高温陶瓷是什么材料

以氧化铝为主成分的陶瓷。根据主晶相的不同，可分为刚玉瓷、刚玉-莫来石瓷及莫来石瓷等。根据氧化铝百分含量的不同又分为高纯氧化铝瓷、99瓷、95瓷、85瓷、75瓷等。瓷体的性能取决于组成与显微结构，随Al2O3含量的减少，熔点降低。具有较低的热膨胀、较高的热导率及高的机械强度，因此具有高抗热震性。烧结刚玉制品能抵抗NaOH、Na2O2、Na2CO3、金属、炉渣、PbPO3等的侵蚀作用，常温下能抵抗碱和氢氟酸作用。在高温下，能被TiC、ZrC等还原，与水蒸气长期作用也能起反应。氧化铝有多种变体，其中主要有α、γ型，除α-Al2O3外其他都是不稳定晶型。氧化铝陶瓷可作为特殊的耐火材料，机械工业的耐磨零部件及刀具材料，用作电子工业及其他工业的绝缘体，β-Al2O3还可作钠硫电池等。

1.含量为99%(质量)的陶瓷，按主晶相分类为刚玉瓷。烧结温度约1700℃±10℃，随Al2O3含量增多烧结越来越难，一般须加入助烧剂。主要性能：密度为3.9g/cm3，抗弯强度为370～450MPa，热膨胀系数为6.7×10-6/℃(20～100℃)，介电强度25～30MV/m，体积电阻率1012～1013Ω·cm(100℃±5℃)，相对介电常数为10.0。常用来制作坩埚、瓷舟、耐火炉管等。

2.含量为95%(质量)的氧化铝陶瓷，主晶相为α-Al2O3，烧结温度在1650℃±20℃左右。主要性能：相对介电常数8.5～9.6，介电强度为15～18MV/m，体积电阻率1010～1012Ω·m，抗弯强度为280～350MPa，密度约3.5g/cm3。作为装置用陶瓷应用十分广泛。 1.基本信息

英文名Boron Nitride

分子式BN 分子量24.81（按1979年国际原子量）

质量标准企业标准（QJ/YH02·08-89）

氮化硼是由氮原子和硼原子构成的晶体，该晶体结构分为六方氮化硼（HBN）、密排六方氮化硼（WBN）和立方氮化硼，其中六方氮化硼的晶体结构具有类似的石墨层状结构，呈现松散、润滑、易吸潮、质轻等性状的白色粉末，所以又称“白色石墨”。

2.物化性质

理论密度2.27g/cm3，比重2.43，莫氏硬度为2。六方氮化硼是具有良好的电绝缘性，导热性，化学稳定性；无明显熔点，在0.1MPA氮气中3000℃升华，在惰性气体中熔点3000℃，在中性还原气氛中，耐热到2000℃，在氮气和氩中使用温度可达2800℃，在氧气气氛中稳定性较差，使用温度1000℃以下。六方氮化硼的膨胀系数相当于石英，但导热率却为石英的十倍。 六方氮化硼不溶冷水，水煮沸时水解非常缓慢并产生少量的硼酸和氮；与弱酸和强碱在室温下均不反应，微溶于热酸，用溶融的氢氧化钠，氢氧化钾处理才能分解。

3.氮化硼的技术指标

1、规格99 ，BN≥99%　B2O3≤0.5%粒度 D50(um)≤2.0；

2、规格98 ，B N≥98% B2O3≤0.5%粒度 D50(um)≤2.0。

4.氮化硼的各项性能参数

1、 高耐热性3000℃升华，其强度1800℃为室温的2倍，1500℃空冷至室温数 十次不破裂，在惰性气体中2800℃不软化。

2、 高导热系数热压制品为33W/M.K和纯铁一样，在530℃以上是陶瓷材料中导热最大的材料。

3、 低热膨胀系数2×10-6的膨胀系数仅次于石英玻璃，是陶瓷中最小的，加上其具有高导热，所以抗热震性能很好。

4、 优良的电性能高温绝缘性好，25℃为1014Ω—CM，2000℃还可达到103Ω—CM，是陶瓷中最好的高温绝缘材料，击穿电压3KV/MM，低介电损耗108HZ时为2.5×10-4，介电常数为4，可透微波和红外线。 5、 良好的耐腐蚀性与一般金属（铁、铜、铝、铅等）、稀土金属 ，贵重多属，半导体材料（锗、硅、砷化钾），玻璃，熔盐（水晶石、氟化物、炉渣）、无机酸、碱不反应。

6、 低的摩擦系数u为0.16，高温下不增大，比二硫化钼，石墨耐温高，氧化气氛可用到900℃，真空下可用到2000℃。

7、 高纯度含B高其杂质含量小于10PPM，而含B大于43.6%。

8、 可机械加工性其硬度为莫氏2，所以可用一般机械加工方法加工成精度很高的零部件制品。

六方氮化硼的用途

六方氮化硼可以用于制造TiB2/BN复合陶瓷，还可以用于高级耐火材料和超硬材料，水平连轧钢的分离环，用于耐高温润滑剂和高温涂料同时还是合成立方氮化硼的原料。

具体用途

1、 金属成型的脱模剂和金属拉丝的润滑剂。

2、 高温状态的特殊电解、电阻材料。

3、 高温固体润滑剂，挤压抗磨添加剂，生产陶瓷复合材料的添加剂，耐火材料和抗氧化添加剂，尤其抗熔融金属腐蚀的场合，热增强添加剂、耐高温的绝缘材料。

4、 晶体管的热封干燥剂和塑料树脂等聚合物的添加剂。

5、 压制成各种形状的氮化硼制品，可用做高温、高压、绝缘、散热部件。

6、 航天航空中的热屏蔽材料。

7、 在触媒参与下，经高温高压处理可转化为坚硬如金刚石的立方氮化硼。

8、 原子反应堆的结构材料。

9、 飞机、火箭发动机的喷口。

10、高压高频电及等离子弧的绝缘体。

11、防止中子辐射的包装材料。

12、由氮化硼加工制成的超硬材料，可制成高速切割工具和地质勘探、石油钻探的钻头。

13、冶金上用于连续铸钢的分离环，非晶态铁的流槽口，连续铸铝的脱模剂（各种光学玻璃脱膜剂） 14、做各种电容器薄膜镀铝、显像管镀铝、显示器镀铝等的蒸发舟。

15、各种保鲜镀铝包装袋等。

16、各种激光防伪镀铝、商标烫金材料，各种烟标，啤酒标、包装盒，香烟包装盒镀铝等等。

17、化妆品用于口红的填料，无毒又有润滑性，又有光泽是法国最好的口红。 分子式：CB4

分子量：55.25

CAS号：12069-32-8

性质：密度2.51。

又称一碳化四硼(tetra-boron carbide)。有光泽的黑色晶体。工业品一般呈粉状。密度2.520g/cm3。熔点2350℃。沸点>3500℃。溶于熔融碱。不溶于水和酸。硬度仅次于金刚石。由硼酸、人造石墨和石油焦混合物在电弧炉内于1700～2300℃下进行碳化反应，经冷却后破碎，筛选，多次热水洗涤，粗碎，酸洗，沉降分离，干燥，筛分制得。也可由元素硼和碳混合，在2200～2250℃下反应制得。广泛用于硬质合金，作研磨材料，以及宝石材料的加工和金属硼化合物的制取等。也用于原子反应堆。

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。

我国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。

陶瓷基复合材料是以陶瓷为基体与各种纤维复合的一类复合材料。陶瓷基体可为氮化硅、碳化硅等高温结构陶瓷。这些先进陶瓷具有耐高温、高强度和刚度、相对重量较轻、抗腐蚀等优异性能，而其致命的弱点是具有脆性，处于应力状态时，会产生裂纹，甚至断裂导致材料失效。而采用高强度、高弹性的纤维与基体复合，则是提高陶瓷韧性和可靠性的一个有效的方法。纤维能阻止裂纹的扩展，从而得到有优良韧性的纤维增强陶瓷基复合材料。 陶瓷基复合材料具有优异的耐高温性能，主要用作高温及耐磨制品。其最高使用温度主要取决于基体特征。陶瓷基复合材料已实用化或即将实用化的领域有刀具、滑动构件、发动机制件、能源构件等。法国已将长纤维增强碳化硅复合材料应用于制造高速列车的制动件，显示出优异的摩擦磨损特性，取得满意的使用效果。

陶器，是用黏土或陶土经捏制成形后烧制而成的器具。陶器历史悠久，在新石器时代就已初见简单粗糙的陶器。陶器在古代作为一种生活用品，在现在一般作为工艺品收藏。

历史[编辑]

最早已知的陶瓷器──下维斯特尼采爱神。

早期陶器的制法[编辑]

一般认为最早的陶器是手制的，并在篝火（bonfires）烧制。烧制时间短但火达到的最高温度可以很高，约在900℃左右，而且达到的速度很快。黏土与沙、砂砾、打碎的贝壳或打碎的陶器调合后会被用来制造篝火烧制陶瓷器，这是因为它们提供了一个开放的坯体质地令水及其他挥发性成分可以轻易离开。黏土中较粗糙的粒子亦会发挥在冷却时限制陶器坯体内部收缩的作用，此过程以缓慢速度进行，并减低热应力及破裂的危机。早期以篝火烧制的陶器主要是圆底的，用意是避免尖锐的角令破裂容易发生。最早有目的而建设的窑是穴窑（pit kiln）或沟窑（trench kiln），即在地面掘一个洞再在上面铺满燃料。在地面的洞提供了隔离层，令烧制过程可以有更佳的控制。

东京国立博物馆中一个在前10,000年-前8,000年绳文时代早期，由碎片重建的陶制容器。

最初的陶器[编辑]

最早已知的陶瓷器是格拉维特文化小雕像，例如在现今捷克下维斯特尼采（Dolni Vestonice）境内发现的陶器：下维斯特尼采爱神（Venus of Dolní Věstonice）。这是一个爱神维纳斯的小雕像，可以追溯到前29,000年至前25,000年（格拉维特文化（Gravettian）），表现为一个裸露女性的形态雕像[1]。而最古老陶制容器是中国江西仙人洞文化的陶器罐碎片，于2012年发现的。大约追溯到前20,000年至前19,000年。[2]在之前2004年中国江西仙人洞文化中3B1层就出土的条纹陶，其烧制年代至少在13000年以上。[3]而日本早期绳文人约在前10,500年也制造陶器罐[4] [5]。绳文指的是在黏土容器及塑像上利用绳缠绕棒子所加上的记号。在前10,000年制造的陶器亦在中国出土[6][7][8]。有迹象显示北非的陶器在距今10,000年前独立发展出来的[9]，而南美的陶器则是在距今7,000年前[10]。

陶器前6,000年至前3,500年的发展[编辑]

在前6,000年加泰土丘（Çatal Höyük）发现的陶器。

陶轮在美索不达米亚约在前6,000年至前4,000年（欧贝德时期（Ubaid period））发明，为陶器生产带来革命。因为它的出现，专门化的陶艺家可以满足世界一级城市的发展需要。而在中国的跨湖桥文化（前6000年至前5200年）中也发现了使用陶轮的痕迹。[11] 。陶器在古印度梅赫尔格尔（Mehrgarh）时期二期（前5500年-前4800年）及三期（前4800年-前3500年）被使用，当时为陶瓷新石器时代或红铜时代。陶器，包括那些称为ed-Dur容器的，源自印度河流域，在印度河流域文明不同的地点发现[12] [13]。

陶器前1,500年至前300年的发展[编辑]

在地中海地区希腊黑暗时代时期（前1100年-前800年），艺术家利用几何图案如正方形、圆形及直线去装饰双耳细颈瓶（amphora）及其他陶器。

陶器前500年至100年的发展[编辑]

罗马共和国（前509年-前27年）的陶器以伊特鲁里亚的陶器为基础发展出自己的风格，当时的陶器主要为单一的黑色。到了罗马帝国初期，大型陶器工场的出现令陶器的质素及产量上升，陶器的颜色亦由黑色转变为红色[14]。而此技术亦约在70年期间在整个欧洲，包括北至英国、丹麦，东至希腊完全传播开来。而北非亦得到此技术，形成其独特的非洲赤色陶器[14]。因为北非较佳的陶器质素而被欧洲商人带回欧洲贩卖。

在中国，陶俑在春秋战国时开始出现，于秦汉时达到高峰。著名的有秦始皇陵中的兵马俑。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[15]。汉代，出现了在釉中加铅的技术。铅能使陶器的釉面光滑度和平整度增加，还能使铁、铜等着色剂呈现美丽的绿、黄、褐等颜色。[16]

陶器700年至1,200年的发展[编辑]

约在700年阿拉伯人对北非的入侵终止了北非陶器的商贸业，而制陶业的中心被带回欧洲，但其质素并不佳。制陶技术的发展转为由东方中国的隋朝（581年-618年）带领。那里的陶艺家开始制作陶瓷杯及水壶，而这些陶器的受欢迎情况由东方直达西亚。但因为陶器本身不适合作长途的旅程的关系，令那些陶器在西亚变得太贵。以上情况令当地人想出了利用铅作釉料，利用低成本的方法模仿出中国陶瓷的白色。此技术慢慢的倒过来转回中国及欧洲。约在1200年的元朝，中国的彩釉技术令西亚再度想出了辨法去模仿中国，而欧洲则想出了辨法去模仿西亚的彩釉[17]。

陶器1,500年至1,800年的发展[编辑]

在安土桃山时代，日本的陶瓷技术开始萌芽，当时日本主要由韩国引入陶艺家的战俘来满足其在茶道的需求。而"茶圣"千利休的大力推动及翻新以质朴为本质的日本古窑，令日本陶器的发展及质素出现了大幅度的提升。而明朝在17世纪中期崩溃后，欧洲渐难取得中国高质素的陶器，所以转而引入日本的陶器，令日本陶器技术得到另一次作进一步发展的机会。而后期日本进行了锁国的措施，令日本传而向本土的传统技术作探究，但慢慢地陶艺发展包含成过多的装饰及过多的技巧[18]。

16世纪晚期，紫砂陶制作开始成熟，各式各样的紫砂陶具开始出现，其中以紫砂茶壶为最。清代开始紫砂壶造型变为繁复，壶面上出现题字，书画乃至篆刻，成为文人雅士把玩之物。[19]

现代[编辑]

在19世纪后期，因为机械的引入令大量生产的时代来临，但同时亦摧毁了陶艺的发展。陶器质素的下降趋势持续至20世纪，直到1930年代才在欧美间出现了复苏。陶艺发展转变为个别的陶艺家来带来创新的潮流，而部分陶艺家则从日本的原始陶艺，或是古代美国印地安人的陶艺来取得灵感。现代的商业产品则从他们带来的灵感引入大众化的物品中，例如餐具[20]。

瓷器是一种由瓷石、高岭土等组成，外表施有釉或彩绘的物器。

瓷器的成形要通过在窑内经过高温（约1280℃–1400℃）烧制，最早出现于商代中晚期，瓷器表面的釉色会因为温度的不同从而发生各种化学变化。烧结的瓷器胎一般仅含3%不到的铁元素，且不透水，因其较为低廉的成本和耐磨不透水的特性广为世界各地的民众所使用。

原料纯净度高的瓷器，在相互碰撞时，会发出类似金属相撞的清脆声音。高级瓷器拥有远高于一般瓷器的制作工艺难度，因此在古代皇室中也不乏精美瓷器的收藏。作为中国特产奢侈品之一，千百年来瓷器通过各种贸易渠道，传到各个国家。精美的古代瓷器，会被视作具有收藏价值的古董，而受到大量收藏家所收藏。

考古验证瓷器最早的产地是在中国，但究竟出于哪个年代尚没有准确的定论。目前人们将发掘自河南郑州商代（约前15世纪—前9世纪）的高岭土彩釉器皿作为世界上已知最早的瓷器。中国在其东汉时期发展出较为成熟的青瓷制法。

中国在历史上很长的一段时间中，是世界上最大的瓷器生产国及出口国。宋以前高档瓷器主要用于皇室的生活，在中国陕西省法门寺出土的越窑青瓷名品——秘色瓷是很长一段时间以来中国瓷器制艺的颠峰。宋代有五大名窑，北宋后中国瓷器制作工艺不断上升，通过海上丝绸之路将大量瓷器出口至东南亚、南亚乃至欧洲、北非。成为中国出口的主要代表工艺品之一。

与之相对的日本，也在平安时代开始出现陶瓷艺术制造，结合日本发扬的茶道文化，不断地出现瓷器的著名产地，先后有六古窑、远州七窑等瓷器名产地。而在安土桃山时代一段繁荣的茶道文化中，很多茶人如利休七哲中的牧村兵部、瀬田扫部、古田织部、芝山监物同时也就是著名茶道瓷器的制作者。

文字特种陶瓷定义

特种陶瓷又称精细陶瓷，按其应用功能分类，大体可分为高强度、耐高温和复合结构陶瓷及电工电子功能陶瓷两大类,在陶瓷坯料中加入特别配方的无机材料，经过1360度左右高温烧结成型，从而获得稳定可靠的防静电性能，成为一种新型特种陶瓷，通常具有一种或多种功能。如：电、磁、光、热、声、化学、生物等功能，以及耦合功能。如压电、热电、电光、声光、磁光等功能。

特种陶瓷的分类

特种陶瓷是二十世纪发展起来的，在现代化生产和科学技术的推动和培育下，它们"繁殖"得非常快，尤其在近二、三十年，新品种层出不穷，令人眼花缭乱。按照化学组成划分有：

①氧化物陶瓷：氧化铝、氧化锆、氧化镁、氧化钙、氧化铍、氧化锌、氧化钇、氧化钛、氧化钍、氧化铀等。

②氮化物陶瓷：氮化硅、氮化铝、氮化硼、氮化铀等。

③碳化物陶瓷：碳化硅、碳化硼、碳化铀等。

④硼化物陶瓷：硼化锆、硼化镧等。

⑤硅化物陶瓷：硅化钼等。

⑥氟化物陶瓷：氟化镁、氟化钙、氟化镧等。

硫化物陶瓷：硫化锌、硫化铈等。还有砷化物陶瓷，硒化物陶瓷，碲化物陶瓷等。

除了主要由一种化合物构成的单相陶瓷外，还有由两种或两种以上的化合物构成的复合陶瓷。例如，由氧化铝和氧化镁结合而成的镁铝尖晶石陶瓷，由氮化硅和氧化铝结合而成的氧氮化硅铝陶瓷，由氧化铬、氧化镧和氧化钙结合而成的铬酸镧钙陶瓷，由氧化锆、氧化钛、氧化铅、氧化镧结合而成的锆钛酸铅镧（PLZT）陶瓷等等。此外，有一大类在陶瓷中添加了金属而生成的金属陶瓷，例如氧化物基金属陶瓷，碳化物基金属陶瓷，硼化物基金属陶瓷等，也是现代陶瓷中的重要品种上。近年来，为了改善陶瓷的脆性，在陶瓷基体中添加了金属纤维和无机纤维，这样构成的纤维补强陶瓷复合材料，是陶瓷家族中最年轻但却是最有发展前途的一个分支。

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，高温陶瓷，高韧性陶瓷，铁电陶瓷，压电陶瓷，电解质陶瓷，半导体陶瓷，电介质陶瓷，光学陶瓷（即透明陶瓷），磁性瓷，耐酸陶瓷和生物陶瓷等等。

随着科学技术的发展，人们可以预期现代陶瓷将会更快地发展，产生更多更新的品种。

特种陶瓷的制作工艺

1、成形方法与结合剂的选择

特种陶瓷成形方法有很多种，生产中应根据制品的形状选择成形方法，而不同的成形方法需选用的结合剂不同。常见陶瓷成形方法、结合剂种类及用量如下

所示：

特种陶瓷成形方法、结合剂种类和用量

成形方法 结合剂举例 <结合剂用量（质量％）

千压法 聚乙烯醇缩丁醛等 1~5

浇注法 丙烯基树脂类 1~3

挤压法 甲基纤维素等 5~15

注射法 聚丙烯等 10~25

等静压法 聚羧酸铵等 0~3

结合剂可分为润滑剂、增塑剂、分散剂、表面活性剂（具有分散剂和润滑功能）等，为满足成形需要，通常采用多种有机材料的组合。选择结合剂，要考虑以下因素：

l）结合剂能被粉料润湿是必要条件。当粉料的临界表面张力（yoc）或表面自由能（yos）比结合剂的表面张力（yoc）大时，才能很好地润湿。

2）好的结合剂易于被粉料充分润湿，且内聚力大。当结合剂被粉料润湿时，在相互分子间发生引力作用，结合剂与粉料间发生红结合（一次结合），同时，在结合剂分子内，由于取向、诱导、分散效果而产生内聚力（二次结合）。虽然水也能把杨料充分润湿，但水易挥发，分子量较小，内聚力小，不是好的结合剂。按各种有机材料内聚力大小顺序，用基表示可排列如下：

一CONH一＞－CONH2＞一COOH＞一OH＞－NO2＞－COOC2H5＞一COOCH5＞－CHO＞＝CO＞－CH3＞＝ CH2＞－CH2

3）结合剂的分子量大小要适中。要想充分润湿，希望分子量小，但内聚力弱。随着分子量增大，结合能力增强。但当分子量过大时，围内聚力过大而不易被润湿，且易使坯体产生变形。为了帮助分子内的链段运动，此时要适当加入增塑剂，在其容易润湿的同时，使结合剂更加柔软，便于成形。

4）为保证产品质量，还需要防止从结合剂、原材料和配制工序混人杂质，使产品产生有害的缺陷。

在原料配制中，用粉碎、混合等机械方法和结合剂、分散剂配合，达到分散，尽可能不含有凝聚粒子。结合剂受到种类及其分子量，粒子表面的性质和溶剂的溶解性等影响，吸附在原料粒子表面上，通过立体稳 定化效果，起到防止粉末原料凝聚的作用。在成形工序中，结合剂给原料以可塑性，具有保水功能，提高成形体强度和施工作业性。一般来说，结合剂由于妨碍陶瓷的烧结，应在脱脂工序通过加热使其分解挥发掉。因此，要选用能够易于飞散除去以及不含有害无机盐和金属离子的有机材料，才能确保产品质量。

2、陶瓷注射成形和成形用结合剂

氮化硅由于具有高强度、高耐磨性、低密度（轻量化）、耐热化、耐腐蚀性等优良性能，所以适用于制造涡轮加料机叶轮、摇臂式烧嘴、辅助燃烧室等汽车用陶瓷部件。这些部件要求复杂的形状、高精度尺寸和高可靠性。不允许有内在缺陷（裂纹、气孔、异物等）和表面缺陷。

满足这些质量要求的成形技术之一，有陶瓷注射成形法（高压）。其工艺流程如下：

成形工艺中，不能产生由成形材料的流动性、金属模型温度等引起的沟线和由成形条件引起的穴孔等缺陷；在脱脂工艺中，不使其产生由有机材料组成和热分解速度引起的脱脂裂纹。有机材料的选定也得满足这些质量要求。

一般来说，陶瓷注射成形使用的有机材料由结合剂、助剂、可塑剂构成，结合剂可使用聚丙烯（PP）、无规则聚丙烯（APP）、聚乙烯（PE）、乙烯一醋酸乙烯共聚体（EVA）、聚苯乙烯（PS）、丙烯酸系树脂等。其中PE具有优异的成形性；EVA与其他树脂的相溶性好，流动性、成形性也好；APP具有与其他树脂相溶性好、富于流动性和脱脂性的特征；PS流动性好。助剂有蜡石石蜡、微晶石蜡、变性石蜡、天然石蜡、硬脂酸、配合剂等。成形材料的流动性可以使用高式流动点测定器和熔化分度器进行评价。当脱脂具有结合剂的含量多 时，则脱脂性有降低的倾向，助剂的石蜡多者，脱脂性好。如果有机材料在特定的温度区域不能全部飞散掉，就会影响陶瓷的烧结，因此，需要考虑热分解特性，加以选择。

陶瓷注射成形使用的有机材料应选择使得成形材料的流动性和成形体的脱脂性两个特性达到最佳化。

3、陶瓷挤压成形和成形用结合剂

堇青石由于具有耐热性、耐腐蚀性、多孔质性、低热膨胀性等优良材料特性，所以广泛用作汽车尾气净化催化剂用载体。堇青石蜂窝状物利用原料粒子的取向，产生出蜂窝状结构体的低热膨胀，可用挤压成形法来制造。

根据堇青石分子组成（2MgO·2Al2O3·5SiO2），原料可选用滑石、高岭土和氧化铝。成形用坯土从口盖里面的供给孔进入口盖内，经过细分后，向薄壁扩展，再结合，由此求得延伸性和结合性好的质量。另外，作为挤压成形后的蜂窝状体，为了保持形状，坯土的屈服值高者好，也就是说，选择结合剂应使坯土的流动性和自守性两个性能达到最佳化。

原料粉末、结合剂、助剂（润滑剂、界面活性剂等）及水经机械混练后，用螺杆挤压机连续式挤压或用油压柱塞式挤压机挤压成形。一般来说，挤压成形使用的结合剂只要用低浓度水溶液，便可显示出高粘性的结合性能。常用的有甲基纤维素（MC）、羧甲基纤维素（CMC）、聚氧乙烯（PEO）、聚乙烯醇（PVA）、羟乙基纤维素（HEC）等。MC能很好溶于水中，当加热时很快胶化。CMC能很好溶于水中，分散性、稳定性也高。PVA 广泛地用于各种成形。润滑剂可减少粉体间的磨擦，界面活性剂可提高原料粉末与水的润湿性。

缺乏可塑性，具有膨胀特性的坯土使挤压不够光滑，表面缺陷增加。因此，对结合剂的性能应有评价指标。评价还土的可塑性方法，有施加扭曲、压缩、拉伸等应力，求出应力与变形之间的关系，用毛细管流变计的方法、粘弹性的方法等。用这种方法可以评价坯土的自守性和流动性。在用粘弹性的方法评价时，可得出结合剂配合量增加到一定程度时，自守性和流动性均会增加的结果。也就是说，结合剂配合量的增加有助于原料的可塑性增加。

有机材料是特种陶瓷的主要结合剂，合理选用这些有机材料是保证产品质量的关键。在生产中，应根据粉料的特性、制品的形状、成形方法综合进行选择。

1、中国宋代陶瓷五大名窑：

汝窑、官窑、哥窑、钧窑、定窑。

2、简介

汝窑

一提到汝窑，很多人会想到天青的釉色，如雨后天空一般的天青釉，是汝窑最直观的特征。

此外，汝窑瓷器的釉面上还经常有细小的开片，被称为“鱼子纹”或“蟹爪纹”。唯一一件没有开片的，是中国台北故宫收藏的——水仙盆。

汝窑莲花式温碗，上面的细小开片清晰可见

开片和天青釉这两个特征，是大多数人熟悉的。然而神秘的汝窑器物还有两个“隐藏特征”，需要与它亲密接触之后才能了解。

第一个隐藏特征可以用鉴定界的一句话来概括：“芝麻支钉釉满足”。

清凉寺汝窑遗址出土瓷盘

制作汝窑瓷器时，工人们为了提高它的颜值，决定将底部尽可能全部上釉，但是底部上满釉的瓷器不能直接放在窑里或者匣钵里烧。若果直接往窑里、匣钵里一放，烧成之后，器物和窑底、匣钵共同经受了烈火的考验，就粘在一起分不开了。

因此，在烧制之前，汝窑的窑工会用细小的支钉撑住瓷器底部，不让它与匣钵或窑接触，并在支钉周围全部上釉，烧成之后再敲掉支钉。这样一来，瓷器底部就会留下米粒或者芝麻大小的断痕。

台北故宫藏汝窑“奉华”款纸槌瓶，底部有5个细小的支钉痕

芝麻钉的特征在传世的汝窑器物中比较常见，而在窑址出土的器物中，既有用芝麻钉支烧的瓷器，也有用垫饼垫烧或搓个泥条垫烧等老办法烧制的瓷器，而且用老办法烧制的器物还不少。

清凉寺窑址出土

如果说上文的几个特征讲的都是汝窑的外在美，那么最后一个隐藏特征“香灰胎”体现的就是它的内在美。

汝窑瓷器的胎体呈灰白色。虽然不同器物胎的颜色深浅有别，但色调都与燃烧后的香灰近似。如果迎着光看，胎体还会呈现出一点点粉色。胎色与釉色相互衬托，更添素雅婉约之美。

汝窑纸槌瓶

官窑

五大名窑之中的官窑指的是南宋官窑。窑址有两处，分别位于杭州凤凰山南麓的乌龟山和杭州万松岭南的老虎洞。有学者认为，它们就是文献记载中南宋都城临安的郊坛下官窑和修内司官窑。

南宋官窑博物馆，位于杭州玉皇山以南乌龟山西麓，郊坛下官窑遗址就坐落在馆区之中

北宋灭亡后，南渡的赵宋皇室在临安继续着他们对高品质瓷器的追求，南宋官窑应运而生。在釉色上，南宋官窑的很多瓷器都模仿汝窑，呈天青色或与天青色相近的粉青色。

官窑大瓶，故宫博物院藏

同时，也有很多器物呈现出米黄、油灰等多种色泽，并且有张牙舞爪的大开片，与汝窑的细碎开片风格差别很大。

官窑瓜棱直口瓶，故宫博物院藏

官窑器物最大的特点就是四个字：紫口铁足。器物底足的颜色非常深，像是铁做的一样，在口沿处又常常显出隐隐的紫色。

故宫博物院藏官窑圆洗的底足部位

同一件官窑圆洗的口沿部位

原因在于官窑瓷器原料胎土的含铁量极高，在烧造后的冷却过程中，没有完全上釉的底足部位，裸露胎体中的铁元素逐渐被氧化，使胎体变成深色。而器物的口沿、棱角等处，釉层较薄，像是给深色的胎体加了一层美颜滤镜，从外表上看呈紫，呈现出“紫口铁足”的效果。

哥窑

哥窑堪称中国陶瓷史上最著名的瓷窑之一，也是存在最多悬而未决问题的瓷窑之一，历来备受关注。虽然哥窑位列“宋代五大名窑”，但在宋代文献中却找不到任何有关哥窑的记载。元、明两代的文献，虽然提到过哥窑，但要么语焉不详，要么记载不完全可信。

哥窑胆式瓶，故宫博物院藏

而且，宋代的墓葬和窖藏中也不见有典型传世哥窑瓷器出土。哥窑的神秘程度，可能仅次于文章开头提到的柴窑了。

神秘归神秘，人们还是从传世哥窑器物中提炼出了它的一些特点。一般来说，它的胎体颜色很深，与官窑瓷器一样具有“紫口铁足”的特征；釉色有米黄、粉青等；釉面光泽温润，如同酥油一般。

哥窑青釉鱼耳炉，故宫博物院藏

器物通体常常布满开片，有的器物开片较为细碎，称为“百圾碎”“鱼子纹”；还有的器物开片粗细深浅不一，粗者呈黑色，细者显金黄色，人称“金丝铁线”，又名“文武片”，是哥窑比较有个性的特征。

故宫博物院藏哥窑弦纹瓶局部，金丝铁线的开片十分明显

钧窑

钧窑的窑址位于河南省禹州市。它虽然也属于青瓷系统，但与其他那些釉色走冷淡风的青瓷窑口相比，钧窑的釉色简直是多姿多彩、活泼可爱。

北宋钧窑鼓式洗，上海博物馆藏

钧窑烧瓷的时间很长，宋、金、元、明时期均有烧造。釉色有天蓝、月白、紫红等多种色调，以紫红釉色最为独特。即使在同一件器物上，不同位置的釉色，浓淡深浅也各不相同，有“夕阳紫翠忽成岚”的美誉。

钧窑月白釉梅瓶，故宫博物院藏

金代钧窑葵口盘，河南博物院藏

奇妙的紫红釉色是如何形成的？我们都知道，红色+蓝色=紫色。同样，钧窑器物上的紫色也是红釉与蓝釉融合的结果。入窑烧造之前，工匠们会故意在蓝釉层上涂抹一些红釉。烧造过程中，蓝釉与红釉在胎体上自然流淌交融，谁也无法预料，最终烧出的瓷器会是什么样子。

元代钧窑天蓝釉紫红斑钵，故宫博物院藏

入窑的时候，器物看起来都差不多，出窑的时候一下子万紫千红起来。钧窑的这种特征，被称作“窑变”，所以有人称赞它：“入窑一色，出窑万彩。”

值得一提的是，钧窑工匠使用的红釉，以铜的氧化物为呈色剂，是中国最早的铜红釉。元代的釉里红、明代的宝石红、清代的郎窑红，工艺基础都可以追溯到宋代的钧窑。

此外，宋代的钧瓷釉面上，常出现一长条一长条弯弯曲曲的痕迹，像是有蚯蚓藏在釉下面一样。这种纹路被人形象地称为“蚯蚓走泥纹”，是钧窑的特征之一。

上海博物馆藏钧窑洗

由于钧窑器物釉层比较厚，在烧造之前或烧造初期，釉层容易发生开裂；窑炉温度特别高的时候，釉到处乱流，釉层的裂缝又被其他地方流过来的釉填平。蚯蚓走泥纹，就是钧窑的釉面开裂又补好后留下的“疤痕”。

定窑

定窑的窑址位于河北省曲阳县，在宋代以烧白瓷为主。与后代雪白的白瓷不同，成熟期定窑瓷器的白色在白中微微闪黄，类似于我们说的米白色，看起来非常的柔和养眼。

北宋定窑孩儿枕，台北故宫博物院藏

喜欢在胎体上印花是定窑瓷器的一大特色。定窑的印花纹饰，在崇尚极简、素雅的宋朝可谓是一个例外。纹样多位于盘、碗等器物的内底，图案有花卉、禽鸟、水波、云龙等，非常繁密，但美就美在布局严谨、层次分明、密而不乱上。

定窑印花云龙纹盘，上海博物馆藏，可以看出印花图案的复杂

在烧造工艺方面，定窑工匠创造了一种能够极大提高生产效率的方法——支圈覆烧法，也就是利用一些截面为L形的支圈组合成匣钵，把盘、碗等产品倒扣过来烧：

定窑覆烧法示意图，图自李辉柄、毕南海《论定窑烧瓷工艺的发展与历史分期》

同样是用匣钵装烧瓷器，如果将器物正着放在匣钵里，每一个匣钵只能放一件瓷器；如果用L形支圈组合成匣钵，再运用覆烧法，每一个匣钵里可以放许多瓷器，生产效率大为提高。

因此，这种方法出现后，迅速在全国的各个民间窑口得到推广，影响特别大。

但覆烧法也给定窑的产品带来了显著的缺陷：如果瓷器还像以前那样在口沿部上釉的话，烧造完成后，器物的口沿就会粘在匣钵上拿不下来。所以，在运用覆烧法烧造瓷器之前，工匠们必须忍痛把器物口沿部的一圈釉刮掉，烧成后的器物，口沿的一圈是没有釉的。

定窑印花蟠螭纹盘，口沿无釉

这种缺陷叫做“芒口”。宋人笔记谈到北宋宫廷抛弃定窑器物改用汝窑，一个重要原因就是“定瓷有芒，不堪用”。然而，聪明的定窑工匠并没有气馁。他们很快想出了一个新的方法：在没有釉的口沿部包镶一圈金、银或者铜，既能遮掩“芒口”的缺陷，又能提高器物的格调。

故宫博物院藏定窑盘，口沿部包镶了一圈铜

这种位于碗口、盘口的特殊装饰，被后人称为“金扣”“银扣”或“铜扣”，也是定窑瓷器的一个显著特征。