挂钟的材料与加工工艺

钟表的设计材料与加工工艺

引言

人类的日常生活、科研、导航及测绘等等工作都离不开时间。钟表成了必不可少的

工具。随着人类历史的开展、生活水平的提高，钟表不再只是一种计量和指示时间的精密

仪器，它已蜕变成为一种装饰品、一种身份的象征。

概论

1.1钟表的简介

钟表是钟和表的统称。钟和表都是计量和指示时间的精密仪器。钟和表通常是以内机

的大小来区别的。按国际惯例，机心直径超过50毫米、厚度超过12毫米的为钟；直径37〜

50毫米、厚度4〜6毫米者，称为怀表；直径37毫米以下为手表；直径不大于2()毫米或

机心面积不大于314平方毫米的，称为女表。手表是人类所创造的最小、最巩固、最精密

的机械之一。

现代钟表的原动力有机械力和电力两种。机械钟表是一种用重锤或弹簧的释放能量为

动力，推动i系列齿轮运转，借擒纵调速器调节轮系转速，以指针指示时刻和计量时间的

讦时器；电子钟表是一种用电能为动力，液晶显示数字式和石英指针式的计时器。

1.2钟表的历史

古代有日唇、水钟、火钟、铜壶滴漏等，这只能算是古人的计时器。没有嘀嗒嘀嗒的

钟表声，都不能称作钟表。

到了109()年，北宋宰相苏颂主持建造了一台水运仪象台，能报时打钟，它的结构已近

似于现代钟表的结构，可称为钟表的鼻祖。每天仅有一秒的误差。而且。它有擒纵器，正

是擒纵器工作时能发出嘀嗒嘀嗒的声音。这就是钟表与计时器的区别。国际钟表界都把擒

纵器视为钟表的心脏。在瑞士，有一本世界钟表界的权威书刊上写到：“现代机械钟表中使

用的擒纵器源自中国古代苏颂的创造宋代，科学家苏颂又创造了“天球仪”，英国著名

科技史家李约瑟的书中，记载：“苏颂把钟表机械和天文观察仪器结合以来，在原理上己经

完全成功，他比罗伯特.胡克先行了六个世纪，比方和斐与胡克同被西方认为是天文钟表的

创造人先行七个半世纪。”12世纪以后，中国钟表技术传入欧洲，欧洲人才造出钟表，可

以说是中国人开创了人类钟表史，并影响了后来西方钟表的进展。

水运仪象台

1283年在英格兰的修道院出现史上首座以祛码带动的机械钟。

13世纪意大利北部的僧侣开始建立钟塔（或称钟楼），其目的是提醒人祷告的时间。

16世纪中在德国开始有桌上的钟。那些钟只有一支针，钟面分成四局部，使时间准确至

最近的15分钟。

1657年，惠更斯发现摆的频率可以计算时间，造出了第一个摆钟。1670年英国人威廉・克

莱门特（WilliamClement）创造锚形擒纵器。

摆钟

1797年，美国人伊莱•特里（EliTerry）获得一个钟的专利权。他被视为美国钟表

业的始祖。

1.3钟表的工作原理

钟表主要由原动系、传动系、擒纵调速器、指针系和上条拨针系等局部组成。机械钟

表用发条作为动力的原动系，经过一组齿轮组成的传动系来推动擒纵调速器工作，再由擒

纵调速器反过来控制传动系的转速。传动系在推动擒纵调速器的同时还带动指针机构。传

动系的转速受控于擒纵调速器，所以指针能按一定的规律在表盘上指示时刻。上条拨针系

是上紧发条或拨动指针的机件。此外，还有一些附加机构可增加钟表的功能,如自动上条机

构、日历（双历）机构、闹时装置、月相指示和测量时段机构等。

振动系统的振动周期乘以被测过程内的振动次数，就得到该过程经历的时间。即

时间=振动周期X振动次数

原动系储存和传递工作能量的机构。通常由条盒轮、条盒盖、条轴、发条和发条外钩

组成。发条在自由状态时是一个螺旋形或S形的弹簧。它的内端有一个小孔，套在条轴的

钩上。它的外端通过发条外钩，钩在条盒轮的内壁上。上条时，通过上条拨针系使条轴旋

转将发条卷紧在条轴上。发条的弹性作用使条盒轮转动，从而驱动传动系。

传动系将原动系的能量传至擒纵调速器的一组传动齿轮。它是由二轮（中心轮）、三轮

（过轮）、四轮（秒轮）和擒纵轮齿轴组成。其中，轮片是主动齿轮，齿轴是从动齿轮。对于

有秒针装置的钟表，其二轮的轮片到四轮的齿轴的传动比必须等于60。钟表传动系的齿形

绝大多数是根据理论摆线的原理，经过修正而制作的修正摆线齿形。

擒纵调速器由擒纵机构和振动系统两局部组成。它依靠振动系统（摆轮游丝或摆）的

周期性振动，使擒纵机构保持精确和规律性的间歇运动，从而取得调速作用。

拔头

K10日历机构平面困

1.4钟表的种类

分类钟表的应用范围很广，品种甚多，可按振动原理、结构和用途特点分类。

①按振动原理:可分为利用频率较低的机械振动的钟表，如摆钟、摆轮钟等；利用频率

较高的电磁振荡和石英振荡的钟表，如同步电钟、石英钟表等。

②按结构特点:可分为机械式的，如机械闹钟、自动、日历、双历、打簧等机械手表；

电机械式的，如电摆钟、电摆轮钟表等；电子式的，如摆轮电子钟表、音叉电子钟表、指

针式和数字显示式石英电子钟表。

③按用途特点:可分为指示时刻用的钟表，又分为生活用的技术用两类。属于生活用的

有手表怀表闹钟、摆钟、挂钟、塔钟、子母钟等。属于技术用的有原子钟、天文钟、航海

钟、坦克钟、考勤钟、航空钟表、潜水表等；测量时段用的，如秒表、体育钊|、信号钟等;

控制时段用的，如程序钟、定时器等。

布谷挂钟怀表

手表摆钟

塔钟落地钟

材料及加工工艺

金属的概述

金属材料是金属元素或以金属元素为主构成的具有金属特性的材料的统称。

金属材料的特点是具有资源丰富、生产技术成熟、产品质量稳定、强度高、塑性和任

性好、耐热、耐寒、耐磨、可锻造、铸造、冲压和焊接、导电、导热性和铁磁性优异等特

点，已成为现代工业和现代科学技术中最重要的材料之一。钢铁唯一的缺点是会生锈。

金属材料分类：金属材料一般可分为黑色金属材料和有色金属材料两类。

黑色金属是指铁和铁的合金，包括钢、生铁、铁合金、铸铁等。

有色金属又称非铁金属。狭义的有色金属通常指铁、锦、铝三种金属以外的金属。广

义的有色金属还包括有色合金。有色金属的产品只占金属材料产量的5%左右，但其作用却

是钢铁材料无法替代的。

为便于理解，掌握，列简单分类表。

-铁合金-炼铁原料：炼钢时作脱氧剂和合金元素添加剂

—铸造生铁一用于铸造各种生铁铸料

—黑色金属一生铁——

炼钢生铁一用于炼钢

厂金属丝绳

一钢一钢材一钢材再制品J

L金属支护用品

金属材料一

有色轻金属（密度W4.5%）

有色重金属（密度＞4.5%）

—有色金属一贵金属（金、银、伯族金属）

稀有金属

半金属（硅、硼、硒、硅、碑）

金属外壳的钟

金属的加工工艺

金属的主要成型方法包括铸造、塑性加工、焊接和切削加工等。

(1)铸造

金属铸造是指将熔融态金属浇入铸型后，冷却凝固成为具有一定形状铸件的工艺方法。

砂模铸造本钱低，批量小，可以加工复杂的造型，但可能会需要大量的后期处理工序。

特种铸造包括熔模铸造和金属型铸造，这种加工方法具有很高的连续性和精确度，也

可以用于加工复杂造型。它是在相对低廉的加工本钱前提下，能够实现非常完美的外表效

果，适合大批量生产。

注铸法是用于加工高误差的复杂造型。由于工艺本身的特点，产品成型后不需要后处

理，然而，只有在大批量生产的情况下才能显示出本钱低的优点。

压铸法加工本钱高，只有在大批量生产的情况下本钱才合理。但最终产品的本钱相对较低

而且误差比拟高。叮以用于生产壁厚较薄的零件。

旋铸法是加工小型零件的理想方法，通常用于首饰制造。可以使用橡皮模型以降低加

工的本钱。

定向固化可以生产具有优良抗疲劳性能的非常巩固的超耐热合金浇注到模型里，然后

经过严格控制的加温及冷却工序，以消除任何细小的瑕疵。

(2)塑性成型加工

塑性成型加工是指将成型金属高温加热以进行重新造型，属劳动密集型生产。

塑性成型加工分类

锻造：在冷加工或者高温作业的条件下用捶打和挤压的方式给金属造型，是最简单最

古老的金属造型工艺之一O

扎制：高温金属坯段经过了假设干连续的圆柱型粒子，辐子将金属扎入型模中以获得

预设的造型。

拉制钢丝：利用一系列规格逐渐变小的拉丝模将金属条拉制成细丝状的工艺。

挤压：一种本钱低廉的用于连续加工的，具有相同横截面形状的，实心或者空心金属

造型的工艺，既可以高温作业又可以进行冷加工。

冲击挤压：用于加工没有烟囱锥度要求的小型到中型规格的零件的工艺。生产快捷，

可以加工各种壁厚的零件。加工的本钱低。

粉末冶金：一种可以加工黑色金属元件也可以加工有色金属元件的工艺。包括将合金

粉末混合以及将混合物，压入模具两项根本工序。金属颗粒经过高温加热烧结成型。这种

工艺不需要机器加工，原材料利用率可以到达97%。不同的金属粉末可以用于填充模具的

不同局部。

(3)固体成型加工局部

固体成型加工是指所使用的原料是一些在常温条件下可以进行造型的金属条，片以及

其他固体形态。属于劳动密集型生产。加工本钱投入可以相对低廉一些。

固体成型加工分类

旋压：一种非常常见的用于生产圆形对称部件的加工方法，如碟子，杯子以及圆锥体

等。加工时，将高速旋转的金属板推近同样告诉旋转的，固定的车床上的模型，以获得预

先设定好的造型。该工艺适合各种批量形式的生产。

弯曲；一种用于加工仁何形式的片状，杆状以及管状材料的经济型生产工艺。

连续扎制成型：将金属片喂入压根之间，以获得长度连续，横截面一致的金属造型。

与挤压工艺类似，但是对加工元件的壁厚有限制，只能得到单一的壁厚。只有在大量生产

的前提下，加工本钱才最合理。

冲压成型：金属片置于阳模与阴模之间经过压制成型，用于加工中空造型，深度可深

可浅。

冲孔：利用特殊工具在金属片上冲剪出一定造型的工艺，大，小批量生产都可以适用。

冲切：与冲孔工艺根本类似，不同之处在于前者利用冲下局部，而后者利用冲切之后

金属片剩余局部。

剪切：用剪切的方式切割金属片，与用一把剪刀从最正确位置剪裁纸张是一个道理。

切屑成型：当对金属进行切割的时候有切屑生产的切割方式统称为切屑成型，包括铳

磨，钻孔，车床加工以及磨，锯等工艺。

无切屑成型：利用现有的金属条或者金属片等进行造型。没有切屑产生。这类工艺包

括化学加工，腐蚀，放电加工，喷砂加工，激光切割，喷水切割以及热切割等。

金属的砂型铸造金属的熔模铸造

2.1.3金属在钟表中的运用

金属在钟表中一般用于外壳，由于在全钢手表的热潮带着下，钛金属逐渐崭露头角。

其材质被称为“航空时代”金属。什么是钛金属？钛金属是在地球外壳所发现，其外观可以

是光亮有光泽的金属，或是银灰色、深灰色的粉末。钦金属质地坚硬，比钢坚硬3()%,钛

金属比钢要轻，抗腐蚀强。当其外露于空气中时，钛金属外表会形成一层紧密而坚韧的薄

膜，进而可抵抗一些会侵蚀金属的各种物质，对于盐水的防蚀力最强。星辰是世界上最大

钦金属手表的制造商，钛金属手表配戴起来很舒适，因其特点是别于锲而不刺激皮肤，即

使出汗时配戴也无影响。此外，由于其质地轻而坚硬，故钛金属表更经久耐用。

2.2.1木材的概述

木材是人类必不可少的材料，具备质轻，有较高强度，容易加工之优点，且某些树种纹

理美观；但也容易变形，易腐烂，易燃，质地不均匀，各方向强度不一致，并且有天然缺

陷，故认识木材的重要性，才能正确使用木材。

树木由树根、树干和树冠组成。树根占树木材积的5%~25%,主要用于制作工艺品，

如根雕；树干占树木材积的50%〜90%,是木材的主要局部；树冠占树木材积的5%〜25%。

树十主要分为以卜儿局部：树皮、形成层、木质部和髓。

2.2.2木材的分类

1分类标准［分类名称说明，要用途

树叶细长如针，多为常绿料，材质般建筑工程,木制包装,

较软,有的含树脂,故又称软材.如:侨梁,家具,造船,

HiHM

红松,落叶松、云杉、冷杉、杉木、柏电H,坑木，枕木.

木等，都属此类济木,机械模型等,

按树种

树叶宽大,时脉成网状,大部分为落叶

分类建筑I程.木材包装.

W.材质较金硬,故称硬材。M樟木、

机械制造,造船,车

阔叶树水曲柳.青冈、柚木、山6梓、色木等，

带.桥梁,枕木，家

都M此类,也有少数质地稍软的,如样

具，坑木及胶合板等

木、搬木、山杨、青杨等,都属此类

建筑「程的脚丁架，

系指已经除去皮,根、树梢的木料，但

原条建筑用材,家具装渔

尚未按定尺寸加L成规定的材类

等

1.宜核使川的原木：

llj1建筑匚程（如屋

梁，槐，探等）、桩

系指已经除去皮、根、树梢的木料，并

木、电杆、坑木等

按材质原木已核定尺寸加L成规定宜径和长度的

2.加1以木：山.

分类木料

合板、造船、车辆、

肛械模型及一般加」

用材等

系指已经加工锯解成材的木料,凡宽度建筑工程、桥梁、木

板方材为宽度的：.倍以上的,称为板材.制包装、家具、装饰

不足三倍的称为方材等

枕木系指按枕木断而和长度加工而成的成材铁道工程

2.2.3木材的加工工艺

木材常用的成形工艺：将木材原材料通过木工手工工具或木工机械设备加工成构件,

并将其组装成制品，再经过外表处理、涂饰，最后形成一件完整的木制品的技术过程。

（1）木材的加工流程

a.配料

b.构件的加工

c4专酉己

d.木制品的外表涂饰

（2）木材的加工方法

a.木材的锯割

b.木材的刨削

c.木材的凿削

d.木材的铳削

（3）木制品的结构

（1）样结合

（2）胶结合

（3）螺钉与圆钉结合

(4)板材拼接常用的结合形式

(4)木材常用的外表处理

(1)木材外表涂覆前处理

(2)木材外表贴覆

2.2.4木材的性能

与其它材料相比，具有多孔性、各向异性、湿胀干缩性、燃烧性和生物降解性。木材

单位质量的强度(顺纹强度)要高于钢材的单位质量强度。

其主要特性如下：

(1)易加工、易连接

⑵与钢材比拟，导热性、导电性、声音传导性较小，热胀冷缩性能不显著，这些性能都优

于钢材。

⑶具装饰性

(4)容易解离

⑸容易腐朽和虫蛀

(6)干缩湿胀

(7)各向异性

(8)具有天然缺陷

2.2.5木材在钟表中的运用

在钟表在中，木材也可运用于外壳，具有古典美和亲和力。

(1)在视感上，木材是人类最亲近、最富有人情味的材料。

木材的纹理

(2)在触感上，木材具有冷暖感和干湿感，木材是良好的隔热保温材料，也是具有优良

调湿功能材料。

2.3.1塑料的概述

塑料为合成的高分子化合物｛聚合物(polymer)),又可称为高分子或巨分子

(macromolecules),也是一般所俗称的塑料(plastics)或树脂(resin),可以自由改变形体样式。

是利用单体原料以合成或缩合反响聚合而成的材料、由合成树脂及填料、增塑剂、稳定剂、

润滑剂、色料等添加剂组成的。

塑料的主要成分是合成树脂。树脂这一名词最初是由动植物分泌出的脂质而得

名，如松香、虫胶等，目前树脂是指尚未和各种添加剂混合的高聚物。树脂约占塑料

总重量的40%〜100%。塑料的根本性能主要决定于树脂的本性，但添加剂也起着重

要作用。有些塑料根本上是由合成树脂所组成，不含或少含添加剂，如有机玻璃、聚

苯乙烯等。所谓塑料，其实它是合成树脂中的一种，形状跟天然树脂中的松树脂相似,

但因又经过化学的力量来合成，而被称之为塑料・。

2.3.2塑料的分类

一、按使用特性分类

根据名种塑料不同的使用特性，通常将塑料分为通用塑料、工程塑料和特种塑料三种

类型。①通用塑料：一般是指产量大、用途广、成型性好、价格廉价的塑料。通用塑料有

五大品种，即聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚氯乙烯(PVC)、聚苯乙烯(PS)及丙烯青一丁二烯

一苯乙烯共聚合物(ABS)o它们都是热塑性塑料。②工程塑料：一般指能承受一定外力

作用，具有良好的机械性能和耐高、低温性能，尺寸稳定性较好，可以用作工程结构的塑

料，如聚酰胺、聚碉等。在工程塑料中又将其分为通月工程塑料和特种工程塑料两大类。

通用工程塑料包括：聚酰胺、聚甲醛、聚碳酸酯、改性聚苯酸、热塑性聚酯、超高分子量

聚乙烯、甲基戊烯聚合物、乙烯醇共聚物等。③特种塑料：一般是指具有特种功能，可用

于航空、航天等特殊应用领域的塑料。如氨塑料和有机硅具有突出的耐高温、自润滑等特

殊功用，增强塑料和泡沫塑料具有高强度、高缓冲性等特殊性能，这些塑料都属于特种塑

料的范畴。a.强塑料：增强塑料原料在外形上可分为粒状(如钙塑增强塑料)、纤维状

1如玻璃纤维或玻璃布增强塑料)、片状(如云母增强塑料)三种。按材质可分为布基增强

塑料(如碎布增强或石棉增强塑料)、无机矿物填充塑料(如石英或云母填充塑料)、纤维

增强塑料(如碳纤维增强塑料)三种。b.泡沫塑料：泡沫塑料可以分为硬质、半硬质和软质

泡沫塑料三种。硬质泡沫塑料没有柔韧性，压缩硬度很大，只有到达一定应力值才产生变

形，应力解除后不能恢复原状：软质泡沫塑料富有柔韧性，压缩硬度很小，很容易变形，

应力解除后能恢夏原状，剩余变形较小；半硬质泡沫塑料的柔韧性和其他性能介于硬质与

软质泡沫塑料之间。

工程塑料

二、按理化特性分类

根据各种塑料不同的理化特性，可以把塑料分为热固性塑料和热塑料性塑料两种类型。

（1）热塑性塑料（Thermoplastics）：指加热后会熔化，可流动至模具冷却后成型，再加热后又

会熔化的塑料•；即可运用加热及冷却，使其产生可逆变化（液态一一固态），是所谓的物理变

化。（2）热固性塑料是指在受热或其他条件下能固化或具有不溶（熔）特性的塑料，如酚醛

塑料、环氧塑料等。

三、按加工方法分类

根据各种塑料不同的成型方法，可以分为膜压、层压、注射、挤出、吹塑、浇铸塑料

和反响注射塑料等多种类型。膜压塑料多为物性的加工性能与一般固性塑料相类似的塑料;

层压塑料是指浸有树脂的纤维织物，经叠合、热压而结合成为整体的材料；注射、挤出和

吹塑多为物性和加工性能与一般热塑性塑料相类似的塑料.；浇铸塑料是指能在无压或稍加

压力的情况卜，倾注于模具中能硬化成一定形状制品的液态树脂混合料，如MC尼龙等；

反响注射塑料是用液态原材料，加压注入膜腔内，使其反响固化成一定形状制品的塑料，

如聚氨酯等。

233塑料的加工工艺

塑料的成型加工是指由合成树脂制造厂制造的聚合物制成最终塑料制品的过程。加工

方法（通常称为塑料的一次加工）包括压塑（模压成型）、挤塑（挤出成型）、注塑（注射

成型）、吹塑（中空成型）、压延等。

吸塑:用吸塑机将片材加热到一定温度后，通过真空泵产生负压将塑料片材吸附到模型

外表上，经冷却定型而转变成不同形状的泡罩或泡壳。

压塑:压塑也称模压成型或压制成型，压塑主要用于酚醛树脂、胭醛树脂、不饱和聚酯

树脂等热固性塑料的成型。

挤塑:挤塑乂称挤出成型，是使用挤塑机（挤出机）将加热的树脂连续通过模具，挤出

所需形状的制品的方法。挤塑有时也有于热固性塑料的成型，并可用于泡沫塑料的成型。

挤塑的优点是可挤出各种形状的制品，生产效率高，可自动化、连续化生产；缺点是热固

性塑料不能广泛采用此法加工，制品尺寸容易产生偏差。

注塑:注塑又称注射成型。注塑是使用注塑机（或称注射机）将热塑性塑料熔体在高压

下注入到模具内经冷却、固化获得产品的方法。注塑也能用于热固性塑料及泡沫塑料的成

型。注塑的优点是生产速度快、效率高，操作可自动化，能成型形状复杂的冬件，特别适

合大量生产。缺点是设备及模具本钱高，注塑机清理较困难等。

吹塑:吹塑又称中空吹塑或中空成型。吹塑是借助压缩空气的压力使闭合在模具中的热

的树脂型坯吹胀为空心制品的一种方法，吹塑包括吹塑薄膜及吹塑中空制品两种方法。用

吹塑法可生产薄膜制品、各种瓶、桶、壶类容器及儿童玩具等。

压延:压延是将树脂合各种添加剂经预期处理（捏合、过滤等）后通过压延机的两个或

多个转向相反的压延辑的间隙加工成薄膜或片材，随后从压延机短筒上剥离下来，再经冷

去］定型的一种成型方法。压延是主要用于聚氯乙烯树脂的成型方法，能制造薄膜、片材、

板材、人造革、地板砖等制品。

发泡成型:发泡材料（PVCTE和PS等）中参加适当的发泡剂，使塑料产生微孔结构的

过程。几乎所有的热固性和热塑性塑料都能制成泡沫塑料。按泡孔结构分为开孔泡沫塑料

［觉大多数气孔互相连通）和闭孔泡沫塑料（绝大多数气孔是互相分隔的），这主要是由制

迨方法（分为化学发泡，物理发泡和机械发泡）决定的。

2.3.4塑料在钟表中的运用

塑料与其它材料比拟

<1>耐化学侵蚀塑料建材〈2〉具光泽，部份透明或半透明〈3〉大局

部为良好绝缘体〈4〉重量轻且巩固〈5〉加工容易可大量生产，价格廉价

〈6〉用途广泛、效用多、容易着色、局部耐高温

塑料的优点

1、大局部塑料的抗腐但能力强，不与酸、碱反响。2、塑料制造本钱低。3、耐用、防

水、质轻。4、容易被塑制成不同形状。5、是良好的绝缘体。6、塑料可以用于制备燃料

汨和燃料气，这样可以降低原油消耗。

塑料的缺点

1、回收利用废弃塑料时，分类十分困难，而且经济上不合算。2、塑料容易燃烧,

燃烧时产生有毒气体。例如聚苯乙烯燃烧时产生甲苯，这种物质少量会导致失明，吸入有

呕吐等病症，PVC燃烧也会产生氯化氢有毒气体，除了燃烧，就是高温环境，会导致塑料

分解出有毒成分，例如苯环等。3、塑料是由石油炼制的产品制成的，石油资源是有

限的。4、塑料无法被自然分解。由于塑料的无法自然降解性，目前已经导致许

多动物的悲剧

塑料后部结构塑料内部齿轮

塑料布谷挂钟白色挂钟

2.4.1玻璃的概述

玻璃是一种较为透明的固体物质，在熔融时形成连续网络结构，冷却过程中粘度逐渐

增大并硬化而不结晶的硅酸盐类非金属材料。普通玻璃化学氧化物的组成

(Na2O・CaO・6SiO2),主要成份是二氧化硅。广泛应用于建筑物，用来隔风透光，属于混

合物。

2.4.2玻璃的性能

1.各向同性：均质玻璃在各个方向的性质如折射率、硬度、弹性模量、热膨胀系数等性能

相同。

2.介稳性：当熔体冷却成玻璃体时，它能在较低温度下保存高温时的结构而不变化。

3.可逆渐变性：熔融态向玻璃态转化是可逆和渐变的。

4.连续性：熔融态向玻璃态转变时物理化学性质随温度变化是连续的。

2.4.3玻璃的加工工艺

主要包括：①原料预加工。将块状原料(石英砂、纯碱、石灰石、长石等)粉碎，使潮湿

原料枯燥，将含铁原料进行除铁处理，以保证玻璃质量。②配合料制备。③熔制。玻璃配

合料在池窑或用烟窑内进行高温(1550-1600度)力口热，使之形成均匀、无气泡，并符合

成型要求的液态玻璃。④成型。将液态玻璃加工成所要求形状的制品，如平板、各种器皿

等。⑤热处理。通过退火、淬火等工艺，消除或产生玻璃内部的应力、分相或晶化，以及

改变玻璃的结构状态。

2.4.4玻璃在钟表中的运用

在钟表中，玻璃一般用于外罩，同时也可以作为支架。

2.5.1陶瓷的概述

陶瓷是陶器和瓷器的总称。中国人早在约公元前8000-2000年（新石器时代）就创

迨了陶器。陶瓷材料的成份主要是氧化硅、氧化铝、氧化钾、氧化钠、氧化钙、氧化镁、

氧化铁、氧化钛等。常见的陶瓷原料有粘土、石英、钾钠长石等。陶瓷原料一般硬度较高,

但可塑性较差。除了在食器、装饰的使用上，在科学、技术的开展中亦扮演重要角色。陶

瓷原料是地球原有的大量资源粘土、石英、长石经过加工而成。而粘土的性质具韧性，常

温遇水可塑，微干可雕，半干可压、全干可磨；烧至900度可成陶器能装水；烧至1230度

那么瓷化，可完全不吸水且耐高温耐腐蚀。其用法之弹性，在今日文化科技中尚有各种创

意的应用。

2.5.2陶瓷的制作

陶瓷工艺流程

一、淘泥高岭土是烧制瓷器的最正确原料，千百年来，多少精品陶瓷都是从这些不起

眼的瓷土演变而来，制俭的第一道，序：淘泥，就是把傥土淘成叮用的傥泥。

二、摞泥淘好的瓷泥并不能立即使用，要将其分割开陶瓷艺术品

来，摞成柱状，以便于储存和拉坯用。

三、拉坯将摞好的瓷泥放入大转盘内，通过旋转转盘，用手和拉坯工具，将瓷泥拉成

瓷坯。

四、印坯拉好的瓷坯只是一个雏形，还需要根据要做的形状选取不同的印模将究坯印

成各种不同的形状。

五、修坯刚印好的毛坯厚薄不均，需要通过修坯这一工序将印好的坯修刮整齐和匀称,

修坏又分为湿修和干修。

六、捺水捺水是一道必不可少的工序，即用清水洗去坯上的尘土，为接下来的画坯、

上釉等工序做好准备工作。

七、画坯在坯上作画是陶瓷艺术的一大特色，画坯有好多种，有写意的、有贴好画纸

勾画的，无论怎样画坯都是陶瓷工序的点睛之笔。

八、上釉画好的瓷坯，粗糙而又呆涩，上好釉后那么全然不同，光滑而又明亮：不同

的上釉手法，又有全然不同的效果，常用的上釉方法有浸釉、淋釉、荡釉、喷釉、刷釉等。

九、烧窑千年窑火，延绵不息，经过数十道工具精雕细琢的瓷环，在窑内经受千度高

温的烧炼，就像一只丑小鸭行将达化一只美天鹅。现在的窑有气窑、电窑、等。

十、成瓷经过几天的烧炼，窑内的瓷坯已变成了件件精美的瓷器，从翻开的窑门中迫

不及待地脱颖而出。

十一、成瓷缺陷的修补，一件完美的瓷器有时烧出来会有一点瑕疵，用JS916-2（劲素

成）进行修补，可以让成瓷更完美。

253陶瓷的枯燥技术

陶瓷枯燥技术一般采用热风烘干技术，能源来源方式有天然气燃烧，煤炭燃烧及电炉

等三种方式，但是其枯燥周期长而致资金周转慢，均匀性稍差，并且枯燥窑炉占地面积大,

能耗较大。陶瓷微波枯燥技术的出现适时的解决了这些问题。微波枯燥技术的原理微

波是频率在300兆赫的电磁波，被加热介质物料中的水分子是极性分子。它在快速变化的

高频电磁场作用下，其极性取向将随着外电场的变化而变化，造成分子的运动和相互摩擦

效应。此时微波场的场能转化为介质内的热能，使物料温度升高，产生热化和膨化等一系

列物化过程而到达微波加热枯燥的目的。

2.5.4陶瓷在钟表中的运用

有艺术感的钟表

261喷漆的概述

1、用压缩空气将涂料喷成雾状涂在木器或铁器上。2、人造漆的一种，用硝酸铅维素、

树脂、颜料、溶剂等制成。通常用喷枪均匀地喷在物体外表，耐水、耐机油，干得快，用

于漆汽车、飞机、木器、皮革等。该物质有毒性，对身体有一定影响，不同品牌的喷漆由

于成分含量不同毒性也不同。使用时应特别注意平安，防止吸入和皮肤接触。

262喷漆的工艺

陵油

1,去除黑色金属工件在生产过程中外表的油污，用槽浸法.碱液清洗配方:氢氧化钠4%,

磷酸钠4%,磷酸三钠4%,OP-10乳化液（）.3%,温度90~95℃,处理时间5〜8分钟.处理后

检查方法:水洗后用刷帚刷，目测油污是否去净.2,去除有色金属工件外表的油污，用槽

浸法.采用KL-I3型除油除锈添加剂处理（该添加剂为白色粉末），使用浓度:兑水比例2%,

温度大于5℃（如加温处理速度加快），时间5~10分钟，槽液PH值:7.3,塑料制品的

外表除油，用槽浸法.选用KL-16型脱腊除油粉，使用浓度:兑水比例5%,温度40〜65℃,时

间5~1（）分钟.

清洗

除油后用水清洗。

除锈

采用酸性除锈，去除钢铁外表的锈垢，用槽浸法.酸洗除锈液配方:浓度31%的工业盐酸,

缓蚀剂3%,温度:常温.处理时间3〜8分钟,处理后检查方法:水洗后目测是否有锈垢存在.

清洗

除锈后用水清洗。

表调

用于磷化前的外表处理，用槽浸法（表调剂为白色粉末）.配槽液时按每卜3公斤/吨的

用量慢慢添加，搅拌使其溶解.表调剂的工作条件为PH值7.5〜9.5,温度:常温，时间半分钟.

磷化

用锌系磷化液使钢铁外表磷化，用槽浸法.WF磷化剂分为:A剂一一配槽剂,B剂一一

补加剂C剂——促进剂.1,槽液配制:槽内加水3/4体积，按每25-30公斤/吨的量

参加A剂，然后再添加用热水溶解的氢氧化钠（按每0.7公斤/吨的用量），最后加水至工作

液面确认酸度.在即将开始磷化时，按每0.5~0.7公斤/吨的量参加C齐（搅拌均匀待用.

2、使用工艺参数:总酸度18〜35点，游离酸度0.57.5点,促进剂2〜3点，温度35-45℃,

浸磷时间5〜10分钟，检查方法:水洗，枯燥后目测磷化膜应呈瓦灰色，结晶细致，无斑点，以及

未磷化到的部位无氧化物等固体沉积物残留于外表，磷化后水洗应彻底，清洗后应迅速枯

燥.3