 装置 招牌标帜 写字板 布告栏等 780 830 铸铁搪瓷厨具 浴缸 化学容器 耐酸阀等 760 800 铝搪瓷建筑材料 船舶 车辆 飞机 锅具等 540 560 铜珐琅时钟盘 计量盘 景泰蓝 电话拨号盘 750 830 金银珐琅景泰蓝 勋章 奖牌等 750 830 玻璃搪瓷玻璃瓶标示 420 550 不锈钢搪瓷化学用途 电发热板 特殊用途 820 850 3 2 依搪瓷材料的特性及用途分类 依搪瓷材料的特性及用途分类 表 1 2 搪瓷的特性 主 要 用 途 耐磨耗性 洗濯机 浴缸等 耐热冲击性 喷射引擎等的搪瓷被覆 耐热性瓦斯器具 热交换