烧制陶瓷的原理?
原理:
是以天然粘土以及各种天然矿物为主要原料,按一定热工制度加热陶瓷坯体,经过粉碎混炼、成型和煅烧,使坯体在高温的特定条件下发生物理化学反应。
最终成为体积固定并具有特定性能的陶瓷制品,它包括由粘土或含有粘土的混合物经混炼,成形,煅烧而制成的各种制品。
扩展资料:
在制陶的温度基础上再添火加温,陶就变成了瓷。陶器的烧制温度在800-1000度,瓷器则是用高岭土在1300-1400度的温度下烧制而成。陶瓷制品的品种繁多,它们之间的化学成分。
矿物组成,物理性质,以及制造方法,常常互相接近交错,无明显的界限,而在应用上却有很大的区别。因此很难硬性地归纳为几个系统,详细的分类法各家说法不一,国际上还没有一个统一的分类方法。常用的有如下两种从不同角度出发的分类法。
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1、在高温下,陶瓷生坯固体颗粒的相互键联,晶粒长大,空隙(气孔)和晶界渐趋减少,通过物质的传递,其总体积收缩,密度增加,最后成为具有某种显微结构的致密多晶烧结体,这种现象称为烧结。 2、制取无机固体材料的一种过程。在利用固相反应制备无机固体化合物时,反应的速率由扩散过程控制,常常需要较高的温度才能使反应有效地进行。另外一些固体化合物是固液相组成的化合物,在熔化时会发生分解反应,故烧结一般应在产物熔点以下进行,以保证得到均匀的物相。但是烧结温度也不能太低,否则会使固相反应的速率太低。在很多情况下,烧结需要在特定的气氛或真空中进行。控制烧结过程的气相分压非常重要,特别是当研究的体系中含有价态可变的离子时,固相反应的气相分压将直接影响到产物的组成和结构。例如,在铜系氧化物高温超导体的合成中,烧结过程必须在严格控制氧分压,以保证得到具有确定结构、组成和铜价态分布的超导材料。 3、是聚四氟乙烯(PTFE)加工过程中的一个重要步骤。聚四氟乙烯预成型品必须通过烧结才能成为有用的制品。烧结是将预成型品加热至熔点(327℃)以上,并在此温度下保持一定时间,使聚合物分子由结晶形逐渐转变为无定型,使分散的树脂颗粒通过相互熔融扩散黏结成一个连续的整体。烧结全的预成型品由透明胶状体冷却成坚固的乳白色的不透明制品。 1、烧结 sintering 粉末或压坯在低于主要组分熔点的温度下的热处理,目的在于通过颗粒间的冶金结合以提高其强度。 2、填料 packing material 在预烧或烧结过程中为了起分隔和保护作用而将压坯埋入其中的一种材料。 3、预烧 presintering 在低于最终烧结温度的温度下对压坯的加热处理。 4、加压烧结 pressure 在烧结同时施加单轴向压力的烧结工艺。 5、松装烧结 loose-powder sintering,gravity sintering 粉末未经压制直接进行的烧结。 6、液相烧结 liquid-phase sintering 至少具有两种组分的粉末或压坯在形成一种液相的状态下烧结。 7、过烧 oversintering 烧结温度过高和(或)烧结时间过长致使产品最终性能恶化的烧结。 8、欠烧 undersintering 烧结温度过低和(或)烧结时间过短致使产品未达到所需性能的烧结。 9、熔渗 infiltration 用熔点比制品熔点低的金属或合金在熔融状态下充填未烧结的或烧结的制品内的孔隙的工艺方法。 10、脱蜡 dewaxing,burn-off 用加热排出压坯中的有机添加剂(粘结剂或润滑剂)。 11、网带炉 mesh belt furnace 一般由马弗保护的网带将零件实现炉内连续输送的烧结炉。 12、步进梁式炉 walking-beam furnace 通过步进梁系统将放置于烧结盘中的零件在炉内进行传送的烧结炉。 13、推杆式炉 pusher furnace 将零件装入烧舟中,通过推进系统将零件在炉内进行传送的烧结炉。 14、烧结颈形成 neck formation 烧结时在颗粒间形成颈状的联结。 15、起泡 blistering 由于气体剧烈排出,在烧结件表面形成鼓泡的现象。 16、发汗 sweating 压坯加热处理时液相渗出的现象。 17、烧结壳 sinter skin 烧结时,烧结件上形成的一种表面层,其性能不同于产品内部。 18、相对密度 relative density 多孔体的密度与无孔状态下同一成分材料的密度之比,以百分率表示。 19、径向压溃密度 radial crushing strength 通过施加径向压力测定的烧结圆筒试样的破裂强度。 20、孔隙度 porosity 多孔体中所有孔隙的体积与总体积之比。 21、扩散孔隙 diffusion porosity 由于柯肯达尔效应导致的一种组元物质扩散到另一组元中形成的孔隙。 22、孔径分布 pore size distribution 材料中存在的各级孔径按数量或体积计算的百分率。 23、表观硬度 apparent hardness 在规定条件下测定的烧结材料的硬度,它包括了孔隙的影响。 24、实体硬度 solid hardness 在规定条件下测定的烧结材料的某一相或颗粒或某一区域的硬度,它排除了孔隙的影响。 25、起泡压力 bubble-point pressure 迫使气体通过液体浸渍的制品产生第一气泡所需的最小的压力。 26、流体透过性 fluid permeability 在规定条件下测定的在单位时间内液体或气体通过多孔体的数量
你说的比如碳酸钙之
类的成分只是决定烧结后坯体的颜色,而且陶瓷土中成分组成都有不同。打个比方,瓷土中的高岭土,成分多为二氧化硅,其中还含有粘土等矿物成分。二氧化硅经
过烧结产生还原反应成为一氧化硅,为乳白色透明状,因为其中还有其它杂质致使坯体变为白色,因其烧后透明,也被经常用作透明秞的成分。
还有一个
问题就是烧窑还有氧化和还原两种烧法,还原即封闭式烧法,一窑烧完OK,氧化即是中途会有个开窑充氧的过程。举个例子,氧化铁在烧还原反应时还原成一氧化
铁,一氧化铁为青色;若在烧制过程中往窑内补充氧气,氧化铁在没充分还原成一氧化铁又氧化成四氧化三铁,颜色就是砖红色,这也就说明了为什么砖窑会烧出红
蓝两种不同颜色的砖了。
这样说你明白了吧。
原来的陶瓷就是指陶器和瓷器的通称。也就是通过成型和高温烧结所得到的成型烧结体。传统的陶瓷材料主要是指硅铝酸盐。刚开始的时候人们对硅铝酸盐的选择要求不高,纯度不大,颗粒的粒度也不均一,成型压强不高。这时得到陶瓷称为传统陶瓷。后来发展到纯度高,粒度小且均一,成型压强高,进行烧结得到的烧结体叫做精细陶瓷。
接下来的阶段,人们研究构成陶瓷的陶瓷材料的基础,使陶瓷的概念发生了很大的变化。陶瓷内部的力学性能是与构成陶瓷的材料的化学键结构有关,在形成晶体时能够形成比较强的三维网状结构的化学物质都可以作为陶瓷的材料。这重要包括比较强的离子键的离子化合物,能够形成原子晶体的单质和化合物,以及形成金属晶体的物质。他们都可以作为陶瓷材料。其次人们借鉴三维成键的特点发展了纤维增强复合材料。更进一步拓宽了陶瓷材料的范围。因此陶瓷材料发展成了可以借助三维成键的材料的通称。
陶瓷的概念就发展成为可以借助三维成键的材料,通过成型和高温烧结所得到的烧结体。(这个概念把玻璃也纳入了陶瓷的范围)
研究陶瓷的结构和性能的理论也得到了展开:陶瓷材料,内部微结构(微晶晶面作用,多孔多相分布情况)对力学性能的影响得到了发展。材料(光,电,热,磁)性能和成形关系,以及粒度分布,胶着界面的关系也得到发展,陶瓷应当成为承载一定性能物质存在形态。这里应该和量子力学,纳米技术,表面化学等学科关联起来。陶瓷学科成为一个综合学科。
这种发展在一定程度上和高分子成型关联起来。它们应当相互影响。
陶瓷,中国人早在约公元前8000-2000年(新石器时代)就发明了陶器。用陶土烧制的器皿叫陶器,用瓷土烧制的器皿叫瓷器。陶瓷则是陶器、炻器和瓷器的总称。古人称陶瓷为瓯。凡是用陶土和瓷土这两种不同性质的粘土为原料,经过配料、成型、干燥、焙烧等工艺流程制成的器物都可以叫陶瓷。
在中国,制陶技艺的产生可追溯到纪元前4500年至前2500年的时代,可以说,汉族发展史中的一个重要组成部分是陶瓷发展史,汉族劳动人民在科学技术上的成果以及对美的追求与塑造,在许多方面都是通过陶瓷制作来体现的,并形成各时代非常典型的技术与艺术特征。
扩展资料:
与陶瓷相比, 陶瓷质地相对宽松, 颗粒也比较厚, 燃烧温度一般在900°C 之间--1500°C、低温、烧结后颜色自然沈, 简单大方, 已成为众多的其中之一艺术家们喜欢模特表演材料。
有许多种类的陶器, 普通的黑陶, 白色陶器, 红色陶器, 灰色陶器和黄陶, 红色陶器, 灰色陶器和黑色陶器, 如使用高铁含量的粘土为原料, 铁粘土在氧化气氛中是红色的红色, 减少大气是灰色或黑色。瓷质: 与陶器相比, 陶瓷质感坚硬、精细、严禁、耐高温、釉料丰富等特点。
燃烧温度一般在1300°c 左右, 经常有人形容瓷器 "声"如鸣叫, 镜子, 严如玉, 薄如纸 ", 瓷器更多的人觉得高贵和华丽, 和陶器, 简单的是相反的。因此, 在许多艺术家创作陶瓷艺术作品时, 会注重陶瓷的质感或瓷器带来的不同感官享受, 因此在创作两种不同的材料之前进行分析和比较是非常必要的
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陶艺即陶瓷艺术,可追溯至石器时代。最早的陶器仅用于民生器皿,但随着技术和制造工具发达,制陶逐渐变成了一种艺术。
原始陶器通常用手工捏制、泥条盘筑法成型,多为细泥红陶,用篝火烧制,烧成温度低,烧结程度差。仰韶文化时期的彩陶常用泥条盘筑法成型,有黑色的几何图案作装饰,晚期出现了以人物为主体的图案。
大汶口文化时期的彩陶使用了慢轮成型的工艺。陶轮的发明,为制陶技术带来了革命。龙山文化出土了黑陶、灰陶、红陶、白陶等多种陶器,其中黑陶使用快轮成型技术以及刻花、镂空等装饰手法。
商周时期,手工制陶脱离农业成为独立发展,产品多为灰陶,还有青铜器造型的白陶。西周陶器常用几何纹、弦纹、兽面纹和回纹装饰,并且开始运用灰釉,制作原始青瓷。
春秋时期的陶器多是印文硬陶,造型多样,表面采用磨光、暗花、划花、施漆衣和彩绘等技法,普遍使用云雷纹和兽面纹。
秦汉时期的陶器主要为硬陶,出现了陶砖、陶瓦和瓦当,制作工艺精美,故后人有“秦砖汉瓦”之说。汉代大量使用绿、黄、褐等低温色釉,同时彩绘陶也较普遍。唐代出现了三彩陶器。
宋代的瓷器艺术空前发展,有官、哥、汝、定、钧五大名窑及磁州窑、耀州窑和景德镇窑,其陶器的制作技巧、器型美感、釉色效果、装饰手法(粘贴、刻花、笔绘、化妆土)等都堪称完美。
辽金时期的陶瓷以鸡冠壶、马蹬壶为代表,体现了民族的生活特性。元代的代表瓷器是青花、釉里红、釉下彩瓷。明代的景德镇成为全国的瓷业中心,青花瓷成为主流。
清代的陶瓷工艺发展到了顶峰,色釉达到了十几种,如古彩、粉彩、珐琅彩等。近代以来,中国陶瓷技术开始退化,渐渐落后于发达国家。
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在烧制期间,窑中的大气情况可以影响陶器成品的外观。透过容许空气进入窑中可以导致氧化性大气,令黏土及釉料氧化;而透过限制空气进入窑中可以导致还原性大气,令黏土及釉料表面的氧被夺走。
以上因素可以影响烧制陶器的外观,例如部分包含铁的釉料,在氧化环境中会变为棕色,而在还原环境中则会变为绿色。窑中的大气可以调整至做成釉料的复合反应。
当西方应用了传统日本乐陶器(Raku ware)的烧制方法时,陶器会在还热及被灰烬、纸或木屑闷住时由窑中移走,令陶器外观有一种独特的碳化(Carbonization)效果。此技巧亦会在马来西亚使用来制造传统的拉布沙用(labu sayong)。
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釉和彩烧制的情况和坯土一样,不同的釉和彩所需要的烧制温度也不相同,比如唐三彩属于低温铅釉,它的烧成温度只需要800度左右,而著名的祭红釉却是高温釉;釉下彩的青花、釉里红需要1100度以上才能达到满意的效果,而釉上彩的粉彩、五彩、新彩几百度的烘烧就够了!
陶瓷一般以富含石英和绢云母等矿物质的高岭土为原料经过72道工序制成。
一般来说,陶瓷生产过程包括坯料制造、坯体成型、瓷器烧结等三个基本阶段。同时陶瓷生产过程的组成可按生产各阶段的不同作用分为生产技术准备过程、基本生产过程、辅助生产过程和生产服务过程。
陶,是以粘性较高、可塑性较强的粘土为主要原料制成的,不透明、有细微气孔和微弱的吸水性,击之声浊。瓷是以粘土、长石和石英制成,半透明,不吸水、抗腐蚀,胎质坚硬紧密,叩之声脆。我国传统的陶瓷工艺美术品,质高形美,具有高度的艺术价值,闻名于世界。
扩展资料
传统陶瓷又称普通陶瓷,是以粘土等天然硅酸盐为主要原料烧成的制品,现代陶瓷又称新型陶瓷、精细陶瓷或特种陶瓷。常用非硅酸盐类化工原料或人工合成原料,如氧化物(氧化铝、氧化锆、氧化钛等)和非氧化物(氮化硅、碳化硼等)制造。
陶瓷具有优异的绝缘、耐腐蚀、耐高温、硬度高、密度低、耐辐射等诸多优点,已在国民经济各领域得到广泛应用。传统陶瓷制品包括日用陶瓷、建筑卫生陶瓷、工业美术陶瓷、化工陶瓷、电气陶瓷等,种类繁多,性能各异。
随着高新技术工业的兴起,各种新型特种陶瓷也获得较大发展,陶瓷已日趋成为卓越的结构材料和功能材料。它们具有比传统陶瓷更高的耐温性能,力学性能,特殊的电性能和优异的耐化学性能。
参考资料来源:百度百科-陶瓷 (陶器和瓷器的总称)