工业陶瓷的种类和应用
1.氧化钙陶瓷(calcia ceramics)
氧化钙陶瓷(calcia ceramics)是指以氧化钙为主要成分的陶瓷。
性质:氧化钙具有NaCl型晶体结构,密度为3.08~3.40g/cm,熔点为2570℃,具有热力学稳定性,能在高温(2000℃)下使用,与高活性金属熔体的反应小,受氧或杂质元素的污染少。制品具有良好的抗熔融金属侵蚀性和抗熔融磷酸钙侵蚀的作用。可用干压法成型,也可注浆成型。
应用:
1)它抗金属侵蚀性优良,是冶炼有色金属,如高纯度铂、铀的重要容器;
2)经二氧化钛稳定化的氧化钙砖,可用作熔融磷酸盐矿的回转窑内衬材料;
3)从热力学的稳定性来看,CaO 超过SiO2、MgO、Al2O3和ZrO2等,在氧化物中最高。这种性质表明,它可作为熔融金属、合金用的坩埚;
4)在金属熔化过程中,可使用CaO质取样器和保护管,多用在高钛合金等活性金属熔体的质量管理或温度控制中;
5)CaO陶瓷在冶金方面的用途除上述之外,也适用于电弧熔化用的保温套或平衡实验角的容器等。
氧化钙有两个缺点:
①容易与空气中的水份或碳酸气发生反应;
②与氧化铁等氧化物在高温下能发生熔融反应。这种熔渣化作用,是陶瓷易腐蚀和强度低的原因,这些缺点也使得氧化钙陶瓷难以广泛应用。CaO作为陶瓷还处在初级阶段,它具有两面性,有时稳定,有时不稳定。今后可以通过原料、成形、烧成等技术的进步,更好地筹划其用途,使其真正加入陶瓷行列。
2.锆英石陶瓷(zircon ceramics)
锆英石陶瓷(zircon ceramics)是指以锆英石(ZrSiO4)为主要成分的陶瓷。
性质:锆英石(ZrSiO4)陶瓷具有良好的抗热震性、耐酸性、化学稳定性,但耐碱性不佳。锆英石陶瓷的热膨胀系数和导热系数较低,其抗弯强度可保持在1200~1400℃而不下降,但其力学性能较差,生产工艺与一般特种陶瓷相似。
应用:
1)锆英石作为酸性耐火材料,已在生产玻璃球及玻璃纤维的低碱铝硼硅酸盐玻璃窑炉上得到了广泛应用,锆英石陶瓷具有高的介电性能及机械性能,还可以用作电绝缘体及火花塞等;
2)主要用于制作高强度高温电瓷、瓷舟、坩埚、高温窑炉用的承烧板、熔制玻璃炉的炉衬、红外辐射陶瓷等;
3)可以制成薄壁制品—坩埚、热电偶套管、喷咀,厚壁制品—研钵等;
4)研究表明,锆英石具有化学稳定性、机械稳定性、热稳定性和辐射稳定性,对U、Pu、Am、Np、Nd、Pa等锕系元素具有较好的包容能力,是固化钢系高放射性废物(HLW )理想的介质材料;
有关锆英石陶瓷的生产工艺与其力学性能之间关系的研究尚未见报道,在一定程度上妨碍了对其性能进一步深入的研究,使锆英石陶瓷的应用受到了一定的限制。
3.氧化锂陶瓷(lithia ceramics)
氧化锂陶瓷(lithia ceramics)是指主要成分为Li2O、Al2O3、SiO2的陶瓷制品。自然界中含Li2O的主要矿物原料有锂辉石、透锂长石、锂磷铝石、锂云母和锂霞石。
性质:氧化锂陶瓷制品的主晶相为锂霞石(Li2O·Al2O3·2SiO2)和锂辉石(Li2O·Al2O3·4SiO2),其特点是热膨胀系数低(100~1000℃范围内为-0.03×10/℃~ 4.08×10/℃),抗热震性良好。Li2O是一种网络外体氧化物,有加强玻璃网络的作用,可有效提高玻璃的化学稳定性。
应用:可用于制作电炉(特别是感应电炉)的衬砖、热电偶保护管、恒温零件、实验室器皿、烹饪用具等。Li2O-A12O3-SiO2(LAS)系材料是典型的低膨胀陶瓷,可用作抗热震材料,Li2O还可以作陶瓷结合剂,在玻璃工业中也具有潜在的使用价值。
4.氧化铈陶瓷(ceria ceramics)
氧化铈陶瓷(ceria ceramics)是指以氧化铈为主要成分的陶瓷。
性能:该制品的比重为7.73,熔点为2600℃,它在还原气氛下会变成Ce2O3,熔点由2600℃降到1690℃。700℃时的电阻率为2×10欧姆·厘米,1200℃时为20欧姆·厘米。我国工业化生产氧化铈常用的工艺技术有如下几种:
1)化学氧化法,包括空气氧化法和高锰酸钾氧化法;
2)焙烧氧化法;
3)萃取分离法。
应用:
1)可作为加热元件、熔炼金属及半导体的坩埚、热电偶套管等;
2)可作为氮化硅陶瓷的烧结助剂,还可对钛酸铝复相陶瓷进行改性,并且CeO2是一种较为理想的增韧稳定剂;
3)加入99.99% CeO2的稀土三基色荧光粉是制作节能灯的发光材料,其光效高,显色好,寿命长;
4)用质量分数大于99%的CeO2制成的高铈抛光粉硬度高,粒度小而均匀,晶体具有棱角,适合于玻璃的高速抛光;
5)用98%的CeO2作为玻璃脱色剂和澄清剂,可提高玻璃的质量和性能,使玻璃更为实用;
6)氧化铈陶瓷,其热稳定性差,对气氛敏感性也强,因而在一定程度上限制了它的使用。
5.氧化钍陶瓷(thoria ceramics)
氧化钍陶瓷(thoria ceramics)是指ThO2为主要成分的陶瓷。
性质:纯氧化钍为立方晶系,萤石型结构,氧化钍陶瓷制品热膨胀系数较大,25~1000℃时为9.2×10/℃;导热率较小,100℃时为0.105 J/(cm·s·℃),热稳定性较差,但熔融温度高,高温导电性能好,有放射性。成型方法可采用注浆成型(加10%聚乙烯醇水溶液作悬浮剂)或压制成型(加20%四氯化钍作黏结剂)。
应用:主要用作熔炼锇、纯铑和精炼镭的坩埚,也可作为加热元件,用于探照灯光源,白炽灯纱罩,或作为核燃料,还可用作电子管阴极、电弧熔融用电极等。
陶瓷制品种类繁多,之间的构成物质常常是相互交错的,没有具体而明显的界限,但是在实际的应用上,却是有很大区别的。下面一起来看看陶瓷制品有哪些。
1、 艺术陶瓷:如陈设品、花瓶、雕塑品等。
2、 日用陶瓷:如缸、坛、茶具、盆、碟、碗、餐具、罐、盘等。
3、 工艺陶瓷:如花盆、花瓶、灯座等。
4、 工业陶瓷:指应用于各种工业的陶瓷制品,又可分以下六类:
5、 耐火材科:用作各种高温工业窑炉耐火材料。
6、 化工陶瓷:用作各种化学工业耐酸容器、管道,塔、阀、泵和搪砌反应锅的耐酸砖、灰等。
7、 建筑陶瓷:例如砖瓦、面砖、外墙砖、等。
8、 电瓷:用作电力工业高低压输电线路上的绝缘子、电讯用绝缘子、无线电用绝缘子等。
9、 化学瓷:用作化学实验室的瓷坩埚、燃烧舟、蒸发皿、研体等
10、 特种陶瓷:甩于尖端科学技术和各种现代工业的特种陶瓷制品,有镁石质瓷、高铝氧质瓷、钛镁石质瓷、锆英、锂质瓷、石质瓷、以及磁性瓷、金属陶瓷等。
以上就是给各位带来的关于陶瓷制品有哪些的全部内容了。
①按用途来分,可分为日用陶瓷,艺术(陈列)陶瓷,卫生陶瓷,建筑陶瓷,电器陶瓷,电子陶瓷,化工陶瓷,纺织陶瓷,透千(燃气输机)陶瓷等等。
②按是否施釉来分,可分为有釉陶瓷和无釉陶瓷两类。
⑧人们为了生产、研究和学习上的方便,有时不按化学组成,而根据陶瓷的性能,把它们分为高强度陶瓷,铁电陶瓷、耐酸陶瓷,高温陶瓷、压电陶瓷,高韧性陶瓷,电解质陶瓷、光学陶瓷(即透明陶瓷),磁性陶瓷,电介质陶瓷,磁性陶瓷和生物陶瓷等等。
④可简单分为硬质瓷,软质瓷、特种瓷三大类。
所产的瓷器以硬质瓷为主。硬质瓷器,坯体组成熔剂量少,烧成温度高,在1360℃以上色白质坚,呈半透明状,有好的强度,高的化学稳定性和热稳定性,又是电气的不良传导体,如电瓷、高级餐具瓷,化学用瓷,普通日用瓷等均属此类,也可叫长石釉瓷。
软质瓷器与硬质瓷不同点是坯体内含的熔剂较多,烧成温度稍低,在1300℃以下,因此它的化学稳定性,机械强度,介电强度均低,一般工业瓷中不用软质瓷,其特点是半透明度高,多制美术瓷,卫生用瓷,瓷砖及各种装饰瓷等,通常如骨灰瓷、熔块瓷属于此类。
特种瓷种类很多,多以各种氧化物为主体,如高铝质瓷,它是以氧化铝为主,镁质瓷,以氧化镁为主;滑石质瓷,以滑石为主;铍质瓷,以氧化铍或绿柱石为主;锆质瓷,以氧化锆为主;钛质瓷,以氧化钛为主。
上述特种瓷的特点多是,由不含粘土或含极少量的粘土的制品,成型多用干压、高压方法,在国防工业,重工业中多用此类瓷,如火箭,导弹上的挡板,飞机、汽车上用的火花塞,收音机,内用的半导体,快速切削用的瓷刀等等。
从装饰手法来说分三类: 1、胎装饰 多为印花、划花、刻花、堆贴、绞胎等 2、釉装饰 单色釉(青瓷、白瓷、黄瓷、蓝瓷、绿瓷等单一色泽釉色的瓷器)、结晶釉(兔毫、油滴、铁锈斑、茶叶末釉等含结晶物质的釉面装饰)、花色釉(窑变釉等)、纹片釉(就是釉面有裂纹的那种啦~像哥窑) 3、彩装饰 釉下彩(青花啊,釉里红,釉下三彩等)、釉上彩(五彩、粉彩、珐琅彩、素三彩等)、釉下彩和釉上彩相结合(斗彩)
越窑该名称最早见于唐人陆龟蒙的《秘色越器》一诗,系对杭州湾南岸古越地青瓷窑场的总称。其形成于汉代,经三国、西晋,至晚唐五代达到全盛期,至北宋中叶衰落。中心产地位于上虞曹娥江中游地区,始终以生产青瓷主,质量上乘。陆羽《茶经·四之器》中评述茶碗的质量时写道:“若邢瓷类银,越瓷类玉,邢不如越;邢瓷类雪,则越瓷类冰,邢不如越二也;邢瓷白而茶色丹,越瓷青而茶色绿,邢不如越三也。”陆羽煮饮绿茶,故极推崇越瓷。
邢窑在今河北内丘、临城一带,唐代属邢州,故名。该窑始于隋代,盛于唐代,主产白瓷,质地细腻,釉色洁白,曾被纳为御用瓷器,一时与越窑青瓷齐名,世称“南青北白”。陆羽在《茶经》中认为邢不如越,主要因为他饮用蒸青饼茶,若改用红花比较,或要反映真实的茶汤色泽,则结果正好相反,所以两者各有所长,关键在于与茶性是否相配。
汝窑宋代五大名窑之一,在今河南宝丰清凉寺一带,因北宋属汝州而得名。北宋晚期为宫廷烧制青瓷,是古代第一个官窑,又称北宋官窑。釉色以天青为主,用石灰一碱釉烧制技术,釉面多开片,胎呈灰黑色,胎骨较薄。
钧窑宋代五大名窑之一。在今河南禹县,此地唐宋时为钧州所辖而得名。始于唐代,盛于北宋,至元代衰落。以烧制铜红釉为主,还大量生产天蓝、月白等乳浊釉瓷器,至今仍生产各种艺术瓷器。
定窑宋代五大名窑之一。在今河北曲阳润磁村和燕山村,因唐宋时属定州而得名。唐代已烧制白瓷,五代有较大发展,白瓷釉层略显绿色,流釉如泪痕。北宋后期创覆烧法,碗盘器物口沿无釉,称为“芒口”。五代、北宋时期承烧部分宫廷用瓷,器物底部有“官”、“新官”铭文。宋代除烧白瓷外,还烧黑釉、酱釉和绿釉等品种。
南宋官窑宋代五大名窑之一,宋室南迁后设立的专烧宫廷用瓷的窑场。前期设在龙泉(今浙江龙泉大窑、金村、溪口一带),后期设在临安郊坛下(今浙江杭州南郊乌龟山麓)。两窑烧制的器物胎、釉特征非常一致,难分彼此,均为薄胎,呈黑、灰等色;釉层丰厚,有粉青、米黄、青灰等色;釉面开片,器物口沿和底足露胎,有“紫口铁足”之称。16世纪末,龙泉青瓷在法国场上出现,轰动整个法兰西,由于一时找不到合适的语言称呼它,只得用欧洲名剧《牧羊女》中女主角雪拉同所披的青色长袍来比喻,于是“雪拉同”成为青瓷的代名词。现在龙泉窑又有新的发展。杭州南宋官窑遗址建立了南宋官窑博物馆。
哥窑宋代五大名窑之一,至今遗址尚未找到。有的文献上将浙江龙泉官窑称为哥窑,实为讹传。传世的哥窑瓷器,胎有黑、深灰、浅灰、土黄等色,釉以灰青色为主,也有米黄、乳白等色,由于釉中存在大量气泡、未熔石英颗粒与钙长石结晶,所以乳浊感较强。釉面有大小纹开片,细纹色黄,粗纹黑褐色,俗称“金丝铁线”。从瓷器的釉色、纹片、造型来看,均不同于宋代龙泉官窑。
建窑在今福建建阳。始于唐代,早期烧制部分青瓷,至北宋以生产兔毫纹黑釉茶盏而闻名。兔毫纹为釉面条状结晶,有黄、白两色,称金、银兔毫;有的釉面结晶呈油滴状,称鹤鸽斑;也有少数窑变花釉,在油滴结晶周围出现蓝色光泽。种茶盏传到日本,都以“天目碗”称之,如“曜变天目”、“油滴天目”等,现都成为日本的国宝,非常珍贵。该窑生产的黑瓷,釉不及底,胎较厚,含铁量高达10%左右,故呈黑色,有“铁胎”之称。宋代著名书法家也是茶学家的蔡襄在《茶录》中云:“茶色白,宜黑盏,建安所造者绀黑,纹如兔毫,其坯微厚,燲之,久热难冷,最为要用。出他处者,或薄或色紫,皆不及也。其青白盏,斗试家自不用。”可见,宋代盛斗茶之风,又视建窑所产茶碗为最佳之器。
景德镇窑在今江西景德镇。始烧于唐武德年间,产品有青瓷与白瓷两种,青瓷色发灰,白瓷色纯正,素有“白如玉、薄如纸、明如镜、声如磐”之誉。它在宋代主要烧制青白瓷。元代为宫廷烧制青白瓷,上有“枢府”字样,还烧制青花、釉里红等品种。至明代它成为全国瓷器烧制中心,设立了专为宫廷茶礼烧制茶具的工场。这时青花瓷有很大发展,茶具传到日本,日本茶道之祖村田珠光十分喜爱,称之“珠光青瓷”。此时,釉上彩、斗彩、素三彩、五彩等品种相继出现,还烧造了多种名贵蓝、红釉、甜白釉瓷器。清代时它又创制珐琅彩、粉彩等多种新品种。自宋代开始,景德镇瓷器就远销日本,明清时大量输入欧洲,同时也奠定了“景瓷宜陶”的瓷都地位。
宜兴窑在今江苏宜兴鼎蜀镇。早在汉晋时期,就始烧青瓷,产品造型的纹饰均受越窑影响,胎质较疏松,釉色青中泛黄,常见剥釉现象。于宋代开始改烧陶器,及明代它则以生产紫砂而闻名于世。
陶瓷——是人类文明史上最早出现的一种艺术形态,这种形态是所有艺术门类中最单纯和最简洁的,同时她所具有的神秘与抽象性是无法比拟的!从陶瓷艺术的审美需求中我们可以了解到一个时代的文化内涵和一个国家的民族精神!
随着朝代及制陶技术的演进,陶瓷品在人类的生活中已不再只有实用的价值,同时因为文化的演变,陶瓷渐渐成为一项重要的艺术文化,多样化的风格及不同的型态用途,所代表的是人类审美观及生活品质的改变。
2、艺术(工艺)陶瓷:如花瓶、雕塑品、园林陶瓷、器皿、相框、壁画、陈设品等。
3、工业陶瓷:指应用于各种工业的陶瓷制品。
1、日用陶瓷:如餐具、茶具、缸,坛、盆、罐、盘、碟、碗等。
2、艺术(工艺)陶瓷:如花瓶、雕塑品、园林陶瓷、器皿、相框、壁画、陈设品等。
3、工业陶瓷:指应用于各种工业的陶瓷制品。又分以下6各方面:
①建筑一卫生陶瓷: 如砖瓦,排水管、面砖,外墙砖,卫生洁具等;
②化工(化学)陶瓷: 用于各种化学工业的耐酸容器、管道,塔、泵、阀以及搪砌反应锅的耐酸砖、灰等;
③电瓷: 用于电力工业高低压输电线路上的绝缘子。电机用套管,支柱绝缘子、低压电器和照明用绝缘子,以及电讯用绝缘子,无线电用绝缘子等;
④特种陶瓷: 用于各种现代工业和尖端科学技术的特种陶瓷制品,有高铝氧质瓷、镁石质瓷、钛镁石质瓷、锆英石质瓷、锂质瓷、以及磁性瓷、金属陶瓷等。
按材料分粗陶(brickware or terra-cotta), 细陶 (potttery),炻器 (stone Ware),半瓷器 (semivitreous china),以至瓷器(130relain),原料是从粗到精,坯体是从粗松多孔,逐步到达致密,烧结,烧成温度也是逐渐从低趋高。
粗陶是最原始最低级的陶瓷器,一般以一种易熔粘土制造。在某些情况下也可以在粘土中加入熟料或砂与之混合,以减少收缩。这些制品的烧成温度变动很大,要依据粘土的化学组成所含杂质的性质与多少而定。以之制造砖瓦,如气孔率过高,则坯体的抗冻性能不好,过低叉不易挂住砂浆,所以吸水率一般要保持5~15%之间。烧成后坯体的颜色,决定于粘土中着色氧化物的含量和烧成气氛,在氧化焰中烧成多呈黄色或红色,在还原焰中烧成则多呈青色或黑色。
我国建筑材料中的青砖,即是用含有Fe2O3的黄色或红色粘土为原料,在临近止火时用还原焰煅烧,使Fe203还原为FeO成青色,陶器可分为普通陶器和精陶器两类。普通陶器即指土陶盆.罐、缸、瓮.以及耐火砖等具有多孔性着色坯体的制品。精陶器坯体吸水率仍有4~12%,因此有渗透性,没有半透明性,一般白色,也有有色的。釉多采用含铅和硼的易熔釉。它与炻器比较,因熔剂宙量较少,烧成温度不超过1300℃,所以坯体增未充分烧结;与瓷器比较,对原料的要求较低,坯料的可塑性较大,烧成温度较低。不易变形,因而可以简化制品的成形,装钵和其他工序。但精陶的机械强度和冲击强度比瓷器.炻器要小,同时它的釉比上述制品的釉要软,当它的釉层损坏时,多孔的坯体即容易沾污,而影响卫生。
精陶按坯体组成的不同,又可分为:粘土质、石灰质,长石质、熟料质等四种。粘土质精陶接近普通陶器。石灰质精陶以石灰石为熔剂,其制造过程与长石质精陶相似,而质量不及长石质精陶,已很少生产,而为长石质精陶所取代。长石质精陶又称硬质精陶,以长石为熔剂。是陶器中最完美和使用最广的一种。近世很多国家用以大量生产日用餐具(杯、碟盘予等)及卫生陶器以代替价昂的瓷器。热料精陶是在精陶坯料中加入一定量熟料,目的是减少收缩,避免废品。这种坯料多应用于大型和厚胎制品(如浴盆,太的盥洗盆等)。
炻器在我国古籍上称“石胎瓷”,坯体致密,已完全烧结,这一点已很接近瓷器。但它还没有玻化,仍有2%以下的吸水率,坯体不透明,有白色的,而多数允许在烧后呈现颜色,所以对原料纯度的要求不及瓷器那样高,原料取给容易。炻器具有很高的强度和良好的热稳定性,很适应于现代机械化洗涤,并能顺利地通过从冰箱到烤炉的温度急变,在国际市场上由于旅游业的发达和饮食的社会化,炻器比之搪陶具有更大的销售量。
半瓷器的坯料接近于瓷器坯料,但烧后仍有3~5%的吸水率(真瓷器,吸水率在0.5%以下),所以它的使用性能不及瓷器,比精陶则要好些。
瓷器是陶瓷器发展的更高阶段。它的特征是坯体已完全烧结,完全玻化,因此很致密,对液体和气体都无渗透性,胎薄处星半透明,断面呈贝壳状,以舌头去舔,感到光滑而不被粘住.硬质瓷具有陶瓷器中最好的性能。用以制造高级日用器皿,电瓷、化学瓷等。
软质瓷(soft porcelain) 的熔剂较多,烧成温度较低,因此机械强度不及硬质瓷,热稳定性也较低,但其透明度高,富于装饰性,所以多用于制造艺术陈设瓷。至于熔块瓷 (Fritted porcelain) 与骨灰磁 (bone china),它们的烧成温度与软质瓷相近,其优缺点也与软质瓷相似,应同属软质瓷的范围。这两类瓷器由于生产中的难度较大(坯体的可塑性和干燥强度都很差,烧成时变形严重),成本较高,生产并不普遍。英国是骨灰瓷的著名产地,我国唐山也有骨灰瓷生产。
特种陶瓷是随着现代电器,无线电、航空、原子能、冶金、机械、化学等工业以及电子计算机、空间技术、新能源开发等尖端科学技术的飞跃发展而发展起来的。这些陶瓷所用的主要原料不再是粘土,长石,石英,有的坯休也使用一些粘土或长石,然而更多的是采用纯粹的氧化物和具有特殊性能的原料,制造工艺与性能要求也各不相同。