陶艺基础知识(DOC)(常用版).doc
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1、陶艺基础知识(DOC)(常用版)(可以直接使用,可编辑 完整版资料,欢迎下载)知识陶艺基础知识2008年04月21日 星期一 08:55粘土:粘土类(Clay)粘土是多种微细的矿物混合物,其矿物粒径多小於2m。粘土矿物主要是一些含水铝矽酸盐类,其晶体结构是由SiO4四面体组成的(Si2O5)n层和一层由铝氧八面体组成的ALO(OH)2层,相互以顶角连接起来的层状结构烧造陶瓷所用的泥土,不是一般的泥土,是地壳含长石类岩石经过长期风化与地质作用而生成的。在自然界中分布广泛,种类繁多,藏量丰富,是一种宝贵的天然资源。 粘土具有独特的可塑性与结合性,即成型性能与烧成性能。粘土加水调拌成为软泥,经塑造成
2、型、施釉加彩、高温焙烧等工艺过程即成为致密坚硬的陶瓷器皿。这种性能,构成了陶瓷生产工艺基础。所以粘土是制造陶瓷的基本原料。陶瓷工业常用的粘土有高岭土(Kaolin),球土(Ball Clay),皂土(Bentonite)。高岭土: 高岭土又名瓷土(China Clay)是由钾长石风化水解而来。高岭土是由钾长石风化水解之后,生成高岭土、石英、和可溶性盐类;在随雨水、河川漂流转于它处并再次沉积,这时石英和可溶性盐类已分离,即可得高岭土。高岭土在瓷坯中所占的份量最大,是生产瓷器的良好原料。高岭土火度高(Cone 3435)(17501770),质地细腻,纯者为白色,含少量杂质者呈淡黄色。高岭土名称的
3、由来时很有趣的,据说十八世纪初,法国神父雷得徒莱柯雷在他的中国瓷器的制造一书中,首先用景德镇附近的一个名叫“高岭”的村庄的名称命名中国瓷土,并转译为“kaolin”,后来逐渐被人们广泛引用,传播开来,就成了一个国际的名词。我国高岭土的储量极大,分布极广,品种繁多。其中比较著名的有江西星子高岭、江苏苏州高岭、湖南大德岭高岭。皂土: 皂土又名膨润土(Al2O34SiO2nH2O)。皂土含较多有机物,颜色呈浅灰色,可塑性极佳,干燥后强度大。又因吸水性大,干燥收缩也大。釉药中加入粘土,在于利用其悬浮性与粘性,使釉浆不易沉淀;施釉后生釉与坯体粘著性更佳,尤其在不吸水的金属坯体(珐琅器)上,更显重要。釉浆
4、中,高岭土的加入量一般在5%左右,皂土不得大于3%。化妆土: 化妆土质地细腻,呈奶白色,它敷在胎外,可填充胎坯表面的小孔,凹点和其它病瓷,使胎面光滑;同时能将胎的各种呈色盖住,为坯料开辟广阔的来源。瓷器上用化妆土始于西晋。长石: 长石类(Feldspars)长石是陶瓷生产中的主要熔剂性原料。在成瓷过程中,长石溶融形成乳白色的粘稠玻璃体。这种玻璃体的特点是冷却后不再折晶,并能在高温下溶解一部分高岭土分解物与石英颗粒,促进成瓷反应的进行,并可降低烧成温度(在其它条件相同的情况下,可降低温度100左右),这种作用通常称为助熔作用。此外,由于高温下的长石溶体具有较大的粘度,可以起到高温热塑作用与高温胶
5、结作用,防止高温变形。冷却后的长石溶体以透明玻璃体状态存在于瓷体中,构成了瓷的玻璃态基质,增加透明度,提高光泽与透光度,改善瓷的外观质量与使用效能。长石在陶瓷生产中用作坯料、釉料、色料熔剂等。用量很大,作用很重要。所谓长石类矿物是指碱金属或碱土金属的铝矽酸盐。自然界长石约占地壳总重量的50%是岩石中主成分。可分为四种: 钾长石 K2OAl2O36SiO2 、 钠长石 Na2OAl2O36SiO2 、 钙长石 CaOAl2O32SiO2、 钡长石 BaOAl2O32SiO2。钾长石中含钾较多的一般呈粉红色,通常钾长石为白色、灰色或淡黄色等,密度为2.56一2.59,硬度6一6.5,断断呈玻璃 光
6、澤,解理清楚。钠长石与钙长石,一般呈白色或灰白色,密度2.62,其它一般物理性質与钾长石近似。石英:石英是构成地壳的主要成分。部分以硅酸盐化合物状态存在,构成各种矿物岩石;另一部分则以独立状态存在,成为单独的矿物实体。石英是硅酸盐工业主要的不可缺少的基本原料。矽灰石: 矽灰石(Wollastonite,CaOSiO2) 矿源多在石灰岩与酸性岩浆的接触带,由CaO与Si02反应生成。在坯体快速烧成时(入出窑时间约40分),因矽灰石不含挥发成份,如结晶水、碳酸物,所以不会分解出气体成分,而且乾燥收缩,烧成收缩都很小。矽灰石之热膨胀系数小而且平缓直线增加。这些都有利於快速烧成。莫来石:有称富铝红柱石
7、,无色,晶体呈柱状或针状,熔融温度约1910,是陶瓷制品的主要组分。因为它首先在苏格兰莫来岛发现,故称莫来石。降低烧成温度矽酸铝类原料,莫来石主要生成物为 (Mullite,3A12032Si02),反应温度须12501300。若加入矽灰石,生成矽酸铝钙系统之钙长石与方石英,反应温度只要9001000。这在瓷砖坯中为非常重要的既省能源方法。滑石: 滑石(Talc,3MgO4SiO2H20) 滑石常与透闪石(2CaO5MgO8Si02H20),绿泥石(9MgO3A12035Si028H20)、蛇纹石(3MgO2Si022H20)、菱镁矿、白云石等矿物共生。因此纯净滑石很少见,滑石比重2.72.8
8、,硬度只有1。在600850开始脱水,到1000结晶水完全分离,由层状结构变为链状结构,釉中加入滑石可改善釉层弹性;抗热震,白度、透明度也可提高;又因釉流勤性增加,针孔可降低。白云石: 白云石(Dolomite,CaCO3MgCO3) 白云石是沉积岩中广泛分布矿物之一。在800先分解出MgO与C02,到950再分解出CaO与C02。陶釉使用白云石可同时导人CaO与MgO,在高温特有助熔作用,促进石英的分解和莫来石的生成。也能助釉透明,不易乳浊,但冷却过慢时会析出少量针状莫来石晶体。碳酸钙: 碳酸钙(CaCO3) 天然石灰石(Lime)和大理石(Marble)都为碳酸钙成份。在860970时分解
9、成Cao与C02,是一种高温助熔剂。碳酸钡:碳酸钡(BaCO3) 碳酸钡比重适达4.43。加热时有晶型转变。BaCO3的分解温度较高,达14001450。钡在釉中折光率高,使釉面光亮。钡无光釉,釉面柔和十分悦目。在还原火焰下,有利青瓷、铁青色的生成。碳酸锶: 碳酸锶(SrCO3 ) 由碳酸鳃矿或天青石(Celesite,SrSO4)装造而得。碳酸锶在粉釉中類似钙的作用。菱镁矿: 菱镁矿(Magnesite,MgCO3) 碳酸镁在釉中只在高温才有助熔活性。膨胀系数極低只有0.048x10-7。碱式碳酸镁或轻质碳酸镁是化工合成的原料,为氢氧化镁与碳酸镁之复盐。骨灰: 骨灰Bone Ash,4Ca3
10、(PO4)2CaCO3 牛骨等骨骼經煆燒水洗乾燥而得。骨灰多用於坯體,釉中很少用,只限於低温失透劑和琺瑯鈦白釉内,用作防止锐鈦礦變為黄色之金红石。磷酸鈣: 磷酸鈣Ca3(PO4)2 作用同骨灰。胎泥: 制瓷胎的泥是用高岭土瓷石二类原料配合而成。这二类原料的配方是以制品的形状、大小、厚薄以及烧成温度等条件决定。配方的成分可以从30%高岭,70%的瓷石,到60%高岭,40%瓷石。高岭成分愈多,所需的烧成温度也愈高,成品的变形则少。大件的盘的碗,薄胎器皿都采高岭成分较高的配方。外国瓷器胎的配方一般是粘土、石英、和长石三类原料配成的,而我国瓷胎则用二类原料配成,这是我国传统制瓷工艺的一个特征。如果釉浆
11、沉降,可加入2%的澎润土,增加釉浆悬浮性。胎:未涂釉的瓷骨称为胎,因为做胎的泥有精粗之分,故胎也有各种名目。用普遍瓷泥所作的为瓷胎;用泥捣水中,取其未沉的细粉澄之而做的为浆胎;粗的为瓦胎;笨重而坚朴的为石胎;胎质呈现铁色的叫铁胎。陶瓷坯体: 陶瓷坯体的组成原料基本上由三个部分组成,即粘性物质、减粘性物质、溶剂这三部分组成的坯体原料。粘性物质: 主要成分是粘土,粘土主要功能在于它可塑性,这是坯体成型的主要条件。减粘性物质: 主要成分分为天然的和人造的,天然成分主要是石英,人造成分主要是指熟料。(熟料是由煅烧后的耐火粘土制成的。熟料又分为硬烧熟料和轻烧熟料,硬烧熟料的烧成温度为1250C1320C
12、,轻烧熟料的烧成温度为700C900C。)减粘性物质也成为瘠性物。适当加入减粘性物质是为了减少粘土的粘性,使干燥过程较容易进行,可降低坯体的收缩率使坯体成型更方便。加入减粘性物质的另一原因是为了减少粘性物在干燥和烧成时由于水分排出过多而产生的变形和开裂。溶剂物质: 主要成分是长石,由于粘性物质和减粘性物质的烧成温度较高,会浪费燃料和消耗窑炉使成本增加。坯体原料中加入溶剂后,可降低烧成温度,使烧成坯体的密度增加,增强坯体的强度减少吸水性,降低了燃料的消耗。釉料: 最常见的方法。有透明釉、乳浊釉、半乳浊釉、亮釉、白亮釉、无光釉、结晶釉、裂纹釉等等。釉料组成: 釉料组成不同而有长石釉、石灰釉、铅釉、
13、无铅釉、铁红釉、铜红釉、铁青釉等等。烧成温度区分: 低温釉(1200)。烧成速度或方式区分: 快速烧成釉(1hr)、传统釉、一次烧成釉(坯与釉同时一次烧成)、二次烧成釉(坯先素烧,施釉后再一起烧成)。釉浆制备方式不同区分:生料釉、熔块釉、盐釉。矽酸锆: 矽酸锆(ZrO2Si02) 矽酸锆是目前白色釉主要的乳白剂。几乎99以上的面砖釉、卫生瓷釉,都使用矽酸锆作为乳白剂。它是由锆英石或锆砂研磨精制而得。矽酸锆的白度取决自二个因素,纯度与粒度。锆英石或锆砂矿中多少会含铁及钛等杂质,氧化铁和氧化钛(高温时成金红石)都会使矽酸锆偏黄。选矿或精制时可用静电、磁铁和酸洗等方法去除。另外矽酸锆之粒度也合影响其
14、白度。因为粒度愈细,其表面程愈大,遮盖力也愈大,白度自然增强。氧化铜: 是一种较强的发色原料,在一般施釉中加入14能产生绿色釉,加入量超过10时会产生金属效果的墨绿石铜色。氧化铁: 在施釉中的用量一般510生成颜色呈黄色、褐色、棕色、铁红色等。在还原焰火气氛中1的氧化铁会生成灰绿色。氧化钴: 是一种强着色剂,在施釉中用量只要加入0.52的量可以产生不同深浅的蓝色。氧化铬: 在1040C1165C的烧成中,以25用量在无铅或很少用铅的釉中会产生绿色,在870C左右的低温烧成中有含铅量高的釉里会产生亮红色,釉中有氧化锡的情况下还会生成粉红、深绿、茶色等。氧化铝: 氧化铝(Al2O3, Alumin
15、a)釉式中Al2O3成分,一般取之长石或高岭土。通常,外加入氧化铝单种原料,是为了特殊物性要求,如耐磨、高温、增大熔融粘度等。氧化铝可以从铝礬土制成Al2O3,由于晶格松散,堆积密度小,比重也较小,约3.423.62。在9501500下会转变为十分安定的- Al2O3。- Al2O3又名金刚玉(Corundum)是氧化铝各晶形中最稳定者,具有高熔点(2040)、高硬度(莫氏9)、高比重(3.924.0)的特性。主要作用,具有调节釉的融熔温度,加强坯釉的结合度并增加釉的高温粘度作用。如果施釉中用量过多容易产生开裂、秃釉、堆釉及釉面多孔现象。氧化硅: 釉的基本成分,常用的二氧化硅是石英,在釉中起到
16、增高融熔温度,加大融熔温度范围,减少釉的流动性,增大釉的高温粘度,降低热膨胀系数,增大釉面硬度的作用。氧化硼: 低温釉和陶瓷颜料的主要原料。硼酸和硼砂都是溶于水的,因此,使用前最好作熔块釉后使用。硼砂: 硼砂是水溶性硼酸盐,用於釉药时最好先制成熔块(Frit)再使用。硼砂加热到60脱水成五水硼砂,90变为二水硼砂,130变为一水硼砂,350460失去全部结晶水成无水硼砂。热至741熔化成透明玻璃状物。熔融状之硼砂易熔解各重金属氧化物,与氧化铜反应呈蓝色,与氧化鉻呈绿色,与氧化锰呈紫色,与氧化铁呈棕色。因为硼砂助熔与助发色效果很好,硼砂成为釉药主要原料之一。 硼砂(Borax)(Na20B203
17、10H2O)硼酸: 使用硼砂会导入氧化钠,如欲降低釉中之钠成分,可以改用不含钠之硼酸。硼酸(H3BO3)100 160 300 450H3B03 HB02 H2B4O7 B203 硼玻璃硼酸 偏硼酸 焦硼酸 硼酐硬硼酸钙: 这是一种天然含结晶水矿物,不溶放水。硬硼酸钙会使乳白釉微带蓝色。与铅合用时,烧火范围广,釉面也较平滑有光泽。硬硼酸钙(Colemanite,2CaO3B2035H20)氧化镁: 在高温中能增大釉的融熔温度范围,在还焰烧成时能使釉的白度有所增加并能起到防止釉面龟裂作用。艺术釉中的钙也取自石灰石、骨灰等。氧化镁成分取自化石、白云石等。氧化铅: 氧化铅(Pb3O4,Lead Ox
18、ide)常见氧化铅有红丹(Pb3O4),密佗僧(PbO)以及二氧化铅(PbO2)。陶釉最常用红丹为原料,其结构如下:Pb3O4在500左右,曾分解出O2成为PbO。如果我们以密佗僧为原料,当釉要烧成时,窑炉氧气不够的还原气氛下,很容易还原成灰、黑色的金属铅。2PbO+C2Pb+CO2釉料中最常用的助熔剂,是低温釉的主要原料。因铅有毒性不宜用于玩具、餐具、日用瓷器上。氧化钙: 在氧化硅含量较高的釉中能降低在融熔时的粘度,增加釉的流动性和光泽度,增强坯釉结合力,防止秃釉现象的发生。一氧化锰: 釉中使用量在310,会生成深浅不同的紫色和褐色等。二氧化锡: 是一种良好的乳浊剂,如果不加色料,在釉中加入
19、10就会生成不透明白色,如果加入其它色料会产生不透明的其他色釉,主要用在花釉和乳浊釉的制作。二氧化锆: 是一种较好的乳浊剂,在釉中加入1020是可产生白色不透明釉。氧化锌: 氧化锌(ZnO3,Zinc Oxide)氧化锌可以从金属锌直接加热氧化而得。是一种白色粉末状,分子量81.4,比重5.6。在釉中,氧化锌有助熔,降膨胀,防止坼裂,增加光泽和白度,加宽烧成温度范围,防止蛋壳面等优点。ZnO取代一部分CaO时,可防止铅的挥发作用,因为CaO太多时会抢SiO2而留下易挥发的PbO煅烧(Calcined)氧化锌密度大,釉浆流动性佳,使釉的烧前收缩减少,可防止缩釉。氧化锑: 氧化锑(Sb2O3,An
20、timony Oxide)釉药原料可以使用氧化锑或锑酸钠(NaSbO3)作为珐琅釉之乳白剂。在高温氧化气氛下,几乎都氧化成无毒性的Sb2O5. 珐琅底釉可以用氧化锑取代钴、镍,制成白色的底釉(Ground Coat Frits)。氧化锑与氧化铅可合成黄色锑酸铅色料,亦即尼泊尔黄(Naples Yellow )。氧化铈: 氧化铈(CeO2)在釉药内,作为乳浊剂,但因价格高固不常用。氧化镨(Pr6O11)用于色釉料,可得鲜亮深黄色之镨黄。氧化钕(Nd2O3)加入釉中,可得紫色,阳光下泛红紫色,日光灯下紫色会带蓝色调,在钨丝灯光下紫色会带粉红色。氧化镧(La2O3)用于低扩散、高折光指数光学玻璃光纤
21、中。氧化钇(Y2O3)引入Sialon陶瓷,其常温抗折强度高达1300兆帕。氧化钛:(TiO2, Titanium 0xide)氧化钛取天然矿物“钛铁矿”(FeTiO2),以硫酸水解法制成TiO(OH)2胶体,再煅烧而得,俗名钛白粉。市售有“R”型(金红石,Rutile)及“A”型(锐钛矿,Anatase)二种。氧化钛折射率高,是珐琅釉原料中最主要之乳白剂。锐钛矿型在900以上会转变为黄色安定、不可逆之金红石型,因为陶瓷釉烧成温度多在1000以上,所以较少使用氧化钛为乳白剂。珐琅釉的烧成温度多在850以下,所以“钛白釉”是珐琅白釉中,使用最多、效果最佳的釉药。二氧化钛: 是制作颜色釉和结晶釉的
22、主要原料,用量在510时会生成无光釉并还会生成结晶粒。也是良好的乳浊剂。二氧化钛是陶瓷白釉中最有害的杂质。孔雀绿: 含氧化铜的石灰釉,在还原气氛中呈红色,在氧化气氛中则呈绿色。我国传统的绿釉和绿彩都是以铜作着色剂,属于铜绿釉。我国在汉代就已用铜作着色剂烧铅绿釉,宋时瓷器上的绿釉已较普遍。但是,在明代孔雀绿烧成熟以前,所有的绿釉都呈深暗青绿色,没有达到亮翠的程度。所以,成功的绿釉都是明清时期的产品。如高温绿釉中的郎窑绿,苹果绿,低温绿釉中的孔雀绿、瓜皮绿和秋葵绿等等。松石绿: 松石绿又叫秋葵绿,是清雍正时期创烧的绿釉新品种。现代配方系用硫酸钡、碳酸钙、硼酸等配制而成。其呈色为淡黄色中微微发绿,与
23、绿松石色泽相似,故名“松石绿”。鳝鱼黄: 鳝鱼黄为结晶釉的一种。配釉时用长石少许,并加少量的镁,经1300摄氏度左右的高温氧化焰烧成。釉色黄润,带黑色或黑褐色斑点,象鳝鱼的皮色,故名“鳝鱼黄”。明代就有鳝鱼黄的名称,陶雅说“鳝鱼皮以成化仿宋者为上”,说明宋已有之。清代前期的官窑也有意仿造,康熙时藏窑有蛇皮绿、鳝鱼黄等品种。天蓝 : 天蓝是高温颜色釉。它是从天青演变而来,创烧于康熙时。釉色浅而发蓝,莹洁淡雅,象蔚蓝的天空,故名“天蓝”。其含钴量在2%以下, 釉里的铜、铁、钛等金属元素均起呈色剂的作用;呈色稳定,幽倩美观,可与豇豆红媲美。孔雀蓝: 一般蓝釉是高温烧成,所以釉面不易脱落。孔雀蓝釉则常
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