产品造型设计材料与工艺——第四章工业陶瓷及其加工技
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普通陶瓷（传统陶瓷）
日用、建筑、绝缘、化工、多孔陶瓷等
特种陶瓷（现代陶瓷）
按性能分类：
高强度、高温、耐磨、耐酸、压电、电介质、电光和光学、 半导体、磁性、生物、导电、结构、超导、快离子导体陶瓷 等；
按化学组成分类：
氧化物陶瓷、氮化物陶瓷、碳化物陶瓷、复合陶瓷（如氧氮 化硅铝陶瓷等）、金属陶瓷、纤维增强陶瓷
精陶 钠长石质瓷
釉及其Leabharlann Baidu类
釉是指附着于陶瓷坯体表面的连续玻璃质层。 它具有与玻璃相似的某些物理与化学性质，但二者
并不完全相同。
釉在溶化时必须很粘稠而不流动， 才能保证在烧 成时保持它原有的表面而不会流走，且能在直立的 表面上不致下坠。 某些艺术釉例外，如流动釉等， 它们在烧成时反倒应该具有较大流动性。
日用陶瓷强调白度与强度； 电瓷要求提高绝缘性； 机电工程结构材料用陶瓷,强调综合性能（机械强度、
耐高温、耐腐蚀、耐摩擦及硬度）； 功能陶瓷在电、磁、光、声、热、力等方面应有特
殊功能； 化工陶瓷应有高耐腐蚀性,耐腐蚀、机械强度、抗冲
击强度和耐温度骤变。
（1）光学性质
白度
白度指陶瓷材料对白光的反射能力。
传统陶瓷与现代陶瓷的对比
陶瓷
新型陶瓷 传统陶瓷
种类 原料 成型
烧结 加工 性能 用途
传统陶瓷
新型陶瓷
天然矿物原料
人工精制合成原料（氧化物和非氧化物两大 类）
注浆、可塑成型为主
注浆、压制、热压注、注射、轧膜、流延、 等静压成型为主
温度一般在1350℃以下， 燃料以煤、油、气为主
结构陶瓷常需1600℃左右高温烧结，功能陶 瓷需精确控制烧结温度，燃料以电、气、油 为主
化学成分：
金属元素和非金属元素构成的简单化合物； 或复杂的多项固体混合物。
结构组织：
离子晶体（大多）或共价晶体（较少）与含量不等的玻璃相 和气孔。
一般特点：
耐高温、耐磨等。但受配方、成型工艺条件（影响陶瓷晶粒 的大小、晶界形状、气孔大小及分布、组织均匀性等）等的 影响。
二、分类
陶瓷
第四章 工业陶瓷及其加工技术
陶瓷 ——火与土凝结的艺术
陶瓷定义
“陶瓷”这一名词源自古代希腊的“烧物”，它意味着陶器是 经焙烧而赋予其强度的材料，即陶瓷被定义为“经高温热处理 工艺所合成的非金属无机材料”。
目前，陶瓷为所有无机非金属材料的简称。陶瓷材料也常称为 硅酸盐材料。
全面的定义为：陶瓷是用天然或人工合成的粉状化合物，经过 成型和高温烧结制成的、由金属元素和非金属元素的无机化合 物构成的多相固体材料，包括陶器和瓷器，也包括玻璃、搪瓷、 石膏、水泥、石灰、砖瓦、耐火材料等人造无机非金属材料。
透光度
透光度是指瓷器允许可见透光的程度。常用透过瓷片的 光强度与入射在瓷片上的光强度之比来表示。
可透光程度与厚度、配料、烧制及显微结构有关。
光泽度
光泽度指陶瓷器表面对可见光的反射能力。光泽度决定 于瓷器表面的平坦与光滑程度（光洁度）。
（2）力学性质
陶瓷材料最突出的缺点是脆弱，在外力的作用 下不发生显著的塑性变形即产生破坏
抗压强度很高，但是稍受外力冲击便发生脆裂， 这使陶瓷材料的应用受到局限；
陶瓷材料的硬度很高，有些陶瓷具有超硬的特 点，用作刀具材料 。
新型工业陶瓷有所改善。
（3）独特的物理化学性能
陶瓷材料耐高温，是电和热的不良导体， 能承受外界温度急剧变化而不损坏。
具有良好的耐酸能力，能耐有机酸和无机 酸及盐的侵蚀，但是抵抗碱的侵能力较弱。
近20年来，陶瓷材料有巨大的发展，许多新型陶瓷的成分远超 出硅酸盐的范畴，陶瓷的性能面临重大的突破，陶瓷的应用已 渗透到各类工业、各种工程和各个技术领域。
主要内容
一、成份和特点 二、分类 三、性质 四、陶瓷制品 五、陶瓷的制造 六、陶瓷的表面装饰技术
一、成份和特点
传统意义的陶瓷主要指：
陶器和瓷器，也包括玻璃、搪瓷、耐火材料、 （硅酸盐类材料）砖瓦等。（用粘土、石灰 石、长石、石英等天然硅酸盐类矿物制成）
现今意义上的陶瓷：
变化巨大，许多新型陶瓷已经远远超出了硅 酸盐的范畴，是各种无机非金属材料的通称。
一、成份和特点
陶瓷材料是由天然矿物质和人造化合物混合后，经磨 细、成型、烧结等工艺制成的。
一般不需加工
常需切割、打孔、研磨和抛光
以外观效果为主
以内在质量为主，常呈现耐温、耐磨、耐腐 蚀和各种敏感特性
炊、餐具、陈设品
主要用于宇航、能源、冶金、交通、电子、 家电等行业
新型陶瓷 原料
氧化铝 氧化鋯 炭化硅 氮化硅
优点: 高强度、耐高温、耐腐蚀或各种敏感特性； 原料易于制备、产品附加值高、应用广。
（4）气孔率与吸水率
气孔率是指陶瓷制品所含气孔的体积与 制品体积的百分比。
气孔率的高低和密度的大小是鉴别和区分各 种陶瓷的重要标志。
吸水率则反应陶瓷制品烧结后的致密程 度，随着陶瓷制品的用途不同而异。
四、陶瓷制品
1．日用器皿和瓷器 一般具有良好的光泽度、透明度,热稳定性和机械强度较 高。 日用陶瓷通常分四大类（根据瓷质）： 长石质瓷：是国内外常用的日用瓷,也可作一般工业瓷制品； 绢云母质瓷：是我国的传统日用瓷； 骨质瓷：近些年来得到广泛应用,主要作高级日用瓷制品； 滑石质瓷：我国发展的综合性能较好的新型高质日用瓷 高石英质日用瓷（最近几年我国研制成功）：石英质量 分数在40%以上,具有瓷质细腻、色调柔和、透光度好、 机械强度和热稳定性好等优点。
四、陶瓷制品
2．普通工业用瓷 有石器和精陶，炻器是介于陶器和瓷器之间的一种陶瓷（如
水缸、沙锅）。 工业陶瓷按用途可分：
建筑卫生瓷：用于装钳板、卫生间装置及器具等,通常尺寸 较大,要求强度和热稳定性好；
电工瓷：主要指电器绝缘用瓷,也叫高压陶瓷,要求机械性 能高、介电性能和稳定性好。
陶瓷施釉的目的在于改善坯体的表面性能，提高力 学强度。
釉及其分类
陶瓷的釉料应有下列性质：
（1）釉料必须在坯体烧结温度下成熟； （2）釉料的组成要选择适当； （3）釉料在高温溶化后，要具有适当的粘度
和表面张力； （4）釉层质地坚硬，不易磕破或磨损。
釉的分类
三、陶瓷的性质
用途不同,其性能的突出要求不一样。 例如：
日用、建筑、绝缘、化工、多孔陶瓷等
特种陶瓷（现代陶瓷）
按性能分类：
高强度、高温、耐磨、耐酸、压电、电介质、电光和光学、 半导体、磁性、生物、导电、结构、超导、快离子导体陶瓷 等；
按化学组成分类：
氧化物陶瓷、氮化物陶瓷、碳化物陶瓷、复合陶瓷（如氧氮 化硅铝陶瓷等）、金属陶瓷、纤维增强陶瓷
精陶 钠长石质瓷
釉及其Leabharlann Baidu类
釉是指附着于陶瓷坯体表面的连续玻璃质层。 它具有与玻璃相似的某些物理与化学性质，但二者
并不完全相同。
釉在溶化时必须很粘稠而不流动， 才能保证在烧 成时保持它原有的表面而不会流走，且能在直立的 表面上不致下坠。 某些艺术釉例外，如流动釉等， 它们在烧成时反倒应该具有较大流动性。
日用陶瓷强调白度与强度； 电瓷要求提高绝缘性； 机电工程结构材料用陶瓷,强调综合性能（机械强度、
耐高温、耐腐蚀、耐摩擦及硬度）； 功能陶瓷在电、磁、光、声、热、力等方面应有特
殊功能； 化工陶瓷应有高耐腐蚀性,耐腐蚀、机械强度、抗冲
击强度和耐温度骤变。
（1）光学性质
白度
白度指陶瓷材料对白光的反射能力。
传统陶瓷与现代陶瓷的对比
陶瓷
新型陶瓷 传统陶瓷
种类 原料 成型
烧结 加工 性能 用途
传统陶瓷
新型陶瓷
天然矿物原料
人工精制合成原料（氧化物和非氧化物两大 类）
注浆、可塑成型为主
注浆、压制、热压注、注射、轧膜、流延、 等静压成型为主
温度一般在1350℃以下， 燃料以煤、油、气为主
结构陶瓷常需1600℃左右高温烧结，功能陶 瓷需精确控制烧结温度，燃料以电、气、油 为主
化学成分：
金属元素和非金属元素构成的简单化合物； 或复杂的多项固体混合物。
结构组织：
离子晶体（大多）或共价晶体（较少）与含量不等的玻璃相 和气孔。
一般特点：
耐高温、耐磨等。但受配方、成型工艺条件（影响陶瓷晶粒 的大小、晶界形状、气孔大小及分布、组织均匀性等）等的 影响。
二、分类
陶瓷
第四章 工业陶瓷及其加工技术
陶瓷 ——火与土凝结的艺术
陶瓷定义
“陶瓷”这一名词源自古代希腊的“烧物”，它意味着陶器是 经焙烧而赋予其强度的材料，即陶瓷被定义为“经高温热处理 工艺所合成的非金属无机材料”。
目前，陶瓷为所有无机非金属材料的简称。陶瓷材料也常称为 硅酸盐材料。
全面的定义为：陶瓷是用天然或人工合成的粉状化合物，经过 成型和高温烧结制成的、由金属元素和非金属元素的无机化合 物构成的多相固体材料，包括陶器和瓷器，也包括玻璃、搪瓷、 石膏、水泥、石灰、砖瓦、耐火材料等人造无机非金属材料。
透光度
透光度是指瓷器允许可见透光的程度。常用透过瓷片的 光强度与入射在瓷片上的光强度之比来表示。
可透光程度与厚度、配料、烧制及显微结构有关。
光泽度
光泽度指陶瓷器表面对可见光的反射能力。光泽度决定 于瓷器表面的平坦与光滑程度（光洁度）。
（2）力学性质
陶瓷材料最突出的缺点是脆弱，在外力的作用 下不发生显著的塑性变形即产生破坏
抗压强度很高，但是稍受外力冲击便发生脆裂， 这使陶瓷材料的应用受到局限；
陶瓷材料的硬度很高，有些陶瓷具有超硬的特 点，用作刀具材料 。
新型工业陶瓷有所改善。
（3）独特的物理化学性能
陶瓷材料耐高温，是电和热的不良导体， 能承受外界温度急剧变化而不损坏。
具有良好的耐酸能力，能耐有机酸和无机 酸及盐的侵蚀，但是抵抗碱的侵能力较弱。
近20年来，陶瓷材料有巨大的发展，许多新型陶瓷的成分远超 出硅酸盐的范畴，陶瓷的性能面临重大的突破，陶瓷的应用已 渗透到各类工业、各种工程和各个技术领域。
主要内容
一、成份和特点 二、分类 三、性质 四、陶瓷制品 五、陶瓷的制造 六、陶瓷的表面装饰技术
一、成份和特点
传统意义的陶瓷主要指：
陶器和瓷器，也包括玻璃、搪瓷、耐火材料、 （硅酸盐类材料）砖瓦等。（用粘土、石灰 石、长石、石英等天然硅酸盐类矿物制成）
现今意义上的陶瓷：
变化巨大，许多新型陶瓷已经远远超出了硅 酸盐的范畴，是各种无机非金属材料的通称。
一、成份和特点
陶瓷材料是由天然矿物质和人造化合物混合后，经磨 细、成型、烧结等工艺制成的。
一般不需加工
常需切割、打孔、研磨和抛光
以外观效果为主
以内在质量为主，常呈现耐温、耐磨、耐腐 蚀和各种敏感特性
炊、餐具、陈设品
主要用于宇航、能源、冶金、交通、电子、 家电等行业
新型陶瓷 原料
氧化铝 氧化鋯 炭化硅 氮化硅
优点: 高强度、耐高温、耐腐蚀或各种敏感特性； 原料易于制备、产品附加值高、应用广。
（4）气孔率与吸水率
气孔率是指陶瓷制品所含气孔的体积与 制品体积的百分比。
气孔率的高低和密度的大小是鉴别和区分各 种陶瓷的重要标志。
吸水率则反应陶瓷制品烧结后的致密程 度，随着陶瓷制品的用途不同而异。
四、陶瓷制品
1．日用器皿和瓷器 一般具有良好的光泽度、透明度,热稳定性和机械强度较 高。 日用陶瓷通常分四大类（根据瓷质）： 长石质瓷：是国内外常用的日用瓷,也可作一般工业瓷制品； 绢云母质瓷：是我国的传统日用瓷； 骨质瓷：近些年来得到广泛应用,主要作高级日用瓷制品； 滑石质瓷：我国发展的综合性能较好的新型高质日用瓷 高石英质日用瓷（最近几年我国研制成功）：石英质量 分数在40%以上,具有瓷质细腻、色调柔和、透光度好、 机械强度和热稳定性好等优点。
四、陶瓷制品
2．普通工业用瓷 有石器和精陶，炻器是介于陶器和瓷器之间的一种陶瓷（如
水缸、沙锅）。 工业陶瓷按用途可分：
建筑卫生瓷：用于装钳板、卫生间装置及器具等,通常尺寸 较大,要求强度和热稳定性好；
电工瓷：主要指电器绝缘用瓷,也叫高压陶瓷,要求机械性 能高、介电性能和稳定性好。
陶瓷施釉的目的在于改善坯体的表面性能，提高力 学强度。
釉及其分类
陶瓷的釉料应有下列性质：
（1）釉料必须在坯体烧结温度下成熟； （2）釉料的组成要选择适当； （3）釉料在高温溶化后，要具有适当的粘度
和表面张力； （4）釉层质地坚硬，不易磕破或磨损。
釉的分类
三、陶瓷的性质
用途不同,其性能的突出要求不一样。 例如：