先进陶瓷材料

著名的唐三彩创始于唐高宗时期，
用白色粘土做胎，以Cu、Fe、 Co、Mn等的矿物做釉的着色剂， 经两次烧制后，成为绚丽多彩的 陶器精品，另世人叹服。 4
在远古的石器时代，人类的祖先用天然的石头做成刀、 斧、针和武器。
在人类学会 用火之后，人们用粘土加上水，合成泥，捏 成各种器皿的形状，然后在火中焙烧，得到了十分坚硬的陶 器。据考古学家分析，距今大约1万年前，就有陶器出现。 这是人类最早、最伟大的文明创造。恩格斯把陶器的出现称 为新石器时代开始的标志。
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2 陶瓷的制备
2.1 陶瓷原料的种类与性质
① 粘土与高岭土 ➢ 粘土：主要成分是微细铝硅酸质，如砖瓦用泥土 ➢ 高岭土:以高岭土矿为主要成分，它分为残留高岭土和沉积高岭土。
这两种原料的主要成分为SiO246.54%, Al2O339.50%, H2O13.96%。 ② 蜡石
它是一种硬质粘土，以叶蜡石为主要成分的铝硅酸盐，主要成分为 SiO266.70%，Al2O328.30%，H2O5%。
➢瓷土的发现和利用 瓷土与陶土相比，Fe2O3、CaO、MgO等称为 助熔剂的物质明显减少，SiO2的含量也降至70%以下，而Al2O3的含 量显著增加。
➢釉的发明和创新 釉是覆盖在瓷器表面的一种玻璃态的物质，它是 用矿物（长石、方解石、石英、滑石、高岭土等）和颜料按照一定 的比例配制而成，用多种方法施于陶瓷胚体表面。
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③ 膨润土
. . 膨润土主要是由蒙脱石构成的粘土，它的化学式为：Al2O3 4SiO2 H2O，
这种原料最突出的特点是有膨润性，它在瓷器生产中主要用作增塑剂。 ④ 瓷石
瓷石是一种由石英、绢云母组成，并含有若干高岭土。长石等岩石状矿 物，它不是单一的矿物岩石，而是多种矿物集合体。 ⑤ 滑石
在我国，陶器大约出现在8000年前，经过历代的改进， 技术水平提高很快。
有了陶器，人类可以吃煮熟的谷物，喝煮开的水，可以 长时间地储存食物；陶器也是最初的耐火材料，为以后的铜、 铁冶炼提供了物质条件，为人类的进化立下了不朽的功勋。
陶器的不足是不致密、易渗漏、强度也不高。
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经过了几千年的发展，出现了瓷器。从陶到瓷，在 技术上主要实现了三大突破：
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中国瓷器精美绝伦，作为中华文明的象征，征服了西方（17世 纪）。
据考证，系统向西方介绍中国瓷器的原料、配方和制作技术的 是一个叫殷弘绪的法国传教士，他在清康熙年间来到中国，并在景 德镇居住了7年，通过与当地瓷工的接触了解造瓷技术，1712年9月1 日他在发往欧洲的一封信中，详细介绍了中国的造瓷术，1716年这 封信被刊登在欧洲“专家”杂志上。1717年他又将中国的瓷土（高 岭土）寄往欧洲。此后，寻找高岭土，仿制中国瓷器的热潮席卷欧 洲，1750年法、英相继找到瓷土，1768年制出瓷器，与此前后丹麦、 西班牙也先后做出瓷器。
第三章 先进陶瓷材料
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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，由无 机化合物构成的多相固体材料。
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在远古的石器时代，人类的祖先用天然的石头做成刀、 斧、针和武器。
在人类学会用火之后，人们用粘土加上水，合成泥，捏 成各种器皿的形状，然后在火中焙烧，得到了十分坚硬的陶 器。据考古学家分析，距今大约1万年前，就有陶器出现。 这是人类最早、最伟大的文明创造。恩格斯把陶器的出现称 为新石器时代开始的标志。
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第一部分 陶瓷基础知识
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1. 陶瓷的性能
(1)硬度是各类材料中最高的。 （高聚物<20HV，淬火钢500-800HV，陶瓷1000-5000HV）
(2)强度 理论强度很高，耐压（抗压强度高），抗弯（抗弯强度高），不耐拉 （抗拉强度很低，比抗压强度低一个数量级）较高的高温强度。 (3) 塑性，在室温几乎没有塑性，韧性差，脆性大，是陶瓷的最大缺点。 (4) 热膨胀性低，导热性差，多为较好的绝热材料（λ=10-2～10-5w/m﹒K） (5) 热稳定性—抗热振性（在不同温度范围波动时的寿命）急冷到水中不破裂所 能承受的最高温度。陶瓷的抗热振性很低（比金属低的多，日用陶瓷220℃） (6) 化学稳定性：耐高温，耐火，不可燃烧，抗蚀（抗液体金属、酸、碱、盐） (7) 导电性—大多数是良好的绝缘体，同时也有不少半导体（NiO，Fe3O4等）
（1）长石类：钾长石或正长石（K2O. Al2O3.6SiO2)、钠长石（Na2O. Al2O3.6SiO2) 、钙长石（CaO. Al2O3.2SiO2)等。 （2）含锂矿类：主要有锂云母、磷铝石、锂辉石及叶长石。 ⑧ 其他陶瓷原料 高铝质原料、碳酸钡、石灰石、白云石等。
. . 滑石与叶蜡石有相同的晶体结构，其化学式为：3Al2O3 4SiO2 H2O，在
瓷中加入少量的滑石可以提高其透明度和白度，并增加瓷中玻璃相的含 量，提高致密度，扩大烧结范围。
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⑥ 二氧化硅原料 二氧化硅原料一般为石英，纯的石英透明，称为水晶。石英之间存在 结晶形态的转化，如下：
⑦ 溶剂原料 在陶瓷工业中为了降低烧结物的温度而加入的原料，重要有以下两种：
➢烧制温度的提高 烧制温度从800～1000℃提高到1200℃以上，相应 配套的出现了窑炉。高温使釉料被熔融并均匀地覆盖在瓷器的表面， 冷却后之地坚硬、光滑、不沾污、高度绝缘、色彩艳丽动人。
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瓷器是我国古代最重要的发明之一，凝聚着我国劳动人民的智慧。 最早出现于距今3000多年前的商周，后经过近1000年的发展，到汉 代已日趋成熟，在唐、宋、元、明、清历代，造瓷技术水平登峰造极， 江西景德镇的薄胎瓷器被赞为洁如玉、明如镜、薄如纸、声如磬。至 今藏于中国故宫博物院的大批古瓷器都是传世珍品。
在我国，陶器大约出现在8000年前，经过历代的改进， 技术水平提高很快。
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兵马俑，亦称陶俑，是典型的陶制品
宜兴紫砂壶自明朝流传至今，制造技术精湛，色 泽淳朴，用来泡茶，茶不失原味，耐热保温，不 易变质。紫砂泥由粘土、石英、云母、赤铁矿组 成，其中Fe2O3含量约占7%-10%，TiO2>1%整。理ppt