陶瓷工艺学

1陶瓷工艺学刘谦讲师Tel:138928907592目录绪论第一章原料第二章坯料第三章釉料第四章成型第六章烧成与窑具第五章陶瓷的装饰34釉里红斗彩（松下问童子）567古彩《人长寿》89绪论陶瓷的概念陶瓷的发展史复习题10一、陶瓷的概念陶瓷是用泥类或石类作原料,经粉碎后和水混合成可塑性很好的泥团,再用这种泥团做成器物后,经高温煅烧的产品.传统陶瓷概念(conventionalceramic)：指以粘土为主要原料与其他矿物原料经粉碎，混练，成型，烧成等工艺过程制成的各种制品。现代陶瓷(fineceramic)：指用生产陶瓷的方法制造的无机非金属固体材料和制品的统称。陶瓷的概念11⒈传统陶瓷与现代陶瓷的区别：①、用料不同：特陶很少使用粘土，大多特陶不用粘土。而是使用经过加工的不同纯度的化工原料或合成矿物原料。②、特陶具有普通陶瓷不具备的“功能转换性”。③、特陶具有较高的性能指标。如：机械强度，热稳定性，电性能。④、新工艺。共性：均属无机非金属材料。单晶，晶须。⒉陶与瓷的区别:12表1—1陶瓷类型吸水率（%）透明性扣击声断面断面最大颗粒度常见类型粗陶无混浊不致密0.7—0.3砖瓦，琉璃瓦陶器细陶9——22无混浊多孔0.1—0.3日用陶，釉面砖，艺术陶粗炻3—8无粗岩石状0.1—0.3缸，大型化工设备炻器细炻1—3无音粗韵长细岩石状0.1—0.3日用炻器，墙地砖，紫砂，部分中国古瓷瓷器0.5有音清韵长光泽好日用瓷,高压电瓷,卫生瓷,化学瓷,艺术瓷,13陶和瓷的概念陶和瓷一般来说是以吸水率为标准来划分的，即以制品的致密度来划分。陶器致密度低，吸水率大，断面气孔多，无光泽，敲击声混浊。瓷器致密度高，吸水率小，断面呈贝壳状光泽，敲击声清脆韵长。陶瓷的发展史也是由陶到瓷，以及陶器本身日臻完善的过程。我国陶瓷的发展经历了四个时期。14我国陶瓷发展史陶瓷的发展史，同时也是一部人类文明的发展史。我国陶瓷有着悠久的历史，在我国的文化和工艺的发展史上都有着重要的地位。15我国陶瓷的发展经历了四个时期，包括三个大的飞跃。16无釉陶器时期釉陶的出现为第一大飞跃原始瓷器时期不透明釉到透明釉为第二大飞跃透明釉时期不透明胎到半透明为第三大飞跃半透明胎时期17一.无釉陶器时期（新石器时期----殷商）1.我国最早的陶器：公元前8000年，江西万年仙人洞出土的泥质陶，夹砂陶，夹炭陶。这些陶器大部分为灰，红色。含Fe,Mn等天然矿物，起装饰作用，其烧成温度为800c~1000c。2.新石器时代晚期：彩陶，黑陶彩陶代表“仰韶文化”，也称“彩陶文化”。最初在河南渑池仰韶村发现的。“仰韶文化”出土的陶器的特点：器型端正，胎体厚薄均匀，色彩大部分为灰红色，有灰，黑，或紫色花纹。均为手工制品。18黑陶代表“龙山文化”，也称“黑陶文化”。最初在山东历城龙山镇城子崖发现的，黑陶器型的特点：器型端正，器壁薄而均匀。最精致的“蛋壳瓷”。采用轮制技术，渗碳形成黑色。烧成温度为1000c。考古学按遗址的陶器的某些特征命名的“仰韶文化”，也称“彩陶文化”。“龙山文化”，也称“黑陶文化”。“龙山文化”高于“彩陶文化”。“龙山文化”分布很广，时间大概在夏，夏崇尚黑色。193.殷商时代开始出现白陶，烧成温度1180c。殷商晚期的白陶中有极少量的釉陶出现。釉陶的出现，是陶瓷发展史上的“第一次飞跃”。是制陶技术上的重大成就，为从陶到瓷创造了必要条件。陶瓷的发展进入第二时期。20二.原始瓷时期（殷商----东汉）原始瓷时期除生产无釉陶外，还有大量的釉陶出现，其特点为不透明釉配不透明胎，釉为石灰釉。高温烧成，使用含铁原料，出现了南北两大派系。北方釉陶：高岭土坯配含铁的高钙石灰釉，钙含量在15%—20%。釉层特点：釉层薄0.01mm，颜色发黄，不透明（含铅），光泽差。南方釉陶：高岭土坯（着色坯）配含铁的高钙石灰釉釉层特点：釉层薄，为灰青色，不透明，光泽差。21在这个时期窑有了进一步发展，出现了馒头窑（马蹄窑）烧成温度达到1100°c，釉的形成：（1）海水（NaCl,CaCl）中浸泡后再烧，则在表面形成一层釉。(古埃及的说法）（2）中国古代烧陶用柴，灰分中含Ca,K等，结于陶表面，在温度升高时，可形成一层釉。22商周以后，烧成温度达到1200°C左右，Ca含量到15%，其中2%Fe，则充分具备了成釉的条件，此时的釉可断定为人为的施釉,开始使用石灰石，草木灰，瓷石，粘土。古代艺术瓷釉的主要成分为草木灰（草木灰，柴灰），此时瓷胎吸水率7%，称为原始瓷。此时代一直延续到汉代。23在这个时期陶器应用的最大发展是把陶器的应用扩大到建筑方面。从周代开始砖瓦成为建筑中的重要材料。尤其到秦代，大量砖瓦修建长城和阿房宫，说明建筑材料已大量使用。在这个时期，陶器发展的代表是秦始皇兵马俑。陶器的发展24三、透明釉时期（东汉—宋金）在这个时期，出现了真正意义上的瓷器，其特点是，透明釉配不透明胎，由不透明釉到透明釉是陶瓷发展史上的第二大飞跃。瓷器出现的条件（透明釉出现的条件）（1）馒头窑的温度可达1300°C，是瓷器出现的一个条件。（2）开始使用经淘洗的瓷石。瓷石的成分为伊利石，石英，长石的混合物，瓷石使用是可直接成瓷为第二个条件。25“瓷”的最初文字记载西汉邹阳«酒赋»里始见瓷字。晋人吕忱“瓷，白瓶长颈”——«字林»晋人潘岳“似缥瓷以酌酃”——«笙赋»随着釉陶技术的发展，到汉魏时期，釉层厚度从0.01mm增长到0.1mm，釉面“晶莹明澈，光润如玉。”人们意识到无法再与“陶”相混，于是创造了“瓷”与釉陶相区别。26瓷器出现的标志在魏晋时期大规模瓷器出现，其中以三国东吴孙权时的“青瓷羊”为真正的钙釉，是世界公认的真正“瓷”的开始。“钙釉”以瓷石和草木灰来制釉，此时称为青瓷。Ca含量18%，K+Na‹5%，Fe‹2%，吸水率‹8%27三国两晋时期制瓷有进一步的发展。28各时期“瓷”的发展特点南北瓷的分道自魏晋以后开始出现南北分道南方：青釉瓷，还原焰。以越窑为代表北方：白釉瓷，氧化焰。以邢窑为代表唐代开始出现“窑”字从唐代开始，“窑”开始出现，即代表了热工设备又代表了陶瓷制品。29唐代的越窑和邢窑是南北各窑的代表窑。陆羽比较两窑的特点：邢瓷类银，越瓷类玉；邢瓷类雪，越瓷类冰。又有邢不如越之说。陆羽按瓷色与茶色是否相配来定各窑的优劣，说邢瓷白盛茶显红色。越瓷青盛茶显绿，因而断定邢不如越。（断瓷应按质量而不是瓷色，这只是饮茶人的偏见。）唐三彩也是名瓷的一种。所谓三彩，就是在白底胎上用铅黄，绿，青等色画成花纹，烧制成瓷。越窑以青瓷著名，到五代，制作更精美，以秘色瓷为精品，所谓秘色瓷就是青蓝色。另外闽，蜀等地也有秘色瓷。30从五代到宋金此时期是陶瓷发展的鼎盛时期，继承了唐代的传统，南北各地窑业得到极大发展，其中最有名的是宋五大名窑。宋五大名窑：官、越、定、钧、汝。另一说法：柴（钧）、汝、官、哥、定。此外，还有耀州窑，吉州窑，磁州窑等，建窑等。31各窑代表产品的特点官窑：北宋在河南开封，南宋在浙江临安（杭州）主要为青釉瓷。越窑：在浙江余姚，秘色瓷（青瓷）。定窑：北定，河北曲阳，定州。南定，江西景德镇白釉瓷钧窑：河南禹县。钧红（铜红）釉，窑变花釉，其特点，颜色不一，变化多，有千钧万变之说。汝窑：河南临汝。青釉。属乳浊釉，无裂纹。色泽莹润如脂。32耀州窑：青瓷，与汝窑产品相似。吉州窑：釉色品种多，有青釉，绿釉，黑釉，白釉。其中油滴，兔毫，玳瑁，鹧鸪斑，木叶，剪纸等。建窑：黑釉瓷，又有银色白波纹，有兔毫，油滴，玳瑁等。属铁系花釉。柴窑：记载中窑址在河南开封，郑州与钧窑为同一系列，为周世宗柴荣所设，产品青如天，明如镜，薄如纸，声如磬，滋润细腻，有细纹，技艺精绝，当时为各窑之首。窑官请瓷器式，“雨过天青云破处，这般颜色做将来”。雨过天青即为秘色。哥窑：与弟窑同属于龙泉窑系，继承越窑传统，制造青瓷。33瓷器特点：透明釉配不透明胎，实际属于炻器范围，这时期陶瓷发展特点：重釉不重胎。34四、半透明胎配透明釉（宋—清）１、景德镇附近的湖田窑，湘湖窑。在北宋时，用瓷石＋高岭土＋石英构成胎体，形成半透明胎。不透明胎到半透明胎是陶瓷发展史上的第三大飞跃。２、元代出现：釉上彩（单，双），釉下青花，釉下釉里红，铜红。３、明代，景德镇成为制瓷中心。４、清代釉上粉彩，釉下五彩。35作业：1、陶瓷的概念？2、传统陶瓷和特陶的相同和不同之处？3、陶瓷的分类依据？陶瓷的分类？4、陶瓷发展史的四个阶段和三大飞跃？5、宋代五大名窑及其代表产品？36第一章原料第一节原料的分类第二节石英原料第三节熔剂性原料第四节粘土原料第五章其它原料37陶瓷制品所用原料多为天然矿物原料，而非化工原料。陶瓷制品的性质不仅与工艺过程有关，而且与原料的种类有关。所以陶瓷生产中原料是至关重要的。原料：硅酸盐矿物(metasilicatemineral)第一节原料的分类1、概述概述原料的分类原料与制品的关系382、原料的分类据工艺特性分：可塑性原料，非可塑性原料（瘠性料），熔剂性原料据用途分：坯用原料，釉用原料，色料和彩料。据矿物组成分：粘土原料，硅质原料，长石原料，钙质原料，镁质原料。据原料的获得方式分：矿物原料，化工原料3、原料和制品的关系制品的性能由结构决定，结构由原料的种类和工艺决定。39综合：常用的分类方法，按工艺特性分：可塑性的粘土原料；非可塑性的石英原料（瘠性原料）；熔剂性原料（长石）。另：釉料常用的特殊熔剂原料，其包括化工原料。陶瓷工业中的辅助原料，主要为石膏和耐火材料，各种助磨剂，助滤剂，解凝剂，增塑剂，增强剂。40４、从陶瓷的性质提出对原料的要求①、粘性要好，为了成型方便，所以要用粘性原料．②、强度要好，为了使用方便，所以要用瘠性原料，增加坯体强度．③、收缩变形要小，为了产品规格一致，所以要用瘠性原料．④、耐酸耐碱，化学稳定性要好，为了防止腐蚀，所以要用中性原料．⑤、透明度要好，因为瓷器是半透明体，所以要用熔剂，降低烧成温度．⑥、颜色要纯正，为了产品美观，所以原料要纯净．41第二节瘠性原料（石英原料）1、石英原料的种类2、石英原料的性质3、瓷胎中的石英变体4、石英的作用5、石英的质量控制6、复习题421、石英原料的种类1、脉石英致密结晶态，火成岩。外观特点：纯白，半透明，呈油脂光泽断口呈贝壳状。SiO299%生产日用细瓷、釉料的良好原料。432、砂岩碎屑沉积岩，石英颗粒由胶结物结合，据胶结物不同分为：石灰质砂岩，粘土质砂岩，石膏质砂岩，云母质砂岩，硅质砂岩。陶瓷中仅用的：硅质砂岩。SiO290%—95%443、石英岩硅质砂岩经变质作用，石英颗粒再结晶形成的岩石。外观特点：灰白色，光泽鲜明，断面致密，强度大，硬度高。SiO297%。加热晶型转变困难。用于制作一般陶瓷，质量好的可做细瓷。454、燧石隐晶质SiO2，SiO2液经化学沉积在岩石夹层中，硬度高，陶瓷工业做研磨用。可做球蘑机内衬，研磨体球石用。SiO298%5、石英砂花岗岩，伟晶岩风化的产物，做陶瓷原料可简化工艺，但杂质多，成分变化波动较大。河床砂用于墙地砖，大缸大生产，可减小其变形。466、硅藻土溶于水的部分二氧化硅,被微细的硅藻类水生物吸取,沉淀演变而成为含水的非晶质二氧化硅，具有多孔隙。可做绝热材料，多孔陶瓷等。除上述六种外，还有一种天然的粉状石英，直径在0.02微米，似白土，不需粉碎可直接使用，用于生产SiC,细瓷，釉料。湖南醴陵。纯度在98%以上。是一种优质原料。472、石英的性质2、1、物理性质（1）外观特性：石英的外观视其种类不同而异，大多呈乳白色，有的呈灰白色，半透明状态，断面具有玻璃光泽或脂肪光泽。（2）莫氏硬度为7。（3）密度：石英晶型不同密度不同，变动范围2.22—2.65。（4）化学稳定性：具有强耐酸侵蚀力，除HF与碱作用，生成可溶性硅酸盐。与碱金属氧化物作用生成硅酸盐与玻璃态物质。（5）熔融温度范围：1400C—1770C，由SiO2的形态和杂质含量决定。482、2多晶转变的特性石英有七种结晶态和一种玻璃态。１、石英晶型的相互转化：—石英—鳞石英—方石英熔