木与陶瓷结合方法
瓷与木的结合给人新的感受,让人们用与以往不同的感觉感受它们,赋予它们更高的价值。
瓷与木材结合,就是将中国传统文化典型代表的陶瓷文化与木材文化相结合。瓷中木材的运用,不仅起到很好的装饰效果,更营造出清晰、自然、文雅、内敛的东方文化氛围,它传承着一段历史、记录着一个故事、蕴含着一个回忆,以满足当代人“文化消费”的需求。
(一)
两者固定方式
镶嵌、圈套、粘合、磁铁吸附、铆接、榫接等等。
1、木可以单纯起到装饰的作用,用小而精制的木块以镶嵌的方式嵌入瓷器中,根据瓷不同釉色选择不同的木材。在瓷坯上留下镶嵌的位置,等烧制完后再把事先打磨的木头镶嵌进去。弊端:木块很难精确嵌入瓷坯上事先留下的位置,因为瓷器烧制后会留下凹凸不平的表面,而木块表面却平整坚硬,两者很难契合在一起。瓷与木的打磨工作将非常艰巨。
2、木头可以在瓷器的边缘体现,以圈套的方式紧紧套在边缘处,使产品显得更加具有生命感,不再单调。木圈分成两半,卡在瓷器留出的位置。
3、粘合则用植物胶使瓷与木粘在一起。简单、绿色、环保、无毒,但缺少创意感。
4、把木材、瓷器制成的物品做成空心,把磁铁按正负极放入,两者就可以隐形的吸附在一起。
5、铆接、榫接则要计算精确的尺寸,要考虑瓷器烧制后收缩的范围。弊端:如果经常拆卸清洗,会造成松动。
(二)两者固定位置
餐具的底座、杯子的把手、握杯隔热处、支架连接处、装饰美观的位置等等。从人的心理、生理;物体的功能、美观、成本;社会环保问题等等出发设计满足人类、社会需求的作品。
1、若以瓷为主,如灯具,则木头可以制作成灯具的底座,加强其稳固性,起到对瓷有保护性的设计。瓷器温柔,如女子,脆弱;但加上醇厚木头为底座,赋予瓷器稳重、踏实。
2、瓷杯子手握的地方容易烫手,所以利用木做为把手或者握杯处,产生隔热的效果,又可以做到刚柔并济的装饰美感。
竹坐垫好。
抗菌除螨。天然竹纤维(竹原纤维)含有一种其他纤维所没有的独特物质,该物质被命名为“竹琨”,具有强大的抗菌、抑菌、杀菌、除螨等功能。透气性佳。竹纤维被誉为"会呼吸"的纤维,是天然纤维中除了亚麻之外的束纤维,由竹子单细胞借助胶质粘连在一起形成,没有更多留有空气的条件。
陶瓷坐垫的优点有陶瓷坐垫具有透气舒适、持续冰爽、卫生净洁、经久耐用、高雅靓丽等特点。
陶瓷刀的主要原材料为氧化锆,这个材料突出优点是硬度非常高,抗氧化抗菌,耐磨性是普通钢刀的60倍,所以普通钢刀需要几个月磨一次,而陶瓷刀使用六七年还要比钢刀锋利。
如果陶瓷刀使用久了,感觉不太锋利了,建议和陶瓷刀厂家联系,精城特瓷陶瓷刀就包含磨刀服务,免除消费者的后顾之忧,消费者切不可自己在家拿磨刀石去磨,因为陶瓷刀的硬度非常高,很可能把磨刀石都给磨没了,而且这样对陶瓷刀刀刃会造成损坏。
陶瓷广义的定义是:用无机非金属材料通过陶瓷的工艺制成的产品.
陶瓷刀属于特种陶瓷。陶瓷刀是采用高纯超细氧化锆粉为原料,经喷雾造粒、等静压成形、精密加工等多种工序制造而成的,具有硬度高、耐腐蚀性强、化学稳定性好,高耐磨性、高韧性等特点,外型美观精致,刃口锋利无比,是真正意义上的永不磨损,永不腐蚀的刀。
氧化锆陶瓷在高温下的晶格稳定,一到常温下晶格相就受损,所以94.4%的氧化锆在常温下达到稳定状态必须添加5.6%稳定剂(稀土等),粉末干压成型,烧结1560℃而成,硬度和韧性就会超过99%氧化铝陶瓷,它的耐磨性和抗冲击性就超过了99%氧化铝陶瓷。如果不添加稳定剂,陶瓷就容易开裂,所以氧化锆球作为研磨材料,是因为它具备硬度和韧性都很大的。
所以精城特瓷的耐磨陶瓷的特点突出,如下:
1.硬度高,耐磨性能优异
氧化铝陶瓷采用95%AL2O3添加多种耐磨材料的独特配方,氧化铝95%、 Cr2O31.5%、TiO20.3%、 SiO21.8%、 Fe2O30.2%、 Na2O0.2%、稀土1%。100吨干压成型,具有密度大、韧性高、耐磨损等特点。经中科院上海硅酸盐研究所检测,精城特瓷生产的耐磨陶瓷的耐磨性相当于锰钢的266倍,高铬铸铁的171.5倍。
2.韧性强(抗冲击性能优异)
一般公司达不到,湖南精城公司生产的耐磨陶瓷在配方中引入了与Al2O3晶格很相近的Cr2O3和TiO2,同时添加了从日本东芝公司引进的ZnO晶须,在烧结过程中与Al2O3形成固熔体,起到细化晶粒,促进烧结和提高断裂韧性的作用,氧化铝断裂韧性达到KIC≥4.8Mpa.m1/2,氧化锆陶瓷的断裂韧性KIC≥7.5Mpa.m1/2,同时,陶瓷下面增加橡胶层弹性好,对大块物料的冲击具有良好的缓冲能力。
如果需要的话,可以登录湖南精城特瓷有限公司网站查询电话找魏经理。
耐磨管、陶瓷耐磨管、耐磨陶瓷衬板、重介旋流器、陶瓷刀旋风分离器、耐磨陶瓷滚筒包胶、耐磨陶瓷二合一衬板、耐磨陶瓷三合一衬板溜槽、管道等等。
大约在北齐,古人才烧出相对意义的白瓷。唐代邢窑白瓷撑起了半壁江山;五代到北宋白瓷以邢窑、定窑为代表;凭借景德镇洁白如雪的高岭土,元代的枢府釉、明永乐的甜白釉,均领一时之风骚。17、18世纪,福建德化白瓷异军突起,大量出口欧洲各国,“中国白”之名对西方产生过巨大影响。
黑釉
黑瓷早在东汉就已出现。东晋的德清黑釉率先举起一面大旗,至唐代黑釉烧造已不再有技术障碍。宋之黑釉首推建盏,其原因在于宋代饮茶习俗的改良。在大环境影响下,辽金元的渔猎文化中也见黑釉。康熙一朝,景德镇烧造出著名的黑釉——乌金釉。以质量论,乌金釉达到了前所未有的高度。
青釉
宽泛地说,商代已出现原始青瓷。唐代越窑青瓷被茶圣陆羽誉为如冰似玉,并最终成就了传奇的秘色瓷。从科学意义上讲,宋代五大名窑中的汝、官、哥、钧都属青瓷;此外,北方耀州青瓷和南方龙泉青瓷堪宋代民窑青瓷之代表。清代青釉按色差由深及浅,可分为豆青、东青、粉青。单用一种色彩作为表现手段,青瓷在古往今来的各色瓷器中无疑是魁首。
酱釉
严格意义的酱釉在宋以前未见实物,仅见褐釉。宋代酱釉迅速崛起,定窑中有名为“紫定”的品种;耀州窑亦大量生产酱釉,与定州酱釉在颜色上近似,但略显清亮。明代酱釉少见。清代康熙时期景德镇烧造酱釉,因使用紫金土,得名为“紫金釉”。至此,酱釉获得了其历史上最高的地位。
黄釉
汉代的铅黄釉首开黄釉装饰之先河。隋唐黄釉分两类,低温以三彩为主,高温以寿州窑黄釉为代表。辽代尚可见黄釉,而宋金元时期少见。按传统说法,明代黄釉以弘治"娇黄"首推第一。明清各朝将官窑黄釉的标准烧造延续下来,成为皇家规范。内外普施黄釉的瓷器被尊称为"黄器",又称"殿器"。
红釉
唐代长沙窑的铜红釉是今天能看到的最早的红釉;宋代钧窑之玫瑰紫色在当时可算最红的颜色;而真正意义的纯正红色诞生在元代。明代红釉首推永乐的“鲜红”和宣德的“牛血红”。清代红釉除大名鼎鼎的“郎窑红”外,还包括祭(霁)红、豇豆红、珊瑚红、胭脂红、盖雪红、窑变红等等。
绿釉
两汉及唐、辽重视厚葬,绿釉大部分充当了冥器角色。宋金绿釉首推定窑,称为“绿定”。元明时期对绿釉态度淡漠,直至清代康熙中期,郎廷极创烧著名的“郎窑绿”。清代绿釉包括瓜皮绿、湖水绿、苹果绿、葱心绿、松石绿等等。此外,孔雀绿釉属于一种特殊的绿釉,又称“孔雀蓝”,色彩独特。
蓝釉
唐代早期的三彩上首次出现了蓝色,入宋后则只有钧窑的天蓝釉可以贴近。元代景德镇重新以钴为呈色剂,烧造出纯正的蓝色。明代蓝釉以宣德朝的“宝石蓝”、“雪花蓝”最为著名。康熙时期的霁蓝、天蓝、月白,其釉色依次减淡。康熙朝复烧“雪花蓝”,雍正朝创新“青金蓝”,两者有异曲同工之妙。
官釉
唐代邢窑之“盈”字白瓷与越窑之“秘色”青瓷,是官釉瓷器的开端。北宋汝窑与官窑出现的灰蓝色调,标志着宋代官方陶瓷美学形成,这一标准延续至南宋之官釉及宋末元初之哥釉。明清时期,景德镇以青花、彩瓷占据了官制瓷器的领地,宋以来形成的官釉理念就此基本终止,仅烧造少量仿制品,供宫廷怀旧。
色斑
唐以前,陶瓷不见标准意义的色斑作品,仅见点彩。入唐后色斑作品大增,统称为“花瓷”。宋金磁州窑在黑釉之上以大片色斑装饰,称为“铁锈斑”;钧窑的民窑系统亦出现大量色斑作品。元代龙泉窑发明以褐斑装饰青瓷,日本称为“飞青”。清代康熙时期的“虎皮三彩”、乾隆时期的“桃花洞”,均为创新品种。
仿生
唐代绞胎、绞釉陶瓷的诞生,使人工之器向着相反的自然美学追求迈出了一步。宋代之兔毫、油滴、玳瑁、鹧鸪斑,以其高度审美层次,为仿生瓷提供了另一种思路。清代乾隆时期是仿生瓷的高峰,出现了仿木、仿玉、仿竹,仿石,仿古铜,仿剔红,仿金银等等。乾隆朝的仿生瓷已由仿釉至仿形,前无古人,后无来者。
(2)强度高。多孔陶瓷材料一般由金属氧化物、二氧化硅、碳化硅等经过高温煅烧而成,这些材料本身具有较高的强度,煅烧过程中原料颗粒边界部分发生融化而粘结,形成了具有较高
强度的陶瓷。
(3)物理和化学性质稳定。多孔陶瓷材料可以耐酸、碱腐蚀,也能够承受高温、高压,自身洁净状态好,不会造成二次污染,是一种绿色环保的功能材料。
(4)过滤精度高,再生性能好。用作过滤材料的多孔陶瓷材料具有较窄的孔径分布范围和较高的气孔率与比表面积,被过滤物与陶瓷材料充分接触,其中的悬浮物、胶体物及微生物等污染物质被阻截在过滤介质表面或内部,过滤效果良好。多孔陶瓷过滤材料经过一段时间的使用后,用气体或者液体进行反冲洗,即可恢复原有的过滤能力。
材质
(1)高硅质硅酸盐材料,它主要以硬质瓷渣、耐酸陶瓷渣及其他耐酸的合成陶瓷颗粒为骨料,具有耐水性、耐酸性,使用温度达700℃。
(2)铝硅酸盐材料,它以耐火粘土熟料、烧矾土、硅线石和合成莫来石颗粒为骨料。具有耐酸性和耐弱碱性,使用温度达1 000℃。
(3)精陶质材料,它以多种粘土熟料颗粒与粘土等混合烧结,得到微孔陶瓷材料。
(4)硅藻土质材料,它主要以精选硅藻土为原料,加粘土烧结而成。用于精滤水和酸性介质。
(5)纯炭质材料,它以低灰分煤或石油沥青焦颗粒为原料,或加入部分石墨,用稀焦油粘结烧制而成,用于耐水、冷热强酸、冷热强碱介质以及空气的消毒和过滤等。
(6)刚玉和金刚砂材料,它以不同型号的电熔刚玉和碳化硅颗粒为骨料,具有耐强酸、耐高温的特性
(7)堇青石、钛酸铝材料,其特点是热膨胀系数小,因而广泛用于热冲击环境。
添加剂
(1)助熔剂
陶瓷助熔剂的主要作用是降低烧成温度,增加液相,扩大烧成范围,提高坯体的力学强度和化学稳定性。常用的助熔剂有长石、珍珠岩、滑石、蛇纹石、硅灰石、石灰石、白云石等。
(2)增塑剂
陶瓷增塑剂主要作用是提高陶瓷坯体的整体塑性,保证坯体具有一定的强度,使坯体在烧成前保持原有形状。常用的增塑剂有粘性土、木节土、球土等。
(3)粘结剂
粘结剂是指为了提高坯体的强度或防止粉末偏析而添加到陶瓷坯料中的具有粘结作用的添加剂。粘结剂一般选择易于在烧结前或烧结过程除掉的物质,如淀粉、石蜡、羧甲基纤维素、聚乙烯醇等。水玻璃具有较好的粘性,水分挥发后留下的硅酸钠可以作为陶瓷的成分,所以也常被用作粘结剂。
(4)致孔剂
加入致孔剂是为了提高陶瓷的气孔率、扩大比表面积。致孔剂主要有天然有机细粉、煤粉、石灰石、白云石、烧沸石、珍珠岩、浮石等。一般来讲,增加致孔剂的用量可以提高陶瓷的气孔率,但是会引起陶瓷强度下降,因此必须控制致孔剂的添加比例。以石灰石和白云石作致孔剂时,在煅烧过程分解生成的CaO和MgO具有助熔作用,如果在煅烧温度过高、时间过长,会与原料中的部分物质形成玻璃相,填充部分已形成的气孔,降低陶瓷的气孔率
(5)流变剂
浆料的流动性能保证浆料在浸渍过程中能渗透到有机泡沫中,并均匀地涂敷在泡沫网络的孔壁上。浆料的触变性即要求浆料具有在静止时处于凝固状态,但在外力作用下又恢复流动性的特性。良好的触变性可以保证在浸渍浆料和挤出多余浆料时,在剪切作用下降低粘度,提高浆料的流动性,有助于成型,而在成型结束时,浆料的粘度升高,流动性降低。这就使得附着在孔壁上的浆料容易固化而定型,避免了因为浆料的流动造成坯体严重堵孔而影响制品的均匀性。
(6)分散剂
为了提高浆料的固含量,无论是水基体系还是非水基体系均需加入分散剂。分散剂可以提高浆料的稳定性,阻止颗粒再团聚,进而提高浆料的固含量。
(7)消泡剂和表面活性剂
为了防止浆料在浸渍和挤出多余浆料的过程中起泡而影响制品的性能,需加入消泡剂,一般采用低分子量的醇和硅酮。陶瓷浆料为水基浆料时,如果有机泡沫与浆料之间的润湿性差,在浸渍浆料时就会出现泡沫结构的交叉部分附着较厚的浆料,而在结构的桥部和棱线部分附着很薄的浆料的现象。这种情况严重时会导致烧结过程中坯体开裂,使多孔陶瓷的强度明显降低。因此,通常采用添加表面活性剂的方法以改善陶瓷浆料与有机泡沫体之间的附着性来解决此问题。
制备
发泡工艺
发泡工艺是陶瓷组分添加有机或无机化学物质,通过化学反应等产生挥发气体,经干燥和烧成制成多孔陶瓷。发泡工艺与泡沫浸渍工艺相比,更容易控制制品的形状、成分和密度,并可制备各种气孔形状和大小的多孔陶瓷,特别适用于制备闭气孔的陶瓷材料。用来做发泡剂的化学物质有很多种类,例如,用碳化钙、氢氧化钙、铝粉硫酸铝和双氧水作发泡剂由亲水性聚氨脂塑料和陶瓷泥浆同时发泡制备多孔陶瓷用硫化物和硫酸盐混合作发泡剂等。
添加成孔剂工艺
此工艺是通过在陶瓷配料中添加造孔剂,利用造孔剂在坯体中占据一定的空间,然后经过烧结,造孔剂离开而形成气孔来制备多孔陶瓷。添加造孔剂制备多孔陶瓷的工艺流程与普通的陶瓷工艺流程相似。造孔剂的种类有无机和有机两类,无机造孔剂有碳酸铵、碳酸氢铵、氯化铵等高温可分解的盐类,以及煤粉、碳粉等。有机造孔剂主要是天然纤维、高分子聚合物和有机酸等。造孔剂颗粒的形状和大小决定了多孔陶瓷材料气孔的形状和大小。多孔陶瓷材料的成型方法与普通陶瓷的成型方法类似,主要有模压、挤压、等静压、扎制、注射和粉浆浇注等。
有机泡沫浸渍工艺
有机泡沫浸渍法是用有机泡沫浸渍陶瓷浆料,干燥后烧掉有机泡沫,获得多孔陶瓷的一种方发泡工艺法。该法适于制备高气孔率、开口气孔的多孔陶瓷。这种方法制备的泡沫陶瓷是目前最主要的多
孔陶瓷之一。
溶胶-凝胶工艺
溶胶- 凝胶工艺主要利用凝胶化过程中胶体粒子的堆积以及凝胶处理、热处理等过程中留下小气孔,形成可控多孔结构。这种方法大多数产生纳米级气孔,多用来生产微孔陶瓷。溶胶-凝胶工艺是一种新的制备多孔陶瓷的工艺,与其它工艺相比有其独特之处。例如,用溶胶-凝胶法制备氧化铝多孔陶瓷,与颗粒混合、泡沫浸渍、喷雾干燥颗粒等方法相比较,溶胶-凝胶法可进一步改善氧化铝多孔陶瓷孔径分布的控制、相变、纯度及显微结构。
挤出成型多孔蜂窝陶瓷
蜂窝陶瓷的成型方法有许多种,挤出成型是最普遍采用的制造方法之一。它的工艺流程为:原料合成-混和-挤出成型-干燥-烧成制品
固相烧结工艺
固相烧结工艺利用微细颗粒易于烧结的特点,在骨料中加入相同组分的微细颗粒,在一定的温度下微细颗粒通过蒸发和迁移,在大颗粒连接部烧结,从而将大颗粒连接起来。由于每一粒骨料仅在几个点上与其他颗粒发生连接,因而在烧结体中形成大量的三维贯通孔道。
凝胶注模工艺
凝胶注模工艺源于20世纪90年代,美国橡树岭国家实验室最早将传统陶瓷成型技术与高分子化学反应结合在一起,研制出这种新型陶瓷制备工艺。凝胶注模工艺过程是一个原位成型过程,主要利用有机单体或少量添加剂的化学反应原位凝固成型,获得具有良好微观均匀性和一定强度的坯体,而后烧结制得成品。
冷冻干燥工艺
在该工艺中,让冰将柱状的凝胶包围和隔离着,并且控制溶液中冰的生长方向为单向生长,冰溶化后纤维就形成了。在另外一种制备孔陶瓷的冻干工艺中,溶剂是直接由固态到气态升华而排除的。通过控制金属盐溶液的冷冻方向获得了方向性好、气孔率很高(>90%)的多孔陶瓷。
自蔓延高温合成(SHS) 工艺
燃烧合成, 又称自蔓延高温合成用燃烧合成技术制备多孔材料的主要过程是放热反应,化学反应释放出来的热量维持反应的自我进行,合成新物质的同时获得了所期望的多孔材料,包括具有一定形状的多孔材料。燃烧合成过程总是伴随着烧结现象,烧结体的孔隙度很高,可以达到50%左右,甚至更高。SHS与常规方法相比主要有以下特点和优势:合成反应过程迅速,能大量节省能源,产品纯度高,工艺相对简单,适合于制备各类无机材料。SHS 存在的主要不足之处是反应快迅速,试样的烧结尺寸难以控制。
水热-热静压工艺
该工艺通过水作为压力传递介质制备各种孔径多孔陶瓷。其简单制备步骤为:硅凝胶和10%(质量百分数)的水混合,置于高压釜中(压力10—15MPa,温度300℃),通过水蒸汽的挥发而制成多孔陶瓷。水热-热静压工艺中,反应时间一般为10—180 min。在25MPa下处理60min,制得的多孔陶瓷材料体积密度为0.88 g/cm,孔体积为0.59cm/g,孔尺寸分布范围为30~50nm,抗压强度高达80MPa。多孔陶瓷水热-热静压工艺具有以下优点:制得的多孔陶瓷材料抗压强度高、性能稳定、孔径分布范围广。
组织遗传制备工艺
该工艺是利用植物材质(木材、竹子等)的天然多孔组织,将其在800~1000℃下和惰性气体环境中热解碳化得到与木材多孔结构几乎完全相同的碳预制体。然后以碳预制体为模板,1600℃时液态硅蒸发形成的硅蒸汽渗入模板与碳化合形成多孔碳化硅陶瓷。该工艺过程简单,成本低廉,但制品的孔结构主要决定于材质本身的组织,可设计性较差,同时SiC的转化率相对较低。也可将木材在真空中浸渍渗入树脂,之后在1200℃左右热解,冷却后得到一定孔隙率的木材陶瓷。
离子交换法
层状硅酸纳晶体与十八烷基三甲基溴化铵在水中充分混合, 硅酸盐层间的阳离子与铵盐阳离子将自发地进行交换, 由于铵盐离子体积较大, 硅酸盐的片层结构会因铵盐的引入而发生弯曲变形, 弯曲的片层之间发生缩聚, 将有机物包围在片层当中, 经高温烧结除去有机物, 即形成多孔SiO2。目前,人们正在研究这种多孔材料的稳定性和比表面积问题, 并期望将其应用于催化或吸附系统中。
应用
载体
多孔陶瓷具有良好的吸附能力和活性。被覆催化剂后,反应流体通过泡沫陶瓷孔道,将大大提高转化效率和反应速率。由于多孔陶瓷具有比表面积高、热稳定性好、耐磨、不易中毒、低密度等特点,作为汽车尾气催化净化器载体已被广泛使用除了作催化剂载体外,它还可以作为其它功能性载体,例如药剂载体、微晶载体、气体储存等。
过滤和分离
1.超纯水的制备和除菌
用硅藻土或粘土熟料质制成的多孔陶瓷滤芯,已用于饮水、石油油井注水用水等的除菌和净化,还用于注射液的消毒过滤,以及电子工业、医药工业、光学透镜研磨用的超纯水的净化等。
2.废水处理
用多孔陶瓷过滤工业废水和生活污水已成为废水处理和净化的重要发展方向,适用各种污染废水,效率高,成本低。
3.腐蚀性流体过滤
多孔陶瓷的强耐腐蚀性使其在过滤酸性、碱性等腐蚀性液体或气体时显示出特有的优势。
4.熔融金属过滤
经多孔陶瓷的过滤能除去熔融金属中大部分的夹杂物和气体等杂质,提高金属材料的强度等内在质量。特别在电子元件、电线用金属和精密铸造用金属方面尤其重要。
5.高温气体过滤
高温烟气的除尘、高温煤气的净化等高温气体的过滤都必须使用耐高温的多孔陶瓷。
6.医药工业食品工业过滤
多孔陶瓷由于具有耐高温、耐腐蚀和良好的生物、化学相容性,因而可用于医药工业中的疫苗、酶、病毒、核酸、蛋白质等生理活性物质的浓缩、分离、精制等。在食品、饮料工业中,特别适用于色、香、味强的饮料及低度酒类的过滤,并可望在啤酒(尤其是生啤)的生产中发挥不可替代的作用。
7.放射性物质的过滤
核电厂等产生大量放射性废物,经过燃烧能成为化学稳定的固体粉末,多孔陶瓷能将其固化,保管起来方便又经济。
吸音材料
多孔陶瓷具有连通开气孔,当声波传入时,在很小的气孔内受力振荡。振动受到的摩擦和阻碍,使声波传播受到抑制,导致声音衰减,从而起到吸音的作用。是一种消除噪声公害,益于人们身心健康的好材料。作为吸音材料的多孔陶瓷要求较小的孔径(20~150/um),相当高的气孔率(>60%)及较高的机械强度。陶瓷所具有的优良的耐火性和耐候性,使它可用于变压器、道路、桥梁等的隔音。现在已在高层建筑、隧道、地铁等防火要求极高的场合及电视发射中心、影剧院等有较高隔音要求的场合使用,效果很好。
隐身材料
多孔陶瓷吸波涂料是一种研制较多的吸波材料,它比铁氧体、复合金属粉末等吸波涂料的密度低、吸波性能好,而且还可以有效地减弱红外辐射信号。另外,多孔陶瓷具有良好的力学性能、热物理性能和化学稳定性,能满足隐身的要求。著名的F-117隐身飞机的尾喷管就使用了多孔陶瓷基吸波材料达到飞机隐身的目的。
隔热保温材料
由于多孔陶瓷具有巨大的气孔率和低的基体热传导系数,其最传统的应用是作为隔热材料。传统的窑
炉、高温电炉其内衬多为多孔陶瓷。为增加其隔热性能还可将内部气体抽真空。目前世界上最好的隔热材料正是这种多孔陶瓷材料。高级的多孔陶瓷隔热材料还可用于航天飞机的外壳隔热。除此以外,由于其多孔性还可以作为换热材料用,且换热充分。
多孔介质燃烧器
多孔介质燃烧器有功率大、范围可调、高功率密度、极低的C0和N0x排放量、安全稳定燃烧等优点。而且很重要的一点是,多孔介质燃烧器的结构紧凑,尺寸大大减小,制造成本低,系统效率较高,消除了额外能耗。
生物工程材料
在传统生物陶瓷基础上研究开发的多孔生物陶瓷,由于生物相容性好,理化性能稳定,无毒副作用的特点而被用于制作生物材料。当用于修补骨缺损部位时,新生物将逐渐进入多孔陶瓷珊瑚状孔隙内,慢慢将多孔陶瓷吸收,最终,这种多孔陶瓷将由新生骨制质取代。与传统生物陶瓷相比,生物体内不会残留任何异物,因而不易感染。国外利用多孔生物陶瓷修复头盖骨、大腿骨、脊椎骨、人造齿根等临床实验均已获成功。
散气(布气)材料
多孔陶瓷还可用于气-液、气-粉两相混合,即通常所说的布气、散气。通过多孔陶瓷的散气作用,使两相接触面积增大而加速反应。目前活性污泥法处理城市污水中使用的多孔陶瓷布气装置就比较成功,不仅布气效果好,而且使用寿命长。利用多孔陶瓷材料将气体吹入粉料中,使粉料处于疏松和流化状态,有利于混匀、传热和均匀受热,能加速反应,防止团聚,便于粉料的输送、加热、干燥和冷却等,特别在水泥、石灰、和氧化铝粉等粉料生产及输送中有着良好的应用前景。
新能源材料
1) 多孔陶瓷因其与液体和气体的接触面积大,使电解池的槽电压比使用一般材料低得多,而成为优良的电解隔膜材料,可大大降低电解槽电压,提高电解效率,节约电能和昂贵的电极材料。目前陶瓷隔膜材料已用在化学电池、燃料电池、光化学电池中,特别是固体氧化物电池。
2)利用多孔陶瓷制备多孔电极。以多孔气体扩散电极为例,它的比表面积不但比平板电极提高3~5个数量级,而且液相传质层的厚度也从平板电极的10cm压缩到1O~10cm,从而大大提高电极的极限电流密度,减少浓差极化。
敏感元件
陶瓷传感器的敏感元件工作原理是当微孔陶瓷元件置于气体或液体介质中时,介质的某些成分被多孔体吸附或与之反应,使微孔陶瓷的电位或电流发生变化,从而检验出气体或液体的成分。比较常用的有温度传感器、湿度传感器、气体传感器以及多功能传感器。
微孔膜
陶瓷分离膜因耐高温、耐酸碱、抗生物侵蚀、不老化、寿命长等优点,被开发应用于食品工业、生物化工、能源工程、环境工程、电子技术等领域。随着材料科学技术的发展,纳米级多孔无机膜的制备和应用成为人们目前研究的热点。微孔无机膜还应用于光学、电子学、磁学等领域。
存在的问题:
材料的脆性;缺乏完整材料的大规模生产系统;缺乏对材料的孔径大小、形状分布等的精确控制方法;缺乏连续生产工艺;缺乏将孔结构与力学性能相联系的有效模型;材料间连接技术的不足;多孔泡沫制备中溶剂提取法的简化;合成催化剂的活性和尺寸选择性;完整的膜净化方法;生产成本高。
青青翠竹古往今来吸引了无数文人墨客,他们面对竹子有感而发,托物言志,创作了数以千计的竹子神话、诗歌、书画,形成了中国竹文化的一个重要组成部分。
《诗经》是中国第一部诗歌总集,其中就有大量竹诗,直接提及的有5首,出现7次;间接提及的有几十首之多。如《诗·卫风淇奥》曰:瞻彼淇奥,绿竹猗猗。历史上对《诗经》中上述有关竹的记载有不同看法,但事实上指竹子是确凿无疑的。《诗经》编成于春秋时期,此后各朝代各种典籍中都有竹诗画记载。
在叙竹诗画时,我们不可不提到几个动人的爱竹故事。据《太平御览》记载,晋代大书法家王徽之(子猷)(王羲之子)曾暂寄人空宅住,使令种竹。或问暂住何烦尔?啸咏良久,直指竹曰:何可一日无此君!他平生爱竹,可算竹子的好知音。宋代苏东坡对竹子的评价也很高,他在一首《于潜僧绿筠轩》中说:宁可食无肉,不可使居无竹。无肉使人瘦,无竹令人俗。人瘦尚可肥,俗士不可医,……。清代杰出艺术家扬州八怪之一的郑板桥,特别喜爱和擅长画竹,他题于竹画的诗也数以百计,丰富多彩,独领风骚。他在《竹石》图的画眉上题诗曰:咬定青山不放松,立根原在破岩中。千磨万难还坚劲,任尔东西南北风,高度赞扬竹子不畏逆境、蒸蒸日上的秉性。在中国革命史中,先辈们以竹题诗作画也颇多,其中以方志敏烈士最为典型,他自撰对联挂于卧室以自勉:心有三爱,奇书骏马佳山水,园栽四物,青松翠竹白梅兰,甚至自己的儿女也以松、竹、梅、兰命名,足见竹子在他心中的地位。他在革命的艰难关头写下了气贯长虹的史诗:雪压竹头低,低下欲沾泥。一轮红日升,依旧与天齐。 竹文化是汉族劳动人民在长期生产实践和文化活动中,把竹子形态特征总结成了一种做人的精神风貌,如虚心、气节等,其内涵已形成汉民族品格、禀赋和精神象征.也正是竹子特殊的审美价值。竹为高大、生长迅速的禾草类植物,茎为木质。分布于热带、亚热带至暖温带地区,东亚、东南亚和印度洋及太平洋岛屿上分布最集中,种类也最多。竹枝杆挺拔,修长,四季青翠,凌霜傲雨,倍受中国人民喜爱,有“梅兰竹菊”四君子之一,“梅松竹”岁寒三友之一等美称。
中国传统的绘画艺术自古就重视画竹,这不是偶然的,竹子高尚的精神风貌和特殊的审美价值,不但激发艺术家的创作灵感,而且也成为艺术家推崇的楷模。
画竹艺术在中国传统绘画艺术中具有相当的地位,中唐时期,竹已形成专门的绘画题材;北宋文同开创了湖州竹派,被后世人尊为墨竹绘画的鼻祖;元代的柯九思、高克恭、倪瓒,明代的王绂、夏昶、徐谓,清代的石涛、郑板桥、蒲华、吴昌硕,都是树一代画竹新风的画竹大量,促进了画竹艺术的发展,对画竹技法和理论的发展以及完善作出了重要的贡献。时至今日,中国的画竹艺术仍保持长盛不衰的势头,当是中国特有的文化现象。
唐代画竹已经盛行,国画中的墨竹就是唐代创始的。宋代以后画竹更具成就。画竹名家层出不穷。大诗人苏东坡是画竹的艺术大师,他的次子苏过是画竹名手,他的至友文与可也是画竹的大家,在画竹方面有高超的技艺。苏东坡关于胸有成竹的绘画理论,为千古墨竹画家所趋尚,传统绘画创作所遵循,他的那幅被称为奇作的《墨竹图》,能得富潇洒之姿,逼檀栾之秀,疑风可动,不笋而成的绰约风姿。他的著名文章《文与可画赏笛谷偃竹记》是一篇传颂千古的佳作,文章说:画竹必先得成竹于胸中。
各朝代画竹名家各有特色,在绘画实践中形成了各种流派。他们画竹都十分传神而逼真, 因此白居易曾在《画笔歌》中称赞举头忽看不似画,低耳静听疑有声。
清朝画竹也相当兴盛,“扬州八怪”又为画竹开创了前所未有的局面。中国绘画的传统要求是真实地反映自然景物的客观形态,郑板桥画竹则不但表现了客观对象的天然特征,而且表现了作者的人格、思想和对社会的态度。 他不仅留有许多绝妙的翠竹图,还留下了《题画竹六十九则》,他赞美竹君子、石大人、千岁友、四时春。 竹子是中国古典风格园林中不可缺少的组成部分,中国的造园史从公元前11世纪周文王筑灵台、灵沼、灵囿开始,可以说是最早的皇家园林。据《尚书·禹贡》东南之美会稽之竹箭,说明古人懂得欣赏秀丽的竹林风光更早。秦始皇统一六国后大兴土木,为建上林苑从山西云冈引种竹子到咸阳(见《拾遗记》始皇起虚明台,穷四方之珍,得云冈素竹),这是竹子用于造园的最早记载。当时的种竹、建竹园大多只限于营建狩猎场和战略物资基地,竹子造园还处于萌芽状态。
到了魏晋、南北朝,中国园林从萌芽期进入了发展期。当时的文人、士大夫受政治动乱和宗教处世思想影响,崇尚玄淡,寄情山水,游访名山大川成了一时之风尚,讴歌自然景物和田园风光的诗文及刚萌芽的山水画,刺激了园林,产生了有别于皇家宫苑的自然山水园,竹子随即融入了造园之中。当时的皇家林和官宦私家园林中的竹子造景也相应得到发展。《水经注》介绍北魏著名御苑华林园称:竹柏荫于层石,绣薄丛于泉侧。《洛阳伽蓝记》记录了洛阳显宦贵族私园莫不桃李夏绿,竹柏冬青。
由唐代文人王维规划的辋川别业中有斤竹岭、竹里馆等竹景;寿山艮狱是北宋皇帝宋徽宗赵佶亲自参与规划的,从宋徽宗本人所写《艮狱记》中可知是北宋山水宫苑以竹造景的典型。南宋定杭州为行都,改称临安,贵族、官僚、富商聚居江南,皇家宫苑、私家园林之盛不言而喻,为后来发展的江南园林起了推动作用。竹子在唐宋两代运用较为广泛。北宋李格非所写《洛阳名园记》共评述了19座私园,对其中的归仁园、董氏西园、富郑公园、苗帅园等10座宅园作了专门的竹子景观描述。从南宋周密《吴兴园林记》也可了解到吴兴的宅园园园有竹。竹子造园进入了一个全盛时期。
明清园林继承了唐宋传统,且逐渐形成地方风格,其中以宅园为代表的江南园林是中国封建社会后期园林发展的一个高峰。竹子与水体、山石、园墙建筑结合及竹林景观,是江南园林、岭南园林的最大特色之一。沧浪亭、狮子林等苏州六大名园及扬州个园、惠州逍遥堂等在竹子造园上运用相当成功,许多造园手法仍为今人造园所采用。明清时期刊行多册造园技术理论书籍,有王象晋《群芳谱》、屠隆《山斋清闲供笺》、李渔《闲情偶寄·居室部》等,最有影响的要数计成的《园冶》、文震亨的《长物志》,都对竹子造园作了详尽、精辟的论述,为后人推崇、仿效。明清园林,特别是竹子园林发展进入成熟阶段。
随着诗、书、画及造园艺术、技术的发展,人们已不满足于庭院造景,于是,就产生了能在屋宇内随时欣赏、掌玩的自然风景缩影--盆景。中国盆景的出现,据考证是在唐代,以竹子为材料制作的盆景从宋代的诸多名人画卷上可以见到,到明清年间,岁寒三友类盆景广为流传。《考盘余录》、《群芳谱》等都对竹子盆景的制作、欣赏进行了介绍。北京故宫博物馆还珍藏着一座用翡翠制作的竹子盆景,这是乾隆皇帝弘历的八旬寿节上群臣贡献的一件珍宝。竹子盆景发展到今天出现了许多精品,如周瘦鹃先生的《竹林七贤》、《竹趣图》等,还有扬州的《潇湘流水》、《翠野图》、《竹林逸隐》、《东坡遗风》等一大批竹子盆景代表作。 竹子生长快,适应性强,同时又具有广泛的用途。竹子与人民生活息息相关,竹子的利用涉及衣、食、住、行、用各方面,竹子用于建筑的历史久远,在远古时代,人类从巢居和穴居向地面房居演进的过程,竹子就发挥了重要的作用。江苏吴县新石器时代晚期的草鞋山遗址发现有用竹作建筑的材料,汉代的甘泉宫竹宫、宋代的黄冈竹楼,皆是取竹建造并负有盛名。
从服饰方面看,竹对中国人的衣饰起源和发展起着重要作用。秦汉时期就出现用竹制布,取竹制冠,用竹做防雨用品的竹鞋、竹斗笠、竹伞,一直沿用至今。竹布在唐代曾是岭南地区一些州县的重要贡品之一,竹还是古代人装饰的材料,说明竹对人类服饰文化的贡献。
从食用方面看,竹笋和竹荪是极受人们喜爱的美味山珍,竹实是历代救荒的重要作物原料。先秦文献中记载,3000多年前的竹笋就是席上珍馔。竹笋的食用方法多种多样,可烹饪数千种美味佳食。竹还具有特别的医用价值,在中国最早的医书典籍中,就有用竹治病的历史记载。竹的全身都是宝,叶、实、根及茎秆加工制成的竹茹、竹沥,都是疗疾效果显著的药用材料,竹黄、竹荪也是治病的良药。
交通工具和设施的产生与发展,是中国文明的标志之一,竹在交通方面发挥了重要作用,古代交通运行工具和设施的起源与发展,均与竹子有极密切的关系,古代人取竹制造竹车、竹筏和船以及桥梁工程,创造了世界交通史上许多第一例,对世界交通工具和设施的发展,作出了较大的贡献。
考古资料证明,旧石器时代晚期和新石器时代早期,古代先民们就已开始用竹制造竹器。属于仰韶文化的西安半坡遗址发掘的陶器底部有竹编织物的印痕,南方良渚文化遗址发掘了大量的竹器纹饰的印纹陶器,浙江吴兴钱山漾遗址发掘有200余件的竹器实物。随着社会和文化的不断发展和进步,竹器的种类也日益增多。到春秋战国时代,竹器制作已成为当时社会的一个重要生产部门--竹器手工业,竹器制品已在当时广大民众生活中,成为养生送死不可缺少的物品。汉代有竹器生活物品60余种,晋代有100多种,唐宋时近200种,到明清时期达250余种。例如炊具的箪、笾、簋、碗、箸、勺、盘、厄、蒸笼等,盛放物品的筐、篮、笥、箱,家具有床、榻、席、椅、枕、几、屏风、桌、橱、柜,算具有算筹、算盘,量具有竹尺、竹筒,照明用具有灯笼、烛炬,卫生用具有帚、熏笼,装饰用具有帘、花瓶,把玩用具有扇子、手杖,赌博用具有筹、葬用具有竹棺材,均是用竹为材料制成的。
从人类的生活环境看,竹子也发挥了其特殊的作用,古代先民很早就发现了竹子的特殊防护作用,注重发挥竹子的防护城池和居宅安全的屏障作用,历代取竹子做围篱墙垣,防御盗寇,保护城池和居宅安全。竹林因具有调节气候、涵养水源、保持水土、减弱噪音、净化空气、防止风害的作用,备受人们的青睐,古今人们都不得取之以保护和美化人类的生活环境。
由上可见,竹在中国人的日常生活领域中作出了极为重要的贡献,展示了竹文明的风采。因此,竹与人类生活的关系,正如苏东坡所述:食者竹笋,居者竹瓦,载者竹筏,炊者竹薪,衣者竹皮,书者竹纸,履者竹鞋,真可谓不可一日无此君也。 在中国源远流长的文化史上,松、竹、梅被誉为岁寒三友,而梅、兰、竹、菊被称为四君子,竹子均并列其中,可见竹子在中国人民心中占有重要地位,这是因为其秆挺拔秀丽、叶潇洒多姿、形千奇百态;它四季常青,姿态优美,独具韵味,情趣盎然。当人们有闲情逸致漫步于青青翠竹之下时,一种无限舒适和遐意便会油然而生,苏东坡也曾说“宁可食无肉,不可使居无竹”。
竹子无牡丹之富丽,无松柏之伟岸,无桃李之娇艳,但它虚心文雅的特征,高风亮节的品格为人们所称颂。它坦诚无私,朴实无华,不苛求环境,不炫耀自己,默默无闻地把绿荫奉献给大地,返财富奉献给人民。
在精神文化方面,竹文化内涵十分丰富和独特,影响着中国人的审美观和审美意识以及伦理道德,对中国文学、绘画艺术、工艺美术、园林艺术、音乐文化、宗教文化、民俗文化的发展,有着极其重要的促进作用。
竹是中国文学的重要题材,从《诗经》时代开始,历代皆有咏竹赋竹的诗文佳作,创作了难以计数的文学作品,形成了中国独特的竹文学,在中国文学中独树一帜,异彩缤纷。
工艺美术是美学和生活的结合,是科学和艺术的产品,竹是工艺美术品的重要材料,数千年来,中国先人们用竹子编织和雕刻各种赏心悦目的工艺美术作品,丰富了竹文化的内涵。考古资料证实,在新石器时代早期就开始用竹编织器物,春秋战国时期竹编艺术已达到了很高的境地,尤以楚国最为发达,品种极为丰富,以高超的技艺和独特的风格而著称于世。商周时期就已形成了雕刻工艺,汉代有竹雕刻艺术品存世,六朝时期文献中有竹雕刻艺术品的记载。唐代以后,竹刻名家辈出。宋代出现詹成,明代出现了嘉定朱松邻祖孙三代为代表的嘉定竹刻派,金陵(今南京)则出现李文甫等竹刻家。清代中期形成了湖南邵阳、四川江安和浙江黄岩等地的翻簧竹雕,并成为竹雕刻艺术的主流,民国初期出现北京张志渔开创的北派竹刻。竹还是工艺美术中表现题材,寄寓着福、禄、寿、喜、财、发顺、吉等吉祥内容的图案,数千年来一直在汉族民间装饰美术中流行,被广泛应用于雕刻、织绣、印染、陶瓷、编织、剪纸等各种工艺品的创作中。
竹与中国的音乐文化有着重要的联系,竹是制作乐器的重要材料,中国传统的吹奏乐器和弹拨乐器基本上是用竹制造的。竹子,对中国音律的起源产生了重要的影响,历史文献和考古资料证实,自周朝以后,历代使用竹定音律,故此,晋代就有以丝竹为音乐的名称,有丝不如竹之说,唐代把演奏乐器的艺人称为竹人。可见竹是中国音乐文化中不可替代的物质载体。
竹对中国的宗教文化也产生了很大的影响,古代的先民奉竹图腾,视其为图腾崇拜物,把竹作为祭祀的工具和祭品。道教和佛教出于教义崇奉竹子,追求竹子所构筑的环境。
竹子在民俗文化中具有极为重要的作用。竹文化联系着口承文艺和游乐活动以及信仰习俗;进入了人类的仪礼制度之中,在祭祀、婚丧、交际、节日、朝规等社群文化中构成了汉族民间竹文化的重要元素。