一、陶瓷和瓷器的區(qū)別
通俗地講:用陶土燒制的器皿叫陶器,用瓷土燒制的器皿叫瓷器,陶瓷則是陶器熾器和瓷器的總稱。凡是用陶土和瓷土這兩種不同性質(zhì)的粘土為原料,經(jīng)過配料成型干燥焙燒等工藝流程制成的器物都可以叫陶瓷。
陶瓷包括的范圍較廣,有些能耐水,有些能耐酸,廣泛應用于建筑化工電力機械等工業(yè)及日用裝飾街方面。此外,用粘土以外的其他原料,依陶瓷制造的工藝方法制成的制品,也叫做陶瓷,如塊滑石瓷、金屬陶瓷、電容器陶瓷、磁性瓷等。廣泛應用于無線電、原子能、火箭半導體等工業(yè)。目前,將所有陶瓷制品通稱為“無機非金屬固體材料”。
從結構上看,一般陶瓷制品是由結晶物質(zhì),玻璃物質(zhì)和氣泡所構成的復雜系統(tǒng)。這些物質(zhì)在數(shù)量上的變化,對陶瓷的性質(zhì)起著一定程度的影響。
陶瓷的老祖宗是“硅酸鹽”,習慣也稱“硅酸鹽陶瓷”,由于現(xiàn)代陶瓷發(fā)展的非?,人們進行了大量的試驗來改進硅酸鹽陶瓷,不斷提高配方中氧化鋁的含量,加入許多純度較高的人工合成化合物去代替天然原料,來提高陶瓷的強度,耐高溫性和其它性能,后來發(fā)現(xiàn),完全不用天然原料,完全不含硅酸鹽,也可以做成陶瓷,而且性能更為優(yōu)越。于是歷來完全由硅酸統(tǒng)治著的陶瓷家族,發(fā)生了變化,現(xiàn)出了完全嶄新的不屬“硅酸鹽”的現(xiàn)代陶瓷。
確切地說“陶瓷”的定義為:陶瓷是由天然或人工合成的粉狀化合物,經(jīng)過在形和高溫燒結制成的,由金屬和非金屬無素的無機化合物構成的多晶固體材料。不論是傳統(tǒng)的硅酸鹽陶瓷,還是現(xiàn)代陶瓷,都包括在這個范圍里。
我們?nèi)粘I钪薪?jīng)常用到瓷器,如吃飯的瓷碗,喝水的瓷杯,衛(wèi)生間用的瓷面磚,洗臉池便池等。那么你知道什么叫瓷器嗎?瓷器這個概念,長期以來,是指采用天然的硅酸鹽礦物原料中的粘土、長石、石英等,經(jīng)過加工處理,成型,燒成等生產(chǎn)工藝而制成具有致密堅硬的器物。簡言之,即上釉或不上釉的粘土類制品,其特點是坯體潔白、細密,較薄者呈半透明,音響清徹,斷面具不吸水性?煞譃橛操|(zhì)瓷和軟質(zhì)瓷兩大類,前者燒成溫度較高,物理化學性能和機械強度較好,如化學瓷電瓷,我國的日用瓷和藝術瓷等。后者燒成溫度較低,如骨灰瓷。
隨著科學技術的進步和工業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展,逐步擴大了制瓷原料的范圍,出現(xiàn)了不用或只用少量的硅酸鹽礦物原料的制成品,這些制品的制造過程和傳統(tǒng)瓷器基本相同,因此人們也把它們稱為瓷器。這樣,瓷器這個概念包括的范圍就擴大了。
“陶瓷”是人們慣用的統(tǒng)稱,其實陶瓷與瓷無論從外表和本質(zhì)上都有區(qū)別。
陶的出現(xiàn)比瓷早,根據(jù)史籍記載,幾千年前,我國就在燒制陶器。史書載述:“神農(nóng)耕而作陶”,足見遠古時代,我國便有了陶器。從出土文物考證,早在新石器時代,即公元前3500年至1500年間,我國便已經(jīng)有了彩陶工藝。公元前1500年至1000年間,又有了青黃釉的陶器。直到魏晉時代,才進一步創(chuàng)造了瓷器。
陶與瓷的構造也不同,陶器胎體原料是粘土或青土。精陶器制作原料除粘土外,還加入有適量的長石和石英,泥料要經(jīng)過充分陳腐和捏練。瓷的原料主要是瓷土、粘土、瓷石、長石、石英等。原料要經(jīng)過精選、淘洗、粗粉碎、細粉碎、攪拌、除鐵質(zhì)等工序之后,再經(jīng)過壓濾、脫水、陳腐、捏練才能制造瓷坯。他們的燒成溫度也各有差異,陶器入窯后,在攝氏900~1200℃溫度下燒成,低的只有600-700攝氏度。瓷器一般則在1300-1400℃的高溫之下燒成。與其相應,陶的釉彩屬低溫釉,瓷器用的釉屬高溫釉。瓷和陶的物理特性了迥然不同,瓷器較之陶器胎體堅硬密實,敲擊聲清脆洪亮,吸水率小而顏色潔白、半透明,化學穩(wěn)定性好,機械強度較高。而陶器質(zhì)地較疏,敲擊聲啞,吸水率高,其顏色有雜色屬不透明體,化學穩(wěn)定性差,機械強度也差。
瓷器與陶器的根本區(qū)別在于:瓷器的坯體是完全燒結的,氣孔率很小,機械強度大。燒成溫度較高;而陶器坯體燒結程度較差,氣孔率較大,燒成溫度較低。如果把瓷器打破,它的斷面卻顯得粗糙、疏松。
廣義地講,瓷器是從陶器發(fā)展而來的,可以說沒有陶器的發(fā)明與發(fā)展就不可能有瓷器。瓷器出現(xiàn)以后,陶器還是在繼續(xù)生產(chǎn),不是有了“瓷”而代替了“陶”,而是各自獨立發(fā)展。
二、粘土有哪些性能?它在陶瓷中的作用是什么?
、僬惩辆哂锌伤苄。粘土與適量的水混合以后形成泥團,這種泥團在外力的作用下產(chǎn)生變形但不開裂,當外力去掉以后,仍然保持其形狀不變。粘土的這種性質(zhì)稱為可塑性。可塑性是塑性法成形的基礎。
、谡惩恋慕Y合性。粘土塑性泥團干燥后,變得堅實,具有一定的強度,能夠維持粘土顆粒之間的相互結合而不散,這種現(xiàn)象說明粘土有一定的結合性能。這種性能我們稱為粘土的結合性。如果粘土和非可塑性物料混練在一起。也具有上述性能,我們說粘土對其他物料也有一定的結合能力。粘土的這種性質(zhì),保證坯體有一定的干燥強度,是坯體干燥、修理、上釉能夠進行的基礎.也是配料調(diào)節(jié)泥料性質(zhì)的重要因素。
、垲w粒度。顆粒度是各種不同粘土礦物特征性質(zhì)之一,一股粘土礦物的顆粒平均在5 μ m到lμ m之間,大部分在2μm以下。這一部分直接影響到粘土的可塑性、干噪收縮、孔隙度和強度,以及燒成收縮和燒結性等。因此,顆粒組成對粘土的工業(yè)技術性質(zhì)影響很大。
、芪叫。由于粘土顆粒具有很大的表面積與表面能,所以許多粘土都是良好的吸附劑。粘土能從溶液中吸附酸與堿.也可以使有色物質(zhì)溶液脫色,漂白土是釉脂工業(yè)中良好的漂白劑。
利用粘土的吸附能力對有機色劑陽離子結合的生牢固程度,是粘土礦物色劑研究法的基礎。色劑研究是粘土礦物鑒定方法之一。
、莞稍锸湛s與燒成。收縮什么是干燥收縮呢?塑性泥料干燥后,因水分蒸發(fā),空隙減少,顆粒之間的蹁縮短而產(chǎn)生體積收縮,稱為干燥收縮。
什么是燒成收縮呢?燒結以后,由于粒土中產(chǎn)生液相填充在空隙中,以及某些結晶物質(zhì)生成,又使體積進一步收縮,稱為燒成收縮。兩種收縮構成粘土的總收縮。
、拚惩翢箢伾。粘土因有機物質(zhì)和其他雜質(zhì)礦物存在,被看成各種顏色,如灰、淺灰、黃、褐、紫、綠、黑等色。對燒后顏色影響最大的為鐵鐵化合物。粘土因Fe:O,含量的不同,燒后可以被著成以下顏色.:
Fe 20,的含量(%)看成色澤
0.8 白色
1.3 灰色
2.7 澆黃色
4.2 黃色
5.5 淺紅色
8.5 紅色
10.5 深紅色
Fe20,含量應在0.5%以下為宜。
由此可見,粘土的燒后呈色,是陶瓷工業(yè)原料選擇的重要條件之。
、哒惩恋臒Y性。燒結性是粘土的重要燒后物性特征.它決定著粘土在陶瓷生產(chǎn)中的適用性,作為選擇燒成溫度,確定燒成范圍的主要參考性能指標。什么叫粘土的燒結性呢?就是當粘土被加熱到一定溫度時(一般超過1000℃),由于易熔物的熔融而開始出現(xiàn)液相,液相填充在未熔顆粒之間的空隙中,靠其表現(xiàn)而張力作用的拉緊力,使粘土的氣孔率下降,密度提高,體積收縮,變得致密堅實,在氣孔率下降到最低值, 密度達到最大值時的狀態(tài)稱為燒結狀態(tài),燒結時對應的溫度稱為燒結溫度,燒結溫度因粘土而異,一般低于熔融溫度幾十至幾百不等。
什么叫燒結范圍呢?粘土燒結后,溫度繼續(xù)上升時,會出現(xiàn)一個穩(wěn)定階段。在此階段中,氣孔率與體積密度不發(fā)生顯著變化。持續(xù)一段時間后,當溫度繼續(xù)升高時,氣孔率又開始逐漸增大.密度逐漸下降,出現(xiàn)過燒膨脹。從開始燒結到過燒膨脹之間的溫度間隔稱為燒結范圍,這個范圍的大小通過實驗來確定。
粘土的燒結范圍在陶瓷生產(chǎn)中十分重要,它是制定燒成制度,選擇適當燒成溫度.決定坯料配方,選擇窯爐等的參考依據(jù)之一。
、嗄突鸲取D突鸲仁悄突鸩牧系闹匾夹g指標.它表征材料抵抗高溫作用而不軟化的性能。在一定程度上它指出了材料最高使用溫度,并作為衡量材料在高溫使用時承受高溫程度的標準。
由于天然粘土是多成分的混合物.沒有一定的熔點,只能隨著溫度的上升在一定溫度范圍內(nèi)逐漸軟化熔融.直至全部變?yōu)椴AB(tài)物質(zhì)。耐火度測定的方法是用粘土制成三角錐,在加熱后錐頂軟化。并彎倒在錐腳,這時的溫度即粘土的耐火度。
Al:O。提高粘土的耐火度,堿性氧化物降低粘土的耐火度,A1203,siO:比值越大,粘土的耐火度越高。
坯體的成型是借助于粘土的可塑性,注坯泥漿則賴于粘土的細分散性而獲得良好的懸浮性與穩(wěn)定性,故配料中必須用一定量的粘土。
①粘土是瓷坯組成中Al:O。的主要來源,是坯體耐火性質(zhì)的主要依靠
②粘土富有可塑性,在瓷坯中用以對一些非可塑性原料(長石、石英等)產(chǎn)生結合能力。使瓷坯在干燥過程中避免變形與開裂的缺陷,并產(chǎn)生了強度。同時因粘土的粒子很細.而非可塑性原料的粒子較粗,二看相混,可得堆積密度很高的坯體結構。③坯泥在加熱到1000℃以上時,由于脫水后粘土礦物——高嶺石分解,而有莫來石結晶生成,并賦予坯體的強度。
100℃3,Al 203·2Si02)——3Al 20 3·2Si02+4Si02以上。
結束語:粘土在引進制瓷胎體過程中起了重要的作用,從久遠的制瓷經(jīng)歷數(shù)萬年的發(fā)展直到今天,仍是制瓷胎的最基本的原料。
(作者簡介:蘇永超,男,漢族,1965年出生,河南省禹州市神垕鎮(zhèn)人,大專學歷,河南省工藝美術師,河南省工藝美術協(xié)會會員。其自1986年被招進河南省禹州市鈞美一廠,從事陶瓷生產(chǎn);1993年到神垕鎮(zhèn)晉家鈞窯跟隨其岳父(中國首屆陶瓷大師、中國鈞瓷泰斗)晉佩章大師學習鈞瓷生產(chǎn)的各種工藝技術。此期間,其燒出的作品曾多次獲獎,并被多家部門和鈞瓷愛好者收藏。鈞瓷《益壽瓶》被中央文史館收藏。1.8m鈞瓷大花瓶被省文史館選送到國家文史館收存!短烨蚱俊繁恍录悠氯耸詹亍bx瓷鋪耳尊在2005年“中國鈞瓷”精品展會上被評為“中國鈞瓷”精品獎。《鈞瓷梅瓶》在第十一屆中國工藝美術大師作品及國際藝術精品博覽會上獲得2010”天工藝苑·百花杯中國工藝美術精品獎優(yōu)秀獎。鈞瓷《菊花尊》在第九屆中國陶瓷藝術設計與創(chuàng)新評比河南陶瓷藝術大賽中獲金獎。鈞瓷《三足爐》、《象鼻活環(huán)瓶》、《鋪耳尊》在河南省首屆鈞瓷藏家珍品展上獲得金獎。)