材料科学与人类文明-第2章.

课件下载方法用户名：polymer402密码：polymer402材料科学与人类文明第二章材料使用简史无机非金属材料金属材料天然高分子材料课件下载方法用户名：polymer402密码：polymer402石器人类最先使用的工具是石器用坚硬的、易纵裂成薄片的燧石、砾石、石英石等天然材料制成石刀、石斧、石锄旧石器时代早期：石器简陋，一般将天然砾石加以敲击、稍作加工中期：石器较复杂，打制技术提高，加工较精细晚期：石器出现穿孔、磨光技术新石器时代：出现磨制石器用来制作工具的天然石材，是最早的无机非金属材料无机非金属材料的使用史旧石器时代距今100万年前的旧石器文化西侯度文化元谋人文化匼(kē)河文化蓝田人文化东谷坨文化距今100万年以后的遗址更多北方以周口店北京人文化为代表南方以贵州黔西观音洞文化为代表无机非金属材料的使用史新石器时代以使用磨制石器为标志中国约BC1万年进入新石器时代，大致分为三大经济文化区①旱地农业经济文化区，黄河中下游、辽河和海河流域等地粟(sù，谷子)、黍(shǔ，黄米)等旱作农业起源地；饲养猪、狗、牛、羊等②水田农业经济文化区，长江中下游稻作农业起源地。饲养猪、狗、水牛、羊；岭南亚区农业不发达，渔猎采集经济占重要地位③狩猎采集经济文化区，包括东北大部、内蒙、新疆、青藏高原基本没有农业，细石器特别发达，磨制石器少，陶器不发达无机非金属材料的使用史早期BC10,000~7,000(华南洞穴/贝丘遗址)有少量磨制石器和陶器中期BC7,000~5,000(华北磁山文化)磨制石器和陶器较发达(华中彭头山文化)磨制石器不多见，陶器较发达晚期BC5,000~3,500(仰韶、大汶口文化)彩陶发达(大溪文化)房屋建筑往往用稻壳掺泥抹墙陶器胎壁内掺有大量稻壳铜石并用时代BC3,500~2,000(龙山、良渚、石家河文化)普遍出现小件铜器房屋建筑中出现分间式大型建筑，用白灰和土坯抹地、筑墙陶器普遍采用轮制，出现大量玉器、钺、镞等石器武器(现代复合材料思想)(现代建筑思想)陶器新石器时代，中华先民用粘土(主要为SiO2、Al2O3)烧制陶器马家窑(甘肃)文化时期，陶器以砂质、泥质红陶为主，表面彩绘有条带纹、波纹和舞蹈纹等制品有炊具、食具、盛储器皿等陶器无机非金属材料的使用史难以确知陶器出现的具体年代，考古估计出现于8000~9000年前的新石器时代河北徐水县南庄头遗址，发现10800~9700年的陶器碎片遗物土耳其安纳托利亚高原，发现距今9000年的质地粗糙的软陶距今8500年的硬烧抛光陶器约1.5~1.0万年前的旧石器时代晚期的陶器遗存中国江苏溧水神仙洞出土的陶片肯尼亚甘博斯山洞出土的带蓝纹的陶器碎片欧洲马格德林文化遗址出土的野牛和熊的陶塑距今5000年，美索不达米亚BC3100前，埃及，多种陶器，其中有优质硬烧陶器中、近东及埃及的制陶技艺，在新石器时代传至希腊与爱琴海的一些岛屿BC3000，希腊中部的特萨里区和爱琴海的克里特岛为制陶中心BC1600，希腊，出现用快轮拉坯和还原焰烧成工艺制成的灰陶BC14~13世纪，迈锡尼文化期间，克里特岛的陶瓶出口埃及BC2000，美洲安第斯山脉中部开始制陶，模制成型BC2000，墨西哥、中美洲，玛雅人制造陶器BC1000~600，玛雅人，制造多色陶器陶器遗存无机非金属材料的使用史陶器的产生无机非金属材料的使用史陶器的产生是和农业经济的发展联系在一起的一般先有农业，然后出现陶器新石时代出现农业和牧畜业，人类过定居、半定居生活，需储藏谷物、剩余食物随着定居生活的发展，人类对烹调、盛放和储存食物、汲水器皿的需要越来越迫切，促使人类创造出陶器在中国陶瓷发展史上，先有陶后有瓷，瓷由陶脱胎而来四大文明古国均独立发明、掌握制陶技术，发展时间也相差不远陶器的产生是人类文明发展的重要标志，是人类第一次利用天然物，按照自己的意志，创造出来的一种崭新的东西揭开了人类利用自然、改造自然的新篇章，具有重大的划时代的意义大大改善人类的生活条件，在人类发展史上开辟了新纪元陶器究竟是怎样发明的，目前还缺乏可靠的史料摩尔根《古代社会》：“古奎是…最早提出陶器发明的第一个人，即人们将粘土涂于可以燃烧的容器上以防火，其后，他们发现只是粘土一种可以达到这种目的。因此，制陶术便出现于世界之上了”思格斯《家庭、私有制和国家的起源》：“…在许多地方，也许是一切地方，陶器的制造都是由于在编制的或木制的容器上涂上粘土使之能够耐火而产生的。在这样做时，人们不久便发现，成型的粘土不要内部的容器，也可以用于这个目的”为防止陶器经火烧或水浸而断裂，而在泥土中掺入砂子，烧制成泥质夹砂陶烧造工艺不同，出现红陶、灰陶、黑陶等品种陶器的产生无机非金属材料的使用史古人把粘土加水混和，制成各种器物，干燥后经火焙烧，产生质的变化，形成陶器红陶小口折肩环底双耳壶裴李岗文化(BC7,000~5,000)新石器时代早期粟作旱田农业阶段，母系氏族社会特色：红褐色陶器、磨制石器无机非金属材料的使用史陶的发展老官台文化(BC6,000~5,000)粟作旱田农业特色：暗红色夹砂陶工艺原始，火候低、器类少，彩陶处于萌芽阶段北辛文化(BC6000~5000)农业、饲养业、手工业、制陶业均有进步特色：黄褐色陶器黄褐色陶器出土陶制网坠、鱼镖，捕鱼技术高超出土骨针、石纺轮，开始用野生纤维和动物绒毛进行纺线或编织出土盖鼎、红顶钵、指甲印纹钵、红陶壶，制陶烧陶技术比较先进，制陶已有专门分工磁山文化(BC6,000~5,000)特色：红褐色夹砂陶陶器多为沙质，少数为泥制无机非金属材料的使用史陶的发展仰韶文化(BC4,800~2,500)用泥做房屋墙壁，有里面混草，也有用木头做骨架特色：彩陶，有泥质陶和夹砂陶制陶业发达，多采用泥条盘筑法，慢轮修整口沿，用红彩或黑彩在器表饰纹鱼鸟纹彩陶壶(现代复合材料雏形)大汶口文化(BC4,300~2,400)新石器后期父系氏族社会前期以红陶为主，后期黑陶、灰陶成为主流晚期发展为轮制陶器，烧成温度900~1000C黑陶、白陶是大汶口文化中晚期新品种，用快转陶车制造烧制技术提高扩大窑室，缩小火口，增加火道支道和窑箅箅孔的数量，热力分布更加均匀高温下严密封窑技术，使陶土中Fe元素得以还原有的在陶土中掺炭，陶器多为黑色白陶用高岭土制造，保持陶土的纯洁，烧成白色白陶的出现有重大意义，为以后瓷器的制作奠定了基础龙山文化(BC2,500~2,000)石器时代晚期铜石并用文化普遍采用快轮制陶技术磨光黑陶数量多，质量精薄如蛋壳的器物(蛋壳黑陶)，表面光亮如漆。中国制陶史上的鼎峰时期黑陶蛋壳黑陶杯黑陶罐灰陶和红陶的烧成温度达1000C，手制为主，部分陶器采用模制成型早期：以篮纹为主，也有篮纹上饰以若干附加堆纹，加固器身晚期：以灰陶为主，红陶占一定比例，黑器数量增加无机非金属材料的使用史陶的发展二里头文化(BC2000~1600)青铜时代文化白陶是夏商贵族的生活器皿，至西周已渐消失先把和好的泥糅成泥条，由下向上盘筑叠起成型，再用简单的工具把里外修饰抹平泥条盘筑法最早制作陶器的成型方法。新石器时代晚期较盛行无机非金属材料的使用史陶车由轮盘和轮轴组成。使用时，一人转动轮盘，使其急速旋转，另一人借助陶轮转动形成的离心力，双手将陶土塑成需要的器皿快转陶车制陶制坯数量多，质量好四川彭县窑出土宋代石质手摇快轮目前发现较早、保存最好的陶车萧山跨湖桥木质陶轮底座考古认定，世界最早的陶轮出现于西亚两河流域，距今5700~5300年中国，距今7000~6000年的仰韶文化半坡期陶器具有陶轮加工特征，但没有发现陶轮跨湖桥文化遗址发现木质陶轮底座，证实中国陶轮技术先于西亚两河流域2000多年红陶氧化焰中烧成，烧成温度900C出现最早，泥质红陶和夹砂红褚陶为主彩陶用铁、锰等颜料在坯体上绘成赭、红、黑纹饰，氧化焰烧成烧前画于陶坯上，烧后彩纹不易脱落有的在彩绘前先涂白色陶衣，使彩绘花纹更为鲜明也有烧成后彩绘，彩色易剥落，如秦始皇陵兵马俑陶器颜色，取决于陶原料的呈色元素、烧窑后期火焰性质的控制彩陶(仰韶文化半坡)彩陶(马家窑文化)鹳鱼石斧图彩陶瓮(仰韶文化)无机非金属材料的使用史陶的分类黑陶焙烧前期采用氧化焰，烧成温度1000C后期从窑顶徐徐加水，使木炭熄灭，产生浓烟(还原焰)，短时间渗透有细泥、泥质、夹砂三种细泥薄壁黑陶制作水平最高，陶土经淘洗，轮制，胎壁厚0.5~1mm，经打磨，漆黑光亮陶的分类黑陶(山东龙山文化)蛋壳黑陶杯(山东龙山文化)无机非金属材料的使用史灰陶用还原焰烧成，使原料中大部分铁转化为二价铁战国灰陶花瓶二里头灰陶灰陶大酒尊座(大汶口晚期)无机非金属材料的使用史白陶原料近似于高岭土，含微量Fe，经淘洗更精细，烧成温度1000C商晚期，刻纹白陶是制陶工艺发展史上的新成就几何纹白陶瓿(商)藏北京故宫博物院安阳殷墟白陶白陶鬹(龙山文化)陶的分类硬陶灰胎，器表有灰色透明青釉，烧成温度1200C性能接近瓷器，叩之有金属声，胎质比一般泥质或夹砂陶器细腻坚硬西周是印纹硬陶发展的兴盛时期，原料(瓷土)的化学组成接近原始青瓷印纹硬陶原料淘洗不很精细，铁含量高于原始青瓷，胎色稍深，无釉有的烧成温度较高，胎表面有和釉相似的光泽，但质地粗糙商印纹硬陶1960上海市马桥出土无机非金属材料的使用史陶的分类釉陶表面施绿、黄、黄褐色低温釉釉料中有铅助熔剂，可降低釉的熔点，增加釉面亮度，称铅釉陶器汉代，铅釉陶十分普遍，大多釉色单一习惯上，将绿釉陶称为“汉绿釉”，把黄釉陶称为“汉黄釉”有少量釉陶器具有绿、黄两种釉色，经纬分明，各占一半罕见的陶器具有绿、黄、褐等釉色，呈线条、斑点状，是最早的“三彩”釉陶—“汉三彩”陶的分类绿釉陶楼(两汉)1956山东高唐县固河出土釉陶六博俑(东汉)1972河南省灵宝县出土无机非金属材料的使用史采用黄、绿、褐等色釉，在器皿构成几何纹等。虽称“三彩”，实际上不限于三色往往采用二次烧成法第一次素烧，温度约1000C，烧成坯胎第二次在素胎上施釉，另行800C釉烧唐三彩是低温釉陶创造性地运用低温铅釉无机非金属材料的使用史釉陶思考题1古人如何从原料与工艺上控制陶的颜色？瓷器-华夏文明的独特贡献China=CHINA陶瓷=中国？！从原始瓷器到瓷器，经历1500年吴青瓷羊(南京出土)成熟青瓷的代表瓷器是中国的伟大发明，比国外早1500年以上无机非金属材料的使用史最早的原始瓷，发现于山西夏县东下冯龙山文化遗址，距今约4200年商中期“原始瓷”，烧制工艺粗糙无过滤、淘洗、捏练、陈腐，胎料杂质多，可塑性小，易产生裂纹烧制温度较低，釉色不稳，薄厚不均，且有露胎流釉现象原始瓷尊(商)与灰陶相比，原始瓷有本质的区别陶用粘土，含大量熔剂，Fe2O3一般6%，高者达10%原始瓷粘土，含较少熔剂，Fe2O3一般2%陶烧成温度，一般900~1000℃原始瓷烧成温度，一般1200℃瓷脱胎于陶。中国人在烧制白陶器、(印纹)硬陶器的过程中，探索出瓷随着制陶业的发展制陶技术：泥条盘筑发展到轮盘拉坯窑：平地起烧发展到横穴窑与竖穴窑工匠对窑温、气氛的控制取得一定经验最高烧成温度达1100Ｃ，接近陶与瓷的“临界”温度商早期，以瓷土为胎料的白陶器、烧成温度1200℃的印纹硬陶，开启了陶、瓷过渡制瓷，必须同时具备三个条件原料为瓷石、瓷土或高岭土，富含石英、绢云母等矿物质烧成温度1200℃以上器表有高温下烧成的釉面陶向瓷的过渡无机非金属材料的使用史真正的瓷器产生于东汉，发源地为浙江上虞为中心的地区东汉晚期，制出成熟的青瓷，完成由原始瓷器向标准瓷器的过渡东汉，快轮拉坯成器身，釉增厚，胎-釉结合好，少有脱釉唐代，烧成温度达1200C，白度达70%以上，接近现代高级细瓷标准宋代，定、汝、官、哥、均等窑。名重千古元代，景德镇青花瓷是瓷器的代表青花罐“鬼谷下山”(元)青瓷划花碗(宋)将粘土(或称瓷土、高岭土)、