陶瓷有什么科技

说起中国的陶瓷制品，那在欧洲可谓是名噪一时啊，西方国家虽然对我们有所敌视，但是对于追求我们的陶瓷制品的角度可是从未停歇。别说外国人了，就连咱们自己国家的人看到那些精美的瓷器都不禁要高呼惊叹，确实，我国自古以外就一直发展着陶瓷的制品。因为陶瓷易碎易损，远比丝绸之路更加艰难。精美的陶瓷加上源源不断地输送，很快就撩到了国外一群粉丝，对此爱不释手。

大家都知道中国的英文名为China，而China的另一个翻译就是瓷器。陶瓷曾是我国享誉全球的国宝摆件，当时的世界，只有我大中国能造出精美绝伦的陶瓷。两条路都为对外贸易的通商之路，但因为陶瓷易碎易损，远比丝绸之路更加艰难。这就使得要卖到国外的数量就不多，而且那些更高级的瓷器更好看更不易碎，也使得卖出的价格也更高。

在中世纪的欧洲，人们都一个劲的追求黄金，在那个时候，瓷器的价格竟然可以和黄金等价，而且对于那些看着精美而且内部构造复杂的瓷器，价格更是贵得离谱。瓷器令欧洲人着魔，在很长一段时间里，欧洲人都无法探知瓷器制法，毕竟中国发展陶瓷已经几千年的历史了，欧洲不可能一时间就破解出来。中国牢牢把控着瓷器的知识产权。直到18世纪，欧洲人才开始制造瓷器。

当代的中国向世界传输了高科技，带动了世界经济的发展，但是我们不能一直做软弱的绵阳，一直无私地奉献自己，也得有保护自己的武器，成为新一代的大国！

由于陶瓷具有质硬、耐磨损、电绝缘、耐酸碱腐蚀、耐火、对液体和气体无渗透性、化学稳定性好等特性，在建筑上被广泛用于地砖、墙砖、排水管、卫生洁具等；在化工领域，陶瓷被用于制造各种容器、管道、阀门、液体泵、坩埚、蒸发皿、燃烧舟、研钵、反应釜和各种高温工业窑炉的耐火材料；在电力方面，用于制造高低压输电线路上的绝缘子、电机用套管、绝缘支柱、低压电器和照明用具等。

近年来，陶瓷的应用范围更进一步拓展到光学、电子计算机、通信、航空航天、核能、机械、新能源、激光、生物医药等尖端科技领域，出现了许多新的陶瓷制造工艺和品种，已形成一个巨大的高新技术产业。这些新型陶瓷材料统称为特种陶瓷或先进技术陶瓷，一般分为结构陶瓷、功能陶瓷和陶瓷基复合材料三类。

氮化硅、碳化硅、碳化硼、二硼化钛等超硬质结构陶瓷具有高强度、高硬度、耐磨损、重量轻等性能，可用来制造人造金刚石、地质钻头、机床高速和精密切削刀具、模具、磨料和磨具、轴承、轴瓦、汽车发动机活塞、水轮机叶片和坦克装甲等。

氧化硅陶瓷能耐1728℃高温，氧化铝陶瓷能耐2050℃，氧化锆陶瓷能耐2690℃，氧化镁陶瓷能耐3105℃。这些高温结构陶瓷可制造飞机喷气发动机和火箭发动机喷嘴、燃烧室内衬、燃气轮机叶片、红外光源、高温传感器探头、磁流体发电通道材料和电极等。

中国陶瓷以其历史悠久，内容丰富，民族艺术特色浓郁，技艺精湛而著称于世，它是中国优秀文化遗产的重要组成部分。

中国是世界上最早发明陶器的国家之一，陶器的出现可以追溯到一万年前的原始社会，瓷器的发明也有近四千年的历史。陶瓷原料硅酸盐无毒的特性，特别是瓷器造型的典雅适用、釉面光滑，便于拭洗等优点，现在已成为世界使用得最广泛、最受欢迎的生活用具。中国发明瓷器对人类文明进步是一个很大的贡献，因此被世界人民誉为瓷器之国。中国陶瓷已经成为人类文化艺术宝库中一宗巨大的财富，吸引着各国的历史、考古学家、陶瓷学家、工艺美术家，从各个不同的角度来进行研究。研究中国陶瓷已经成为一门世界性的学问。

在中国，陶瓷学却是一门比较年轻的学科，中华人民共和国成立之前，人们主要是从爱好古董的角度加以鉴赏，谈不上什么研究。建国后，考古工作者在全国范围内开展了系统的古窑址调查和发掘。有关学者以陶瓷考古学为基础进行了系统的研究，同时硅酸盐科学工作者、陶瓷工厂等也积极配合，用现代科技手段进行测试，工艺模仿试验，从宏观到微观研究都取得了许多引人注目的成就，在世界上产生了深远的影响。以下就中国古代陶瓷的发展及艺术成就，作一个简单的介绍。

第一节 原始社会的陶器艺术

制陶是中国最古老的一个手工业部门，它与人们日常生活联系极为密切。在陶器发明以前，人们为了取得熟食，或以篝火烧烤食物；或用石头砌成坑穴，把猎物去皮，放进坑内，上盖热灰，直到焖熟取食；或用灼热的石块将兽肉烫熟；或把兽肉放入网中，泡入高温的泉水中，泡熟后食用。长期以来，人们为取得熟食，在努力创造一种良好的生活用具，用以煮熟、储存、饮食之用。中国历史上，早在公元前11世纪的西周青铜器铭文中就有了“陶”字。在先秦的一些文化典籍和后来的神话故事中，也有不少关于发明陶器的记载。例如战国秦汉之际的《逸周书》，在《文酌解第四》中就说：“民生有欲……七陶八冶归灶。”古人注云：“灶善则陶冶良也”。《太平御览》卷78引《逸周书》：“神农之时，天雨粟，神农耕而种之，作陶、冶、斤、斧。”《史记·五帝本纪》里有“舜耕历山，渔雷泽，陶河滨，作什器于寿丘”的记载。《搜神记》里还记载了一段古老的民间传说：“宁封子，黄帝时人也。世传为黄帝陶正。有异人过之，为其掌火，能出五色烟。久则以教封子，封子积火自烧，而随烟气上下。”这些记载和传说保留着远古时期陶器发明和制作的历史影子。

一、陶器的发明时间

在人类社会发展史上，陶器的发明是一项伟大的创举，它是人类社会发展到一定阶段的产物。中国究竟在什么时候发明了陶器？这一直是学术界探讨的重大问题。我们至今还没有发现旧石器时代的陶器，但是可以肯定新石器时代（约一万年前至四千年前）确实具备了制陶的各种条件，并且有大量的实物出土。

新石器时代农业和畜牧业已有了初步的发展，人们能够比较有把握地控制和扩大食物的来源，从而改变了过去那种饥则求食，饱则弃余的生活状况。这有利于人们定居生活，而定居的人们对煮熟和储存食物的用具则有强烈的要求。定居有利于生产得到发展，就有可能分出人力来专门从事陶器的制作，促进制陶业的兴起。远古的人类在长期的生产实践中，特别是农业生产实践中，逐渐对泥土的粘性、可塑性有了认识，了解到泥土加水调和后可以捏塑成各种器皿；同时人类对火经过长期使用，认识到火能改变某些物质的性能，并且掌握了控制、应用火的经验。这一切都为陶器的制作准备了先决条件。

虽然新石器时代的陶器已有大量出土，但是考古工作者仍然怀着极大的兴趣探求中国最早的陶器。对此，人们于70年代以来，开始发现了一些线索。例如1974年在江苏溧水县神仙洞洞穴遗址发现了一块长2.5、宽1.8、厚0.5cm的陶片和一颗更小的陶粒。它们在制陶工艺上表现得十分原始。在放大镜下观察，该陶片是用普通粘土制作的，粘土中掺有细砂，素面，一面可以看到制作过程中用手指抹平表面时留下的纹路。陶片颜色一面为黑褐色，有黑色炭粒分布其间；中间夹层基本是紫红色，另一面为黄褐色，间或杂有深灰、浅灰色。坯体中有许多气孔和细小的断裂痕迹，有一定的硬度和抗压强度。世界上许多国家和地区发现的最早的陶器都是这样的小块残片。这块陶片的弧度极小，所以估计该器物比较大。这是在中国发现的最早的陶片，据化验分析当距今11200±1000年，说明中国陶器的发明至少已有一万多年的历史。

二、新石器时代陶器的特点

新石器时代的人们已经在生活中广泛地使用了陶器。属于新石器时代早期的遗存，如中原地区的磁山文化、裴李岗文化，华南地区的江西万年县仙人洞遗址等，所出土的陶器都还比较原始，陶质比较疏松，烧成温度也较低。不过这时已经出现了横穴窑。这种陶窑同后来的母系氏族社会繁荣时期仰韶文化的陶窑很相似了。所以说，这时的陶器还都不是最早的陶器，因为陶器从露天架火烧制到采用陶窑烧制，一定要经历一个漫长的演进过程。在这些陶器之前，一定还会有更早、更原始的陶器。随着制陶技术的不断提高，新石器时代的陶器生产在父系氏族社会的龙山文化时期发展到顶峰，无论在数量上、质量上还是在工艺水平上，都取得了空前的成就。

陶器的主要成分是硅和铝的无机盐类，它们无毒、无味，是制作生活用具的良好原料。当时人们都是就地取材，在黄河流域主要采用适宜的天然土，如红土、黑土、河谷中的沉积泥土等。

考古工作者根据陶器的颜色，把陶器分为多种陶系，如分为灰陶、红陶、彩陶、彩绘陶、黑陶以及印纹硬陶等等。陶器本身有一定的颜色，是由于原料中含有呈色金属元素的关系，也是由于人们掌握了在烧成后期控制各种火焰的技术所取得的结果。如果烧窑后期烧还原焰（指燃烧时令其供氧不足，燃烧不完全，使金属氧化物还原为金属或低价氧化物），原料中铁的氧化物大部分转化为二价铁，成FeO，还原比值很高，陶器就成灰或灰黑色，是为灰陶。如果是烧氧化焰（指燃烧时供氧充足，可完全燃烧，温度高，具有氧化作用），陶土中的铁大部分转化为三价铁，成Fe2O3，还原比值低，陶器就成为红色，是为红陶。如果以金属铁、锰等矿物质与泥土配成彩料，在红陶和灰陶上施以彩绘，经800—900℃高温烧成，其彩绘永不褪落，就成为彩陶。如果是在烧成的陶器上画彩，彩绘颜色附着在陶器表面，一旦受潮或经水浸泡，颜色会变淡或褪落，这就是彩绘陶。彩陶同彩绘陶的区别就在于颜料是否经火烧和褪色与否。黑陶就是黑色的陶器，其胎体上有大量的炭微粒。黑陶是在烧窑后期用燃烧不充分的黑烟薰炙，再经打磨光亮制成的。有的黑陶胎壁薄如蛋壳，应用快轮制作，工艺水平很高。在江南广大地区发现有一种陶器，上面用陶拍子打印出各种图案，称为印纹陶。如果其中掺入细砂等强煅料，经1000℃左右的高温焙烧，陶质更为坚硬，称为印纹硬陶。这种硬陶一直到商周秦汉时期，在南方仍有生产。

新石器时代制陶成形可有手制和轮制两种方法。手制法包括捏塑法、模制法、泥条盘筑法（将一根长泥条连续向上盘筑，再把里外抹平制成器形）等。轮制法的技术更为先进，盛行于山东龙山文化。这是将泥料放在陶轮上，利用陶轮快速转动的力量，用提拉的方式使之成形的一种方法。

随着制陶工艺的不断进步，陶器成形以后，还要在陶坯上进行修饰加工。例如用砾石或骨器在陶坯表面压磨，烧好后的陶器可呈现光亮；有的是在陶坯表面涂一层调好的泥浆，烧好后器表就附着一层陶衣。由于调泥浆的配料不同，陶衣可有红、棕、白等颜色。此外还可以在器表上施以彩绘，刻划或拍印出各种花纹图案，甚至镂雕出方、圆、三角等孔形图案来作为装饰。

三、新石器时代陶器的艺术成就

新石器时代的陶器，随着制作工艺水平的提高，其种类越来越多。就出土的器形看，有碗、钵、勺、杯、小盒、瓶、罐、盆、瓮等类。据其形状判断，它们大都属于饮食用具，也有一部分是生产工具，如陶纺轮、网坠等。这些陶器的一个重要特点就是造型适宜实用。通常采用圆形、对称、规整的结构，而不用多角、多边或不规整的形状。有足的器物也多是三足，很少有四足的，四足以上的更未出现过。采取这些结构，便于制作，而且比例协调，容易取得力量均衡，也符合美学原理，可产生强烈的艺术效果。这说明当时的人们已经掌握了实用工艺中的成型规律。这些规律在几千年后仍然被人们运用。

生活是制陶工艺的艺术源泉。人们往往把日常生活中最熟悉的各种植物、动物及自然界的其它形象作为模仿对象。很多器物模仿植物，如瓜果、葫芦、竹节、叶子、花朵等，模仿动物的有猪、狗，还有鹗、长嘴鸟、水鸟等，模仿虫类有田螺、蜗牛等，还有的模仿人类最早的水上行走工具独木舟，甚至还有模仿人穿的靴子等。

新石器时代的陶器在制作过程中采用了不少的艺术手段来美化陶器，例如拍印、刻划、绘画、捏塑等。其绘画是用类似毛笔一类的工具，沾上用金属矿物原料配成的画图原料，在胎体上画出图案、植物、动物或人物形象的画面，内容丰富又有很高的艺术水平。就图案来说，已经初步掌握了图案构成的美的法则，创造了迄今仍然能在生产中使用的、有强大生命力的图案形式原理，如构图最主要的均衡、整齐、对称、连续、反复等法则，完全符合装饰图案的基本要求，没有轻重悬殊、画面失调、杂乱无章的现象，收到了极好的美学效果。

图案服从器形。人们为了美化陶器，注意把装饰美和实用美统一起来。因此往往把图安排在器物的肩、腹最突出的部位，使得目光容易接触到，最便于人们在使用中欣赏，又能增强器物端庄、饱满、挺拔的质感。这些图案以艺术的手法表现了大自然、形体、运动产生的节奏感、韵律感和规律性，灵活而又美观。

陶器上有许多植物图画的画面，它反映了当时的采集、农耕经济水平。有的画出了阳光照耀下禾苗的生长状况，还有很简练的卷枝、花瓣、籽实。植物纹样画得很活泼，婀娜多姿，既写实又富于装饰性，这说明劳动实践是艺术营养的源泉，表现了我们的祖先热爱生活，富于创造的精神。

陶器上的动物形象，有的画在器物上，有的却是塑出来粘贴在器壁上的，还有的作为器物的组成部分出现。动物形象写实性很强。人们在长期的捕鱼、狩猎、饲养以及生活实践中接触到了动物，掌握了它们的形态和习性的突出特点，便将其形态和神态简练地制作出来了。浙江余姚河姆渡文化遗址出土黑陶钵上刻划的猪，是由野猪培驯为家猪过程中的形象，形态结构尚残留野猪的特点，但肥胖的体态、温驯的性格又酷似家猪。庙底沟类型文化遗址中出土陶片上的壁虎，不但准确塑出了壁虎的形象，而且栩栩如生地刻划出其精神状态。壁虎爬伏在罐的口沿和肩腹之间，有明确的方向感，前肢卷曲，缩颈抬头，背微弓起，两眼紧盯前方，似乎发现了前面的猎物，准备一跃而起，猛扑上去，但其前爪已经接触罐口，似乎又感到会坠入深渊那样的警觉。简练的几根线条，在静与动的一瞬间把壁虎的精神状态刻划得淋漓尽致。从大量的动物形象能看出当时已经采用了夸张的手法，例如蛙的形象，有的就将蛙的四条腿夸张到主要部位，其他如鸟纹也有由夸张到变形，乃至图案化的程度。

当时的人物形象，有人的头像，有将器盖塑成人头形，也有在陶器的一面塑出人头形，但最多的是在器物壁上用黑彩画出人物形象。1973年青海大通县上孙家寨出土一件舞蹈纹彩陶盆。内壁最大腹径处绘四道平行弦纹，上端紧接口沿处绘一圈带纹，上下两组纹饰间有人物舞蹈画面三组，每组两边是五至八道并排的弧线。在相反两组弧线纹之间，各有一条斜行的柳叶形宽带纹。人物舞蹈五人一组，手拉手，面向一致，随着舞蹈的节拍，发辫顺势摆向一侧。外侧之人不拉手的一臂画为两道，表明跳跃动作较大，接触地面的两竖道是人的两条腿，成一定角度垫起全身，有运用脚尖起舞的意味。表明跳的是踏着欢快舞步的舞蹈，显示出舞蹈的旋律。每个人在臀部下端有一略为上翘的尾巴状装饰，这是原始社会里人们通常喜爱的打扮。《山海经·大荒西经》说：“西海之南，流沙之滨，赤水之后，黑水之前，有大山名曰昆仑之丘。有神，人面虎身，有文有尾，皆白处之。……有人戴胜、虎齿，有豹尾、穴处，名曰西王母。”这可能就是装饰着兽尾的人们，在劳动之余，围着水塘，在树荫下面，手拉手翩翩起舞情景的生动写照。陶盆上的人物群舞画面，用流畅的实线条来表现，人物突出，形象写实。陶盆是澄黄色，装水使用时，水映陶色更加美化和丰富了舞蹈的形象。这样的装饰反映了原始社会精神生活的内容多么丰富，多么深刻，也说明了陶器的装饰艺术达到了相当高的水平。

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到了现代社会，陶瓷已经得到更大的发展，并在工业和科学技术中有着极为广泛的用途。这些陶瓷称为先进陶瓷或精细陶瓷。它们代表陶瓷发展的第二个阶段。也就是说，先进陶瓷的主要成分和传统陶瓷的主要成分是硅酸盐化合物不同，是指用氧化物、碳化物、氮化物、硼化物、硅化物、硫化物和其他无机非金属材料制作的陶瓷。先进陶瓷有许多“特异功能”，比如有的具有良好的绝缘性，有的则具有半导体性能，有些还能导电，有些甚至在一定温度下具有超导性，即完全没有电阻。有些陶瓷有一种奇特的性能，在它上面加上压力，它就能产生电压，称为压电陶瓷。

还有一些陶瓷对电、磁、光线、声音、温度冷热、潮湿等外界条件的变化很敏感，称为敏感陶瓷，可用来制造各种传感器元件。先进陶瓷还具有一般陶瓷通常具有的耐热、耐磨、高硬度、抗氧化等性能。先进陶瓷的成分也和用天然无机化合物（如硅酸盐化合物，陶土、瓷土等）烧结出的传统陶瓷有很大不同。而是以精制的高纯度人工合成的无机化合物（如各种氧化物、碳化物、氮化物、硼化物、硅化物或其他无机非金属）为原料，采用精密控制的工艺方法烧结出来的。

有透视设备可以直接的看穿到瓷碗，杯碗等的了，速度反应很快，而且还可以进行到远程的控制，图像的显示也很清晰，装的是内置的芯片探头，不会被发现。