氧化锆陶瓷材料常用加工工艺有哪些
氧化锆陶瓷材料具有强度高、硬度高、密度低、膨胀系数低以及耐磨、隔热、耐腐蚀、化学稳定性好、电热性能优越等特性,已成为广泛应用于航空航天、仪器仪表、石油化工、机械制造等领域的新型材料。但由于氧化锆陶瓷材料同时具有高脆性、低断裂韧性及材料弹性极限与强度非常接近等特点,因此氧化锆陶瓷材料的加工难度很大,加工工艺稍有不当便会引起工件表面层组织的破坏,很难实现高精度、高效率、高可靠性的加工,从而限制了氧化锆陶瓷材料应用范围的进一步扩展。为满足近年来科技发展对精细陶瓷、光学玻璃、晶体、石英、硅片和锗片等脆性材料制品日益增长的需要,在目前较为成熟的氧化锆陶瓷材料加工工艺的基础上,进一步研究开发高精度、高效率和具有高表面完整性的氧化锆陶瓷材料加工工艺显得尤为迫切。其他金属材料的加工可根据材料种类、工件形状、加工精度、加工成本、加工效率等因素选择不同的加工工艺。而对于氧化锆陶瓷材料,由于其特殊的物理机械性能,最初只能采用磨削方法进行加工,随着机械加工工艺的发展,目前已可采用类似金属加工的多种工艺来加工氧化锆陶瓷材料。目前较为成熟的氧化锆陶瓷材料加工工艺主要可分为力学加工、电加工、复合加工、化学加工、光学加工等五大类。
建筑陶瓷制品的加工制造工艺一般不需要使用树脂作为原材料。建筑陶瓷主要由粘土、石英、长石等天然矿物质组成,通过成型、干燥、烧结等工艺制成。在某些特殊情况下,为了增强产品的强度、韧性和耐久性,可能会添加少量的树脂或其他添加剂,但这并不是常见的做法。
定瓷传统烧制技艺早在唐朝的时候就已经研发出来了,它可是我国宋代时期的五大陶瓷之一,它的技艺独一无二,至今在世界上也无法有第二种技艺可以代替定瓷传统烧制技艺了。在北宋的时候,定瓷传统烧制技艺已经达到了顶峰,受到了无数官家、皇家以及百姓的爱戴。可是到了如今,定瓷传统烧制技艺却已经面临着“失传”,懂得烧制定瓷的人越来越少,了解它技艺的人也少之又少了。
定瓷传统烧制工艺简介:
所属地区: 河北保定曲阳县
文化遗产名称:定瓷传统烧制技艺 遗产编号:1—8—4 遗产类别:传统手工技艺
申报日期:2007年
申报人/申报单位:保定曲阳县
遗产级别: 省
河北省曲阳县涧磁、北镇、燕川一带,方圆20华里,总面积达一百五十多万平方米,是当年定瓷的发源地。定瓷始于唐,兴于北宋,失于元,是北方大地上繁衍几代而影响深远的一个窑系。因曲阳古时属定州辖区,故名“定瓷”。
定瓷胎质坚密、细腻,釉色透明,柔润媲玉。《归潜志》有联语“定州花瓷瓯,颜色天下白”,之外有红、黑、紫、绿诸色。定、汝、官、哥、钧五大名窑中,唯定窑以装饰见长,其刻花奔逸,印花典雅。史载:江西景德镇、山西平定、四川彭县、辽宁上京、福建德化、北京龙泉务诸窑皆蜂起仿效,形成庞大的定窑系。
定瓷传统烧制工艺原料及烧制
1定瓷传统烧制工艺极其复杂,从当地掘取石英、长石、黏土等原料,按一定配比加工成泥料,经陈腐后方可进行拉坯成型操作。
2宋代辘轳车拉坯由两人合作,修坯后由刻花手进行刻划装饰。
3用浸入法施釉并进行芒口处理的器坯即可入窑烧制。
窑最早用覆烧法烧制瓷器,是陶瓷史上一项伟大的发明。
定瓷传统烧制工艺影响
定瓷在宋代影响力最大,被称为“天下第一瓷”。其胎质坚密、胎薄细腻、釉色透明、彩色莹润。定瓷以白定为主,曾有“白如玉、薄如纸、声如磬”之说。瓷器多以盘、碗、瓶、樽、炉、枕等居多,造型优美、装饰典雅,多采用刻花、划花和印花等技法。定瓷图案布局合理,清新明晰,刻花刀法刚劲有力,印花构图饱满,多以花草禽鸟为主,形态逼真,栩栩如生。
定瓷传统烧制工艺价值
北宋时期,定瓷生产规模宏大,制作技艺精湛,造型纹饰明丽,风格古朴高雅,宋代大文学家苏轼曾著“潞公煎茶学西蜀,定州花瓷琢红玉”的诗句,赞美定瓷的风采。当时,定瓷除供朝廷御用外,还大量出口到埃及、波斯、印度、日本和非洲一些国家。历史上的金宋之战使兴旺发达的定瓷业颓废,工匠随时局南流,世有“北定南迁”之说,但因原料的区域性差异南方没有生产出地道风格的定瓷。
金代定瓷有所复兴;元代定瓷细瓷技艺已经失传,但民间仍流传粗瓷烧制工艺;明清以来,转向烧制民用瓷器为主;民国时期私营瓷窑兴隆;自20世纪70年代以来,定瓷工艺逐步得到恢复和发展,科技人员用娴熟的工艺技法已经生产出了一些仿定瓷的制品,使定瓷获得了新生。
定瓷传统烧制工艺失传
近几年来,经技术人员研究制作出仿制的定瓷产品,瓷质和纹饰已接近古定瓷,但是定瓷的传统烧制工艺已近失传,急需保护。
定瓷不像普通的陶瓷一样可以随意烧制,因此,需要一套特殊的技艺才可以烧制出美丽的定瓷,然而,这套技艺确是不可多得的,即便是寻访民间,都难以获得它的技艺呢。在我国定瓷之中,精品是非常少的,然而,定瓷之中的黑定瓷以及紫定瓷则是精品中的精品,再想烧制已经难上加难,然而保留下来的,定然是我国的瑰宝。以上,就是本文对定瓷传统烧制工艺的详细介绍了。
土巴兔在线免费为大家提供“各家装修报价、1-4家本地装修公司、3套装修设计方案”,还有装修避坑攻略!点击此链接:中国的陶瓷工艺具有精湛的制作艺术和悠久的历史传统,在世界上都是少见的,永远值得我们后人敬佩、学习和引以自豪。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、成形、干燥、焙烧等工艺流程制成的器物,都可以叫陶瓷。制作陶瓷的原料种类很多,不只有陶和瓷的分别,各种陶和瓷的原料又有多种不同的性能和特点、质地、色彩都不尽相同。最主要的是陶土和瓷土、釉料等。
新型陶瓷原料介绍
它除了用传统陶瓷用的矿物原料外,还有:
1、氧化物原料
a、 氧化铝:它是新型陶瓷制品中使用最为广泛的原料之一,具有一系列优良性能。此外,它也是高温耐火材料、磨料、磨具、激光材料及氧化铝宝石等的重要原料。
b、 氧化锆:它是高温结构陶瓷、电子陶瓷和耐火材料的重要原料。
c、 二氧化钛:它是制造电容器陶瓷、热敏陶瓷和压电陶瓷等制品的重要原料。
d、 氧化铍:它是高导热性新型陶瓷的重要原料。
e、 三氧化二铁:它是强磁性材料的重要原料。
f、 二氧化锡:广泛用于电子陶瓷中。
g、 氧化锌:它可以使陶瓷材料的机械和电性能得到改善。
h、 氧化镍:应用于热敏陶瓷中。
i、 氧化铅:在新型陶瓷中主要用作合成PbTiO3、Pb(Zr、Ti)O3以及Pb(Mg1/3、Nb2/3)O3的主要原料。
j、 五氧化二铌:在电子陶瓷工业中它用途很广,如用作制造铌镁酸铅低温烧结独石电容器,铌酸锂单晶等的主要原料,同时还可作为改性添加剂。
k、 锰的氧化物:如制作湿度传感器、过热保护器等。
l、 氧化铬:用作气敏元件、气体警报器的配料中。
m、 氧化钴:应用于聚光材料等方面。
2、复合氧化物原料
a、 钛酸盐:主要有BaTiO3、SrTiO3、CaTiO3、MgTiO3和PbTiO3等。BaTiO3是压电、铁电陶瓷的重要原料。
b、 锆酸盐:主要有BaZrO3和SrZrO3等。应用于磁芯、振荡器等。
c、 锡酸盐:主要有BaSnO3、CaSnO3、InSnO3、CaSnO3、NiSnO3和PbSnO3,如CaSnO3用作于电容器中。
d、 铌酸盐:主要有LiNbO3和KnbO3。
e、 锑酸盐:主要有BaSb2O6、PbSb2O6和MgSb2O6等。
f、 铝酸盐:主要有MgAl2O4。
g、 铝硅酸盐:主要有3Al2O3o2SiO2。
3、稀土氧化物原料,如:Yb2O3、Tu2O3、Nd2O3、Ce2O3、La2O3等。
4、非氧化物原料
a、碳化物
(1) 碳化钛:做刀具等。
(2) 碳化硼:它是金属陶瓷、轴承、车刀等的制作材料。
(3) 碳化硅:利用SiC具有导电性,可用以制造高温电炉用的电热材料及半导体材料。碳化硅的硬度高,耐磨性能好,研磨性能好,并有抗热冲击性,抗氧化等性能,是非常重要的研磨材料。还可用来作为火箱发动机尾喷管和燃烧室的材料,以及高温作业下的涡轮机主动轮、轴承和叶片等零件。
b、 氮化物
(1) 氮化硼:它的耐热性、耐热冲击和高温强度都很高,而且能加工成各种形状,因此被广泛用作各种熔融体的加工材料。氮化硼的粉末和制品有良好的润滑性,可作金属和陶瓷的填料,制成轴承。另外它是陶瓷材料中比重最小的材料,因此作飞行和结构材料是非常有利的。
(2) 氮化铝:它具有优良的电绝缘性和介电性。
(3) 氮化硅:它的制品能耐各种非金属溶液的侵蚀,可以用作坩锅、热电偶保护管、炉材、金属熔炼炉或热处理的内衬材料。它又是绝缘体和介电体,能应用于集成电路中,此外,氮化硅的硬度高,可以用作研磨材料,它的耐热冲击大,是制造火箭喷嘴和透平叶片的合适材料。
c、 硼化物
(1) 硼化锆:以硼化锆为基的耐火材料,可以抵抗融熔锡、铅、铜、铝等金属的侵蚀,所以可作为冶炼各种金属的铸模、坩埚、盘器等。ZrB12具有较好的热稳定性,用它制成的连续测温热电偶套管,可在熔融的铁水中使用10-15小时,在熔融的钢水中(1700℃)连续使用数小时,在熔融的黄铜和紫铜中使用100小时。
d、 硅化物
如二硅化钼,可以在空气中温度达1700℃时继续使用数千小时,因此在超音速飞机、火箭、导弹、原子能工业中都有广泛的用途
可型成形注浆成形
---→坯料----------→
精制 | 坯 装
陶瓷原料|—--→ --→
| 内.外施釉 体 坯
---→釉料----------→
烧 自 选 釉 烤 彩 包 入
-→ -→ 胎 -→ -→ -→ -→ -→ -→
成 瓷 瓷 绘 花 选 装 库
1 坯料制配工艺
A、搅拌工艺: 单一陶瓷原料按配方过磅投放——搅拌池搅拌均匀——抽浆高位池——过筛(2次)——除铁(2次)——沉浆池——抽浆榨泥——粗练——陈腐(15天)——精练(2次)——送成形配用。
B、球磨工艺: 单一陶瓷原料按配方过磅投放——球磨机中——按比例加水——球麻定时抽浆检测细度——放浆沉浆池——过筛(2次)——除铁(2次)——沉浆池——抽浆榨泥——粗练(2次)——陈腐(15天)——精练(2次)——送成形配用。
2 釉料制配工艺
A、釉用单一原料按配方过磅投放——球磨机中——按比例加水——球磨定时抽浆检测细度——放浆——过筛(2次)——除铁(3次)——存浆池陈腐备用。
3 日用陶瓷成形工艺流程
A、机压成形工艺流程
泥料——切泥片——压坯——带模干燥——脱模——坯体干燥——磨坯——捺水施内釉——捺外水沾外釉——取釉——扫灰检验——装匣——烧成。
B、注浆成开工艺流程
泥料化浆——高位浆桶——注浆——添浆——倒出余浆——带模干燥——起坯——利假口——坯体干燥——汤釉——接把嘴——补外水——沾釉——扫灰检验——装匣——烧成。