建筑陶瓷制品概述.ppt
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1、4 建筑装饰陶瓷建筑装饰陶瓷介绍陶瓷原料的种类、工艺性能以及在陶瓷中的作用;介绍陶瓷原料的种类、工艺性能以及在陶瓷中的作用;陶瓷砖的生产工艺流程;陶瓷砖的生产工艺流程;陶瓷装饰的种类及特点。陶瓷装饰的种类及特点。以干压陶瓷砖的新国标为依据,介绍陶瓷砖的技术要求。以干压陶瓷砖的新国标为依据,介绍陶瓷砖的技术要求。应重点掌握釉面砖、墙地砖的种类、性能与特点,以及应重点掌握釉面砖、墙地砖的种类、性能与特点,以及它们在建筑装饰工程中的应用。它们在建筑装饰工程中的应用。此外,还简要介绍了陶瓷锦砖、琉璃制品、陶瓷壁画的此外,还简要介绍了陶瓷锦砖、琉璃制品、陶瓷壁画的特点与应用。特点与应用。本本 章章 内内
2、 容容n4.1 陶瓷的基本知识陶瓷的基本知识n4.2 釉面砖釉面砖n4.3 陶瓷墙地砖陶瓷墙地砖n4.4 陶瓷锦砖陶瓷锦砖n4.5 其他陶瓷制品其他陶瓷制品4.1 陶瓷的基本知识陶瓷的基本知识传统上,传统上,陶瓷的概念陶瓷的概念是指以粘土及其天然矿物为原料,经过粉碎混炼、成是指以粘土及其天然矿物为原料,经过粉碎混炼、成型、焙烧等工艺过程所制得的各种制品。型、焙烧等工艺过程所制得的各种制品。亦称为亦称为“普通陶瓷普通陶瓷”。广义上,广义上,陶瓷概念是陶瓷概念是用陶瓷生产方法制造的用陶瓷生产方法制造的无机非金属固体材料无机非金属固体材料和和制品制品的的统称。统称。4.1.1 陶瓷的概念和分类陶瓷的
3、概念和分类陶瓷的概念陶瓷的概念n(1)按陶瓷的概念和用途来分类)按陶瓷的概念和用途来分类n陶瓷制品分为两大类:陶瓷制品分为两大类:n即即普通陶瓷普通陶瓷(传统陶瓷)和(传统陶瓷)和特种陶瓷特种陶瓷(新型陶瓷)。(新型陶瓷)。n普通陶瓷普通陶瓷根据其用途不同又可分为:根据其用途不同又可分为:n日用陶瓷、建筑卫生陶瓷、化工陶瓷、化学陶瓷、日用陶瓷、建筑卫生陶瓷、化工陶瓷、化学陶瓷、电瓷及其他工业用陶瓷。电瓷及其他工业用陶瓷。n特种陶瓷特种陶瓷又可分为又可分为结构陶瓷结构陶瓷和和功能陶瓷功能陶瓷两大类。两大类。陶瓷的分类陶瓷的分类(2)按坯体的物理性质和特征分类根据陶瓷的颜色和吸水率大小不同,普通陶
4、瓷又可分为:根据陶瓷的颜色和吸水率大小不同,普通陶瓷又可分为:陶器、炻器、瓷器陶器、炻器、瓷器,具体内容详具体内容详见表见表4.1。表表4.1陶瓷制品的分类陶瓷制品的分类 名称名称 特点特点 主主 要要 制制 品品颜色颜色吸水率吸水率(%)粗陶器粗陶器带色带色10日用缸器、砖、瓦日用缸器、砖、瓦精陶器精陶器石灰质石灰质长石质长石质白色白色白色白色1822912 日用器皿、彩陶日用器皿、彩陶日用器皿、卫生陶瓷、装饰釉砖面日用器皿、卫生陶瓷、装饰釉砖面炻器炻器粗炻器粗炻器细炻器细炻器带色带色白或带白或带色色481 缸器、建筑外墙砖、锦砖、地砖缸器、建筑外墙砖、锦砖、地砖日用器皿、化工及电器工业用品
5、、日用器皿、化工及电器工业用品、瓷质砖瓷质砖瓷器瓷器长石瓷长石瓷绢云母瓷绢云母瓷滑石瓷滑石瓷骨灰瓷骨灰瓷白色白色白色白色白色白色白色白色0.50.50.50.5 日用餐茶具、陈设瓷、高低压电瓷日用餐茶具、陈设瓷、高低压电瓷日用餐茶具、美术用品日用餐茶具、美术用品日用餐茶具、美术用品日用餐茶具、美术用品日用餐茶具、美术用品日用餐茶具、美术用品 名称名称 特点特点 主主 要要 制制 品品颜色颜色吸水率(吸水率(%)特种瓷特种瓷高铝质瓷高铝质瓷镁质瓷镁质瓷锆质瓷锆质瓷钛质瓷钛质瓷磁性瓷磁性瓷电子陶瓷电子陶瓷金属陶瓷金属陶瓷其他其他 耐高频、高强度、耐高温耐高频、高强度、耐高温耐高频、高强度、低介电损
6、失耐高频、高强度、低介电损失高强度、高介电损失高强度、高介电损失高电容率、铁电性、压电性高电容率、铁电性、压电性高电阻率、高磁致伸缩系数高电阻率、高磁致伸缩系数有导电性、电光性有导电性、电光性高强度、高熔点、高韧性、抗氧高强度、高熔点、高韧性、抗氧化化 硅线石瓷、刚玉瓷等硅线石瓷、刚玉瓷等滑石瓷滑石瓷锆英石瓷锆英石瓷钛酸钡瓷、钛酸锶瓷、金红钛酸钡瓷、钛酸锶瓷、金红石瓷石瓷铁淦氧瓷、镍锌磁性瓷铁淦氧瓷、镍锌磁性瓷电子元器件等电子元器件等铁、镍、钴金属陶瓷,如火铁、镍、钴金属陶瓷,如火箭喷嘴箭喷嘴氧化物、碳化物、硅化物瓷氧化物、碳化物、硅化物瓷等等n陶瓷砖陶瓷砖是指由粘土或其他无机非金属原料经成型
7、、是指由粘土或其他无机非金属原料经成型、煅烧等工艺处理,用于装饰与保护建筑物、构筑物煅烧等工艺处理,用于装饰与保护建筑物、构筑物墙面及地面的板状或块状的陶瓷制品,也可称为墙面及地面的板状或块状的陶瓷制品,也可称为陶陶瓷饰面砖瓷饰面砖。n陶瓷砖按陶瓷砖按吸水率吸水率E不同可分为不同可分为五大类五大类,见表见表4.2n陶瓷砖按陶瓷砖按使用部位使用部位不同可分为不同可分为内墙砖、外墙砖、室内墙砖、外墙砖、室内地砖、室外地砖、广场地砖和配件砖内地砖、室外地砖、广场地砖和配件砖。n其定义其定义见表见表4.3。陶瓷砖的概念及分类陶瓷砖的概念及分类陶瓷砖按其陶瓷砖按其表面是否施釉表面是否施釉可分为可分为:有
8、釉砖有釉砖和和无釉砖无釉砖。陶瓷砖按其陶瓷砖按其表面形状表面形状可分为可分为:平面装饰砖平面装饰砖和和立体装饰砖立体装饰砖。平面装饰砖平面装饰砖是指正面为平面的陶瓷砖,是指正面为平面的陶瓷砖,立体装饰砖立体装饰砖是指正面呈凹凸纹样的陶瓷砖。是指正面呈凹凸纹样的陶瓷砖。表表4.2陶瓷砖的分类陶瓷砖的分类 E0.50.5E33E66E10E10 瓷质砖瓷质砖炻瓷砖炻瓷砖细炻砖细炻砖炻质砖炻质砖陶瓷砖,正面陶瓷砖,正面施釉也可称釉施釉也可称釉面砖面砖 表表4.3各部位陶瓷砖的定义各部位陶瓷砖的定义 名称名称定义定义内墙砖内墙砖用于装饰与保护建筑物内墙的陶瓷砖用于装饰与保护建筑物内墙的陶瓷砖外墙砖外墙
9、砖用于装饰与保护建筑物外墙的陶瓷砖用于装饰与保护建筑物外墙的陶瓷砖 室内地砖室内地砖用于装饰与保护建筑物内部地面的陶瓷砖用于装饰与保护建筑物内部地面的陶瓷砖 室外地砖室外地砖用于装饰与保护建筑物外部地面的陶瓷砖用于装饰与保护建筑物外部地面的陶瓷砖 广场地砖广场地砖用于铺砌广场及道路的陶瓷砖用于铺砌广场及道路的陶瓷砖 配件砖配件砖用于铺砌建筑物墙脚、拐角等特殊装修部位的陶瓷砖用于铺砌建筑物墙脚、拐角等特殊装修部位的陶瓷砖 n陶瓷所用原料,首先是保证陶瓷制品的各结构物的陶瓷所用原料,首先是保证陶瓷制品的各结构物的生成,其次是必须具有加工所需的各工艺性能生成,其次是必须具有加工所需的各工艺性能n普通
10、陶瓷所需原料可归纳为三大类,普通陶瓷所需原料可归纳为三大类,n即即具有可塑性的粘土类原料、具有非可塑性的石英具有可塑性的粘土类原料、具有非可塑性的石英类原料(瘠性原料)和熔剂原料类原料(瘠性原料)和熔剂原料。n除了上述普通陶瓷所需的三大原料外,陶瓷釉料还除了上述普通陶瓷所需的三大原料外,陶瓷釉料还常常需用各种特殊的熔剂原料,包括采用各种化工常常需用各种特殊的熔剂原料,包括采用各种化工原料原料 4.1.2 陶瓷的原料陶瓷的原料n粘土粘土是一种或多种呈疏松或胶状密实的含水铝是一种或多种呈疏松或胶状密实的含水铝硅酸盐矿物的混合物。粘土主要是由富含长石等铝硅酸盐矿物的混合物。粘土主要是由富含长石等铝硅
11、酸盐矿物的岩石。硅酸盐矿物的岩石。n(1)粘土的分类n按按可塑性不同可塑性不同可分为以下几种:可分为以下几种:n高可塑性粘土高可塑性粘土 n低可塑性粘土低可塑性粘土 可塑性原料可塑性原料按耐火度不同按耐火度不同可分为以下几类:可分为以下几类:耐火粘土耐火粘土 难熔粘土难熔粘土 易熔粘土易熔粘土 (2)粘土的组成)粘土的组成主要化学成分主要化学成分是是SiO2、Al2O3和和H2O,还含有少量的碱金属氧化,还含有少量的碱金属氧化物物K2O、Na2O,碱土金属氧化物,碱土金属氧化物CaO、MgO以及着色矿物以及着色矿物Fe2O3和和TiO2等。等。矿物组成:矿物组成:粘土是多种微细矿物的混合体,主
12、要由粘土矿物粘土是多种微细矿物的混合体,主要由粘土矿物(含水铝硅酸盐类矿物)组成。(含水铝硅酸盐类矿物)组成。此外还含有石英、长石、碳酸盐、铁和钛的化合物等杂质。粘此外还含有石英、长石、碳酸盐、铁和钛的化合物等杂质。粘土的主要粘土矿物可分为土的主要粘土矿物可分为高岭石类、蒙脱石类和伊利石(水云高岭石类、蒙脱石类和伊利石(水云母)类母)类三种,另外还有较少见的水铝英石。三种,另外还有较少见的水铝英石。颗颗粒组粒组成成:是是指粘土中含有不同大小颗粒的百分比含量。指粘土中含有不同大小颗粒的百分比含量。(4)粘土在陶瓷中的作用)粘土在陶瓷中的作用粘土赋予原料以可塑性和结合性与稳定性,从而使坯料具有良好
13、粘土赋予原料以可塑性和结合性与稳定性,从而使坯料具有良好的成型性,具有一定的干燥强度。的成型性,具有一定的干燥强度。粘土是形成陶器主体结构和炻、陶器中粘土是形成陶器主体结构和炻、陶器中莫来石晶体莫来石晶体的主要来源,的主要来源,使陶瓷具有高的耐急冷急热性、机械强度和其他优良性能。使陶瓷具有高的耐急冷急热性、机械强度和其他优良性能。(3)粘土的工艺性能)粘土的工艺性能 包括可塑性、结合性、离子交换性、触变性、收缩性、烧结性、包括可塑性、结合性、离子交换性、触变性、收缩性、烧结性、耐火度等。耐火度等。可塑性和结合性可塑性和结合性 收缩性收缩性 烧结温度和烧结范围烧结温度和烧结范围 瘠性原料瘠性原料
14、n为了防止坯体收缩所产生的缺陷,常加入无可塑性而在焙烧为了防止坯体收缩所产生的缺陷,常加入无可塑性而在焙烧过程中不与可塑性物料起化学作用,并在坯体和制品中起骨过程中不与可塑性物料起化学作用,并在坯体和制品中起骨架作用的原料,称为架作用的原料,称为瘠性原料或非可塑性原料瘠性原料或非可塑性原料,如石英。,如石英。莫来石(或莫乃石)是一系列由铝硅酸盐组莫来石(或莫乃石)是一系列由铝硅酸盐组成的成的矿物矿物统称,统称,这一类矿物比较稀少。这一类矿物比较稀少。莫来石是铝硅酸盐在高温下生成的矿物,莫来石是铝硅酸盐在高温下生成的矿物,人工加热铝硅酸盐时会形成莫来石。人工加热铝硅酸盐时会形成莫来石。天然的莫来
15、石天然的莫来石晶体晶体为细长的针状且呈放射簇为细长的针状且呈放射簇状。状。莫来石矿被用来生产高温耐火材料。莫来石矿被用来生产高温耐火材料。n最常用的熔剂原料是最常用的熔剂原料是长石长石,它可以降低烧成温度,它可以降低烧成温度,提高陶瓷坯体的机械强度和化学稳定性,促进坯提高陶瓷坯体的机械强度和化学稳定性,促进坯体致密,从而提高其透光度。体致密,从而提高其透光度。溶剂原料溶剂原料其他原料其他原料n碳酸盐类原料在高温下可起熔剂作用。碳酸盐类原料在高温下可起熔剂作用。n天然腐殖质或锯末、糖皮、煤粉等有机原料可提高原天然腐殖质或锯末、糖皮、煤粉等有机原料可提高原料的可塑性,但掺入量过多会使成品产生黑色熔
16、洞。料的可塑性,但掺入量过多会使成品产生黑色熔洞。n将生产陶瓷砖所需的原料按一定比例配合、混合加将生产陶瓷砖所需的原料按一定比例配合、混合加工后,按一定的工艺方法成型并经烧制而成。工后,按一定的工艺方法成型并经烧制而成。n常用的成型方法有两种:常用的成型方法有两种:n一种是一种是半干压法成型半干压法成型,另一种方法是,另一种方法是浇注法浇注法。n焙烧陶瓷砖的窑炉常用辊道窑、隧道窑。焙烧陶瓷砖的窑炉常用辊道窑、隧道窑。n用用半干法半干法成型的陶瓷面砖的典型生产工艺成型的陶瓷面砖的典型生产工艺如图如图4.1所所示示。4.1.3 陶瓷砖的生产工艺流程陶瓷砖的生产工艺流程图图4.1半干法成型的陶瓷砖生
17、产工艺半干法成型的陶瓷砖生产工艺(1)釉的定义和作用)釉的定义和作用釉釉是指覆盖在陶瓷坯体表面上的一层连续的薄薄的玻璃态物质。是指覆盖在陶瓷坯体表面上的一层连续的薄薄的玻璃态物质。釉的作用釉的作用在于改善陶瓷制品的表面性能;其次可以提高制品的在于改善陶瓷制品的表面性能;其次可以提高制品的机械强度、电光性能、化学稳定性和热稳定性。釉还对坯体起装机械强度、电光性能、化学稳定性和热稳定性。釉还对坯体起装饰作用。饰作用。4.1.4 陶瓷的装饰陶瓷的装饰釉釉(2)釉的原料及分类)釉的原料及分类 制釉原料分制釉原料分天然矿物原料天然矿物原料和和化工原料化工原料及及辅助原料辅助原料。天然矿物原料天然矿物原料
18、主要有长石、高岭土、滑石、石灰、含锂矿物、主要有长石、高岭土、滑石、石灰、含锂矿物、含硼矿物等。含硼矿物等。化工原料化工原料主要有硼砂、硝酸钠、铅丹、碳酸钙、氟硅酸钠等。主要有硼砂、硝酸钠、铅丹、碳酸钙、氟硅酸钠等。辅助原料辅助原料中有乳浊剂、着色剂和悬浮剂。中有乳浊剂、着色剂和悬浮剂。釉料种类繁多,常见种类及分类釉料种类繁多,常见种类及分类见表见表4.4。表表4.4釉的分类釉的分类 分类方法分类方法种类种类按坯体种类按坯体种类瓷器釉、陶瓷釉、炻器釉瓷器釉、陶瓷釉、炻器釉按化学组成按化学组成长石釉、石灰釉、滑石釉、混合釉、铅釉、硼釉、长石釉、石灰釉、滑石釉、混合釉、铅釉、硼釉、铅硼釉、食盐釉铅
19、硼釉、食盐釉 按烧成温度按烧成温度易熔融(易熔融(1100以下)以下)中温釉(中温釉(11001250)高温釉(高温釉(1250以上)以上)按制备方法按制备方法生料釉、熔块釉、盐釉(挥发釉)、土釉生料釉、熔块釉、盐釉(挥发釉)、土釉 按外表特征按外表特征透明釉、乳浊釉、有色釉、光亮釉、无光釉、结晶透明釉、乳浊釉、有色釉、光亮釉、无光釉、结晶釉、砂晶釉、碎纹釉、珠光釉、花釉釉、砂晶釉、碎纹釉、珠光釉、花釉(3)釉的性质和技术性能)釉的性质和技术性能釉料能在坯体烧结温度下成熟,一般要求釉釉料能在坯体烧结温度下成熟,一般要求釉的成熟温度略低于坯体烧成温度。的成熟温度略低于坯体烧成温度。釉料要求与坯体
20、牢固地结合,其热膨胀系数釉料要求与坯体牢固地结合,其热膨胀系数稍小于坯体的热膨胀系数。稍小于坯体的热膨胀系数。釉料经高温熔化后,应具有适当的粘度和表釉料经高温熔化后,应具有适当的粘度和表面张力面张力 釉层质地应坚硬、耐磕碰、不易磨损。釉层质地应坚硬、耐磕碰、不易磨损。釉釉的的技术性能技术性能见见表表4.5。表表4.5釉的技术性能釉的技术性能 项目项目性性 能能 指指 标标 始熔温度(始熔温度()11501200成熟温度(成熟温度()13001450 高温流动度(斜槽法)(高温流动度(斜槽法)(mm)3060 平均膨胀系数(平均膨胀系数(20100,110-6-1)2.95.3釉面显微硬度(釉面
21、显微硬度(MPa)60009000热稳定性热稳定性()220(不裂)(不裂)光泽度光泽度(%)90白度白度(%)80n彩料装饰技术可分为针对彩料装饰技术可分为针对釉釉和和坯坯的两类装饰,其装饰的两类装饰,其装饰方法有方法有:n釉上、釉下、釉中、釉层和坯体装饰釉上、釉下、釉中、釉层和坯体装饰。n(1)釉上装饰)釉上装饰n釉上装饰釉上装饰是指利用低温釉上彩料在釉烧制品的表面,是指利用低温釉上彩料在釉烧制品的表面,通过各种装饰技法进行装饰,再在烧花窑或棱式窑中通过各种装饰技法进行装饰,再在烧花窑或棱式窑中于于600850烤烧的一种装饰方法烤烧的一种装饰方法n此方法主要用于日用陶瓷的装饰中,目前在建筑
22、瓷砖此方法主要用于日用陶瓷的装饰中,目前在建筑瓷砖及卫生瓷的装饰中也应用及卫生瓷的装饰中也应用 彩料装饰彩料装饰(2)釉下装饰)釉下装饰釉下装饰釉下装饰是指利用釉下彩料通过各种装饰技法在生坯或素坯是指利用釉下彩料通过各种装饰技法在生坯或素坯上进行装饰,然后覆盖上透明釉或半透明釉,再经高温烧制而上进行装饰,然后覆盖上透明釉或半透明釉,再经高温烧制而成。成。二次烧成釉面砖等建筑陶瓷产品均是在素坯上装饰,再施釉二次烧成釉面砖等建筑陶瓷产品均是在素坯上装饰,再施釉于于10501150下釉烧。下釉烧。(3)釉中装饰)釉中装饰釉中装饰釉中装饰是指采用是指采用高温快烧高温快烧釉中釉中彩料装饰彩料装饰在釉烧制
23、品的表面,在釉烧制品的表面,在低于釉烧温度下进行烤烧(高温快烧),制品表面软化熔融,在低于釉烧温度下进行烤烧(高温快烧),制品表面软化熔融,彩料渗透到釉层表面里,冷却后釉面封闭,形成彩料渗透到釉层表面里,冷却后釉面封闭,形成“釉中彩釉中彩”相相应于建筑陶瓷产品,应于建筑陶瓷产品,釉中装饰釉中装饰指在坯体上施一层指在坯体上施一层底釉底釉,然后在其上进行,然后在其上进行印彩印彩等装饰,等装饰,再罩上一层再罩上一层透明或半透明釉透明或半透明釉于于11001150一次烧成一次烧成(4)釉层)釉层装饰釉层装饰装饰釉层装饰是指在陶瓷制品的整个釉层上做文章,具体可分为是指在陶瓷制品的整个釉层上做文章,具体可
24、分为(单一)颜色釉装饰、艺术釉装饰、干式釉装饰和特殊装饰效果(单一)颜色釉装饰、艺术釉装饰、干式釉装饰和特殊装饰效果釉装饰釉装饰。艺术釉装饰艺术釉装饰主要有裂纹釉、花釉、结晶釉、无光釉等。主要有裂纹釉、花釉、结晶釉、无光釉等。特殊装饰效果釉特殊装饰效果釉是指采用特殊的釉组成或采用几种不同釉的组合。是指采用特殊的釉组成或采用几种不同釉的组合。(5)坯体装饰)坯体装饰 坯体装饰坯体装饰是指将陶瓷坯体通过施釉、贴花、丝网印花、掺彩等方是指将陶瓷坯体通过施釉、贴花、丝网印花、掺彩等方法进行装饰。具体可分为法进行装饰。具体可分为素坯装饰素坯装饰和和生坯装饰生坯装饰两大类。两大类。素坯装饰素坯装饰是指在素
25、烧后的坯体上进行装饰,再经二次烧成而得到是指在素烧后的坯体上进行装饰,再经二次烧成而得到预期的装饰效果。预期的装饰效果。生坯装饰生坯装饰为直接在成型后的生坯上进行装饰,再入窑一次烧制而为直接在成型后的生坯上进行装饰,再入窑一次烧制而成成。仿石砖系列仿石砖系列通过压机模具的独特设计,形成凹凸不平的坯体表面,再通过压机模具的独特设计,形成凹凸不平的坯体表面,再施一层装饰釉(色釉、耐磨釉、无光釉或干式釉等),烧成后施一层装饰釉(色釉、耐磨釉、无光釉或干式釉等),烧成后形成天然石材的美观自然的装饰效果。形成天然石材的美观自然的装饰效果。玻化砖系列玻化砖系列玻化砖的装饰目前主要有玻化砖的装饰目前主要有固
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