现代陶瓷工艺技术共75页
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现代陶瓷工艺的创新研究摘要:陶瓷作为传统的工艺品,自古以来就受到人们的喜爱。
然而,随着科技的进步和社会的发展,现代陶瓷工艺面临着诸多挑战。
为了适应社会对陶瓷产品的需求,提高其品质和功能性,研究人员进行了大量的探索与创新。
本文将回顾现代陶瓷工艺的发展历程,并重点关注其中的创新研究,包括新材料的应用、新工艺的开发以及陶瓷产品的设计等方面。
最后,对未来的研究方向进行了展望。
关键词:现代陶瓷工艺、创新研究、陶瓷产品设计引言:陶瓷工艺作为一门古老而传统的手工艺术,其历史可以追溯到几千年前。
古代的陶瓷技术在不断的发展与创新中,创造了许多精美的陶瓷作品,成为各个文化的重要组成部分。
然而,随着现代工业的崛起,人们对陶瓷产品的需求也在不断增长,对其品质和功能性的要求也日益提高。
因此,现代陶瓷工艺面临着许多挑战,需要进行创新研究以适应社会的需求。
一、现代陶瓷工艺的发展历程1.1陶瓷工艺的传统技术陶瓷工艺的传统技术源远流长,是人类最早掌握的制造技艺之一。
传统陶瓷工艺主要包括制陶、胎釉、装饰和烧制等环节。
在制陶过程中,工匠们选择适宜的陶土,通过揉捏、成形、干燥等步骤,将陶土制作成坯体。
然后,对坯体进行胎釉处理,即在表面涂上釉料,使其更加光滑,增加强度和防水性。
接下来,陶工们进行装饰,可以使用刻、绘、贴等技法,赋予陶瓷作品独特的艺术价值。
最后,将装饰好的陶瓷作品放入窑中进行高温烧制,使其成为坚硬的陶瓷制品。
1.2现代陶瓷工艺的技术革新随着科学技术的进步和工艺技术的不断发展,现代陶瓷工艺经历了许多技术革新,为陶瓷行业带来了新的发展机遇和挑战。
其中,一项重要的技术革新是陶瓷材料的改良和创新。
传统陶瓷使用的是天然陶土,而现代陶瓷工艺广泛应用各种新材料,如陶瓷纳米材料、陶瓷复合材料等。
陶瓷纳米材料具有纳米尺度的特殊性质,如高强度、高硬度、高韧性等,使得陶瓷制品具备更好的力学性能和耐磨性。
陶瓷复合材料则是将不同材料的优势结合起来,使陶瓷制品具备更多样化的性能和功能,如耐高温、耐腐蚀等。
陶瓷工艺要点全套把坯泥置于辘轮(即轮车)上,借辘轮旋转之力,用双手将泥拉成所需的形状,这是我国陶瓷器生产的传统方法,这一工艺过程称为拉坯。
盘、碗等圆器都用拉坯方法成型。
拉成的坯半干时,置于辘轮上,用刀修整,使器表光洁,厚薄均匀,这道工序称为利坯。
圆器拉坯时器底留下一个3寸常的泥靶(柄),然后挖成器的底足,这道工序称为挖足。
陶器成型的一种原始方法。
制作时先把泥料搓成长条,然后按器型的要求从下向上盘筑成型,再用手或简单的工具将里外修饰抹平,使之成器。
用这种方法制成的陶器,内壁往往留下泥条盘筑的痕迹。
用轮车制作陶瓷器的方法,主要构件是一个木制圆轮,轮下有立轴,立轴下端埋于土内,上有枢纽,便于圆轮旋转。
操作时,拨动圆轮使之平稳地施转,利用轮车旋转力,用双手将坯泥拉成所需的形状。
轮制法始于新石器时代大汶口文化晚期,制作的器物器形规整,厚薄一致,标志着专业陶工的产生。
瓷器烧造是制瓷工艺中最重要的一环,而烧造过程又是在各种瓷窑中完成的。
因此,中国古代瓷窑的设计从某种程度上也体现了中国古代制瓷工艺的总体水平。
匣钵内放置垫饼或耐高温的细砂,器物正装焙烧,成为仰烧。
将瓷器覆过来装在有支圈或筒形梯状支具匣钵内焙烧,始于北宋定窑,景德镇及东南地区青白瓷窑系多用此法。
优点是产量高,变形少;缺点是器物口沿无釉,使用不方便。
每一只碗都是用口沿着力。
“仰烧法”依靠口沿挂在各层支圈上;“覆烧法”则以口沿扣在支圈上。
“仰烧法”因为全器的重量落在口沿部位,烧制过程中,器坯收缩,碗口容易翘起变形,因此“仰烧法”自北宋初期出现后不久便停用,被“覆烧法”取代。
不同的堆叠方式差异明显,“仰烧法”的器物,必然外壁口沿部位一周无釉,为了能挂在支圈上,口沿必然外撇,为了尽量减少变形,器物胎体必然轻薄;“覆烧法”的器物,口沿上则必然无釉,胎体也必须轻薄才行。
将多件器坯叠在一起装烧,器物间隔以垫烧物。
有支钉叠烧,支圈叠烧,重合叠烧或刮釉叠烧,即在器物内心刮去一圈釉,然后将叠烧器物底足(无釉)放置其上,一般10件左右逐层重叠,金代产品盛行此法,它的优点是产量高,成本低;缺点是器物内里一圈无釉。
现代陶瓷技术及应用陶瓷材料一般分为传统陶瓷和现代技术陶瓷两大类。
传统陶瓷是指用天然硅酸盐粉末(如黏土、高岭土等)为原料生产的产品。
因为原料的成分混杂和产品的性能波动大,仅用于餐具、日用容器、工艺品以及普通建筑材料(如地砖、水泥等),而不适用于工业用途。
现代技术陶瓷是根据所要求的产品性能,通过严格的成份和生产工艺控制而制造出来的高性能材料,主要用于高温和腐蚀介质环境,是现代材料科学发展最活跃的领域之一。
下面对现代技术陶瓷三个主要领域:结构陶瓷、陶瓷基复合材料和功能陶瓷作一简单介绍。
一、结构陶瓷同金属材料相比,陶瓷的最大优点是优异的高温机械性能、耐化学腐蚀、耐高温氧化、耐磨损、比重小(约为金属的1/3),因而在许多场合逐渐取代昂贵的超高合金钢或被应用到金属材料根本无法胜任的场合,如发动机气缸套、轴瓦、密封圈、陶瓷切削刀具等。
结构陶瓷可分为三大类:氧化物陶瓷、非氧化物陶瓷和玻璃陶瓷。
氧化物陶瓷主要包括氧化铝、氧化锆、莫来石和钛酸铝。
氧化物陶瓷最突出优点是不存在氧化问题,原料价格低廉,生产工艺简单。
氧化铝和氧化锆具有优异的室温机械性能,高硬度和耐化学腐蚀性,主要缺点是在1000℃以上高温蠕变速率高,机械性能显著降低。
氧化铝和氧化锆主要应用于陶瓷切削刀具、陶瓷磨料球、高温炉管、密封圈和玻璃熔化池内衬等。
莫来石室温强度属中等水平,但它在1400℃仍能保持这一强度水平,并且高温蠕变速率极低,因此被认为是陶瓷发动机的主要候选材料之一。
上述三种氧化物也可制成泡沫或纤维状用于高温保温材料。
钛酸铝陶瓷体内存在广泛的微裂纹,因而具有极低的热膨胀系数和热传导率。
它的主要缺点是强度低,无法单独作为受力元件,所以一般用它加工内衬用作保温、耐热冲击元件,并已在陶瓷发动机上得到应用。
非氧化物陶瓷主要包括碳化硅、氮化硅和赛龙(SIALON)。
同氧化物陶瓷不同,非氧化物陶瓷原子间主要是以共价键结合在一起,因而具有较高的硬度、模量、蠕变抗力,并且能把这些性能的大部分保持到高温,这是氧化物陶瓷无法比拟的。
现代陶器工艺技术现代陶器工艺技术是指利用现代科技设备和工艺方法制作陶器的技术。
随着科技的发展和进步,传统的手工陶艺逐渐转向机械化和自动化生产,现代陶器工艺技术在保持传统陶艺韵味的同时,也提高了生产效率和产品质量。
现代陶器工艺技术主要包括以下几个方面:材料准备、成型、修整、干燥、烧制和装饰。
首先是材料准备。
陶器的材料一般是由黏土、矿石和釉料等组成的。
现代陶器制作通常使用高精度的称重设备和天平,按照一定比例将各种原材料进行称重并混合。
在混合的过程中,可以通过加入一定的助剂来改善黏土的可塑性和烧制后的产品性能。
其次是成型。
成型是制作陶器的关键步骤,在传统陶艺中主要采用手工成型的方式,而现代陶器工艺技术中则更多地采用机械成型。
常见的机械成型方式有挤出成型、注塑成型和陶瓷造型等。
机械成型具有生产效率高、产品一致性好等优点,但也需要配备相应的机械设备和控制系统。
然后是修整。
修整是将成型后的陶器进行细节打磨和修饰的过程,以提高产品的质量和美观度。
现代陶器工艺技术中常使用的修整工具有砂纸、砂轮和磨盘等。
修整过程可以手工进行,也可以借助机械设备进行辅助。
接着是干燥。
干燥是将修整后的陶器进行水分蒸发,提高陶器的硬度和强度的过程。
现代陶器工艺技术中常使用的干燥设备有风干炉、干燥室和烘干机等。
通过控制干燥的温度和湿度,可以有效地防止陶器的开裂和变形。
然后是烧制。
烧制是将干燥后的陶器进行高温加热,使其发生化学和物理变化,从而得到坚硬的陶器产品。
现代陶器工艺技术中一般使用电窑或气窑等烧制设备,通过控制烧制的温度和时间,可以得到不同颜色和质地的陶器产品。
最后是装饰。
装饰是给烧制后的陶器进行表面处理,以增加陶器的艺术性和观赏性。
现代陶器工艺技术中常使用的装饰方式有喷绘、刻画和贴花等。
装饰过程中还可以使用一些特殊的装饰材料,如金属贴片、彩釉和玻璃等,以增加陶器的视觉效果和立体感。
总的来说,现代陶器工艺技术在保持传统陶艺的基础上,通过科技设备和工艺方法的应用,提高了陶器的生产效率和产品质量,并且丰富了陶器的形式和装饰方式,使得陶器工艺在现代社会中得到了更广泛的应用和推广。