1、5/22/2023国家精品课程陶瓷工艺原理1陶陶 瓷瓷 工工 艺艺 原原 理理Principles of Ceramics Processing课程网址：课程网址：5/22/20232国家精品课程陶瓷工艺原理目目 录录Outlines绪论绪论(Introduction)2 学时学时陶瓷原料陶瓷原料(Raw Materials)10 学时学时粉体的制备与合成粉体的制备与合成(Powders Preparation)6 学时学时配料计算配料计算(Prescription)8 学时学时陶瓷坯体成型陶瓷坯体成型(Shaping)8 学时学时陶瓷烧成陶瓷烧成 (Sintering)14(Sinterin
2、g)14 学时学时陶瓷的加工及改性陶瓷的加工及改性 (Tailoring or modification)10(Tailoring or modification)10 学时学时5/22/20233国家精品课程陶瓷工艺原理Reference陶瓷工艺学陶瓷工艺学，张锐张锐 等编著，化学工业出版社，等编著，化学工业出版社，2007年年5/22/20234国家精品课程陶瓷工艺原理Study objectives1.To know about basic processes of ceramics preparation2.To know about principles of definite ma
3、terials science3.To know about techniques of related materials machining5/22/20235国家精品课程陶瓷工艺原理About the examinationFinal exam is needed at the end of this termAbout the homeworkSeveral expending reading will be asked after class10 percentage is assigned for the homework90 percentage for the final ex
4、amination5/22/2023国家精品课程陶瓷工艺原理6绪绪 论论一.陶瓷的概念与分类1.陶瓷的概念 传统上，“陶瓷”是指所有以粘土为主要原料与其它天然矿物原料经过粉碎、混炼、成形、烧结等过程而制成的各种制品。传统陶瓷包括常见的日用陶瓷制品和建筑陶瓷、电瓷等。日用陶瓷餐具建筑陶瓷地砖电瓷5/22/20237国家精品课程陶瓷工艺原理5/22/20238国家精品课程陶瓷工艺原理5/22/20239国家精品课程陶瓷工艺原理5/22/202310国家精品课程陶瓷工艺原理5/22/202311国家精品课程陶瓷工艺原理5/22/202312国家精品课程陶瓷工艺原理5/22/202313国家精品课程陶
5、瓷工艺原理5/22/202314国家精品课程陶瓷工艺原理5/22/202315国家精品课程陶瓷工艺原理5/22/202316国家精品课程陶瓷工艺原理5/22/202317国家精品课程陶瓷工艺原理5/22/202318国家精品课程陶瓷工艺原理5/22/202319国家精品课程陶瓷工艺原理5/22/202320国家精品课程陶瓷工艺原理5/22/202321国家精品课程陶瓷工艺原理5/22/202322国家精品课程陶瓷工艺原理5/22/202323国家精品课程陶瓷工艺原理5/22/2023国家精品课程陶瓷工艺原理24 传统陶瓷的主要原料：取之于自然界的硅酸盐矿物(如粘土、长石、石英等)，所以传统陶瓷
6、可归属于硅酸盐类材料和制品。因此，陶瓷工业可与玻璃、水泥、搪瓷、耐火材料等工业同属“硅酸盐工业”的范畴。粘土矿物高岭石钾长石石英5/22/2023国家精品课程陶瓷工艺原理25A超声波雾化器用压电陶瓷晶片 氧化锆陶瓷金属陶瓷阀门 这些氧化物陶瓷、压电陶瓷、金属陶瓷等的生产过程基本上还是原料处理、成形、烧结这种传统的陶瓷生产方法，但原料已不再使用或很少使用粘土等传统陶瓷原料，而已扩大到化工原料和合成矿物，甚至是非硅酸盐、非氧化物原料，组成范围也延伸到无机非金属材料的范围中，并且出现了许多新的工艺。5/22/2023国家精品课程陶瓷工艺原理26广义的陶瓷概念：用陶瓷生产方法制造的无机非金属固体材料和
7、制品的通称。德国陶瓷协会：“陶瓷是化学工业或化学生产工艺的一个分支，包括陶瓷材料和器物的制造或进一步加工成陶瓷制品(元件)。陶瓷材料属于无机非金属材料，最少含30结晶体。一般是在室温中将原料成型，通过800以上的高温处理，以获得这种材料的典型性质。有时也在高温下成型，甚至可经过熔化及析晶等过程。”美国和日本等国：Ceramics是包括各种硅酸盐材料和制品在内的无机非金属材料的通称，不仅指陶瓷，还包括水泥、玻璃、搪瓷等材料。5/22/2023国家精品课程陶瓷工艺原理272.陶瓷的分类(1)按陶瓷概念和用途来分类 陶瓷普通陶瓷特种陶瓷日用陶瓷(包括艺术陈列陶瓷)建筑卫生陶瓷 化工陶瓷 化学瓷 电瓷
8、及其它工业用陶瓷 结构陶瓷 功能陶瓷 5/22/2023国家精品课程陶瓷工艺原理28 结构陶瓷主要是用于耐磨损、高强度、耐热、耐热冲击、硬质、高刚性、低热膨胀性和隔热等结构陶瓷材料；不同形状的特种结构陶瓷件5/22/2023国家精品课程陶瓷工艺原理29 功能陶瓷中包括电磁功能、光学功能和生物-化学功能等陶瓷制品和材料，此外还有核能陶瓷和其它功能材料等。电子绝缘件氧化锆陶瓷光学导管5/22/2023国家精品课程陶瓷工艺原理30(2)按坯体的物理性能分类 按陶瓷制品的坯体结构及其相应的基本物理性能的不同来分类，是较为科学的一种分类方法。表01日用陶瓷分类5/22/2023国家精品课程陶瓷工艺原理3
9、1 陶器是一种坯体结构较疏松、致密度较差的陶瓷制品，通常有一定吸水率，断面粗糙无光，没有半透明性，敲之声音粗哑。表02日用陶器分类5/22/2023国家精品课程陶瓷工艺原理32 瓷器的坯体致密，基本上不吸水，有一定的半透明性，断面成石状或贝壳状。表03日用瓷器分类5/22/2023国家精品课程陶瓷工艺原理33（二）我国陶瓷技术发展概述 “China”意为“中国”；“china”意为“瓷器”8000年前：陶器出现 新石器时代：出现彩陶仰韶文化 新石器时代晚期：龙山文化殷商时代汉代以后唐代及以后5/22/2023国家精品课程陶瓷工艺原理34陶器出现 裴李岗文化时期的陶器（距今约8000年）。出土于
10、河南省郑州市新郑市裴李岗村。出土的陶器主要以泥质红陶和夹砂红陶为主，红陶在中国出现最早，烧成温度900左右。5/22/2023国家精品课程陶瓷工艺原理35 仰韶文化时期陶器 1972年河南省郑州市大河村出土彩陶双连壶 5/22/2023国家精品课程陶瓷工艺原理36 山东历城县龙山镇出现了“黑陶”。所以这个时期称为“龙山文化”时期，又称“黑陶文化”。龙山黑陶在烧制技术上有了显著进步，它广泛采用了轮制技术，因此，器形浑圆端正，器壁薄而均匀，将黑陶制品表面打磨光滑，乌黑发亮，薄如蛋壳，厚度仅1mm，人称“蛋壳陶”。龙山文化时期出土的黑陶（距今约46004000年）5/22/2023国家精品课程陶瓷工
11、艺原理37 殷商时代的陶器从无釉到有釉，是制陶技术上的重大成就。为从陶过渡到瓷创造了必要的条件，这一时期釉陶的出现是我国陶瓷发展过程中的“第一次飞跃”。商代早期陶器（河南荥阳出土）商代几何纹白陶瓿 陶器向瓷器过渡5/22/2023国家精品课程陶瓷工艺原理38西汉（公元前206公元24年）1975年河南省三门峡市出土北齐武平六年（公元575年）1971年河南省安阳县范粹墓出土彩绘陶甗黄釉舞乐扁壶 汉代以后：釉陶逐渐发展成瓷器，无论从釉面和胎质来看，瓷器的出现无疑是釉陶的“第二次飞跃”。在浙江出土的东汉越窑青瓷是迄今为止我国发掘的最早瓷器，距今已有1700年。当时的釉具有半透明性，而胎还是欠致密的
12、。这种“重釉轻胎倾向”一直贯穿到宋代的五大名窑(汝、定、官、越、钧)。5/22/2023国家精品课程陶瓷工艺原理39 唐代：“第三次飞跃”是瓷器由半透明釉发展到半透明胎。唐代越窑的青瓷、邢窑的白瓷、宋代景德镇湖田、湘湖窑的影青瓷都享有盛名。到元、明、清朝代，彩瓷发展很快，釉色从三彩发展到五彩、斗彩，一直发展到粉彩、珐琅彩和低温、高温颜色釉。唐三彩钧瓷景德镇陶瓷5/22/2023国家精品课程陶瓷工艺原理40我国的陶瓷发展经历了三个阶段，取得三个重大突破：三个阶段：a.陶器 b.原始瓷器(过渡阶段)c.瓷器三个重大突破：a.原料的选择和精制 b.窑炉的改进和烧成温度的提高 c.釉的发现和使用。近3
13、0年来，特种陶瓷飞速发展。5/22/2023国家精品课程陶瓷工艺原理41(三)陶瓷在现代化建设中的作用 首先，陶瓷是人民日常生活中听不可缺少的日用品，几千年来一直是人类用以生活的主要餐具、茶具和容器。其次，陶瓷又是制造美术陈设器皿的最耐久最富于装饰性的材料，在我国外贸中占有一定的地位。再次，陶瓷又是一个原料来源丰富，传统技艺悠久，具有坚硬、耐用及一系列优良性质的材料，在建筑、电力、电子、化学、冶金工业等，甚至农业和农产品加工中都大量应用。最后，随着现代科学技术的飞速发展，使得具有优良性能的特种陶瓷得到了广泛应用。5/22/202342国家精品课程陶瓷工艺原理Our definition for CeramicsScienceArtto prepare inorganic compounds or related composites
