陶瓷工艺学 刘谦 讲师 Tel: 13892890759.

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1 陶瓷工艺学 刘谦 讲师 Tel:

2 目录 绪论 第一章 原料 第二章 坯料 第三章 釉料 第四章 成型 第五章 陶瓷的装饰 第六章 烧成与窑具

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4 釉里红斗彩 （松下问童子）

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7 古彩《人长寿》

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9 绪 论 陶瓷的概念 陶瓷的发展史 复习题

10 陶瓷的概念 一、陶瓷的概念 陶瓷是用泥类或石类作原料,经粉碎后和水混合成可塑性很好的泥团,再用这种泥团做成器物后,经高温煅烧的产品. 传统陶瓷概念(conventional ceramic)：指以粘土为主要原料与其他矿物原料经粉碎，混练，成型，烧成等工艺过程制成的各种制品。 现代陶瓷(fine ceramic)：指用生产陶瓷的方法制造的无机非金属固体材料和制品的统称。

11 ⒈传统陶瓷与现代陶瓷的区别： 　　① 、用料不同：特陶很少使用粘土，大多特陶不用粘土。 而是使用经过加工的不同纯度的化工原料或合成矿物原料。 　　②、特陶具有普通陶瓷不具备的“功能转换性”。 　　③、特陶具有较高的性能指标。如：机械强度，热稳定性， 电性能。 　　④、新工艺。 　　共性：均属无机非金属材料。单晶，晶须。 ⒉陶与瓷的区别:

12 表1—1

13 陶 和 瓷 的 概 念 陶瓷的发展史也是由陶到瓷，以及陶器本身日臻 陶和瓷一般来说是以吸水率为标准来划分的，即 以制品的致密度来划分。
陶器致密度低，吸水率大，断面气孔多，无光泽， 敲击声混浊。 瓷器致密度高，吸水率小，断面呈贝壳状光泽， 敲击声清脆韵长。 陶瓷的发展史也是由陶到瓷，以及陶器本身日臻 完善的过程。我国陶瓷的发展经历了四个时期。

14 我 国 陶 瓷 发 展 史 陶瓷的发展史，同时也是一部人类文明的 发展史。我国陶瓷有着悠久的历史，在我国的
　　陶瓷的发展史，同时也是一部人类文明的 发展史。我国陶瓷有着悠久的历史，在我国的 文化和工艺的发展史上都有着重要的地位。

15 　我国陶瓷的发展经历了四 个时期，包括三个大的飞跃。

16 无釉陶器时期 釉陶的出现为第一大飞跃 原始瓷器时期 不透明釉到透明釉为第二大飞跃 透明釉时期 不透明胎到半透明为第三大飞跃 半透明胎时期

17 一. 无釉陶器时期 （新石器时期 ---- 殷商 ）
1. 我国最早的陶器：公元前8000年，江西万年仙人洞 出土的泥质陶，夹砂陶，夹炭陶。 这些陶器大部分为灰，红色。含Fe,Mn 等天然矿物， 起装饰作用，其烧成温度为800 c~1000 c。 2. 新石器时代晚期：彩陶，黑陶 彩陶代表“仰韶文化”，也称“彩陶文化”。最初 在河南渑池仰韶村发现的。“仰韶文化”出土的陶器的 特点：器型端正，胎体厚薄均匀，色彩大部分为灰红色， 有灰，黑，或紫色花纹。均为手工制品。

18 最初在山东历城龙山镇城子崖发现的，黑陶器型的 特点：器型端正，器壁薄而均匀。最精致的“蛋壳 瓷”。采用轮制技术，渗碳形成黑色。烧成温度为
黑陶代表 “龙山文化”，也称“黑陶文化”。 最初在山东历城龙山镇城子崖发现的，黑陶器型的 特点：器型端正，器壁薄而均匀。最精致的“蛋壳 瓷”。采用轮制技术，渗碳形成黑色。烧成温度为 1000 c 。 考古学按遗址的陶器的某些特征命名的“仰韶文 化”，也称“彩陶文化”。 “龙山文化”，也称 “黑陶文化”。 “龙山文化”高于 “彩陶文化”。 “龙山文化”分布很广，时间大概在夏，夏崇尚黑 色。

19 跃”。是制陶技术上的重大成就，为从陶到瓷创造了
3. 殷商时代 开始出现白陶，烧成温度1180 c 。殷商晚期的 白陶中有极少量的釉陶出现。 釉陶的出现，是陶瓷发展史上的“第一次飞 跃”。是制陶技术上的重大成就，为从陶到瓷创造了 必要条件。陶瓷的发展进入第二时期。

20 二. 原始瓷时期 （ 殷商 ----东汉 ） 原始瓷时期除生产无釉陶外，还有大量的釉陶 出现，其特点为不透明釉配不透明胎，釉为石灰釉。
二. 原始瓷时期 （ 殷商 ----东汉 ） 原始瓷时期除生产无釉陶外，还有大量的釉陶 出现，其特点为不透明釉配不透明胎，釉为石灰釉。 高温烧成，使用含铁原料，出现了南北两大派系。 北方釉陶：高岭土坯配含铁的高钙石灰釉，钙含量 在15%—20%。 釉层特点：釉层薄0.01mm，颜色发黄， 不透明（含铅），光泽差。 南方釉陶：高岭土坯（着色坯）配含铁的高钙石灰釉 釉层特点：釉层薄，为灰青色，不透明， 光泽差。

21 釉的形成： 在这个时期 窑有了进一步发展，出现了馒头窑（马 蹄窑）烧成温度达到1100°c ，
（1）海水（NaCl,CaCl）中浸泡后再烧，则在表面形成一层釉。(古埃及的说法） （2）中国古代烧陶用柴，灰分中含 Ca ,K 等，结于陶表面，在温度升高时，可形成一层釉。

22 商周以后，烧成温度达到1200°C左右， Ca含量到15%，其中2%Fe，则充分具备了成 釉的条件， 此时的釉可断定为人为的施釉,开 始使用石灰石， 草木灰，瓷石， 粘土。古代 艺术瓷釉 的主要成分为草木灰 （草木灰，柴 灰 ），此时瓷胎吸水率7%，称为原始瓷。此 时代一直延续到汉代。

23 陶器的发展 在这个时期陶器应用的最大发展是把陶器的应 用扩大到建筑方面。 从周代开始砖瓦成为建筑中的重要材料。尤其
到秦代，大量砖瓦修建长城和阿房宫，说明建筑材 料已大量使用。 在这个时期，陶器发展的代表是秦始皇兵马俑。

24 三、透明釉时期（东汉—宋金） 釉是陶瓷发展史上的第二大飞跃。 瓷器出现的条件（透明釉出现的条件） 在这个时期，出现了真正意义上的瓷器，其特
点是，透明釉配不透明胎 ， 由不透明釉到透明 釉是陶瓷发展史上的第二大飞跃。 瓷器出现的条件（透明釉出现的条件） （1）馒头窑的温度可达1300°C ，是瓷器出现的一个条件。 （2）开始使用经淘洗的瓷石。瓷石的成分为伊利石， 石英，长石的混合物，瓷石使用是可直接成瓷为第二个条件。

25 “瓷”的最初文字记载 西汉邹阳«酒赋»里始见瓷字。 晋人吕忱“瓷，白瓶长颈”—— «字林» 晋人潘岳“似缥瓷以酌酃”—— «笙赋» 随着釉陶技术的发展，到汉魏时期，釉层厚度从 0.01mm增长到0.1mm，釉面“晶莹明澈，光润如 玉。”人们意识到无法再与“陶”相混，于是创 造了“瓷”与釉陶相区别。

26 瓷器出现的标志 在魏晋时期大规模瓷器出现，其中以三国东吴 孙权时的“青瓷羊”为真正的钙釉，是世界公 认的真正“瓷”的开始。
“钙釉” 以瓷石和草木灰来制釉，此时称为青瓷。 Ca 含量18%，K+Na ‹ 5% ，Fe ‹ 2%， 吸水率‹ 8%

27 三国两晋时期制瓷有进一步的发展。

28 各时期“瓷”的发展特点 南北瓷的分道 唐代开始出现“窑”字 自魏晋以后开始出现南北分道 南方：青釉瓷，还原焰。以越窑为代表
北方：白釉瓷，氧化焰。以邢窑为代表 唐代开始出现“窑”字 从唐代开始，“窑”开始出现，即代表了 热工设备又代表了陶瓷制品。

29 唐代的越窑和邢窑是南北各窑的代表窑。陆羽比较两窑的
特点：邢瓷类银，越瓷类玉；邢瓷类雪，越瓷类冰。又有 邢不如越之说。陆羽按瓷色与茶色是否相配来定各窑的优 劣，说邢瓷白盛茶显红色。越瓷青盛茶显绿，因而断定邢 不如越。（断瓷应按质量而不是瓷色，这只是饮茶人的偏 见。） 唐三彩也是名瓷的一种。所谓三彩，就是在白底胎上用铅 黄，绿，青等色画成花纹，烧制成瓷。 越窑以青瓷著名，到五代，制作更精美，以秘色瓷为精品， 所谓秘色瓷就是青蓝色。另外闽，蜀等地也有秘色瓷。

30 从五代到宋金 此时期是陶瓷发展的鼎盛时期，继承了唐代 的传统，南北各地窑业得到极大发展，其中最有 名的是宋五大名窑。
宋五大名窑：官、越、定、钧、汝。 另一说法：柴（钧）、汝、官、哥、定。 此外，还有耀州窑，吉州窑，磁州窑等，建窑等。

31 各窑代表产品的特点 官窑：北宋在河南开封，南宋在浙江临安（杭州） 主要为青釉瓷。 越窑：在浙江余姚，秘色瓷（青瓷）。 定窑：北定，河北曲阳，定州。南定，江西景德镇 白釉瓷 钧窑：河南禹县。钧红（铜红）釉，窑变花釉，其 特点，颜色不一，变化多，有千钧万变之说。 汝窑：河南临汝。青釉。属乳浊釉，无裂纹。色泽 莹润如脂。

32 耀州窑：青瓷，与汝窑产品相似。 吉州窑：釉色品种多，有青釉，绿釉，黑釉，白釉。 其中油滴，兔毫，玳瑁，鹧鸪斑，木叶，剪 纸等。 建 窑：黑釉瓷，又有银色白波纹，有兔毫，油滴， 玳瑁等。属铁系花釉。 柴窑：记载中窑址在河南开封，郑州与钧窑为同一系 列，为周世宗柴荣所设，产品青如天，明如镜， 薄如纸，声如磬，滋润细腻，有细纹，技艺精绝，当 时为各窑之首。窑官请瓷器式，“雨过天青云破处， 这般颜色做将来”。雨过天青即为秘色。 哥窑：与弟窑同属于龙泉窑系，继承越窑传统，制 造青瓷。

33 瓷器特点：透明釉配不透明胎，实际属于炻器范围，
这时期陶瓷发展特点：重釉不重胎。

34 四、半透明胎配透明釉（宋—清） 大飞跃。 １、景德镇附近的湖田窑，湘湖窑。在北宋时，用 瓷石＋高岭土＋石英构成胎体，形成半透明胎。
　　１、景德镇附近的湖田窑，湘湖窑。在北宋时，用 瓷石＋高岭土＋石英构成胎体，形成半透明胎。 　　不透明胎到半透明胎是陶瓷发展史上的第三 大飞跃。 　　２、元代出现：釉上彩（单，双），釉下青花，釉 下釉里红，铜红。 　　３、明代，景德镇成为制瓷中心。 　　４、清代　　　　釉上粉彩，釉下五彩。

35 作业： 1、陶瓷的概念？ 2、传统陶瓷和特陶的相同和不同之处？ 3、陶瓷的分类依据？陶瓷的分类？ 4、陶瓷发展史的四个阶段和三大飞跃？ 5、宋代五大名窑及其代表产品？

36 第一章 原料 第一节 原料的分类 第二节 石英原料 第三节 熔剂性原料 第四节 粘土原料 第五章 其它原料

37 原料 ： 硅酸盐矿物(metasilicate mineral )
第一节 原料的分类 概述 原料的分类 原料与制品的关系 1、概述 陶瓷制品所用原料多为天然矿物原料，而非化工 原料。陶瓷制品的性质不仅与工艺过程有关，而且与 原料的种类有关。所以陶瓷生产中原料是至关重要的。 原料 ： 硅酸盐矿物(metasilicate mineral )

38 2、原料的分类 3、原料和制品的关系 据工艺特性分：可塑性原料，非可塑性原料（瘠性料）， 熔剂性原料
据用途分：坯用原料，釉用原料，色料和彩料。 据矿物组成分：粘土原料，硅质原料，长石原料，钙质原料， 镁质原料。 据原料的获得方式分：矿物原料，化工原料 3、原料和制品的关系 制品的性能由结构决定，结构由原料的种类和工艺决定。

39 综合：常用的分类方法，按工艺特性分： 可塑性的粘土原料；非可塑性的石英原料（瘠性原料）； 熔剂性原料（长石）。另：釉料常用的特殊熔剂原料， 其包括化工原料。陶瓷工业中的辅助原料，主要为石膏 和耐火材料，各种助磨剂，助滤剂，解凝剂，增塑剂， 增强剂。

40 ①、粘性要好，为了成型方便，所以要用粘性原料． ②、强度要好，为了使用方便，所以要用瘠性原料，增加坯体强度．
４ 、从陶瓷的性质提出对原料的要求 ①、粘性要好，为了成型方便，所以要用粘性原料． ②、强度要好，为了使用方便，所以要用瘠性原料，增加坯体强度． ③ 、收缩变形要小，为了产品规格一致，所以要用瘠性原料． ④ 、耐酸耐碱，化学稳定性要好，为了防止腐蚀，所以要用中性原料． ⑤ 、透明度要好，因为瓷器是半透明体，所以要用熔剂，降低烧成温度． ⑥ 、颜色要纯正，为了产品美观，所以原料要纯净．

41 第二节 瘠性原料（石英原料） 1、石英原料的种类 2、石英原料的性质 3、瓷胎中的石英变体 4、石英的作用 5、石英的质量控制 6、复习题

42 1、石英原料的种类 1、脉石英 致密结晶态，火成岩。 外观特点：纯白，半透明，呈油脂光泽 断口呈贝壳状。 SiO2>99%
1、脉石英 致密结晶态，火成岩。 外观特点：纯白，半透明，呈油脂光泽 断口呈贝壳状。 SiO2>99% 生产日用细瓷、釉料的良好原料。

43 2、砂岩 碎屑沉积岩，石英颗粒由胶结物结合，据胶结物不同分为：石灰质砂岩，粘土质砂岩，石膏质砂岩，云母 质砂岩，硅质砂岩。 陶瓷中仅用的：硅质砂岩。SiO2 90%— 95%

44 3、石英岩 硅质砂岩经变质作用，石英颗粒再结晶形 成的岩石。 外观特点：灰白色，光泽鲜明，断面致密， 强度大，硬度高。 SiO2>97%。 加热晶型转变困难。 用于制作一般陶瓷，质量好的可做细瓷。

45 4、燧石 隐晶质SiO2，SiO2 液经化学沉积在岩石夹 层中，硬度高，陶瓷工业做研磨用。可做球蘑 机内衬，研磨体球石用。SiO2>98% 5、石英砂 花岗岩，伟晶岩风化的产物，做陶瓷原料 可简化工艺，但杂质多，成分变化波动较大。 河床砂用于墙地砖，大缸大生产，可减小 其变形。

46 6、硅藻土 溶于水的部分二氧化硅,被微细的硅藻类水 生物吸取,沉淀演变而成为含水的非晶质二氧化 硅，具有多孔隙。可做绝热材料，多孔陶瓷等。 除上述六种外，还有一种天然的粉状石英， 直径在0.02微米， 似白土，不 需粉碎可直接使 用，用于生产 SiC, 细瓷，釉料。 湖南醴陵。纯度在98%以上。是一种优质 原料。

47 2、石英的性质 2、1、物理性质 （ 1）外观特性：石英的外观视其种类不同而异，大多 呈乳白色，有的呈灰白色，半透明状态，断面具有玻璃
光泽或脂肪光泽。 （ 2）莫氏硬度为7。 （ 3）密度：石英晶型不同密度不同，变动范围2.22—2.65。 （4）化学稳定性：具有强耐酸侵蚀力，除HF 与碱作用，生成可溶性硅酸盐。 与碱金属氧化物作用生成硅酸盐与玻璃态物质。 （5）熔融温度范围：1400C—1770C，由SiO2的形态和杂 质含量决定。

48 2、2多晶转变的特性 石英有七种结晶态和一种玻璃态。 １、石英晶型的相互转化： —石英 —鳞石英 —方石英 熔融态石英
—石英　 —鳞石英 —方石英 熔融态石英 —鳞石英 石英玻璃 —石英 —鳞石英 —方石英

49 （1）高温型的缓慢转变（横向转变，又称一级转变）
2、石英晶型转变的特点 （1）高温型的缓慢转变（横向转变，又称一级转变） 转变由表及里缓慢进行，体积变化大，构型转变（涉及到 键的破裂和重组为重建型转变）。 （2）低温型的快速转变（纵向转变，又称二级转变） 转变表里瞬间同时进行，体积变化小，位移型转变（键之 间的角度稍做变动为位移型转变），可逆。 自然界中石英大部分以—石英存在，很少以鳞石英或方石 英的介稳状态存在。 （3）石英多晶转变的体积效应： 一级转变的体积变化大，但由于其转化速度小，体积效应小 且在高温下有液相存在，对坯体影响不大。 二级转变的体积变化小，但转化速度大，瞬间完成，体积效 应大无液相对坯体影响大，必须严格控制。

50 结论： 石英体积变化的比较 0—1000ºC 石英最大 0—200 ºC 鳞石英最大 0—300 ºC 方石英最大 说明在不同的温度范围内，石英晶型转换过程中体积变化不同。

51 3、瓷胎中的石英变体 以标准硬瓷为例： 石英 20%—30% 粘土 50%—60% 烧成温度 长石 10%—30% C—1400 C 相组成： 玻璃相 40%—60% 莫来石 10%—30% 残余石英 8%—12% 气孔0.5% 有些含6%—10%的方石英（石英总量达15%—20%）

52 1470℃ 半安定方石英 —方石英 1050 ℃开始， 1200—1300 ℃强烈 700—900 ℃开始， 1200—1470 ℃明显
石英实际转化示意图 1470℃ 半安定方石英 —方石英 1050 ℃开始， 1200—1300 ℃强烈 700—900 ℃开始， 1200—1470 ℃明显  石 英 　石　英 无矿化剂 干转化 有矿化剂 湿转化 半安定方石英 —鳞石英 1200—1400°C明显

53 舒尔兹«陶瓷物理与化学原理» 在普通的陶瓷里，石英的熔化速度（入玻璃相的速度） 远比石英晶型转化的速度高，所以，只能看到石英熔化而
不见转化。 1130ºC开始，熔化进入玻璃体， 1200 ºC ，12%进入玻璃体， 1300 ºC ，40%进入玻璃体 1400 ºC ，60%进入玻璃体 普通陶瓷若1400—1450 ºC烧成，坯体中加入25%石英， 实际测得残留石英8%，与1400 ºC时，60%进入玻璃相吻合。

54 １、烧成前石英为瘠性料，调节泥料的可塑性，降低坯
４ 、石英的作用： 　　１、烧成前石英为瘠性料，调节泥料的可塑性，降低坯 体的干燥收缩，缩短干燥时间，防止坯体变形。 　　２、烧成时，石英的加热膨胀可部分抵消坯体的收缩。当 玻璃质大量出现时，石英部分溶解于液相，增加熔体的粘度， 未溶解的石英颗粒构成坯体的骨架，防止坯体软化变形。 　　３、石英可提高坯体的机械强度，透光度，白度（高石英 配方中，石英料中含Fe量低时）。 　　４、釉料中，玻璃质的主要成分。 　　　　　　　　提高釉料的机械强度，硬度，耐磨性，耐化 　　　　　　　　学侵蚀性。 　　　　　　　　提高釉料的熔融温度与粘度。

55 5 、石英的质量控制 （1）控制 SiO2含量，保证其纯度在85%— 90%。 因产品的要求不同而定。细瓷，釉料，高压电瓷
大于 98%； 墙地砖要求低些。 （2）控制 Fe2O3 + TiO2 含量 高档白瓷 ，白度 大于75  ， Fe2O3  0.3% 高压电瓷， Fe2O3 + TiO2  0.6% Fe2O3  0.3%（ Fe2O3高温分解，有气体产生，留下 气孔，高压下易被击穿。） 其它炻器，卫生瓷据白度而定。

56 作业： 1、常见的石英的类型？ 2、石英的外观特征？ 3、石英的作用？

57 第三节 熔剂性原料 熔剂性原料：小于1400C烧成温度范围内，某一原 料本身产生熔体，或与其它原料共熔形成熔体，由于熔
第三节 熔剂性原料 定义： 熔剂性原料：小于1400C烧成温度范围内，某一原 料本身产生熔体，或与其它原料共熔形成熔体，由于熔 体的产生使产品在低温下烧成,具有这一特性的原料叫熔剂性原料。 据产生熔体的方式不同可分为： 自熔性熔剂：在烧成温度下，原料本身自动产生熔 体，形成液相。如：长石 共熔性熔剂：在烧成温度下，不能形成液相，而与其它原料共熔形成熔体。如：骨灰 骨灰：1700 C 骨灰+ 石英：1240 C

58 1、长石类熔剂 1、1 长石类熔剂 长石(feldspar)：架状硅酸盐结构（成分：不含水的碱金属与 碱土金属的铝硅酸盐）据结构特点分为：
1、1 长石类熔剂 长石(feldspar)：架状硅酸盐结构（成分：不含水的碱金属与 碱土金属的铝硅酸盐）据结构特点分为： 钾长石 KAS 熔点1150 C 不一致熔融 钠长石NaAS6 熔点 1100 C 一致熔融 钙长石CaAS2 熔点1550 C 一致熔融 前三种含量多。 钡长石 BaAS2 熔点 1715 C 一致熔融 陶瓷厂几乎不用。 自然界中，纯的长石较少，共生矿物有：石英，云母，霞 石，角闪石。其中云母，角闪石为有害杂质。含石英，霞石的可 考虑做原料使用。

59 1、2 各种长石间的关系 几种基本类型的长石，由于其结构关系，彼此可混合 形成固熔体。 钾长石+ 钠长石 钾长石和钠长石常以固熔体存在
钾长石和 钠长石高温互溶，低温分离。据含量不同， 晶体折射不同。钾钠长石的固熔体，钠长石含量少时形成 晶斑；含量多时，形成条纹。 钾钠长石中： 钠长石含量 % 透长石 钠长石含量 % 正长石 钠长石含量 % 微斜长石

60 指以钾长石为主的的钾钠长石。所谓的钠长石指 以钠 长石为主的钾钠长石。
钠长石 + 钙长石 钠长石和钙长石高温下任意比互溶，低温下也不分离。 钠长石和钙长石中： 钠长石  90% 钠长石 钙长石  90% 钙长石 其余称斜长石。 实际生产中，常用的为钾钠长石。所谓的钾长石 指以钾长石为主的的钾钠长石。所谓的钠长石指 以钠 长石为主的钾钠长石。

61 在实际应用时，钾长石中可引入少量钙长石，可 降低钾长石的熔融温度（1150C 1050 C ），所以
钾长石和钙长石 钾长石和钙长石的固溶性差，小于10%，在任何 温度下几乎不互溶。 在实际应用时，钾长石中可引入少量钙长石，可 降低钾长石的熔融温度（1150C 1050 C ），所以 调整配方时，钾长石中加入少量钙长石，利于降低烧 成温度，尤其对于釉，利于釉的熔化和铺展。

62 1、3、长石原料的性质 1、3、1、物理性质 钾钠长石：（含钾长石较多的） 外观：颜色为肉红色，粉红，个别的为白，灰，浅黄。
密度 — 2.59 硬度 6 — 6.5 断口呈玻璃光泽，解理清楚。 钠钙长石 外观：颜色一般为白色，灰白色。 其它物理性质与钾钠长石相似。

63 1、3、2、熔融特性 长石在坯料和釉料中做为主要成分，起熔剂的作用。 为使坯体既易烧结，又不变形，则希望长石有较低
的熔化温度，较宽的熔化温度范围。 为使釉料在坯料烧结温度下成熟，要求釉料具有较 高的始熔温度，较宽的熔融温度范围。 这就要求在烧成过程中，长石既具有良好的熔剂作 用（即较高的溶解其它物质的能力），又使熔融液相具 有较高粘度（坯体不易变形坍塌；釉料不易流釉）。

64 1、3、2、1、熔点与熔化温度范围 作为纯的钾钠钙长石有固定的熔点，但实际上常是几种 长石的互溶物，加之一些杂质在内，使之无固定熔点，只有 一个熔化温度范围： 钾长石 1130C — 1450C T=320 C 钠长石 1120C — 1250C T= 130C 钙长石 1250C — 1550C T=300 C 从以上可以看出： 钾长石的始熔温度不是太高，且其熔融温度范围宽，这 与钾长石熔融反应有关。 KAS6  KAS4（白榴石）+2SiO2

65 钾钙长石互溶性差，但在应用时，在钾长石中引入少量
钙长石，熔化温度从1150°C  °C 。 一般，K— Al —Si 系统最低共熔点温度 980 °C左右， 所以在调整配方时钾长石加入一定量的钙长石，利于温度降 低，尤其对于釉，利于釉的熔化，铺展。 1、3、2、2、长石原料的高温粘度与高温粘度系数 粘度系数：粘度随温度的变化率。 长石 随温度升高粘度下降。 要求：长石的高温粘度大，高温粘度系数小。 高温粘度越大，不易变形；高温粘度系数越小，熔融温度 范围越宽。 钾长石粘度 › 钠长石粘度 › 钙长石粘度 钾长石 高温粘度系数 钠长石高温粘度系数钙长石高温粘 度系数

66 1、3、2、3 粘度的测定方法 落球法：落球粘度计 斜槽法：据流动性判断粘度 拉丝法：据拉丝的长度和细度判断粘度 转筒法：筒在液体中旋转，测其扭矩 1、3、3 长石的溶解性 钠长石对石英粘土的溶解能力最大 烧成温度越高，溶解能力越强。 1、3、4 熔体的析晶能力 冷却过程中，只有钙长石可能重新析晶，可用来做乳浊釉，无光釉。 钙长石内部有微晶析出，细小晶粒产生反射、折射使制品表面呈半透明，有玉石质感。古瓷多为钙釉。其半透性强，强度大。

67 1、4 陶瓷工业对长石质量要求 1、3、5 Tg转化温度（820 °C — 920 °C ）
1、4、1 高温粘度和高温粘度系数要求 一般要求高温粘度大，高温粘度系数小。 但对于快速烧成的，则高温粘度不应太大，高温粘度系数不宜太小。所以常用钠长石达到低温快烧的目的。 （原因：为满足快烧的工艺，使液相量在短时间内增加很 快，所以要求在满足不变形的情况下，高温粘度尽可能小， 使产生足够的液相，以达到快烧的目的。） 细瓷要求高温粘度尽可能大，因其玻璃相在60%左右，只有高温粘度尽可能大，高温下制品才不变形。

68 1、4、2 组成的要求 1、4、2、1 化学组成 国标规定： 一级长石可做高级细瓷的坯釉。二级长石可做普通白瓷，不 可做釉。

69 注意： 1、控制钾钠的比例，要求K2O: Na2O = 4:1~21 日用瓷 3~4，小而薄的制品比值要大。
电瓷  3 大而厚的制品要小。 2、由于CaO MgO 能明显降低 K—Na 长石二元系统熔融温度 和高温粘度，对于精细白瓷CaO<1%，原因，钙长石高温体积 稳定性差，易变形，所以要严格控制CaO 的含量。 3、Fe2O3<0.5%可生产高档白瓷。 铁离子以二种形式存在：晶格内的铁；机械混合铁。 　　　　晶格内的铁，在硅酸盐玻璃中以四配位（[FeO4])存在， 呈黄色， 在磷酸盐玻璃中以六配位([FeO6])存在，无色。 机械混合铁，磁选可除。

70 １、４、２、２矿物组成的要求 　　坯料：对于云母含量高的长石坯料，要慎用，禁用。云 母不易研磨（片状结构，片层薄），且云母使坯体易炸裂。 　　釉料：熔块釉中，白云母影响不大，黑云母禁用。黑云 母高温时溶解为粘稠液体，且不与长石互溶，而以黑斑独自 存在，影响白度。 　　鉴定矿物纯度的方法：长石放如1260°C电炉中烧，看 是否有星斑，星斑，为夹杂矿物可除。如果发绿，为夹含铁 固溶物，不易除。发白，为较纯矿，质量好。 １、４、２、３物理性能的控制 　　熔点的控制，长石的熔化温度<1230 °C ，或熔化温度比 烧成温度低50 °C—100 °C ，保证起助熔作用，熔化温度范 围>30 °C—50 °C

71 １、５ 长石的作用 主要表现为：熔融和熔化其他物质的性质 最好在1000 °C以下煅烧长石，烧后呈半透明、乳白、淡黄色。
利于提高白度和半透明性。 １、５　长石的作用 　　主要表现为：熔融和熔化其他物质的性质 １、长石在高温下熔融，形成粘稠的玻璃体，是坯料中碱金属氧 化物的主要来源，能降低陶瓷坯体组分的熔化温度，利于成瓷和 降低烧成温度。 ２、熔融后的长石熔体能溶解部分高岭土分解产物和石英颗粒。 液相中Al２Ｏ３和SiＯ2互相作用，促进莫来石的形成和长大，提 高瓷体的机械强度和化学稳定性。 ３、长石熔体能填充在各结晶颗粒间，使坯体致密，减少空隙。 冷却后长石熔体，构成玻璃基质，增加透明度，提高机械性能， 电性能。

72 ４、在釉料中做熔剂。 ５、长石作为瘠性料，缩短坯体的干燥时间。减少坯体的 干燥收缩和变形。

73 作业： 1、比较钾长石和钠长石的熔融特性。 2、长石的作用

74 第四节 粘土原料 前言 粘土的工艺性能 粘土的加热性能

75 粘土：长石自然风化变成块状矿物。 主要成分：含水铝硅酸盐矿物。 矿物粒径多数小于2微米。 晶体结构：硅氧四面体组成的(Si2O5)n 层的和铝氧八面体组成的AlO(OH)2以顶 角联接的层状结构

76 1、前言 1、1 粘土的成因与分类 1、1、1 粘土的成因 风化和热液蚀变作用使长石变成以高岭石为主的矿物。
KAS6 + 2H2O Al2O3• 2SiO2 •H2O + K2O + 4SiO2 高岭土形成后主要是在机械力的作用下形成小块粘土 颗粒，搬迁。K2O等可溶性氧化物，远离产物。

77 1、1、2 粘土的分类 1、按成因分：原生粘土（一次粘土） 次生粘土（二次粘土） 两者区别： 化学组成 耐火度 成型性能 一次粘土 较纯 较高 塑性低 二次粘土 杂质含量高 较低 塑性高 2、按可塑性分： 高可塑性 中等可塑性 低可塑性 3、按耐火度分：耐火粘土（耐火度>1580 °C) 难熔粘土（耐火度1350—1580 °C ） 易熔粘土（耐火度<1350 °C ）

78 1、2 粘土的组成 矿物组成，颗粒组成，化学组成 1、2 、1 粘土矿物的类型 1、2、1、1 高岭石类 主要矿物：高岭石和多水高岭石
化学式：高岭石 Al2O3•2SiO2•2H2O 多水高岭石 Al2O3•2SiO2•2H2O•nH2O (n=2—4) 高岭石： 结构单元层 [SiO4] 四面体 [AlO6]—[AlO2(OH)4]铝氧和羟基八面体 单元内 共价键 层间 范德华力；八面体OH与四面体O以氢键结合 晶体构造 TO结构。 六角形片状结构，电中性。

79 多水高岭石(埃洛石）： 结构单元层间多层间水，使单元层间距加大，范德华力和 氢键变弱，所以，层间结合力小。 为弯曲卷状结果。原因，层间距增大，层间结合力降低。 1、2、1、2 蒙脱石 幻灯片 4 主要矿物 叶蜡石 ，蒙脱石（膨润土，观音土） 化学式：Al2O3•SiO2•nH2O（蒙脱石n>2，叶蜡石n=1） 结构单元层 [SiO4] 四面体 [AlO6]—[AlO2(OH)4]铝氧和羟基八面体 晶体结构：TOT结构。

80 蒙脱石 　　结构单元层TOT结构，即两层[SiO4] 四面体中夹一层 ［AlO2(OH)4］铝氧八面体 ，层内以共价键结合，层间范德华力。 层间力小于高岭石。范德华力结合力小，层间可形成良好的 解理面，层间易进入水分子或其它极性分子，引起C轴方向的 膨胀。晶格内[SiO4] 四面体内的S i 4+可被Al 3+ P 5+等置换。 [AlO2(OH)4]铝氧八面体 内的Al 3+ 可被Mg 2+ Fe 2+ Zn 2+ Li + 等置换。晶格内电价不平衡，可吸附Ca 2+ Na +等离子。据吸附 的离子不同，蒙脱石种类不同。 钙蒙脱石，钠蒙脱石。 蒙脱石晶粒呈不规则的细颗粒状，鳞片状，颗粒较小，结晶程 度差。蒙脱石易碎，分散度好，可塑性好，干燥强度大，干燥收 缩大。杂质含量大，烧结温度低，烧后色泽深。坯料配方中用 量〈5%。釉料中少量使用作为悬浮剂。

81 　　蒙脱石显著的特点是能吸收大量的水，体积膨胀。如：
以蒙脱石为主的膨润土其吸水后体积可膨胀２０—３０倍。 这就是膨润土的名称的由来。 叶蜡石 叶蜡石与蒙脱石结构相似，属热液型粘土。但无可塑性。 原因：TOT三层结构中的四面体中的硅和八面体中的铝未被置 换，层间不易吸附水分子和吸附阳离子，所以，其杂质含量少， 可塑性低。但由于各晶层间结合力弱，易沿晶层滑动解理。所 以硬度低。 　　叶蜡石无层间水，杂质少，所以总收缩小，线胀系数小，适 于快速烧成。（因其在升温过程中脱水极为缓慢，不会对坯体造 成应力，可做对尺寸要求高的内外墙砖。）

82 1、2、3 粘土的化学组成 粘土矿物是多种矿物组成的，随各种粘土原料所含的矿物组 成不同，杂质含量不同，其化学组成变化很大。 一般粘土的化学组成指九项全分析数据： SiO2 ， Al2O3 ， Fe2O3 ，TiO，CaO，MgO，K2O ， Na2O， I L. 。 对于特殊原料， 还要测 MnO，P2O5，CO2，SO3等。 　　研究化学组成的意义： 　　１、化学组成可做为鉴定粘土矿物组成的参考。 　　如；当R2O， RO较多时，可初步判断为蒙脱石，伊利石类。 　　　　 SiO2 　 Al2O3 ＝２时，可能为高岭石或多水高岭石。 　　２、估计耐火度。据Al2O3 ， R2O， RO，量估计耐火度。 　　　课本３７页计算公式。 　　３、推测白度。据Fe2O3 ，TiO2　的含量推测白度。 　　４、估计成型性能。 SiO2 含量高，游离石英含量高，可塑 性低，但收缩小。 I L. 高则收缩大。

83 ５、推断粘土的膨胀性气泡 　　粘土中的CaO，MgO常以碳酸盐和硫酸盐的形式存在，若 含量高，则烧成过程中有CO2，SO3 等气体排除，易留下气孔。 如CaO，MgO含量高则补测CO2，SO3 的含量。 　　 Fe2O3 含量高，氧化气氛烧成时易产生气泡，原因： 　　 Fe2O3 　2FeO + O 3 Fe2O3 　2Fe3O4+O 　　氧化气氛时，1230°C—1270 °C前， Fe2O3稳定，随温度 的升高Fe2O3分解，放出气体，引起膨胀。

84 ３，粘土的工艺性能 ３、１ 可塑性 定义：粘土—水系统形成泥团，在外力作用下泥团发生变形，
３，粘土的工艺性能　 ３、１　可塑性 　　定义：粘土—水系统形成泥团，在外力作用下泥团发生变形， 形变过程中坯泥不开裂，外力解除后，能维持形变，不因自重和 振动再发生形变，这种现象称为可塑性。 ３、３、１表示方法： 　　可塑性指数 　　可塑性指标 　　塑限水分，液限水分 　　可塑性范围　　强　中　弱　非

85 ３、３、２可塑性的原因； 　　１、粘土—水系统界面的键力。指扩散层以内。 　　２、张紧膜理论。 　　３、静电作用 ３、３、４影响可塑性的因素 　　１、液相的类型 　　２、液相的加入量 　　３、温度。温度升高，可塑性降低。 　　４、矿物类型。由结构粒度决定。 　　蒙脱石>二次高岭石>伊利石> 一次高岭石 　　５、粒度分布及形状。 　　６、电解质 　　７、有机物

86 影响干燥强度的因素： 　　１、粘土的种类和数量。由粘土本身的性质决定。 　　２、粒径。越细，干燥强度越高。 　　３、气孔率。越小，干燥强度越高。 　　４、吸附阳离子种类。（静电作用强，强度高） 　　　　吸附的大于未吸附的 　　　　吸附高价的大于吸附低价的。

87 4、粘土的加热性能 粘土加热过程中发生一系列的物理和化学变化。 脱水、分解、析晶等较复杂的过程，是制品烧成的基 本理论。

88 ４、１　脱水阶段： 　　１、室温——200°C 　　主要指粘土的干燥阶段。 　　吸附水的排除，多水高岭石，蒙脱石，伊利石脱去层间水。 　　２、400——650 °C 　　脱去晶体结构水，此过程烧失最大。 　　化学变化AS2·2H2O —— AS2 （偏高岭）+2H2O 　　物理变化：体积收缩，失重，气孔率增大。 ４、２　分解阶段：（650——950 °C ） 　　化学变化：有机物氧化，碳酸盐分解。 　　物理变化：体积收缩大，气孔率增大，失重大。一般此过程 失重较大。　失重的大小取决于粘土矿物的纯度。 ４、３　析晶过程阶段（脱水后产物继续转化的阶段）： 　　１、925——1000 °C 　　开始有液相出现，伴有化学反应。

89 　　偏高岭石尖晶石化 　　２AS2  A2S3　(铝硅尖晶石)+2SiO2(无定型） 925°C 　　铝硅尖晶石结构较稳定。 　　物理变化：体积收缩，且收缩显著。 2、1050 °C —— 1300 °C 莫来石化阶段： 化学变化： 　　3A2S3　—— 2　[A3S2]　+SiO2（犬齿状方石英） 　1050 °C始　　转化中的莫来石，晶形不完整。 　　物理变化：体积收缩，但由于方石英的生成，收缩较小。 ３、1300 °C——1400 °C　　稳定阶段 　　 [A3S2] ——　 A3S2 　　形成莫来石块，为针状，粒状。 莫来石最终形成的阶段，且随温度的升高，液相量急剧增加， 液相填充颗粒空隙，坯体明显收缩，为烧结过程。

90 ４、大于1400 °C，莫来石，方石英，未完全转化的铝硅尖晶石
度基本保持不变。 气孔增加，坯体膨胀，整个坯体熔融。对于不同 的粘土，杂质的含量不同，其反应的温度不同，但其变化过程基本 相似。

91 T1：开始烧结温度。开始出现液相，气孔率明显下降，收缩急剧
　　增加。 T2：烧结温度，液相达到一定的数量，收缩达最大，气孔率降到 　　最低。 T3：软化温度，随温度升高，液相继续增加，开始变形，气孔率， 收缩率反常。 T T T3   　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  30　　9　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 10　 3  收缩率 气孔率 温度

92 　　烧成温度在　T2—T3　之间选择。

93 五，其它原料 1、碳酸盐类原料 含碱土金属的矿物原料做为熔剂使用。常见：含CaO，MgO 的碳酸盐矿物。 1、１、方解石和石灰石
　　方解石主要成分CaCO3。理论组成：CaO56%，CO244%。 特点： 1、三方晶系，晶体呈菱面体，有时呈粒状，板状。一般为白 色或无色。玻璃光泽，脆，硬度3，密度2.6—2.8。 2、850°C左右开始分解，放出CO2，950°C剧烈反应。 作用： 1、烧成前，瘠性料骨架作用，缩短生坯干燥时间，减少干燥 收缩。

94 ２、分解后，熔剂作用。在坯料中，与粘土和石英在较低温度
下反应，缩短烧成时间，提高透明度，使坯釉结合紧密。 　　３、釉料中，提高釉的折射率，从而使光泽度提高，改善透光 性。使用不当易乳浊（析晶），单独使用时，在用油或煤做燃料时 易引起阴黄，烟熏。 　　石灰石成分与方解石相似，纯度比方解石差。作用与方解石相 同。多为灰白色，黄色。 1、2、白云石 　　白云石为碳酸钙和碳酸镁的固熔体。化学式：CaCO3·MgCO3 理论化学组成：CaO 30.4%,MgO 21.9%,CO2 47.7%。含Fe、Mn等 杂质。 　　 特点： 　　１、三方晶系，单体为菱面体，集合体为粒状，致密块状。

95 　　２、一般为灰白色，有时为淡黄，褐，淡绿。玻璃光泽，硬
度3.5—4.0。比密度为2.8—2.9，性脆。 　　３、白云石分解温度为　730°Ｃ—830°Ｃ。 作用： 　　１、降低烧成温度，增加坯体的透明度，促进石英的溶解和莫 来石的生长。白云石代替方解石，可使坯体的烧结温度范围提高。 （提高４０ °Ｃ——５０ °Ｃ） 　　２、做釉料提高釉的热稳定性，并能防止吸烟。也不会产生乳 浊。但慢速冷却时易析出莫来石晶体。 2、１、菱镁矿 　　主要成分MgCO3，理论化学组成为MgO47%，CO253%。 　特点： 　　１、三方晶系，晶体为菱面体，集合体为粒状，或致密块状。

96 　　２、颜色由白到灰、黄或肉红。玻璃光泽，脆。
　　３、硬度4—4.5，比密度2.9—3.1。 　　４、400°Ｃ开始分解，800 ° C—850 °C迅速分解。完全 分解温度1100 ° C。 　　作用： 　　１、用菱镁矿部分取代长石，可降低坯料的烧成温度，并减 少液相量。 　　２、提高坯体的半透明性，机械强度。 　　３、釉料中，可加宽釉料的熔融温度范围，改善釉层的弹性， 稳定性。 　　应用： 　　电子工业用的镁质瓷，其他陶瓷坯料很少用，常用滑石引入 MgO。

97 2、　滑石 　　硅酸镁矿物，化学式：3MgO·4SiO2·H2O，理论化学组成 MgO31.88%，SiO263.37%，H2O4.74%。常含有铁，锰，钙等 杂质。 　　特点： 　　１、单斜晶系，晶体为六方或菱形板状，常见的有两种形 态：粗鳞片状；细鳞片致密块状集合体（块滑石）。 　　２、纯滑石为白色，含杂质为淡绿，浅黄，浅灰，粉红， 淡褐。脂肪光泽，有滑腻感。 　　３、莫氏硬度为１，比密度2．7—2．8。 　　４、加热时于600°C左右开始脱水，880°C—970°C范围 内完全排除，滑石分解为偏硅酸镁和二氧化硅。 3MgO·4SiO2·H2O3（MgO·SiO2）+SiO2+H2O 　　５、片状结构不易粉碎，成型时定向排列易开裂，预烧破坏 其片状结构。

98 　　作用： 　　１、熔剂。降低烧成温度，在较低温度下形成液相，促进莫 来石的生长，同时扩大烧成温度范围。 　　２、提高坯体白度，透明度　，机械强度，和热稳定性。 　　３、提高釉的弹性，热稳定性，加宽釉的熔融温度范围。 应用：日用瓷，釉面砖，电瓷（滑石瓷），堇青石质陶瓷， 或堇青石质匣钵。 ３、硅灰石、透辉石 　　硅灰石—偏硅酸钙矿物。化学通式：CaO·SiO2 理论组成：CaO48.25%、SiO %。 天然硅灰石与透辉石（CaO·MgO·2SiO2）、石榴石，方解石，石 英共存，含Fe2O3 , Al2O3,MgO,MnO,Na2O 　　特点： 　　１、三斜晶系。单晶体板状，片状，集合体为片状，纤维 状，块状，柱状。

99 　　２、白色，灰白色。具有玻璃光泽。 ３、硬度4.5—5，比密度2.8—2.9。熔点1540°Ｃ。 作用： 　　1、改善生坯的质量。针状，纤维状的晶型在成型后交织成 网状，提供水分排除的通道，可快速干燥。网状结构提高生坯的 强度。 2、硅灰石作为碱金属硅酸盐，起助熔作用，降低坯体烧成 温度。（适于快速烧成，不含有机物和结构水，膨胀系数小，本 身的干燥收缩和烧成收缩小。） 　　２、釉料中，代替方解石和石英配釉，不会产生气泡和针孔。 （用量不能太多，否则影响釉面光泽。） 　　３、提高产品机械强度，使坯体玻璃相增加，吸湿膨胀小。 用于生产墙地砖、日用陶瓷的坯釉料，低损耗无线电陶瓷，卫生 瓷，磨具，火花塞。

100 4、烧成温度范围窄。 透辉石 　　与硅灰石作用相似，但含铁，所以在生产白色陶瓷时，需控 制和选择原料。

101 ４、骨灰和磷灰石 　　骨灰和磷灰石属钙的磷酸盐。主要用于骨灰瓷的生产。 　　骨灰： 　　骨灰为动物骨骼在一定的温度煅烧后的产物。成分：羟基磷 灰石和少量的氟化钙、碳酸钙、磷酸镁等。 　　结构式：Ca10（PO4）6（OH）2 　　生产中使用的为牛、羊、猪等的骨骼。 　　骨（900°C——1000°C） 蒸汽蒸煮脱脂　　　　煅烧　　　　球磨　　　　水洗 　　　　　 （900°C—1300°C） 　　　　　　　烘干　　　　　　陈化　　　　 除铁 注意：煅烧要通风好，避免炭化发黑。　　　　

102 　磷灰石： 　磷灰石为天然磷灰石矿物。化学式：Ca5[PO4]3（F，Cl，OH） 　成分中附加阴离子的不同而不同，常见的为： 氟磷灰石Ca5[PO4]3F 　特点： 　１、六方晶系，六方柱状或粒状集合体，柱面有纵的条纹，解理 不完全。 　２、灰白色，浅蓝，紫色。具有玻璃光泽，土状光泽，脆。 　３、硬度为5。比密度3.18—3.21。 作用： 1、与骨灰化学成分相似，可部分替代骨灰作骨灰瓷。提高坯体 透明度。但磷灰石的形状稳定性差。而且含氟，易产生针孔， 气泡，发阴。使用时必须注意。 2、磷灰石引入长石釉中，提高釉面的光泽度，使釉具有柔和感 （注意用量不超过2%，否则，易产生针孔，气泡，且釉料难熔。

103 总结：陶瓷生产所用到的原料是多种多样的，
尤其是特种陶瓷的生产，了解了各种原料的 特性才能更好的是物尽其材。

104 第二章 坯 料

105 1、坯料组成的表示方法 第一节 配料量计算 １、１实验式表示法： 全称：化学实验式表示法：以各种氧化物的摩尔数的比例来表示。
　　第一节　配料量计算 1、坯料组成的表示方法 　１、１实验式表示法： 　全称：化学实验式表示法：以各种氧化物的摩尔数的比例来表示。 　　　　陶瓷工业用的氧化物从性质上分为三类： 　　　　碱性，中性或两性，酸性。 　实验式中氧化物的排列顺序：碱性，中性，酸性。 　如： 　　　　　　ａＲ２Ｏ　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　·　ｃＲ２Ｏ３　·　ｄＲＯ４　　 　　　　　　ｂＲＯ　　　　　　 　式中ａｂｃｄ表示各氧化物的摩尔数，用来表示各氧化物间的相 互比例。 　坯料的实验式中取中性氧化物的摩尔数为之和为１。

106 １、２化学组成表示方法： 　　以坯料中的各种氧化物组成的质量百分比来表示配方组成 的方法。　或称氧化物质量百分比表示法。 　　从坯料的化学组成表示法中可大致估计此配方的工艺性能 和产品烧成后的制品性能。 １、３示性矿物组成表示法： 　　坯料配方组成以纯理论的粘土，石英，长石等矿物来表示 的方法。　示性分析法，矿物组成法。 １、４配料量表示法： 　　用原料的质量百分数（或质量）来表示配方组成的方法。 　　最常见的表示方法。直观，易记。

107 第二节配料计算： 确定配方的依据 各种原料在坯釉料中的数量直接影响到陶瓷产品的质量。 所以确定坯釉料配方是陶瓷生产关键的一步。
确定配方的步骤： 1、了解所用的原料的化学组成、矿物组成、颗粒组成、物 理性质以及工艺性能。 2、了解产品的质量要求，性能要求。 3、进行配料计算。 4、对配方进行实验（实验室阶段，中试阶段，半工业化生 产，大批量生产）。 5、据实验结果确定配方。

108 2、1 从化学组成计算实验式： 2、1、1、计算步骤 1、化学组成含灼减成分时，换算为不含灼减的化学组成。
2、1 从化学组成计算实验式： 2、1、1、计算步骤 1、化学组成含灼减成分时，换算为不含灼减的化学组成。 2、计算各氧化物的摩尔数。（各氧化物的质量百分数除以各 氧化物的摩尔质量。） 3、计算各氧化物的摩尔数值。（各氧化物 摩尔数除以碱性氧 化物或中性氧化物摩尔数的总和，得到一套以碱性氧化物（常 用于釉式）或以中性氧化物（多用以坯式）为1 的各氧化物的 数值。） 4、将各氧化物的摩尔数值按RO·R2O3·RO2的顺序排列为实验 式。

109 例1：瓷坯的化学组成为 表 2—1 组成 SiO2 AL2O3 Fe2O3 CaO MgO K2O Na2O 灼减 总计 % 求瓷坯的实验式。 解： 1、将该瓷坯的化学组成换算为不含灼减的化学组成百分数 表2—2 组成 SiO2 AL2O3 Fe2O3 CaO MgO K2O Na2O 总计 %

110 2、将各氧化物百分数除以各氧化物的摩尔质量，得到各氧化物
的摩尔数。 表2—3 摩尔数 SiO2 AL2O3 Fe2O3 CaO MgO K2O Na2O mol 3、将中性氧化物的摩尔总数算出： 为： = 4、用0.2637分别除各氧化物的摩尔数，得到一套以R2O3系数为 1的各个氧化物的系数

111 表2—4 氧化物 SiO2 AL2O3 Fe2O CaO MgO K2O Na2O 系数 5、将所得的氧化物的系数按规定的顺序排列，得实验式。 K2O Na2O · AL2O3 CaO Fe2O · SiO2 MgO

112 2、2 由实验式计算化学组成： 步骤： 1、实验式中各氧化物的摩尔数分别乘以各该氧化物的 摩尔质量，得到氧化物的质量。
2、2 由实验式计算化学组成： 步骤： 1、实验式中各氧化物的摩尔数分别乘以各该氧化物的 摩尔质量，得到氧化物的质量。 2、计算各氧化物的质量之和。 3、分别用各氧化物的质量除以各氧化物质量之和，得 到各氧化物所占质量的百分数。 例2：瓷胎实验式为： 0.088 CaO 0.010 MgO AL2O3 0.077 Na2O · Fe2O · SiO2 0.120 K2O 计算瓷胎的化学组成。

113 解：1、计算各氧化物的质量及总和 表2—5 氧化物 SiO2 AL2O3 Fe2O3 CaO MgO K2O Na2O 总计 质量 2、计算各氧化物所占的质量百分数即为各氧化物的化学组成 表2—6 组成 SiO2 AL2O3 Fe2O3 CaO MgO K2O Na2O 总和 %

114 2、3 由配料量计算实验式： 步骤: 1、知道所用的各种原料的化学组成，并换算为不含灼减的 化学百分组成。
2、3 由配料量计算实验式： 步骤: 1、知道所用的各种原料的化学组成，并换算为不含灼减的 化学百分组成。 2、将每种原料的配料量（质量）乘以各氧化物的百分数， 即得各种氧化物的质量。 3、将各种原料中共同氧化物加在一起，得到坯料中各氧化 物的总质量。 4、用各氧化物的质量除以各氧化物的摩尔质量，得到各氧 化物的摩尔数。 5、各氧化物的摩尔数除以中性氧化物的摩尔总数，得到一 系列以中性氧化物系数为 1 的一套各氧化物的摩尔系数 6、按规定的顺序排列各种氧化物，得到所要求的实验式。

115 步骤：1、将原料的化学组成计算成为示性矿物组成所要求的
2、4 由实验式计算配料量： 步骤：1、将原料的化学组成计算成为示性矿物组成所要求的 形式，即计算出各种原料的矿物组成 2、将坯料的实验式计算成为粘土、长石、石英矿物的百分 组成。注：在计算中将实验式中的CaO 、 MgO、K2O、Na2O都 粗略的按K2O计算，坯式为：aRK2O·b AL2O3·c SiO2。 3、用满足法计算坯料的配料量。分别以粘土和长石满足实 验式所需的各种矿物原料，最后用石英来满足实验式中石英矿物 所需的数量。

116 步骤：1、将原料的化学组成计算成为示性矿物组成所要求的
2、4 由实验式计算配料量： 步骤：1、将原料的化学组成计算成为示性矿物组成所要求的 形式，即计算出各种原料的矿物组成 2、将坯料的实验式计算成为粘土、长石、石英矿物的百分 组成。注：在计算中将实验式中的CaO 、 MgO、K2O、Na2O都 粗略的按K2O计算，坯式为：aRK2O·b AL2O3·c SiO2。 3、用满足法计算坯料的配料量。分别以粘土和长石满足实 验式所需的各种矿物原料，最后用石英来满足实验式中石英矿物 所需的数量。 例4：坯料实验式为： 0.078 K2O 0.031 Na2O · 1.0 AL2O3 · SiO2 使用原料的化学组成为 0.047 CaO 使用原料的化学组成为下表所示课本P121表2—26 计算此坯料的配料量。

117 解：1、将各种原料的化学组成换算为示性矿物组成。
表2—10 为简化计算将K2O CaO K2O Na2O都做熔剂长石 化学组成 SiO AL2O K2O（ CaO K2O Na2O） 高岭土成分 各氧化物摩尔数 0.003mol长石中 氧化物的摩尔数 剩余各氧化物 0.370高岭土中 氧化物的摩尔数 剩余氧化物摩尔数 0.059石英中氧化 物的摩尔数 剩余

118 2、计算各种原料中的矿物组成 表2—11 矿物组成 长石 粘土 石英 总计 高岭土原料中 各矿物的质量 质量百分组成(%) 长石原料中 各矿物的质量 质量百分组成(%) 石英原料中 各矿物的质量 质量百分组成(%)

119 3、据坯料实验式计算所需的各种矿物组成的百分数。
表2—12 坯料实验式 R2O Al2O SiO2 含0.156mol的长石 剩余量 含0.884mol的粘土 剩余量 含0.426mol的石英 4、用满足法计算配料量 见下页表2—13

120 表2—13 粘土矿物 长石矿物 石英矿物 总计 质量 质量百分组成（%） 坯料中66%的粘土 由 高岭土提供， 所以高岭土配料量 100 66 ———— = 94.83 剩余量 长石配料量 100 25.4 ————- = 96.33 石英配料量(剩余量)

121 所以坯料的配料量为： 高岭土66.60% 长石 石英4.30 上述为满足法，也可按图解法计算。图解法计算步骤： 1、在粘土—长石—石英三轴图上按坯料、高岭土、长石、石 英原料的示性矿物组成（表2—14）分别找出它们的组成点。 2、连结C、F、S三点成一个三角形。 3、把C、F、S三点中任何一点与R点连结，如连结S、R二点 并延长交CF于D点。 4、根据杠杆规则进行计算。

122 表2—14 粘土矿物 长石矿物 石英矿物 组成点 坯料 R 高岭土 C 长石 F 石英 S S—— 石英原料在组成中的质量百分数为： （DR/DS）100%=4.35% D——粘土和长石原料在组成R中所占的质量百分数： （RS/DS）100%=95.65% CF 中D 点分配了粘土和长石所占的比例。其中： C——粘土在D中所占的比例： （DF/CF）100%=72.72% F——长石D中所占的比例 （CD/CF）100%=27.27%

123 2、5 由示性矿物组成计算配料量 所以， 坯料的配料量为： 高岭土69.56%，长石26.09%，石英4.35% 步骤：
2、5 由示性矿物组成计算配料量 步骤： 1、首先换算为原料的矿物组成 2、计算配料量。 粘土满足坯料中所需的粘土矿物用量 将随粘土原料带入的长石和石英部分从所需的百分数中 减去。 以长石原料和石英原料来满足坯料中所需的长石和石英

124 例5：已知所用原料的化学组成： 试用四种原料计算出示性矿物组成为粘土矿 物63.08%，长石矿物为28.62%，石英矿物为
8.3%的坯体的实际配料量。 解：1、首先按例4的方法将原料的化学组成换算为各种原料 的矿物组成，结果如下： 表2— 原料的矿物组成 粘土矿物 长石矿物 石英矿物 高岭土 粘土 长石 石英 %

125 2、计算配料量 2、1 确定粘土用量 用粘土矿物满足所需的粘土矿物。粘土矿物有两种原料， 先据原料的工艺性能确定高岭土和粘土的用量设各50%。 高岭土用量：（50% 63.08）100/96.78=32.59% 粘土用量：35.15 2、2 各粘土同时引入其它成分 表2—16 石英 长石 高岭土 % % 粘土 % % 总计 % % 2、3 确定石英用量 所需石英由石英和粘土共同提供。 所以，需石英量为：(8.3— 1.33) 100/95.6=7.29% 2、4 石英引入其它成分 引入长石： =0.32%

126 2、5 石英、粘土共同引入的长石的量为 3.33%+0.32%=3.65% 2、6 确定长石用量 28.62%—3.65%= 24.97% 所以，计算得到坯料的配料量为： 高岭土 % 粘土 % 石英 % 长石 %

127 2、6 由化学组成计算配料量 产品和原料的化学组成已知，且原料比较纯净，可以由 化学组成——实验式——配料量，

128 2、1 从化学组成计算实验式： 2、2 由实验式计算化学组成： 2、3 由配料量计算实验式： 2、4 由实验式计算配料量： 2、5 三角配料 2、6 四角配料

129 第三节 坯料的类型 １、长石质瓷 分类的依据：按熔剂的类型划分。 概念：硬质瓷，软质瓷 以烧成温度来划分的。
第三节　　坯料的类型 分类的依据：按熔剂的类型划分。 概念：硬质瓷，软质瓷 　　　以烧成温度来划分的。 　　　一般烧成温度大于1250°C为硬质瓷， 　　　　　　　　　小于1250°C 为软质瓷。但界限不太严格。 １、长石质瓷 　　属长石—石英—高岭土为主的三组分配料。是最普通的配料。 据熔剂成分变化范围的不同，配料不同，可配成1150°C—1450 °C 各种烧成温度范围的瓷器。 一般烧成温度在1250 °C－1350 °C

130 1、岩相组成（T<1450°C） 一般相组成： 玻璃相50—60%，莫来石 10—20% ，残余石英 8—12% ， 半安定方石英 6—10% 2、瓷的特点： 　　１、长石质瓷的白度高。 　　原因：长石质瓷依靠降低粘土中Ｆｅ，Ｔｉ量来提高白度。 长石质瓷配方中粘土的含量高，所以其坯体的塑性好。但粘土 含量高，带入大量杂质，其中Fe，Ti含量对白度影响最大，所以 要提高白度，采取降低Fe，Ti含量的工艺措施。如：除铁，采用 不同的烧成气氛等。 　　２、具有半透明性。 　　原因：长石质瓷具有半透明性是通过高玻璃相来实现的。 但由于莫来石含量较高，且莫来石与玻璃相折射率相差较大（折 射率差别大的体系散射），莫来石颗粒小，接近可见光波长， 所以，具有不太高的半透明性。

131 　　　3、烧成温度在1250°C 以上的长石质瓷，成瓷后，不透气，
　吸水率低，瓷质坚硬，断面呈光泽的贝壳状，机械强度高，化学 　稳定性好。 3、工艺性能： Ａ、 一般长石质瓷的组成范围： SiO2：65—75%，Al2O3：19—25%，R2O+RO = 4— 6.5%(其中 R2O不小于2.5%) 硬质瓷、软质瓷的分子式，酸度系数，烧成温度： 硬质瓷胎 软质瓷胎 分子式 ~0.2R2O·R2O3·3.5~4SiO2 0.3~0.4(R2O+RO)·R2O3·5.5~6SiO2 酸度系数 ~ ~1.75 烧成温度 °—C 1450 °C °C —1300 °C

132 　　Ｂ、工艺性能 　　１）由于配料中粘土含量高，所以坯料的可塑性好，易于 成型。 　　２）玻璃相含量高，但由于玻璃相为钾玻璃，烧成温度范围 宽。其熔体的高温粘度大，高温粘度系数小，尽管玻璃熔体含量 大，但出现的速度慢且粘度大，所以，高温变形小，烧成容易 控制。 　　３）产品一般做日用瓷，餐，茶，酒具，工艺美术瓷，要求 性能不高的工业瓷。 　　4、常见类型： 　　１）高粘土质硬质瓷 　　粘土的含量大于５０％，石英小于３０％（常用１５％）， 长石大约２０％。

133 特点： 　　烧成温度高，机械强度高，热稳定好，透明性差。 应用： 　　化学瓷，耐热瓷，高压电瓷，研磨体（球磨罐），日用瓷。 注意：因为粘土含量高，为防止收缩太大，可加入２０％的熟 粘土。 ２）高长石质瓷 　　长石含量大于30%，石英10—30％，粘土25—50％。 特点： 　　烧成温度低，易变形。半透明性好，脆。热稳定性差。 应用： 　　艺术瓷，日用瓷。 ３）高石英质瓷 　　石英含量在30—40%，长石10—30%，粘土30—50%。

134 特点：激变性能好，半透明性差，热稳定性差，烧成温度居中。
应用：高压电瓷，美国：餐具，卫生瓷，我国北方的日用瓷。 5、主要氧化物在坯料中的作用 　　ＳｉＯ２： 　　（１）主要由石英引入，也可由粘土，长石引入。是成瓷 的主要成分。 　　（２）部分 ＳｉＯ２与Ａｌ２Ｏ３在高温下生成莫来石；部 分ＳｉＯ２以残余石英形式存在，这是构成瓷体的骨架，提供瓷 体的机械强度。 　　（３）部分ＳｉＯ２与碱性氧化物在高温下形成玻璃体，使 坯体呈半透明性。 　　（４）注意：ＳｉＯ２含量高，热稳定性差，易于炸裂。 工艺过程不易控制。

135 Al2O3： 　　（１）主要由粘土，长石引入，成瓷的主要成分。 　　（２）部分于莫来石中，部分于碱性氧化物形成玻璃体。 　　（３）相对提高Al2O3含量，可提高白度，热稳定性，化 学稳定性，和机械强度。 　　（４）工艺过程： Al2O3含量高，烧成温度高； Al2O3含 量低，烧成时易变形。 Ｋ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ： 　　（１）主要由长石（瓷土）引入。 　　（２）与Al2O3　ＳｉＯ２形成玻璃相。 　　（３）助熔作用，Ｋ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ含量过高（>５％）， 急剧降低烧成温度， 热稳定性大大降低，一般控制含量在 ５％以下。可提高白度。

136 瓷坯中各氧化物间关系： ＣａＯ、ＭｇＯ： 助熔作用，同时可改进成瓷的色调，减弱Ｆｅ、Ｔｉ的不
　　助熔作用，同时可改进成瓷的色调，减弱Ｆｅ、Ｔｉ的不 良影响，提高白度，透光度，热稳定性和机械强度。但一般不 特别引入。 Ｆｅ２Ｏ３、ＴｉＯ２ ： 　　杂质，量少害大。影响成色，外观质量。 　　一般要求，Ｆｅ２Ｏ３< １％ ; ＴｉＯ２<0.2% 高档白瓷Ｆｅ２Ｏ３<0.5% 瓷坯中各氧化物间关系： 1、n（Al2O3）/n（SiO2）=1：5 2、坯料中的Al2O3不低于2mol ６、配方调试： 　　配方是在示性矿物组成的基础上，考虑到实际原料及生产 工艺因素而定的。

137 配方调试的理论基础：K2O—Al2O3—SiO2系统三元相图。
E：三元系统的最低共熔点 B：石榴石的组成点 M：莫来石的组成点 长石质瓷的组成范围在直线ME的 两侧。此区域的物相为莫来石， 玻璃相，残余石英，方石英。 三元系统最低共熔点E的温度 为980°C（上下20°C） 范围波动。 瓷的组成范围越 近E点，成瓷温度 越低，液相量越多， 莫来石越少。瓷的组成越近M点， 成瓷温度越高，莫来石的量越多，液相量越少。 SiO2 E B M K2O Al2O3

138 配方调试： 　　１、配方中的粘土，应用高岭土或烧后白色的粘土，视其 成型性能，应采用一定量的高可塑性粘土。 　　如：用膨润土时，用量不超过５％。 　　　　在不需提高可塑性时，但需增加Al2O3的量，可 将部分粘土煅烧为熟料。用量一般小于１０％。 　　２、配方中的长石，主要为钾长石，钾长石的熔融特性保 证在成瓷温度下提供足够的玻璃相，坯体得到良好的烧结，坯 体不变形。 　　钠长石，高温粘度小，流动性大，易变形，烧成不易控制， 但钠长石利于晶体发育成长，降低烧成温度的作用大于钾长石。 　　３、石英：用量不超过２５—３５％。 　　４、其它成分： 　　　加入１—２％的滑石，引入MgO。

139 7、高长石质瓷 加入废瓷粉，不超过10%。 铁，钛含量过高，加入少量磷酸盐，可适当降低坯体的烧
成温度，提高瓷体的白度。或加入微量的CoO（氧化焰烧成时） 可减少Fe，Ti的着色，形成视觉上的白。用量0.5/10000。 加少量的着色剂，得到不同的着色泥坯。 7、高长石质瓷 高岭土——长石的二元系统。一般不特别引入石英。 Al2O3 高，熔剂量比长石质瓷高，烧成温度在1290左右。 采用高温素烧低温釉烧的二次烧成。瓷器透明度高，强度高， 变形小，釉面光滑平整，色调柔和的精细瓷器。称为“鲁玉瓷”。

140 2、绢云母质瓷 属Ｋ—Ａｌ—Ｓｉ系统，南方瓷区大部分是高岭石和瓷石 （绢云母和石英）的二组分配料。
　　属Ｋ—Ａｌ—Ｓｉ系统，南方瓷区大部分是高岭石和瓷石 （绢云母和石英）的二组分配料。 　　主要矿物组成：高岭石，绢云母，石英，水云母和少量的 多水高岭石，方解石。 １、岩相组成： 　　石英，方石英，莫来石，玻璃相

141 ２、瓷的特点： 　　１、半透明性好，瓷体中熔体含量高。 　　２、相同条件下，烧成温度低，石英颗粒细，易熔。 　　３、还原焰烧成，瓷质白里泛青。 ３、工艺特点： 　　１、绢云母质瓷的成瓷范围： 　　　　绢云母30—50%，石英 15—25% ，高岭土 30—50%， 其它5—10% 实际配方：瓷石70—30%，高岭土30—70% 　　２、绢云母作为熔剂。绢云母通过瓷石引入的，瓷石原料 熔融后粘度高（原因：含石英，石英溶于液相提高液相的高温 粘度；绢云母可分解为玻璃相和白榴石，具有长石的特性。）。 　　　绢云母可形成莫来石，且形成莫来石温度较低而量多， 具有粘土的特征，具有一定的塑性。 　　　随绢云母含量不同烧成温度不同，一般在1350—1300°C

142 3、骨灰瓷（骨质瓷，磷酸盐质瓷） 化温度大大降低。 烧成用还原焰，成瓷后色调柔和。 特点：热稳定性好，机械强度高。 应用：日用瓷，工艺瓷。
　　以骨灰（磷酸盐），高岭土，长石，石英配料。 　　磷酸盐作为熔剂，本身的熔点高，但共熔后，熔 化温度大大降低。 １、岩相组成： 　　　　玻璃相40%，—Ca3（PO4）2>40%，Ca—长石20%， 少量的方石英，气孔，莫来石。

143 2、瓷质特点： 1、半透明性好， —Ca3（PO4）2 ，Ca—长石晶相与玻璃相 折射率接近，散射不大，所以，在玻璃相不太高的情况下，具有 很好的半透明性。 2、白度高，粘土用量少，原料中铁含量极低，且少量的铁在 磷酸盐中以6配位存在，此时铁离子不显色。其白度一般在80 以 上。 3、光泽好，一般采用二次烧成，特别是高温素烧，低温釉烧 时，因为釉烧过程中基本无素烧时的化学反应，所以不再有气体 排除。 4、装饰效果好，瓷釉通常采用熔块釉，和半低温熔块釉，熔 块中的铅，硼保证易形成平整的釉面。PbO折射率 高，保证釉面 平整度好。

144 5、机械强度低，热稳定性差。主要由—Ca3（PO4）2晶相和
6、瓷质 较脆，瘠性原料在70%以上，高可塑性粘土加入又不 能太高，所以，瓷质较脆。 3、配方： 化学组成： 主要化学成分：P2O5，SiO2，Al2O，CaO。其中的CaO P2O5由骨灰引入。 坯体的大致范围： 1.97~9.08SiO2 1.15~8.3RO·Al2O3· 0.35~2.67 P2O5

145 唐山试制的骨灰瓷坯： 0.09K2O SiO2 0.173Na2O · Al2O3 · 3.31CaO 0.24MgO P2O5 原料配比： 骨灰40—50%，长石<10%，高岭土30%，石英<10% 唐山试制的骨灰瓷配方： 石英8，长石10，滑石2，生砂石7，骨灰40，碱干6， 木节5，宽城土22 4、工艺特点： 1、坯料中瘠性料含量多，需加入一定量的粘土，以保证 成型性能和生坯的干燥强度。但用量不能太多，否则，半透 明性减弱，失去骨灰瓷的特点。所以，加高可塑性的粘土。

146 2、骨灰瓷注浆料很难稀释{CaO+H2O— Ca（OH）2 }，则泥浆
易触变。所以通常不能使用无机电解质，或单独使用无机电解质， 一般用有机电解质或综合剂（草酸和腐植酸钠）做电解质。 3、烧成温度范围窄。 原因： （1）在接近烧成温度附近，生成的钙长石溶于液相，且速度 快，则此时液相急剧增加，导致烧成温度范围窄， （2）磷酸盐玻璃的高温粘度小，高温粘度系数大，导致烧成 温度范围窄。 4、通常采取在烧成温度下限长时间保温，既低温保温，防止液相 增加太快，制品变形过大。 5、还原焰下烧成，灯光下淡绿色调；氧化焰下，纯白，色调柔和。 6、匣钵器形规整，倒叩，减少自重变形。 7、我国用低温素烧，高温釉烧。英美国家采用高温素烧，低温釉 烧，高温素烧后抛光处理，高温施釉。 8、成型：可塑成型，注浆成型，等静压成型等方法。

147 4、镁质瓷 主要是滑石质瓷，和蛇纹石质瓷。 1、滑石质瓷： 1、岩相组成：原顽火辉石为主晶相，少量的斜顽火辉石和方 石英，少量的玻璃相。
2、配方：滑石67—78%，粘土15—20%，长石6—10% 3、瓷质特点： 1、半透明性好。主晶相折射率与玻璃相相差较大，但主 晶相（原顽火辉石）晶相粒径比可见光波长大的多，所以散射不 大。 2、白度，粘土的用量少，铁钛含量低，白度高。 3、由于滑石可塑性差，且用量多，所以坯体的可塑性差， 不易成型。若减少滑石用量，增加粘土用量，则坯体烧成温度范 围窄。

148 采取措施： （1）以部分塑性镁质粘土代替滑石，加入强可塑性的膨润土 部分替代高岭土。 （2）滑石在1300°C以上煅烧，破坏其片状结构，利于成型。 4、介电损耗低，做电子陶瓷。 5、原顽火辉石易向斜顽火辉石转化，晶粒尺寸变大，产生结构 应力，瓷体老化。 改进：提高长石的用量，形成以原顽火辉石 —堇青石质为主 晶相的滑石质瓷。 配方：滑石45—50%，长石10—20%，粘土30—35% 岩相组成：原顽火辉石，堇青石，玻璃相 特点：泥料塑性好，成型性能好，变形小，烧成温度范围 变大，机械强度大。 只要无游离的石英晶相，堇青石量不要太多，晶粒尺寸细 （<10m），玻璃相含量多。则可防止瓷体老化。

149 第四节 坯料的成型性能 按成型方法的不同分为：可塑性泥料，泥浆，干压粉料。 1、塑性坯料的成型性能： 1、1流变性
第四节 坯料的成型性能 按成型方法的不同分为：可塑性泥料，泥浆，干压粉料。 1、塑性坯料的成型性能： 1、1流变性 可塑性泥团由固相、液相、少量气相组成的弹性—塑性系统。 1、1、1流变性的表现： 当受外力时，泥料首先表现为弹性变形。 应力很小时，应力—应变之间表现为直线关系。 力作用时间很短时，去掉外力泥料可恢复原来的状态。 力作用时间很长时，去掉外力那里不能恢复原来的状态。但 仍在弹性范围内。

150 外力增大，达到屈服点后，泥料的弹性随应力的增大而减小，
开始出现塑性变形。去掉外力，泥料不能恢复到原来的状态。随 外力的增大，变形量增加，直到破裂点。 从屈服点到破裂点的塑性变形范围，延伸变形量。 1、1、2流变性产生的原因： 从流变性的表现看：要有一定的外力才变形，说明颗粒间有 结合力，即屈服值。 屈服值形成的原因（颗粒间结合力的来源）： 颗粒聚集为坯料时，疏松结合水成为毛细管水，依靠毛细管 力扯紧相邻两颗粒，形成结合力。毛细管越细（粘土颗粒越细）， 结合力越大。 从流变性的表现看：形变时不开裂，说明形变过程存在某种 连系，称为延伸能力。出现裂纹前的最大变形量。

151 形变（延伸量）产生的原因： 若给存在结合力的某一晶片一个滑移力，其位移量（不开裂时） 取决于疏松结合水的厚度，厚度越大，位移量越大。延伸量越大， 屈服值越小。 1、1、3如何衡量可塑性的大小： 同一种粘土或坯料，加入不同的水量，其屈服值于延伸量的变 化不同： 屈服值 35%H2O 40%H2O 50%H2O 延伸量

152 用屈服值（F）×延伸量（L）与含水率作图，关系如图：
含水率 % 含水率过大或过小，屈服值与延伸量乘积都小。含水率合适， 乘积大。 所以，通常用屈服值与延伸量的乘积来表示 可塑性，即可塑 性指标。

153 实际应用时： 不是取乘积最大的含水率，而是据成型方法对屈服值与延 伸量的要求来确定含水率。 一般来说：挤压成型和手工拉坯要求屈服值大，延伸量小， 使坯体稳定。手工成型时变形量工人可据其特点取适应。 旋压和滚压成型时，屈服值可小些，延伸量大些。因坯体 在模型中停留时间长，受力次数多。 1、2、成型性能的影响因素： 泥料允许变形量越大，成型性能越好。 泥料的变形量与化学组成、水分含量、颗粒度、离子交换量、 触变性（厚化度）、应力作用时间和作用方式有关。

154 1、4 对塑性坯料的要求： 可塑性好。有适宜的成型操作性能（即较高的屈服值和较高 的延伸量）。 坯料的可塑性主要由粘土的可塑性决定。 提高可塑性的途径： 粘土淘洗，细粉碎。 粘土—水的合适的比例。小：不具有可塑性。 大：泥浆。 具体要求：见坯料的制备对塑性坯料的质量要求。

155 第五节 坯料的制备 陶瓷生产所用的坯料指成型前已经按要求精制好 的成型用的物料。 据成型方法不同，坯料分为三类：可塑性坯料，注浆坯料，
第五节 坯料的制备 陶瓷生产所用的坯料指成型前已经按要求精制好 的成型用的物料。 据成型方法不同，坯料分为三类：可塑性坯料，注浆坯料， 压制坯料。 可塑性坯料：18—25% 注浆坯料：28—35% 压制成型坯料： 干压坯料：3—7% 半干压坯料：8—15%

156 原料的处理： 陶瓷工艺原理P245，华南理工大。 对坯料质量的基本要求： 1、配方准确。准确称量（用干基配料）；加工过程避免杂 质混入。
2、组分均匀。坯料为多相系统，所以其中的各相应均匀分 布。 3、细度合理。各组分颗粒度应达到一定的细度要求；且有 合理的颗粒级配（中间大，两头小）。 4、空气含量少。 原料的处理： 陶瓷工艺原理P245，华南理工大。 1、原料的精选定义： 杂质的来源： 除杂的原因： 精选的方法：

157 预烧 预烧的原因：改变物性，改变晶型。 合成（化工原料）陶瓷工业不常用（电解质除外） 特种陶瓷用。

158 1、塑性坯料的制备： 定义：可塑性坯料指刀压，滚压，挤压，手工拉坯等成型方 法所用到的坯料为可塑性坯料。
可塑性坯料由固相，液相，气相组成的具有弹性—塑性的性质。 1、1对塑性坯料的要求： 1、具有良好的塑性，满足成型的要求。塑性坯料的可塑性由 强可塑性的粘土的加入量决定；瘠性坯料的可塑性由加入的塑化剂 的种类和数量决定。 2、具有一定形状的稳定性。（屈服值） 3、含水量适当。 4、坯体的干燥强度和收缩率。 5、空气含量尽可能低，坯料中各种原料颗粒与水分混合均匀。 6、细度。

159 硬质料粗碎称量  湿式轮碾过筛除铁泥浆搅拌 软质料拣选称量 砂泵输送泥浆 湿式球磨过筛除铁浆池搅拌  可塑性坯料真空练泥陈腐粗练压滤 混合 粉料 喷雾干燥

160 国外塑性坯料的制备： 日本： 原料：（原料专业厂供应的标准原料）  球磨除铁过筛压滤脱水陈腐练泥可塑性坯料 生产特点：
1、严格控制原料的成分，需检测化学成分，矿物组成，颗粒 组成，耐火度，水分和外观。粘土结构（电子显微镜） 2、原料设专库存放。 3、加工过程要求严格。 4、颗粒级配。 5、陈腐时间长。

161 硬质料 水洗 皮带运输机 与软质料 配料入球 磨机 斗式提升机 料 仓 对辊机 球磨机 到一级浆池

162 榨泥机 双层振动筛 泥料库陈腐后 真空练泥制成 可塑性坯料 泵 搅拌器 电磁除铁器 三个串联 一级浆池 二级浆池

163 英国塑性坯料的制备： 工艺过程：各种原料的粉碎分别制成泥浆按容积配比混合池  可塑性坯料真空练泥压滤储浆池过筛除铁
主要设备和工序： 球磨（间歇式球磨机内衬，控制磨内温度，料：球石：水，球磨 时间，水力旋流分选控制细度） 搅拌 过筛除铁 压滤

164 1、3塑性坯料的质量控制： 1、坯料的可塑性 2、含水量 3、细度 4、空气含量 5、生坯干燥强度 6、收缩率

165 2、注浆坯料的制备 2、2工艺流程： 2、1定义：含水量超过液限（在自重的作用下恰好流动时的含 水量） 的坯料。 1、球磨化浆
水量） 的坯料。 2、2工艺流程： 1、球磨化浆 硬质料 粗碎中碎称量 球磨（加水和电解质）浆池 软质料拣选 称量  注浆成型 储浆罐（真空脱泡） 过筛除铁 特点：设备少，工序少，周期短，操作简单。经过真空脱泡 泥浆性能稳定。

166 2、球磨、压滤、泥段化浆 硬质料粗碎中碎称量  球磨一级浆池过筛除铁 软质料拣选 称量 （两次除铁） 陈腐二次真空练泥压滤二级浆池过筛除铁 泥浆池  第三次真空练泥 泥段 入化浆池搅拌化浆过筛除铁泥浆池 （加电解质和增强剂） （备用） 特点：1、将制备好的塑性坯料制注浆坯料，压滤过程滤去了溶 于泥浆中的可溶性盐类，提高了泥浆的稳定性，适于生产高质量 复杂形状的制品。 2、所需设备多，工序复杂，周期长，能量消耗大。 3、传统工艺，小批量生产。

167 3、压滤、化浆、真空脱泡 瓷石+高岭土——入化浆池化浆——过筛除铁——压滤——真空 练泥——陈腐——泥段割碎入化浆池——真空脱泡——压力注浆 特点：经过压滤和真空脱泡，泥浆性能稳定，坯体孔隙率低，致 密度高，生坯干燥强度高。 4、球磨化浆 经粗碎和中碎的硬制料和软制料——配料——球磨（加水、电 解质）——一级浆池——过筛除铁——真空脱泡——储浆罐 ——陈腐——压力注浆 特点：工序简单，设备少，周期短， 泥浆稳定性差 5、粉料化浆 各种原料制成粉料+电解质——配料称量入化浆池——泥浆—— 注浆成型 特点：工艺最简单，泥浆性能差。

168 2、3、泥浆性能的控制 2、3、1对泥浆性能的要求： 1、泥浆流动性好，含水量要少。 泥浆含水率在28—50%，对注浆坯料来说，要求含水率尽可 能低的情况下具有良好的流动性、悬浮性、稳定性、渗透性。 合适水分：28—38% 含水量多： 吃浆时间长，瘠性料沉降，使泥浆分层，易产生废品。 坯体水分大，干燥收缩大，干燥时间长。 石膏模吸水量大，缩短石膏模使用寿命。石膏模使用周期 延长（石膏模再干燥时间长）。 含水量少： 流动性差，注浆时泥浆不能均匀流到各部位，使坯体厚薄 不均，产生废品。

169 2、3、2、泥浆要有适当的浇注速度 要求泥浆渗透性好，可以缩短注浆时间，提高劳动生产率。 提高注浆时吃浆速度的途径： 1、泥浆组成 2、改善工艺条件： 泥浆温度 泥浆真空处理，提高流动性。 榨泥—化浆 粘土300ºC以下干燥 降低含水量 强化注浆：压力注浆，真空注浆，电泳注浆，离心注浆， 热浆热模注浆等新工艺。 3、改善石膏模的性能 石膏模的吃浆速度与石膏模的扩散系数有关。 扩散系数与膏水比，搅拌，真空处理，浇注时间有关。

170 2、3、3 注件的干燥收缩要小，收缩大，一变形开裂。
2、3、4 要有足够的排湿性能，使注件易干燥。（渗透性） 2、3、5成型后，有足够的强度。 泥浆中气泡少，生坯干燥强度大。 2、3、6 空浆性能好（触变性）。 2、4 、 如何调节泥浆性能： 1、通过调整配方和加入合适的电解质 2、工艺过程： 搅拌：使水分粉料均匀混合，保持悬浮状态，减少分层。 陈腐：水分均匀分布，使空气排除提高流动性和浇注性 能，增加坯体强度。 真空脱泡：减少空气的含量，提高流动性。

171 原料的拣选。 原料的粉碎：国内要求坯料所用的粉料粒度在0.1—61m， 万孔筛来控制粒度。据产品要求不同筛余量不同。 粉碎方法：粗碎，中碎，细碎。 粗碎：颚破机。 中碎：轮碾机（湿式，干式） 细碎：球磨机，雷蒙机（干法） 另外：振动粉碎，气流粉碎。 筛分 泥浆的脱水：压滤法，喷雾干燥 陈腐 真空练泥

172 到入泥浆 过滤介质 抽真空 量筒 测五分钟过滤泥浆量

173 进料口 机筒 喇叭口 L  d 绞刀 机嘴

174 第三章 釉料

175 釉，陶瓷器物表面的一层玻璃质物质，它利用某种天然矿物和化工原料，按一定比例配制，经高温作用融合后覆盖于坯体表面，具有抗酸碱性强（氢氟酸和热碱除外），不透水、不透气、质地致密、光滑、有光泽、硬度大等性能。同时呈现多彩及光亮、析晶、乳浊、消光、裂纹、窑变的视觉效果。 其作用归纳如下：第一、提高陶瓷坯体的化学稳定性，使器具对液体和气体具有不透过性，易于使用；第二、改变陶瓷坯体的物理性质，使器具平整光滑，便于清洁；第三、改变陶瓷坯体的表象特征。使陶瓷表面色彩斑斓，变幻万千，展示出特有的美。 学习配釉，要解决两个重点：一是有关原料的理论知识，二是 有关试验的基本方法。理论知识主要解决用什么以及为什么用的问题，实验方法主要解决怎样用的问题。当然，理论知识包含着实践经验，实践经验本身也是知识，两者互补。 化学教科书给我们很多专业知识，知识当然重要，但是习惯于艺术创作实践的作陶者，往往疏于钻研看似枯燥的化学理论。回顾历史，许多优秀的传统釉，也并非是在化学知识的指导下调配，而主要依靠经验积累，产生于长期的工艺实践。所以，对于作陶者而言，最有用的知识是：制釉的原料是什么？各种原料在窑内

176 高温时会出现什么样的反应？数种原料混合 时会有什么样的情况发生？如何试验比较容易获得自己喜欢的釉配方？

177 第一章 釉的原料 釉的原料可分为三类：天然矿物、呈色金属化合物、灰。 1.1天然矿物 1.1.1 矿物的基本概念与主要类型 矿务实地壳及地幔中的化学元素经过各种地质作用而形成的物质，具有一定的化学与物理性质，相对于一定的物理，化学条件中，当外界条件改变到一定程度时，其性质就会发生变化。 各种矿物均含杂质。所谓杂质，不是指外来的混入物，而是指内在的化学成分。 地质学将矿物分为三类：内生、外生、变质。 内生矿物，或称原生矿物，由内力作用形成。是指地下深处高温高压条件下的岩浆（含有各种元素的硅酸盐熔融体）在沿地壳裂缝上升的过程中，随着温度和压力的降低逐渐冷却、凝固、结晶而生成的矿物。如橄榄石、辉石、角闪石、云母、长石、石英等。 外生矿物，也称次生矿物，由外力作用形成。是早期形成的露于地表的矿物，在常温常压条件下，受风化，沉积等外力地质作用而形成。如粘土、铁铝氢氧化物、石膏等。 变质矿物，由变质作用形成，是 先已形成的矿物在新的条件（一般是高温高压）下，发生成分，结构变化而形成的矿物。如石榴石、红柱石、硅线石等。 自然界中已经发现三千多种矿物，大多为化合物，少数为单质;大多为固态，少数为液态或胶态；大多为结晶质，少数为非结晶质。

178 配釉常用的天然矿物 所谓常用的配釉原料，不仅取决于其在釉中的优劣作用，也取决于采集与购买是否便利等因素。故、配釉原料常因地、因人而异。一般而言，石英、长石、高岭土、石灰石等矿物应当必备。石英、长石、高岭土属基础原料，石灰石属溶剂原料。 1、石英 适应的化学成分主要是二氧化硅（SiO2）。硅在釉中的作用有：提高熔点，降低熔融时的流动性，增强抗华学侵蚀里，降低膨胀系数，增加机械强度和硬度。 硅用于釉中有两种形式：一种是石英类纯硅石矿，这类矿物虽也含杂质，但其主题是硅;另一种是作为化学组成成分之一，与多种物质混合于一体的矿物，例如高岭土。无论哪种形式，硅在釉中的作用都同样。大多数釉，硅的含量占50%以上。 由于地质经历不同，石英呈多种状态，且纯度不同。。杂质的成分主要是AI2O3、Fe2O3、CaO、MgO、TiO2等。 水晶是最纯的石英晶体，但世界范围内储量稀少，一般不供陶瓷使用。块状石英纯度也较高，主要来源于脉石英 ，使比较理想的制釉原料，但储量也少。 陶艺对石英纯度要求并不太高，一般而言， SiO2≥90%、 AI2O3≤2 %、 Fe2O3+ TiO2 ≤2 %就具有使用意义。石英岩、石英砂岩、石英砂、燧石岩、硅质角岩、湖海石英砂及水晶或块状适应的废料为矿都可以利用。

179 2、长石 长石有三种主要类型：正长石、钠长石、钙长石。 正长石也称钾长石，分子式为K2O、AI2O3、6SiO2 、烧成范围最广，烧成后釉质的强度和耐久性都很好。 钠长石分子式为NI2O、 AI2O3、6SiO2 、熔融温度较低，适于配制效果柔和的釉，易于各种金属氧化物呈色，但膨胀率比钾长石高，易显裂纹。 钙长石也称灰长石，分子式为CaO、 AI2O3、2SiO2 ，一般储量较少，熔融温度高，一般很少在配釉中使用。 各种长石均为天然矿物，其化学式只是理论上的表示，实际上成分复杂，不仅含铁等少量杂质，且每种长石或多或少含有其他长石的成分。 若单纯使用一种原料制釉，长石是很好的选择。长石熔融范围广，丛1180℃到1300℃，其熔融状态与外观变化都区别不大。长石价廉，而且容易处理，是最常用的基础原料。通常加入量可达70％左右。添石灰石适量，即可形成较好的玻璃质。 3、高岭土 高岭土，分子式为AI2O3、 2SiO2 、 2H2O 。用高岭土配釉，主要目的是利用其中的氧化铝和氧化硅。

180 高岭土一般最大用量为20％。如需更多，宜煅烧后使用。纯高岭土可塑性差，添可塑性较强的其他粘土5～10％，可使釉浆呈悬浮乳浊状，提高釉的附着性，易于施釉。
高岭土是理论上的纯粘土，不含杂质。但都实际使用的高岭土常含铁等不纯物质，这些不纯物质会导致釉呈多种色泽，最常见的是奶油色。 各种粘土都可以作为高岭土的代用品，但一般粘土常常含铁，耐火性有可能减弱。当粘土的含铁量达到3～8％时，即是常见的黄土，这类粘土既可以作为深色釉的基础配料，也可以单独使用，成为民间制陶常用的黑褐色釉。 4、石灰石 石灰石即碳酸钙（ CaCO 3）干粉状，价廉，是很好的溶剂原料。溶剂原料的作用是降低熔点。比较常用的溶剂原料除石灰石，还有碳酸钡、碳酸锶、碳酸镁，这些金属化合物在釉中的作用基本相同。 石灰石加入量的多少，对釉的光滑度、透明度、细润度颇有影响。量少，釉的坚固性与耐久性；量多，釉的光泽感强。添适量氧化铝或氧化硅，渐呈半透明、无光或乳浊状。 石灰石有利于铁和铜的呈色。在还原气氛下，含铁呈淡蓝或青瓷效果，含铜略显红。 石灰石烧成时有二氧化碳析出，呈游离状，易出气泡。可用萤石（CaF2）代替，以为弥补。

181 5、碳酸钡 富含碳酸钡的天然矿物是毒重石，原矿有毒。常用的碳酸钡（BaCO3）多取自重晶石，溶于水，约1360℃熔融。 碳酸钡有利于金属氧化物呈色。用量在15～20％之间，呈无光或乳浊效果；超过20％将导致釉面干涩；碳酸钡于长石各按50％配比，再添氧化铜1％，呈土耳其青绿，且有玉质感；如再添氧化镍1％，呈紫色。厚釉的效果较好，但流动性强。适量加入树胶之类的天然黏着剂，可由有所避免。 6、碳酸锶 碳酸锶（SrCO3）多釉提取于青石原矿。助溶性好，无毒。在低温釉中，其作用类铅。在高温釉中，其作用类钙或钡。用量适当，有助于釉面的光洁感和透明度，并能提高釉的硬度，不易划伤。但产量稀少，故很少使用。 7、碳酸镁在低温釉中，碳酸镁（MgCO3）的作用是提高耐火度；在高温釉中，碳酸镁是强力助溶剂。 碳酸镁分轻质与重质两种。两者化学式相似，而重质的稍难溶于水。 碳酸镁比较突出的作用有二；一是抑制釉的膨胀系数，利于坯釉结合；二是抑制釉的流动性，易显结晶，它与碳酸钡组合，呈无光状；含钴微量，稍显紫；含镍，略呈绿。 碳酸镁易溶于水，常以某种矿物的组成成分之一添人釉中，如白云石（ CaCO 3. MgCO3 ）或滑石（ 3MgO . 4SiO2 . H2O….）。

182 8、钠（Na）和钾（K） 这是两种碱性原料。此类金属物质反映活跃，常存在于各种不同性状的长石中，配釉时，或以长石的形式加入，或以熔块的形式加入。钠易溶于水，其水氧化合物类似肥皂，可以用于洗衣。钠和钾的膨胀系数很高，容易起裂纹，抗撞力也弱，但是易于着色金属物的碱性反映，装饰效果好。 木灰也是良好的碱性原料，因成分复杂，难以准确表示。 9、锂（Li） 锂的作用和钠、钾基本相同。但锂的反映更活跃，效果更强烈，特别是与钾长石，钠长石组合使用，效果更佳。纯度最高的是碳酸锂，含锂40％，极易溶于水。但相比较，氧化锂的呈色反映更强，烧成范围宽，釉的光亮度也好。 一般配釉，多利用自然矿石中的锂。如鳞云母矿石，含氧化锂约3％；锂辉石，含氧化锂约7.2％；磷铝石矿，含氧化锂约10.1%。 10、铅（Pb） 铅或氧化物，多提炼于方铅矿石。常用的氧化铅有两种；一种是一氧化铅（pbO），常称密陀僧，不溶于水，溶于碱性和某些酸性溶液；另一种是铅丹（pb3O4），也是不溶于水，溶于某些酸液。

183 铅作为釉原料有很多优点，釉面平滑、光亮。但熔点低，易划伤，坯体强度和釉的附着性偏弱。
铅有毒性，危险性大，用时需格外注意。改用硅酸铅玻璃代之，可避免某种有害性，但依然不适用于餐饮器具。 11、硼砂（缩合硼酸盐钠）硼砂；含氧化钠16％、氧化硼36％、水48％，溶于水和酸。200℃前后熔解。无水硼砂和脱水硼砂比硼砂的熔融温度还低，硼砂与无水硼砂的比重大约是100：53。 硼砂是强力溶剂，由于极易溶于水，配釉不易操作。可将其制成熔块，或改用天然硼矿石代之。 中低温釉，多用硼硅酸盐，起作用类铅，效果很好。高温釉，各种硼砂都可用，可望出朦胧的青白色，且时有窑变。如欲增强乳白效果，釉下施以化妆土，效果更好。 12、氧化锌（ZnO） 氧化锌，具有助熔作用。抑制高温时釉的膨胀，防止裂纹，并能增强亮丽感。用量和效力依不同配方而定。与氧化铝或少量石灰石相混，呈强乳浊状，尤以长石釉效果为佳。但若含硼硅酸盐，则无乳浊效果。含氧化锌的高温釉，釉的适应性强，烧成温度范围宽。氧化锌用于色釉时，对呈色氧化物的影响很大，有时甚至可以改变色相或使颜色消失。若弱化

184 钴或铜的蓝、绿呈色、使铬之呈色变为褐色。但运用的好，则会很有效果。
氧化锌配制结晶釉，有奇效。达到熔融极点时，产生结晶。这时如急骤冷却，氧化锌便呈浮游结晶状凝结，并吸收釉中的着色氧化物，显现亮丽的结晶。氧化锌含量越高，结晶越清楚。 施薄釉比厚釉效果好。若釉层过厚，氧化锌将悬浮于釉层中，效果欠佳。 1.2 呈色金属化合物 1.2.1 铁（Fe） 铁是最原料，常用的呈色剂，多为天然含多种杂质，成分复杂，其复杂因素对釉的呈色效果产生着各种影响。 在釉中，铁的主要作用是呈色，当用量超过5％时，略有溶剂作用。它对窑内烧成气氛反应敏感。还原烧成，依其用量，呈色范围则是从黄到褐或黑，变化相对不大。从釉的构成分析，镁对铁的呈色有抑制作用，而氧化钡，氧化铝对铁的呈色有促进作用。 常见的氧化铁有Fe2O3和FeO。 Fe2O3为红色， FeO为黑色。 FeO粒子较粗，烧成反应比Fe2O3强。个别还有人喜用Fe2O4。 铁釉色泽丰富，变化万千，是古时中国最常见的釉。蜂蜜般的褐色釉深邃的天目釉，清澈的青瓷釉，均是铁釉的代表。 氧化气氛下，长石质透明釉中含铁2％，呈黄色；含铁3～10％，呈色从褐到黑。白云石或

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186 §3-1 釉料概述 1 釉及其作用 1.1 釉的概念：是附着在陶瓷坯体表面的一种玻璃或玻璃与 1.2 釉的作用 晶体的连续粘着层。
1 釉及其作用 1.1 釉的概念：是附着在陶瓷坯体表面的一种玻璃或玻璃与 晶体的连续粘着层。 1.2 釉的作用 (1) 装饰：提高艺术、欣赏价值。 (2) 改善制品的各种性能： 化学稳定性、防污性、（平滑、表面积减小） 力学性能、电学性能、抗菌性能等等。

187 2 制釉原料及釉的分类 2.1 制釉原料 2.2 釉的分类 天然原料：石英、钾钠长石、粘土、滑石、石灰石、白云石、
2 制釉原料及釉的分类 2.1 制釉原料 天然原料：石英、钾钠长石、粘土、滑石、石灰石、白云石、 硅灰石、锂辉石、锆英石、萤石等等 。 化工原料：ZnO、 SnO2、 ZrO2、Pb3O4、BaCO3、Al2O3、SrO、 硼砂、硼酸、铅白、密陀僧（PbO）等。 2.2 釉的分类

188 分类的依据 种类名称 坯体的种类 瓷器釉、炻器釉、陶器釉 制 造 工 艺 釉料制作方法 烧成温度 烧釉速率 烧成方法 生料釉、熔块釉、挥发釉(食盐釉)、自释釉、渗彩釉 低温釉(<1120ºC)、中温釉(11201300ºC)、高温釉(>1300ºC)、易熔釉、难熔釉 慢速烧成釉、快速烧成釉 一次烧成釉、二次烧成釉 组 成 主要熔剂 主要着色剂 长石釉、石灰釉（石灰—碱釉、石灰—碱土釉）、锂釉、镁釉、锌釉、铅釉(纯铅釉、铅硼釉、铅碱釉、铅碱土釉)、无铅釉(碱釉、碱土釉、碱硼釉、碱土硼釉) 铜红釉、镉硒红釉、铁红釉、铁青釉、玛瑙红釉 性 质 外观特性 物理特性 透明釉、乳浊釉、虹彩釉、无光釉、半无光釉、金属光泽釉、闪光釉、偏光釉、荧光釉（发光釉）、单色釉、多色釉、变色釉、结晶釉、金星釉、裂纹釉、纹理釉、水晶釉、抛光釉 低膨胀釉、半导体釉、耐磨釉、抗菌釉 显微结构 玻璃态釉、析晶釉、结晶釉、分相釉 用途 装饰釉、粘接釉、丝网印花釉、商标釉、电瓷釉等

189 3 釉的组成及表示方式 3.1 化学组成 常见 SiO2 Al2O3 Fe2O3 TiO2 CaO MgO K2O Na2O IL 添加剂 ZnO BaO P2O5 B2O3 Pb3O4 ZrO2 Li2O SrO等 色剂 CoO CuO Cu2O MnO2 FeO Fe2O3 Cr2O3等 3.2 组成表示方式 (1) 矿物重量百分组成 工厂配方 (2) 氧化物重量百分组成 (3) 分子式、釉式、实验式、摩尔组成表示式 a R2O b RO } c R2O3 d RO2 其中：a+b=1

190 4 几种常见釉举例 4.1 长石釉和石灰釉 原料 石英 长石 粘土 石灰石 滑石 湖南建湘（长石釉） 30 55 5 10
原料 石英 长石 粘土 石灰石 滑石 湖南建湘（长石釉） 唐山某厂（石灰釉） K2O Na2O CaO MgO Al2O3 Fe2O3 SiO2 （湖南建湘） K2O Na2O CaO MgO Al2O3 Fe2O3 30149 SiO2 （唐山某厂）

191 长石釉特点 石灰釉特点 （A） (1) 釉式中K2O和Na2O的mol 数之和不小于0.5。
(2) 硬度大，光泽度较高，略带乳白色，烧成范围宽。 (3) 与氧化硅含量较高的坯结合较好（南方瓷）。 石灰釉特点 （B） (1) 釉式中CaO的mol 数不小于0.5。 (2) 弹性好，透明度好，还原气氛易烟熏，烧成范围窄。 (3) 与氧化铝含量较高的坯结合较好（北方瓷）。

192 4.2 镁质釉及其特点 4.3 多熔剂混合型釉 由滑石等镁质原料引入的熔剂性氧化物MgO在釉式中的含 量不小于0.5 mol。
(2) 热膨胀系数小，不易烟熏，有利于白度和透光度的提高， 烧成范围宽。 (3) 对坯体的适应性强 4.3 多熔剂混合型釉 高温釉 （添加含ZnO、BaO、SrO、Li2O等熔剂的原料） 低温釉（添加含PbO、B2O3等强熔剂的原料）

193 5 釉的特点 5.1 大多数釉是玻璃体 5.2 釉与玻璃的不同点 5.3 产生差异的原因 具有普通玻璃的物理化学性质
5 釉的特点 5.1 大多数釉是玻璃体 具有普通玻璃的物理化学性质 5.2 釉与玻璃的不同点 (1) 釉层中含有气泡和晶体。 (2) 釉化学组成中氧化铝的较玻璃高。 (3) 釉的熔融温度范围较宽。 5.3 产生差异的原因 配方不同。 烧成制度不同。 釉与坯体之间的扩散和反应。

194 §3－2 釉的性质 1 釉的熔融特性 3.1 釉的熔融温度范围 （釉的烧成温度一般在其上限附近） 开始熔融温度 ~ 完全熔融温度
§3－2 釉的性质 1 釉的熔融特性 3.1 釉的熔融温度范围 （釉的烧成温度一般在其上限附近） 开始熔融温度 ~ 完全熔融温度 软化变形温度 ~ 流动温度 半球温度 ~ 1/3原高温度（国标） 未烧 始熔温度 半球温度 流动温度

195 · 影响熔融温度范围的因素 物料细度 (2) 各组分混合均匀程度 (3) 物料的化学组成
提高熔融温度范围的成份：Ai2O3、RO2（SiO2、ZrO2） 降低熔融温度范围的成份：RO（硬熔剂）、R2O（软熔剂） 硬熔剂RO：CaO、MgO、ZnO、BaO… 软熔剂R2O：Li2O、Na2O、K2O、PbO、B2O3

196 (2) 釉面平整度、光滑度。 (3) 釉层中析晶降低光泽度。（快速冷却的意义） （B）白度 国标：利用白度仪测定釉面对白光的反射量与化学纯的 氧化镁对白光的反射量二者之比，即为试样的白度。 影响白度的因素 (1) 坯料的化学组成：着色氧化物少，白度高。 (2) 烧成气氛：铁多钛少  还原气氛 铁少钛多  氧化气氛 (3) 添加剂：氧化钴、滑石、骨灰等 高级日用瓷白度70％以上，普通日用瓷65％以上

197 2. 釉中各氧化物的作用 （1）SiO2 釉玻璃的主体（50％以上），提高釉的熔融温度和粘度 赋予釉高的力学强度，良好的热稳定性、化学稳定性，高的 白度和透明度。 （2） Al2O3 网络中间体，在釉中的作用类似于 SiO2，但是提高熔 融温度和高温粘度的能力更强。 光泽釉（釉式）中Al2O3/SiO2＝1:6 ~ 10 无光釉（釉式）中Al2O3/SiO2＝1:3 ~ 4

198 （3）CaO 釉中是主要熔剂，在Sk4温度以上，它可以降低釉的粘度 ，提高釉的流动性和釉面光泽度，对有些色釉可增强釉的着色 能力（如铬锡红釉），一般其用量不超过18%，过多会使釉结 晶，形成无光釉。CaO与碱金属氧化物相比，能增加釉的抗折 强度和硬度，降低釉的膨胀系数，能提高釉的化学稳定性。另 外，CaO可改善坯釉结合性。配料中常采用石灰石，其密度小， 能增强釉的悬浮性。 （4）MgO 釉中是主要熔剂，高温性质及对釉面性能的作用与CaO 类似。特点是由滑石引入时具有乳浊作用，特别是在与锆英 石共同引入时。

199 （5） Li2O、Na2O、K2O 都是强熔剂，降低熔融温度和高温粘度，降低化学稳定 性和力学强度。助熔能力： Li2O> Na2O >K2O Li2O 在无铅釉中使用可使釉的热膨胀系数降低，光泽度 高，强度和耐酸性有一定的提高。 Na2O 降低弹性和抗张强度，提高热膨胀系数，光泽度差。 K2O 常由钾长石引入，比钠长石熔融温度范围宽，粘度大， 其他性能都优于钠长石，但用量也不能太大。 （6）ZnO 少量（2％左右）降低成熟温度，加宽成熟范围，改善釉 的 力学性能，提高釉的光泽度和白度（乳浊作用）。在结晶釉和大 红釉也有重要的作用。

200 （7）PbO 最强的熔剂。硅酸铅玻璃折射率高，光泽度高。适量的 引入与碱金属氧化物相比可以降低高温粘度，加宽熔融范围； 提高强度、光泽度和弹性；降低热膨胀系数。在低温釉中大 量使用釉的强度和热稳定性降低。 （8）B2O3 强熔剂，降低釉的熔融温度，温度升高粘度降低大，有利 于釉面的铺展，提高釉玻璃的折射率（光泽度），适量加入 可以降低热膨胀系数，提高化学稳定性。过量导致釉的各种 性能变差。1000ºC以上易挥发。 （9）BaO 助熔剂，少量引入可以提高釉的光泽度和力学强度，代替 CaO和ZnO能提高釉的弹性。

201 （10）SrO 助熔剂，具有BaO所有的优点。在改善坯釉适应性、提 高釉面硬度、加宽石灰釉的烧成范围等方面都有很好作用。 （11）骨灰、瓷粉、乳浊剂、色料等 骨灰 可提高光泽度，促进釉料分相，提高白度。 瓷粉 取代长石调节釉料，可提高釉的熔融温度， 降低釉的高温粘度。减少釉面针孔，提高白度。 乳浊剂 SnO2、TiO2、ZrO2、ZrSiO4、锑化物、磷酸盐 着色剂 Mn、 Cr 、Co 、Fe、Ni 、Cu 、V 、Pr 等的 氧化物、化合物或合成颜料。

202 ３＼釉料配方的配制原则 （1）满足制品对釉面的性能要求 日用瓷、墙地砖、卫生洁具、电瓷等。 （2）釉的成熟温度在坯的烧成范围之内
一次烧成釉，始熔温度应高，成熟范围应宽。避免干釉和 起泡。二次烧成釉，生釉的粘附性要强。 （3）坯釉的热膨胀系数及弹性模量相适应 要求：釉 < 坯 （略小于 微正釉 受压应力） E釉 < E坯 （釉有较大的弹性对机械应力、热应力 的适应能力强）

203 （4）坯釉的化学组成相适应 坯釉的化学组成一般应有一定的差别，常用C.A控制。 瓷坯C.A＝1 ~ < 瓷釉C.A＝1.8 ~ 2.5 陶坯C.A＝1.2 ~ < 陶釉C.A＝1.5 ~ 2.5 （5）合理选择原料 既要保正生产工艺性能和釉面质量，又要经济合理。 MgO 由滑石、白云石、菱镁矿 、MgO引入效果差别很大。 PbO 通常由铅丹引入，不用碱式碳酸铅。 Al2O3通常由长石引入，不用粘土。

204 §3－３ 釉料配方的计算 1. 釉式的计算 1.1 由釉料的化学组成（wt%）计算釉式（步骤）
（1）计算各氧化物的相对mol数 ； 教材第一步可省略 （2）以碱性氧化物的mol数之和分别除各氧化物的mol数； （3）将（2）的计算结果按釉式要求排列即可。 [例]某釉料的化学组成如下： P177 例1 组成 SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO K2O Na2O ZnO灼减 合计 Wt％ 解： SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO K2O Na2O ZnO (1) 1.1512 0.1436 0.0008 0.0141 0.0853 0.0672 0.0271 0.0184 (2) 5.423 0.677 0.004 0.066 0.402 0.317 0.128 0.087

205 0.317K2O 0.128Na2O Al2O3 0.066CaO SiO2 0.402MgO Fe2O3 0.087ZnO 釉式： 1.2 由配方（原料配料量）计算釉式 （步骤） （1）将配方根据各原料的化学组成和质量分数换算成为化学 组成； （2）按1.1方法计算。 例2 P 看书

206 2. 釉料配方的计算 2.1 生料釉配方的计算（步骤） 知釉式矿物原料（按理论组成计算）逐项平衡法
（1）用长石 平衡 K2O、Na2O 的含量，同时平衡部分Al2O3 和 SiO2 ； （2）用粘土（高岭土）平衡剩余的Al2O3 ，同时再平衡部分 SiO2 ； （3）用滑石平衡MgO ，同时再平衡部分 SiO2 ； （4）用石英平衡剩余的 SiO2 ； （5）用化工原料平衡剩余的氧化物。 例如 ：已知某长石质瓷的釉料，其釉式为： 0.486K2O 0.449MgO Al2O3·6.6921SiO2 0.065ZnO 试用钾长石、高岭土、石英、氧化锌、滑石这五种 原料进行配料。

207 解： （1）根据釉式计算各原料的mol数（见表） （2）根据各原料的mol数计算配料量（见表）

208

209 §3－5釉层形成过程的反应 1、釉料在加热过程中的变化 (1)原料的分解；(2)化合与固相反应；(3)氧化物挥发； (4)烧结；(5)熔融；
1.1 原料的分解 釉用原料如粘土脱水，有机物挥发，碳酸盐、硫酸盐、 磷酸盐、硝酸盐、硼砂、硼酸、石灰石、方解石等分解 1.2 化合与固相反应 在温度升高时，易熔氧化物同Al2O3 和SiO2等发生反应，形成了新的共熔物。

210 1.3 釉中组分的挥发 挥发的大小取决于各组分蒸气压、加热时间、窑炉气氛等因素。氧化铅、硼砂，硼酸、钠和钾盐、氧化锑、芒硝等均会有不同程度的挥发，这些物质中硼酸和钾盐类较易挥发。 硼－450℃；铅－850℃；铬－1000℃。 1.4 烧结 烧结是指将粉末状态的物质经过加热转化为具有一定强度的凝集块状物质的过程。 本质：降低颗粒表面能的过程。

211 1.5 熔融 A、自熔，指釉料中长石，碳酸盐、硝酸盐、氧化铅及熔块等易熔物的融化； B、共熔，指釉料中几种物质形成各种低共熔物。 [影响熔融和均化的一些因素] 1)釉料内部的高温排气。釉料内气泡的排出会在釉熔体中起搅 拌作用，从而釉层熔融和均化较好。 2 )釉料吸附水的排出。和第一种因素相比，影响要微弱得多。 3)原料的状态。原料颗粒越细，混合的越均匀，熔化温度越 低，缩短熔化时间，增强均匀程度。 4)釉烧时间和温度。釉烧时间长，温度高，熔化和均化的充分。

212 （1）从低粘度的流动状态冷却到软化温度（Tf） （2）粘度增加，经过粘性状态； （3）超过转变温度(Tg)后凝固形成玻璃体；
2、釉层冷却时的变化（和玻璃相似） （1）从低粘度的流动状态冷却到软化温度（Tf） （2）粘度增加，经过粘性状态； （3）超过转变温度(Tg)后凝固形成玻璃体； 脆性 粘性状态 熔液状态 转变温度 软化温度 Tg Tf lg  釉熔液在冷却过程三个阶段 T

213 3.１气泡产生的原因 （1）由于坯釉本身的原因产生的气泡 （A）坯釉烧前内部颗粒之间的堆积空隙，形成气泡； 坯体 釉层 （B） 由坯釉化学反应产生的气孔 坯釉中含有CO32-，SO42-，NO3-，Pb3O4、OH-、 各种H2O等在高温下分解、挥发；碳素和有机物的 燃烧等；都要排出气体。 P192表3-30

214 （2）由于工艺因素形成的气泡 （A）干燥后的釉层透气性较差，坯体孔隙中的气体不易排出，而在高温时坯中气体通过釉面而产生气泡。 （B）在施釉时将一部分气体封闭在釉层中，也会产生气泡，或者在釉中加入一些添加剂而引入气泡。 （C）釉层厚度增加，气泡增多. P198图3-11 （D）快速烧成时，坯釉中气体来不及排出，被已烧融并硬化的釉层封闭在其中形成气泡。

215 3.3 气泡的克服方法 （1） 配方控制 （A）提高釉的始熔温度； （B）合理选择原料： a、选择不产生气体的原料或熔块釉；
（C）增加釉中熔剂含量，降低釉的高温粘度； （2）烧成过程控制 （A）低温阶段：加强通风，中火保温。 （B）高温阶段：均匀升温，高火保温。

216 （3） 釉浆制备过程工艺控制 （A）釉料不要磨得太细； （B）在釉浆中加入消泡剂 例如：在釉浆中加入PVA时，虽然提高了釉浆的施釉性能（粘接作用），但是在搅拌中回出现泡沫。 加入 %(PVA为基准)的辛醇或磷酸三丁酯。 3.4 气泡的合理应用 （A）细小且均匀分布于釉中作为乳浊剂； （B）形成油滴釉（气泡内壁析出赤铁矿、磁铁矿）。

217 §3－6 釉的析晶 透明釉；结晶釉、乳浊釉、无光釉、金属光泽釉。 1. 釉的析晶过程 1.1 晶核的形成 速度IV
釉层中未完全融化的残余微晶 釉熔体原子重新排列 1.2 晶核长大 速度 u T T

218 TV Tu T

219 3. 析晶对釉面光学性质的影响 3.1 析晶使釉显示低光泽度效果，制作无光釉和亚光釉。 无光釉 生烧无光釉 HF腐蚀无光釉 析晶无光釉（常用） （1）钛无光釉 釉中加入10％～15％的TiO2和少量ZnO可得到无光釉。 （2）锌无光釉 釉中加入一定量的ZnO，析出硅锌矿晶体表面丝绢 光泽。 添加SnO2、TiO2、CuO遮盖能力强。 （3）钙无光釉 釉中引入CaO，析出钙长石（铅和碱性成份不多时） 由石灰石引入，烧成温度1100℃以上。

220 （4）钡无光釉 由硫酸钡引入BaO 0.3mol左右，析出钡长石，釉面光滑 柔软，烧成温度SK4（1160℃）以上。 （5）镁无光釉 由各种含MgO的矿物引入适量的MgO，析出镁橄榄石或 尖晶石，析出无光釉。 （6）复合无光釉 上述几种无光结晶剂复合使用，得到效果和性能更佳的 无光釉。合适的用量为：CaO0.4～0.5mol， MgO0.1～0.14mol ZnO0.25～0.33mol

221 3.2 高光泽度效果 釉中析出晶体，定向排列，产生类似金属光泽的强镜面 反射效果。比用其它方法制备的金属薄膜性能好。 3.3 虹彩效果 釉中析出一定形态的晶体折射率与基础玻璃的折射率不 同，光线照射时产生干涉现象，使陶瓷釉面产生虹彩效果。 常用的虹彩釉以下四种： （1）铅－锌－钛系虹彩釉 （自学） （2）钙－镁－铁系虹彩釉 （3）铅－锌－锰系虹彩釉 （4）锂－铅－锰－铜－镍系虹彩釉

222 釉中析出折射率与基础玻璃不同的晶体，使入射光发生散 射釉面失透而出现乳浊效果。
3.4 乳浊效果 釉中析出折射率与基础玻璃不同的晶体，使入射光发生散 射釉面失透而出现乳浊效果。 入射光 散射光 透射光

223 第四章 成型与模具

224 前言 成型方法的分类： 按坯料的含水率分： 1、可塑成型 18%—25%。有模和无模 2、注浆成型 30%—40% 3、干压成型 6%—8% 4、等静压成型 1.5%—3% 钢模和橡胶模 成型方法的选择： 1、产品的形状，大小，厚薄。 2、坯料的工艺性能。 3、产品的产量和质量。 4、保证质量的前提下，成型设备简单，劳动强度要小，劳动条 件好，经济效益好。

225 第一节 可塑成型 1、定义：利用模具或刀具等的运动所造成的压力、剪力，挤压 等外力对具有可塑性的坯料进行加工，迫使坯料在外力的作用下
第一节 可塑成型 1、定义：利用模具或刀具等的运动所造成的压力、剪力，挤压 等外力对具有可塑性的坯料进行加工，迫使坯料在外力的作用下 发生可塑变形，制成坯料。

226 2、旋压成型 利用作旋转运动的石膏模与上下运动的样板刀来成型。 2、1旋压操作 2、1、1 设备：
石膏模：塑性泥料放在石膏模中，石膏模安装在辘轳车机 的模座上，辘轳车机带动模座上的石膏模转动。可用脚踏或马 达带动。 样板刀：右手扳样板刀徐徐落下，接触泥料。由于样板刀 的压力与石膏模的旋转，泥料均匀的分布于模型内表面。排除 的余泥在样板刀上向上爬，左手清除余泥。 这样：模型内壁和样板刀的空隙被泥料填满，旋制成坯体。 样板刀—泥料内表面形成坯体的内表面。 石膏模—泥料的外表面形成坯体的外表面。 厚度—样板刀与石膏模的距离为坯体的厚度。

227 2、2、旋压的工艺特点与控制： 2、2、1、工艺特点： 1、以“刮泥”的形式排泥，要求泥料屈服值低些。即泥料 的含水率稍高些，排泥阻力小。 2、“刮泥”成型时，与样板刀接触的坯体表面不光滑，排 泥混乱，赶光时需加水来赶光表面。 3、模座转速，据制品的形状定。 转速高：深腔制品，直径小的制品，阴模旋压。一般转速控 制230 —400r/min。泥料水分21—23%。 4、“中心”准。石膏模，样板刀，模座主轴对准中心。 5、样板刀对泥料正压力小，可加宽刀口，减小刀口角度。 增加泥料。 6、旋压设备简单，适应性强，可旋制深凹制品。 缺点： 质量差，手工操作劳动强度大，需一定的操作技术。效率低 坯泥加工余量大，占地大。

228 2、3成型缺陷： 1、夹层开裂。坯体内有空隙，泥料有分层现象。 旋坯刀上下快，凹坑。 初装泥料不够，补泥。前后泥料结合不紧。 2、外表开裂。 对复杂形状的制品，厚度急剧变化的部位。 加水赶光时，局部水分大，干后即裂。 旋大坯时，刀上积泥太厚，刀震动，局部开裂。

229 3、滚压成型 滚压头和盛泥料 的石膏模分别绕自己的轴线以一定的速度同 方向旋转，利用滚头的“旋”和“压”来成型。 3、1旋压操作
1、送空模。 2、投泥 3、排泥成坯 4、退滚头，取坯。 整个工序由凸轮控制。 3、2滚压成型的工作原理： 1、滚压头排泥是依靠同向旋转的“滚头”和“石膏模”对 泥料的压延作用而排泥的。

230 特点 ： 滚压时泥料均匀展开，受力由小到大较缓和均匀，粘土颗 粒不易产生集中应力，坯体的组织结构均匀。 滚头与泥料的接触面积大，压力大，受力时间长，坯体 致密度、强度高。 滚头和模型相对运动，表面光滑，不需加水。 2、阳模、阴模滚压 阳模滚压：适于成型扁平，宽口，内表面有花纹的产品。滚 压头加工的制品的非易见面（外表面）。 阴模滚压：适于成型口径小的深凹制品。加工坯体内表面。 3、热滚压 为防止滚头粘泥，用热滚压。 （冷滚压，憎水材料做滚头）

231 3、3、滚压成型的工艺控制： 1、泥料的性能： 泥料需一定的硬度保证排泥的力量。 泥料需一定的延伸量和屈服值。 泥料的延伸量与泥料的可塑性和水分的含量有关。 泥料的可塑性差，水分少，则延伸量小，滚压时易开裂， 模型也易损坏。 强用可塑性原料，水分含量大，则屈服值低，滚压时易粘滚， 坯体易变形。 泥料的可塑性由配方决定，一般配方确定后，通过控制含水 率来调节可塑性以适应滚压成型 的需要。所以要严格控制含水率 阳模滚压时要求泥料水分少，可塑性好。 阴模滚压要求泥料水分高，可塑性低。 冷滚压时水分要少泥料塑性要好，热滚压对泥料塑性要求不严。

232 2、主轴转速 主轴转速高，产量高，效率高。 主轴转速由阳模、阴模成型和产品直径大小决定。阴模成型转 速高于阳模成型的转速。 主轴的转速随产品的直径增大而减小。 3、滚头转速 不单独确定，而是据经验数据的转速比来确定。 滚头转速 N = ———— 主轴转速 转速比应理解为：滚头与坯泥接触点处的线速度的比。 线速度相等，纯滚压成型，坯泥不受摩擦力，坯泥内部结构 好，但表面不光滑。 线速度不等，表面光滑，但内部结构差。 通常要求两个线速度有不太大的差别。太大或相等都易粘滚头

233 4、雕塑、印坯、手工拉坯 3、4滚压成型常见的缺陷： 1、粘滚头 2、飞泥 3、起皱 4、花心 5、刀舌（抬刀纹）
雕塑：手捏，雕塑，雕刻，雕镶 印坯：塑性泥在石膏模中印制成坯 手工拉坯

234 第二节 注浆成型 1、注浆成型对泥浆性能的要求：

235 定义：将泥浆注入模型中，待泥浆在模型中停留一段时
2、基本注浆方法 2、1单面注浆（空心注浆） 定义：将泥浆注入模型中，待泥浆在模型中停留一段时 间，形成所需注件厚度时，倒出多余泥浆，随后带模干燥，待 注件干燥干燥收缩后脱模，取出注件。 2、1、1、工艺特点： 坯体脱模水分：15—20% 坯体外形：模型工作面决定。 坯体厚度：吸浆时间决定。 2、1、2、操作： 1、模型工作面清扫干净，不留干泥或灰尘。 2、模型装配好。不留缝隙。 3、倒入泥浆。

236 4、倒出余泥。 5、带模干燥 6、脱模，取模。 2、2、双面注浆（实心注浆） 定义： 2、2、1、工艺特点： 1、泥浆水分含量比单面注浆要小。 2、厚度由模型和模芯之间尺寸决定 3、注浆时间短。 4、壁厚的产品。 5、均匀性差。坯体中心致密度差。

237 2、2、2、操作 1、模型工作面清扫干净，不留干泥或灰尘 2、模型装配好。不留缝隙 3、倒入泥浆 4、补泥浆 5、带模干燥 6、脱模 7、干燥模型备用

238 3、强化注浆 人为的施加外力，加速注浆过程的进行，提高吸浆速度， 改善坯体的性能（强度，均匀性） 3、1、真空注浆
在模型外抽真空，或将加固后的石膏模放在真空室中负压 操作，以增大石膏模内外压差，提高注浆成型时的推动力，提 高吸浆速度，缩短坯体形成时间，提高坯体致密度和强度，同 时减少坯体的气孔和针孔。 3、2、离心注浆 向旋转的模型中注入泥浆，泥浆受离心力的作用，紧靠模 型脱水形成致密坯体。泥浆中的气泡轻，旋转时集中在中间， 最后气泡破裂排除。 离心注浆可提高吸浆速度，提高产品质量。 要求：泥浆中固体颗粒直径相近，否则，组织结构不匀， 收缩不一致。

239 3、3、压力注浆 高压注浆（>0.4MP)，中压注浆(0.15—0.4MP)， 微压注浆(<0.05)。 压力注浆对模型要求较高。 3、3、1、微压注浆 压力由泥浆槽的高度决定。 1、工艺过程 注浆—吸浆—空浆—微压巩固—开模—二次巩固—脱坯 2、微压注浆的特点： 提高生产效率，缩短成型周期。 减少成型缺陷 减少坯体气泡、提高制品质量 设备简单，投资少。

240 § 7－1 粘接与修坯 1. 粘接 1.1 粘接方法： 干法粘接 湿法粘接 1）干法粘接：坯体含水率在3％以下进行的粘接。
1.1 粘接方法： 干法粘接 湿法粘接 1）干法粘接：坯体含水率在3％以下进行的粘接。 特点：对操作工人技术要求较高，粘接件不易变形。 2）湿法粘接：坯体含水率在15％～19％，进行的粘接。 特点：粘接牢固不易开裂，粘接效率高，容易变形。 3）光面粘接与麻面粘接 一般采用光面粘接，对于较难粘接的部件采用麻面粘接。 4）粘接过程 切割附件 泥浆部位刷水 粘接 刷余浆

241 1.2 粘接泥 1.3 粘接技术要点 1）与坯体组成接近的泥浆 含水率在30％左右，相对密度2.0以上。
2）坯料中加入糊精、甲基纤维素等调制而成； 3）坯料中加入30％的釉料调制而成； 4）专门配制粘接泥（配方中熔剂性原料较坯料中多）。 1.3 粘接技术要点 1）粘接件之间含水率应当基本一致， 湿粘时小件含水率可以略低（2％～3％） 2）粘接面吻合度好，无缝隙。 3）粘接操作稳、准、正，用力适当。 4）粘接泥的含水率适当而且要保持均匀一致。

242 2. 修坯 2.1 修坯的任务： 1）光洁坯体表面、边口毛边、模型缝迹； 2）挖底、打孔、小气孔修补等 2.2 修坯方法： 干修、湿修
2.2 修坯方法： 干修、湿修 1）干修：坯体含水率为6％～10％或者更低时修坯。 工具：各种形状的修坯刀、0#、1#、 刚玉砂布或60～80目 的铜筛网和泡沫塑料、抹布、帚子等蘸水。 特点：坯体强度高，坯体不易变形，操作难度大，粉尘大。 2）湿修：坯体含水率为16％～19％。 工具：修坯刀、泡沫塑料等。 特点：坯体强度低，操作容易，无粉尘，刀具磨损小， 坯体容易变形。

243 3）修坯设备：手工、半机械化、全机械化。 2.3 修坯操作过程： 1）刮平模缝； 2）修补气孔和小裂纹并刮平； 3）混水抹坯；（抹光） 如果需要粘接，中间还要加入粘接工序和干燥工序。 3. 干坯检验： 裂纹检验 人工肉眼检验、刷煤油、刷有色（有机颜料）水。

244 坯体干燥作用与干燥过程 1. 干燥的作用： 排除坯体中的水分 注浆法 30％～35％ 可塑法 15％～26％ 压制法 3％～14％
1. 干燥的作用： 排除坯体中的水分 坯体成形含水率 注浆法 ％～35％ 可塑法 ％～26％ 压制法 ％～14％ 等静压法 ％～3％ 坯体中水分的种类 自由水 （通过干燥排除） 化学结合水 吸附水 干燥的目的：排除坯体中的水分，同时赋予坯体一定的干燥 强度，满足搬运以及后续工序（修坯、粘结、施釉）的要求。

245 2. 干燥过程 坯体干燥过程四个阶段示意图 1 2 B A 3 D C O 时间 1—坯体含水率 2—干燥速度 3—坯体表面温度 升速阶段
等速阶段 降速阶段 平衡阶段 介质温度 2 1—坯体含水率 2—干燥速度 3—坯体表面温度 O A B C D 1 3

246 干燥过程各阶段的特征： OA 升速干燥阶段，温度—逐渐升高至干燥介质湿球温度TA。 干燥速度—由零升至最大，蒸发表面水分。 吸热—蒸发水分，提高坯体温度。 收缩—很小。 A  B等速干燥阶段，温度—不变， 干燥速度—保持衡定，内扩散速度等于外 扩散速度。 吸热—全部用于蒸发水分。 收缩—较大，相当于成份水分的体积。 B  C降速干燥阶段，温度—升高至介质温度。 干燥速度—逐渐减小至零，与介质达到平衡。 吸热—蒸发水分，提高坯体温度。 收缩—基本不收缩。

247 3. 干燥收缩与变形 CD平衡阶段，坯体与介质达到平衡状态，干燥过程完成。 注意：1）B点称为临界点，转折点（阶段、收缩）后进入干燥
安全状态。 2）C点平衡状态点，标志着干燥结束。但含水率不为零。 3）“返潮”问题。 3. 干燥收缩与变形 3.1收缩与变形的原因： 干燥 颗粒表面自由水膜变薄 颗粒之间靠近 发生收缩 坯料部分颗粒的取向性排列 收缩的各向异性 产生内应力 内应力大于塑性状态屈服值时  变形 内应力大于弹性状态抗拉强度时  开裂

248 3.2 影响坯体收缩变形的主要因素 1）坯体中粘土的性能 粗细 多少 分布 细 吸附水膜厚 可塑性好 收缩变形大
1）坯体中粘土的性能 粗细 多少 分布 细 吸附水膜厚 可塑性好 收缩变形大 2）粘土吸附阳离子的种类 P106表8-1 3）坯体的含水率 含水率大 收缩大 变形开裂的可能性大 4）坯体的成形方法 与含水率的关系 5）坯体的形状 形状复杂、 薄厚不匀容易变形开裂。

249 §6 – 4 干燥缺陷分析 变形和开裂是最常见的干燥缺陷，本质是不均匀收缩引起 的内应力造成的。直接原因可能是以下几方面。
1. 配方设计和坯料制备的原因 1.1 坯料配方中塑性粘土太多、太少。 1.2 坯料细度太粗、太细。 1.3 坯料含水率太高，组分分布不均匀。 1.4 练泥和成形过程造成颗粒的定向排列从而导致不均匀应力。 2. 成形过程的原因 2.1 成形时泥料受力不均匀，造成致密度不一致，收缩不均匀。 2.2 模型吸水能力不均匀，造成不均匀收缩。 模型的不均匀干燥；模型制作、使用过程局部油污。

250 3.1 干燥制度不合理：温度、湿度、流速和方向控制不当。 干燥太快；介质湿度太大引起水分冷凝于坯体上。
3. 干燥过程的原因 3.1 干燥制度不合理：温度、湿度、流速和方向控制不当。 干燥太快；介质湿度太大引起水分冷凝于坯体上。 3.2 坯体放置不平衡或放置方法不当局部收缩阻力太大。 4. 器型设计不合理：结构复杂、薄厚不均匀。 1－ 2－ 3－ 4 5 1－口沿 2－撑口泥 3－腹部 4－底肩 5－底心

251 第五章 陶瓷装饰

252 装饰方法： 1.雕塑——刻花、剔花、堆花、镂空、浮雕、塑造； 2.色坯与化妆土； 3.晶化釉——结晶釉、砂金釉、液－液分相晶化釉；
4.色釉——单色釉、复色釉、变色釉、窑变花釉； 5.釉上彩——古彩（三、五色硬彩）、粉彩（景彩、多色）、 新彩（色彩丰富、低温）、广彩、印彩、刷彩、喷彩、贴花。 6.釉下彩和釉中彩——贴花、印彩、彩绘； 7.贵金属装饰——亮金、磨光金、腐蚀金； 8.其它装饰方法——光泽釉、碎纹釉、无光釉、流动釉、青花斗 彩（釉下结合釉上）、 照相装饰等。

253 §11-1 陶瓷颜料 1. 陶瓷颜料（色基）分类 陶瓷颜料——装饰陶瓷制品使用的颜料的统称。
着色剂——使陶瓷坯、釉、颜料呈现各种颜色的物质(无机)。 色基——以着色剂与其它原料（载色体）配合，制得的无机 着色材料。可以直接用于坯釉中。 陶瓷颜料 熔剂 + （色基） 着色剂 + 载色体等 1. 陶瓷颜料（色基）分类 （1）根据化学组成和矿物结构特点分 （2）根据呈色效果（颜色）分 （3）根据呈色机理分 …… 1.1根据化学组成和矿物结构特点分 P181 表11-1

254 CoCO3、 MnCO3、CrCl3、 Co(NO3)2·6H2O 孔雀蓝（Co，Zn）O ·（Cr，Al）2O3
类型 结构特点 举例 简 单 化 合 物 氧化物和氢氧化物 碳酸盐硝酸盐绿化物 铬酸盐、铀酸盐 锑酸盐 硫化物与硒化物 Fe2O3、Cr2O3、CuO、Cu(OH)2 CoCO3、 MnCO3、CrCl3、 Co(NO3)2·6H2O 铬酸铅、铀酸钠 拿波尔黄（2PbO · Sb2O5） 镉黄（CdS）、镉硒红（大红） 固熔体 单一氧化物型 刚玉型 金红石型 萤石型 铬铝桃红（Cr-Al-Zn） 铬锡紫丁香紫（SnO2[Cr]） 钒锆黄（ZrO2 [ V5+ ] ） 尖晶石型 完全尖晶石型 不完全尖晶石型 类尖晶石型 复合尖晶石型 钴青（CoO · Al2O3 ） 钴蓝（ CoO ·5 Al2O3 ） 锌钛黄（2ZnO · TiO2） 孔雀蓝（Co，Zn）O ·（Cr，Al）2O3 钙钛矿型 灰锡石型 灰钛石型 铬锡红（灰锡石与Cr2O3固熔体） 钒钛黄（灰钛石与TiO2 固熔体） 硅酸盐型 柘榴石型 榍石型 锆英石型 维多利亚绿（3CaO · Cr2O3 · 3SiO2） 铬钛茶 钒锆蓝（ZrSiO4 [ V4+ ] ） 混合异晶型 尖晶石与柘榴石混晶

255 1.2按照颜色分类 颜色 名称 元素组成 构成矿物 黑色 钴黑 无钴黑 Co-Ni-Mn-Cr-Fe（Al） Cr-Fe 尖晶石
（Cr，Fe）2O4尖晶石 灰色 锑锡灰 锆英石灰 Sn-Sb Zr-Si-Co-Ni SnO2 [ Sb ] ZrSiO4 [ Co，Ni ] 黄色 矾锆黄 镨黄 Zr-Ti-V Zr-Si-Pr ZrO2[ Ti，V ] ZrSiO4 [ Pr ] 绿色 维多利亚绿 孔雀蓝 Ca-Cr-Si Co-Zn-Al-Cr 3CaO · Cr2O3 · 3SiO2 蓝色 钴蓝 钒锆蓝 Co-Al Zr-Si-V ZrSiO4 [ V4+ ] 红色 铬锡红 大红 Ca-Sn-Si-Cr Zr-Si-Cd-S-Se CaSnO2SiO4[ Cr] ZrSiO4包裹Cd(S,Se) 棕色 棕红 Zn-Mn-Al-Cr-Fe

256 2.陶瓷颜料制造 工艺流程 配料 混合 煅烧 粉碎 洗涤 过筛 粉碎 烘干 2.1 陶瓷颜料制造方法分类
1）烧结法 特点：成本低，适应范围宽，烧成温度高。 2）水热法 特点：原料成本高，合成温度低，呈色效果好。 3）溶胶－凝胶法（Sol-gel） 4）聚合凝胶法（PG） 2.2 烧结法陶瓷颜料（色基）制备工艺简介 工艺流程 配料 混合 煅烧 粉碎 洗涤 过筛 粉碎 烘干 加熔块配料 球磨混合 干燥煅烧 粉碎干燥 过筛 釉上、中 色基、釉下

257 1）原料的加工、处理、混合 A） 原料：着色剂、载色母体、矿化剂 着色剂——含显色离子的简单化合物。氧化物、盐、氯化物等 载色母体——高温稳定的化合物或固熔体。 ZrSiO4、 Al2O3等； 矿化剂——易生成低共熔物的碱性氧化物、盐、氟化物等。 B）粉碎：着色剂通过180目筛； 载色母体和矿化剂通过120～160目筛。 C）混合：湿法和干法（含有水溶性原料时） 2）颜料合成 混合料干燥过筛后在坩埚或匣钵中进行煅烧合成，烧成制度与 颜料的种类配方有关。（升温速度、保温时间、冷却速度、气氛）

258 3）煅烧物的粉碎与洗涤 煅烧物经过粉碎加工后须用稀盐酸或稀硝酸洗涤，除去可 溶性物质，防止呈色不均匀现象。 3.陶瓷颜料呈色机理 呈色：物质对可见光的选择性吸收和选择性反射所导致的光学 现象。 陶瓷颜料按 呈色机理分类 晶体着色（大多数陶瓷颜料） 离子着色（某些金属离子Fe2+在釉中显色） 胶体着色（某些金属或化合物以胶粒形式 在釉中显色） 大多数颜料是晶体着色，本质上也属于离子着色。

259 机理：外层未成对电子，选择性吸收可见光，从基态 激发到激发态所致。
3.1 过渡金属和稀土金属的化合物呈色机理 机理：外层未成对电子，选择性吸收可见光，从基态 激发到激发态所致。 过渡元素外层电子构型：4s1～23dx 稀土元素外层电子构型：6s1～25d1～84fx 存在不稳定的未成对电子，容易在各层的次亚层轨道间发生 跃迁，只要基态与激发态之间的能量差⊿E处于可见光波的 能量范围内时，相应波长的单色光即被吸收而呈现补色颜色。 例如：V4+——蓝色 V3+——绿色 Ti3+——蓝紫色 Fe2+——绿色 Cu2+——蓝色

260 光谱项是用来反映离子中各电子相互作用而影响能级的参数。
3.2 着色离子发色与离子基态光谱项的关系 光谱项是用来反映离子中各电子相互作用而影响能级的参数。 离子基态光谱项可以通过计算或查表得到P185表11-4 S 1S0 D F F稀土 H I 无色 紫色或蓝色 绿色或蓝色 黄色或绿色 淡黄色或淡紫红色 4. 影响色剂呈色因素 4.1 着色离子的化合价与配位数 化合价、配位数、极化能力、配位离子种类等因素有关。 1）无色离子构成有色化合物 V5+（3d0）无色，V2O5 橙黄色。 Cu+（3d10）无色，Cu2O 红色。

261 2）化合物的颜色随着阳离子价数增加而变深。
3）同一阳离子，与不同阴离子形成的化合物其呈色不同。 4）稀土元素的颜料呈色较稳定 跃迁电子不易受邻近离子的影响，呈色稳定，色调柔和。 5）某些填隙式固熔体颜料仍呈现着色离子的颜色 钒锆蓝、钒锡黄等 4.2 熔剂的组成 酸性强的熔剂（硼酸盐玻璃）中，含游离氧较少，有利于 着色离子以低价态存在。 碱性强的熔剂（含K较高的硅酸盐玻璃）中 ，含游离氧较多， 有利于着色离子以高价态存在。

262 4.3 基础釉的组成（色釉） 基础釉：铅釉、铅硼釉、石灰釉、长石釉、含锌釉、镁釉。 常用色基与各种釉的适应情况见P187表11-6、11-7、11-8。 4.4 烧成制度 温度的影响：最高烧成温度，变色褪色 Fe2O3 鲜红色 ℃开始发黑 ℃黑褐色 镉硒红、锑黄等高温下褪色。

263 §11-2 釉上装饰 釉烧后的制品，在釉面上用各种方法进行彩饰，然后在一定 的温度下（600～900 ℃ ）进行彩烤，使产品表面具有彩色画面
的一种装饰方法。 1.彩绘 颜料＝色基+熔剂+有机添加剂 手工彩绘、贴花、印彩（橡皮图章、丝网印花）、喷花等。 特点：彩烤温度低，色彩丰富，生产成本，效率高； 画面光泽度差，彩绘画面易磨损脱落，受到酸碱侵蚀 通常用一定的铅、镉等有毒物溶出。 1）贴花 专业工厂生产的贴花纸（颜料印到塑料薄膜上），用酒精水贴 酒精含量20～70％，环境温度高时可以低一些。

264 2）印彩 橡皮图章或明胶用于单色印，印刷商标等。 丝网印刷用于平面制品的装饰。便于机械化生产。 3）喷花与刷花 用镂空的模板（可以是曲面）贴到陶瓷釉面上，将调制好的 彩料涂刷或喷涂至釉面上，彩料可以是单色或多色。 4）手工彩绘 古彩、粉彩、新彩三种。 古彩：也称为五彩，景德镇传统装饰方法，画面类似国画， 粗细不同线条构图，颜色浓而对比强烈。彩烤温度高，耐磨。 粉彩：由古彩发展而来，画面需凸起部分，先涂玻璃白， 画面立体感强，龟裂和铅镉溶出问题。 新彩：由国外传入画面有西洋风格而得名，采用人工合成 彩料，色彩丰富，烧成范围宽，生产成本低。

265 2.贵金属装饰 将金、铂、钯和银等贵金属制成颜料，用于陶瓷的装饰。 亮金、磨光金、液态磨金和腐蚀金。 2.1亮金（金水） 金水组成：黄金10％左右，铑、铋和铬的化合物，有机添加剂 褐色液体，用毛笔涂画即可。 彩烧温度：陶用金水600～700 ℃ 瓷用金水700～850 ℃ 白金水：用20％左右的钯或铂取代黄金水中的金制得。 其它与黄金水类似。 2.2磨光金（无光金、后质金） 颜料含金量高（52～72％），彩烤后无光，需经过抛光工艺。 彩烤温度：700～800℃

266 2.3液态磨金 类似磨光金装饰，金水含金量16～22％。 彩烤温度850～900℃ 。 2.4腐蚀金 HF腐蚀图案，金水装饰形成无光表面的一种装饰方法。 彩烧温度：700～800℃ 3.光泽彩（电光釉） 釉面上涂有或多或少能映现出彩虹各种颜色的金属或金属 氧化物薄膜的装饰方法。（薄膜反射光互相干涉的结果） 制成各种光泽彩料，按一定比例调制出各种色彩的光泽彩料 用毛笔涂或喷洒的方法涂于釉面上。 600～900 ℃彩烧。 少数可能还原成金属薄膜，多数生产金属氧化物薄膜。

267 4.其它装饰方法 4.1墨彩 用黑色作为主要色料勾线，染色描绘画面的一种装饰方法。 绘制技法与粉彩相同。彩烧温度700～850℃。 4.2广彩（广州织金彩瓷） 色彩丰富，多以花、鸟、人物、虫鱼图案为题材。 艺术特色：金碧辉煌，绚彩华丽。 彩烧温度： 700～750℃。 4.3照相装潢 将相片画面转移至陶瓷釉面上的一种装饰方法。

268 §11-3 釉下装饰 1.釉下彩绘 在素烧坯或生坯上进行彩绘，然后施透明釉，1200～1400 ℃
烧成。画面光亮柔和，不变色，耐腐蚀，不磨损，适应颜料少。 这种装饰方法始于唐代长沙窑，元代以后景德镇予以发展， 常见：青花、釉里红、釉下五彩、青花玲珑和青花釉里红。 1.1釉下颜料： 色基 + 胶结剂（高温熔剂）+ 描绘剂（干油与水等） 基础颜料 常用基础颜料：人工合成颜料（醴陵、景德镇生产） 天然矿物颜料（含锰、钴氧化物云南珠明料）

269 1.2 釉下青花 1）装饰方法：手工彩绘和贴花（与釉上贴花不同） 2）透明釉：石灰-碱釉较好，长石-滑石釉易朦花。 3）烧成方法：一烧制、二烧制、三烧制 （素烧800～850℃） 还原气氛，1300 ℃左右釉烧。

270 1.3 釉里红与青花釉里红 1）釉里红颜料：氧化铜为主，还原气氛烧成，呈色条件苛刻。 2）青花釉里红 两种颜料同时使用，显现红、蓝两种颜色蓝，烧成难度大。

271 1.4 釉下五彩（窑彩） 多种色彩装饰于釉下，烧成温度略低1250～1280℃，彩绘 方法有时在未烧或素烧的釉坯上进行（釉中彩），三次烧成。 2. 其它装饰方法 2.1 喷花 类似釉上彩的喷花装饰，在坯或釉上喷涂釉下颜料，可以 是多色，施透明釉后烧成，温度1280～1300℃。 2.2 贴花 纸质花纸，贴时颜料被吸附到素坯上。

272 §11-4 釉中彩 1. 装饰方法： 与釉上彩相同，一般在烧成的瓷釉上彩绘、喷花、丝网印花
或贴花在1100～1250℃快速烧成。也称为高温快烧颜料。 2. 特点 画面光亮接近釉下彩，色彩较釉下彩丰富，铅镉溶出＜1ppm 画面耐磨性好。

273 §11-5 颜色釉 色釉 基础釉 + 色基 色釉的分类 1）植物、动物的外观颜色；天青、豆青、孔雀蓝、鹧鸪斑等；
基础釉 + 色基 色釉的分类 1）植物、动物的外观颜色；天青、豆青、孔雀蓝、鹧鸪斑等； 2）产地、用途： 广钧、宜钧、祭红、祭蓝； 3）适应温度：高温色釉1250 ℃以上，低温色釉1000 ℃ 以下； 4）呈色机理：晶体着色、离子着色、胶体着色； 基础釉种类 低温基础釉：硅酸铅釉，硼-硅-碱质熔块釉。 高温基础釉：石灰釉，石灰-碱釉，长石釉。

274 1. 低温颜色釉 1.1 唐三彩 唐代陕西、河南一带盛产 生产工艺： 粘土质坯体 ～1150℃素烧 ～950℃釉烧 釉料配方 石英15～40％ 铅丹50～75％ 着色氧化物0.1～12％其它＜5％ 着色氧化物：各种色基、着色剂均可使用（磨细） 1.2 法华 元代山西 生产工艺与唐三彩类似，山西地区烧制庙宇祭器，颜色以黄 绿、紫为主，釉中主熔剂是牙硝（KNO3），制品易变形，釉面 细裂纹。

275

276 CuO在碱釉中呈土尔其绿；在高铅釉中呈黄绿色。
1.3 影响低温色釉呈色的因素 1）基础釉的种类 同一离子在不同基础釉中呈色不同。 CuO在碱釉中呈土尔其绿；在高铅釉中呈黄绿色。 2）发色离子的电价 同一元素不同电价的离子颜色不同。 3）同一种离子配位数不同呈色不同。 配位数 Fe3+ Mn2+ Ni2+ U6+ Co2+ 4 茶色 无色 红紫 橙色 蓝-红紫 6～10 黄色 淡橙 黄绿 粉红

277 2. 高温色釉 2.1 青釉 高温还原气氛烧成，氧化铁着色。Fe2+ / Fe3+ 比例不同， 颜色变化 黄褐色 青绿色变化。 化学反应： Fe2O CO ＝ FeO + CO2 Fe2O3  FeO + O2 （温度升高平衡向右移） 要求：还原气氛烧成，高温快速冷却

278 2.2 铜红釉 含铜的物质为着色剂，高温还原气氛烧成的单色红釉。 名贵的铜红釉：钧红、祭红、朗窑红、桃花片、玫瑰红； 钧红 强还原1300～1320 ℃ 朗窑红 还原1300 ℃以下

279 铜红釉的配方：釉式P200表11-14 铜物质：黑色Cu2O、少量金属铜、铜灰（CuO50％） 釉中以CuO计算 0.1％～1.5％颜色由浅至深， ＞3％呈绿色。 基础釉：石灰釉、石灰-碱釉、钡釉、硼釉均可色调不同。 高温粘度应该低，有利于胶体的形成。 呈色机理：胶体着色（种类来源方面争议） 2.3 铁系色釉 （一般为特产粘土制成） 1）乌金釉 景德镇黑粘土制成，还原气氛，1280～1300 ℃烧成。 含Fe2O3 13％左右，其它元素Ca、Co、Mn、Cu、等。 2）油滴釉 Fe2O3 5～8 ％ ，1260 ℃左右，氧化气氛烧成。山东、山西 3）兔毫釉：黑色底釉上，棕黄色细条流纹。P-Ca-K-Fe-Al-Si系

280 1.4 花釉 还原窑变花釉——例如红色釉系花釉； 氧化烧成黑色釉系花釉——例如邯郸磁州窑花釉。 底釉和面釉构成，还原花釉面釉易熔，氧化花釉底釉易熔。 P202表11-15 花釉工艺特征

281 §11-6 艺术釉 1.结晶釉和砂金釉 1.1结晶釉 形成机理 配方举例：硅酸锌结晶釉（白底蓝色大晶）
玻璃粉 ZnO 石英 长石 硼砂 铅丹 氧化镍 工艺控制 1）最高烧成温度（精确到5～10 ℃ ）； 2）保温温度，略高于始熔温度可得到反射状大晶体； 略低于始熔温度可得到松针状小晶花。 3）定位结晶：施釉前后在坯体上预放晶种（合成晶体）。

282 1.2 砂金釉 釉内结晶呈现金子光泽的细结晶（似砂金石）的一种特殊 釉。晶体常为Fe2O3或Cr2O3、铀酸钠。 配方举例： P206表11-17 烧成制度：快烧慢冷，低于始熔温度50～80 ℃ 保温。 2.无光釉 生烧无光釉 析晶无光釉 HF轻度腐蚀无光釉 3.碎纹釉 夹层型（二次烧两层釉） 镶嵌型（一层高膨胀系数釉）

283 4. 变色釉 在不同光源照射下，釉面呈现不同颜色，而且这种光敏特性 是可逆的，这种釉称为变色釉。 变色釉 基础釉普通白釉 着色剂为混合稀土氧化物:Nd（钕）Pr（镨） Sm（钐）Er（铒）等 稀土离子外层电子结构特殊，能够吸收与反射不同波长的可 见光波，混合稀土釉在不同颜色（波长）的光的照射下，显 示不同的颜色。（太阳光、日光灯、水银灯、高压钠灯）

284 §11-4 坯体装饰 1. 色坯、斑点和绞胎 1.1色坯 天然原料含有较多的着色氧化物时，生产色坯瓷。 1.2 斑点
墙地砖生产仿花岗岩砖时，各种颜色的坯泥分别造粒，多次 布料，压制成形。 色料及色泥配方P211～212表11-18、11-19。 1.3绞胎

285 2. 镂空、刻花、堆雕 2.1镂空 2.2刻花

286 2.3堆雕 1）堆泥：不同颜色的色泥，堆出各种造型，强的立体浮雕感。 2）堆釉：类似堆泥，釉堆有透明质感，产生独特的艺术效果。 3.化妆土 介于坯和釉之间，为了保证坯釉结合良好，化妆土的各种性 能都应当介于坯釉之间（热膨胀系数、化学组成），收缩率稍 大于坯体的。 4.渗花 采用丝网印刷等方法，使可溶性着色剂渗入坯体的一种装饰 方法。主要用于抛光墙地砖的装饰。 常用渗花颜料和辅助材料P215表11-20、11-21。

287 § 6－2 施釉 釉浆施釉、静电施釉和干法施釉。 1. 釉浆施釉 根据坯体的吸水率、釉浆的性质（透明釉、乳浊釉）、坯体
§ 6－2 施釉 釉浆施釉、静电施釉和干法施釉。 1. 釉浆施釉 根据坯体的吸水率、釉浆的性质（透明釉、乳浊釉）、坯体 形状、施釉时间等控制釉浆的相对密度（1.3～1.7）。 1.1 浸釉法（蘸釉） 清洁坯体 1.2 浇釉（淋釉） 1）手工浇釉 （大件坯体） 2）机轮浇釉 （日用陶瓷） 3）钟罩式浇釉 弧形釉幕 （墙地砖） 4）鸭嘴式浇釉 直线釉幕 （墙地砖）

288 1.3 荡釉 适应中空制品施内釉 1.4 涂刷釉 毛刷、毛笔；施复色釉、补缺釉、样板涂刷。 1.5 喷釉 1）喷枪喷釉（雾化） 适应大件、薄壁、形状复杂的制品。 主要用于卫生陶瓷施釉，污染严重，先进设备应用机械手。 2）简易喷釉 适应深腔制品施内釉。 1.6 甩釉 离心力作用 用于釉面砖装饰，制造斑点、疙瘩等效果。 1.7 其它施釉方法 旋转圆盘法、滚压法、溅射法等。

289 2. 静电施釉 基本原理：将釉浆雾化并使其带负电荷，使坯体带正电荷， 釉料随着压缩空气向坯体移动，达到施釉的目的。 特点：釉层分布均匀，生产效率高产量大，釉浆浪费少。 设备复杂，维持困难，劳动安全保护要求严格。 3. 干法施釉 近年来在墙地砖生产中采用的一种新工艺。随着干法制釉 工艺的发展这种施釉方法有着广阔的前景。 （1）流化床施釉 （2）釉纸施釉 （3）干法静电施釉 （4）撒干釉 （5）干压施釉 （6）热喷施釉

290 1.1 流化床施釉 基本原理：干釉粉细度100μm～200 μm，并加入5％左右 的在100℃～200℃能够熔化的有机粘结剂（硅树脂），在稳定 气流作用（0.15～0.3m/s），处于悬浮流化状态。将预热至 100～200 ℃的坯体浸入流化床中一段时间，一部分釉料随着粘 结剂熔化附着于坯体上，达到施釉的目的。 特点：设备复杂，不易控制，烧成过程有脱釉现象。不成熟。 1.2釉纸施釉 基本原理：将釉料与粘结剂、有机纤维、添加剂混合，采用 造纸的方法制成釉纸，使用时将釉纸贴于坯体表面即可。 特点：操作简单，效率高，污染小，需要釉浆抄纸设备。

291 1.3 干法静电施釉 基本原理与静电施釉相同，不同点是需要用有机介质包裹 在釉粉颗粒表面，防止将电荷传递给其它物体（灰尘）。 特点：节约釉料，省工、省时、节能无污染，只适合光滑釉面 装饰选择范围窄，干釉层强度低。 1.4 撒干釉 通过撒干釉，结合釉浆施釉法，实现多层次、不同部位、 不同粗细、不同熔化温度、不同颜色的釉料施于一块墙地砖 上，得到斑晶状多色装饰或大理石、花岗岩等仿石效果。 1）几种常用的撒干釉工艺流程：

292 (1)砖坯→施湿釉→撒干粉→ 吹粉→施湿釉（视需要）→入窑
(2)砖坯→施湿釉→印 花→印胶花→撒干粉→吹粉→入窑 (3)砖坯→印胶水（或胶花）→撒干粉→吹粉→施湿釉→入窑 2）常用的几种装饰方法 (1)把乳白熔块粒或熔块片撒在彩色的透明釉上。 (2)在有光釉面上形成无光的斑晶，或相反。 (3)把硬熔块粒或熔块片撒在光滑的釉面上（硬度、耐磨和防滑） (4)在干撒釉前进行彩绘（使图案形成轮廓朦胧的效果）； (5)使熔块粒或片着不同颜色，并以不同的比例，使它们混合， 形成各种装饰效果； 仿石效果形成举例P137表9-3

293 3）几种常见的干粉釉 熔块粉：粒度 0.04～0.20mm，撒在湿底釉上用风吹得到仿石 效果，表面通常上透明釉。 熔块粒：粒度0.20～2.0mm，不同颜色（本色或色料包裹）、 不同熔化温度、不同光泽效果的熔块按一定的级配调 制出丰富多彩的装饰效果。 熔块片：粒度2.0mm以上，0.2～1mm厚度的薄片状熔块，单 独或与熔块粒一起使用，形成大斑晶、水磨石等效果， 施透明釉后立体感强，耐磨性好。 造粒釉粉：粒度0.5～10mm，用熔块、生料或者二者以一定比 例混合，经过压制、挤制或熔制后再造粒，可以充分 利用具有各种装饰效果的色料、釉料，制造更多的装 饰釉料。

294 4）撒干釉设备 小型斗式提升机、皮带运输机、气动输送机、震动筛、 钟罩式撒干釉机等。 5）影响撒干釉装饰效果的因素 A）粉料粒度 太粗→不易粘着，与色料混合不匀，造成缺陷； 太细→粉尘大，烧成时易熔达不到预期的效果。 B）胶水的粘性适当，流动性好。 常用胶水：CMC  水  添加剂＝1 （10～30） （0～15） 混合球磨5～6小时； 添加剂为水玻璃或磷酸三钠或腐植酸钠的一种或混合物 C）印胶水（或花）机与撒粉机的距离适当1～3mm D）吹粉气压适当

295 综上所述：干法施釉技术是施釉技术的一大进步，打破了传
1.5 干压施釉 基本原理：在砖坯压制成形前，布好坯料后再布一层釉料最 后一次压成。要求坯釉料都有良好的流动性。 特点：坯釉结合好，可以得到一些特殊效果的釉面，占地小， 省去施釉设备，装饰方法也有一定的局限性。 1.6 热喷施釉 基本原理：在特殊设计的窑内，经过素烧后的坯体不冷却， 接着喷涂干粉釉料，随后进行釉烧。意大利用于生产釉面砖。 综上所述：干法施釉技术是施釉技术的一大进步，打破了传 统釉料的概念，丰富了装饰方法，简化了生产工艺流程，提高 了釉面质量，减少了环境污染，节约了原料和燃料，有利于生 产过程自动化的实现。

296 第六章 烧成与窑具

297 §8－1 坯体在烧成过程中的物理化学变化 瓷质：长石质、绢云母质、滑石质、骨灰质、高铝质…… 按照变化特点分为四个阶段： 瓷器
按照变化特点分为四个阶段： 瓷器 低温阶段——常温～300℃，排除残余水分。 排除结构水 有机物、碳素的氧化 碳酸盐、硫化物等的分解 晶型转变 氧化分解阶段 （300～950 ℃ ） 上述氧化分解反应继续 形成液相、固相溶解 形成新晶相和晶体长大 高温阶段 （950 ℃ ～烧成温度） 液相析晶 液相过冷凝固形成玻璃 晶型转变 冷却阶段 （止火温度 ～室温）

298 1.低温阶段（常温～300℃） 排除干燥剩余水分和吸附水，基本不收缩，强度变化很小。 2. 氧化分解阶段（300～950 ℃ ） 化学变化： 1）粘土和其它含水矿物排除结构水 Al2O3·2SiO2 · 2H2O—→ Al2O3·2SiO2 + 2H2O↑（500～700 ℃） 3MgO · 4SiO2 ·H2O —→ 3(MgO · SiO2)+SiO2 + H2O↑(900 ℃) 2）碳酸盐的分解： CaCO3 —→ CaO+CO2 ↑ (850~1050 ℃) MgCO3 —→MgO+ CO2 ↑ (730~950 ℃) 3）碳素和有机物的氧化： 有机物+O2 —→ CO2 ↑+ H2O↑(350 ℃以上) C+O2 —→ CO2 ↑(600 ℃以上)

299 4）硫化物及硫酸盐的氧化分解： FeS2+O2 —→ Fe2O3+SO2 ↑（350～ 800 ℃ ） Fe2(SO3)3—→ Fe2O3+SO2 ↑ （560～ 770 ℃ ） 5）晶型转变：  -石英—→  - 石英 ℃  - 石英—→  - 方石英 ℃ 物理变化： 1）重量减轻，气孔率提高，有一定的收缩； 2）有少量液相产生，后期强度有一定提高。 3. 高温阶段（950 ℃ ～烧成温度） 1）1050 ℃以前继续氧化分解反应

300 2）硫酸盐的分解与高价铁的还原 MgSO4→MgO+SO3↑ ℃以上 CaSO4→CaO+SO3↑ ～1370℃ Na2SO4→Na2O+SO3↑ ～1370℃ 还原焰下 1080～1100 ℃ Fe2O3+CO →FeO+CO2↑ ～1100℃ 还原焰 3）形成大量液相和莫来石新相 长石的熔融+多元低共熔物+溶解石英和粘土→ 大量液相+析出少量莫来石（二次莫来石） 3 (Al2O3·2SiO2 ) → 3Al2O3·2SiO2 +SiO2 一次莫来石 4）新相的重结晶和坯体的烧结 细小二次莫来石晶体溶解后向大晶粒（溶解度小）沉积使其 重结晶长大；同时液相在表面张力作用下拉近固相并填充气孔， 使坯体成为多相有机结合的致密烧结体。

301 物理变化：气孔率降低，坯体收缩较大，强度提高，颜色变化。
4. 冷却阶段 1）液体逐渐凝固成玻璃体； 2）二次莫来石长大； 3）残余石英晶型转变。 瓷坯冷却前后的变化图 1-石英 2-液相（玻璃相） 3-二次莫来石 4-粘土残骸及一次莫来石

302 1-石英 2-液相（玻璃相） 3-二次莫来石 4-粘土残骸及一次莫来石

303 §8－2 烧成制度 烧成：通过高温处理，使坯体发生一系列物理化学变化，形成 预期的矿物组成和显微结构，从而达到固定外形并获得所要求
效果的工序。 成烧制度：烧成过程中各阶段气氛、温度及其温度变化速率的 具体要求，包括温度制度、气氛制度和压力制度。 温度制度：包括各阶段的升温速度、最高烧成温度和保温时间。 气氛制度：各阶段所对应的气氛要求。（氧化、中性、还原） 压力制度：为了保证温度、气氛制度的实现，对窑内压力的调节。 烧成工序是陶瓷生产过程中最重要的工序之一，制定科学合理 的烧成制度，并准确执行是产品质量的重要保证。

304 烧成温度：为了达到产品的性能要求，应该烧到的最高温度。 烧结温度：材料加热过程达到气孔率最小、密度最大时的温度。
1. 烧成制度与产品性能的关系 1.1 烧成温度对产品性能的影响 烧成温度：为了达到产品的性能要求，应该烧到的最高温度。 烧结温度：材料加热过程达到气孔率最小、密度最大时的温度。 1）烧成温度与产品的气孔率有关 在达到烧结温度之前，烧成温度越高，气孔率越低。材料 的强度越高，吸水率越低。 2）烧成温度与产品的岩相组成有关 高温下旧相的溶解，新相的生成、长大都与温度有着密切关系。 某长石质瓷坯 烧后相组成与 烧成温度的关系 烧成温度 玻璃相％ 莫来石％ 石英％ 气孔体积％ 1210℃ 1270 1310 1350 56 58 61 70 9 13 15 10 32 28 23 19 3 2 1

305 对于长石质瓷，在过烧温度之前适当提高烧成温度，玻璃相
提高，莫来石量提高，石英减少，导致产品的机电性能提高， 透光度提高，密度增大，热膨胀系数降低。 1.2 保温时间对产品性能的影响 保温时间：一般是指达到最高烧成温度后，保持温度不变的 一段时间，目的是为了均匀窑内温度，产品各部分物理化学反应 均匀、完全，使产品的结构性能趋于一致。 适当降低烧成温度，延长保温时间，可以提高产品品质，提高烧成合格率，对于大件、异型、密装产品更加重要。 1.3 升、降温速度对产品性能的影响 1） 升温速度太快，可能导致产品的变形和开裂。 2） 冷却速度太快，可能导致产品的炸裂；太慢导致釉面析晶。

306 3）同一种坯料烧成温度相同时： 慢速升温（24～48hr → 1300 ℃ ）气孔率1.5％，强度高。 快速升温（18hr→1300℃）气孔率3.0％，强度低。 4）冷却速度对产品质量的影响 快速升温的产品，缓慢冷却，二次莫来石异常生长，强度降低； 缓慢升温的产品，缓慢冷却，强度提高； 高温阶段冷却速度缓慢，可能导致低价铁氧化产品泛黄，釉析晶； 有晶型转变的温度范围，快速冷却可能导致产品炸裂。 对于普通陶瓷产品冷却制度一般为：高温阶段快速冷却，低温 阶段相对缓慢，晶型转变温度附件最慢。

307 上海硅酸盐研究所李家治、周仁等进行了大量的研究。
1.4 烧成气氛对产品性能的影响 上海硅酸盐研究所李家治、周仁等进行了大量的研究。 1）气氛对烧结温度的影响 试样：A组Fe2O3含量A、A1、A2分别为0.62、1.75、2.09 B组Fe2O3含量B、B1、B2、B3分别为0.43、0.49、0.54、1.69 烧结温度测试结果对比如下： 规律： A ) Fe2O3含量提高 烧结温度均降低； B）同一种坯料还原 气氛的烧结温度一 定低于氧化气氛； 而且Fe2O3含量越高 相差越大。 氧化气氛 还原气氛 温度℃ 1400 1300 1200 1100 A A A B B B B3

308 机理：1.氧化气氛下坯料中的Fe2O3仍主要以Fe2O3的形式存在， 还原气氛下坯料中的Fe2O3主要以FeO的形式存在；
2）气氛对最大烧成线收缩率的影响 规律及原因： 氧化气氛 还原气氛 A A A B B B B3 最大线收缩率％ A组坯料还原气氛收缩率大 B组坯料氧化气氛收缩率大 因为膨润土中的碳素、有 机物在还原气氛中氧化温 提高度。

309 3）气氛对瓷坯颜色、透光度及釉面质量的影响
A）氧化气氛烧成后，瓷坯发黄。 原因：玻璃相中Fe2O3（黄色）或Fe2O3·TiO2（黄色） B）还原气氛烧成后，瓷坯呈淡青色。液相量大透光度高。 原因：玻璃相中FeO（青色），Ti2O3紫色或2 FeO · Ti2O3（黑） 低铁高钛坯料（北方）常用氧化气氛烧成； 高铁低钛坯料（南方）常用还原气氛烧成。 C）强的还原气氛可能导致：SiO2被还原分解出Si黑斑； CO被还原C沉积黑斑或转变成气泡。

310 1）相图（晶型转变）和热分析资料（差热曲线DTA、失重曲 线TG、热膨胀曲线TE、ITE）。是确定升、降温速度的 依据之一。
2.制定烧成制度的依据 2.1 坯料组分在加热过程中的性状变化 1）相图（晶型转变）和热分析资料（差热曲线DTA、失重曲 线TG、热膨胀曲线TE、ITE）。是确定升、降温速度的 依据之一。 ℃ 粘土 石英 长石 线膨胀 ITE TE DTA 热分析综合图谱

311 低温阶段注意：100～150 ℃ 脱吸附水升温不能太快； 500～600 ℃ 脱OH、晶型转变升、降温不能太快；
利用热分析综合图谱绘制理论烧成曲线 ITE DTA TE -石英 脱OH 碳素燃烧 脱吸附水 -石英 热塑性范围 坯脆性生 脆性瓷器 时间 1400 1000 600 200 低温阶段注意：100～150 ℃ 脱吸附水升温不能太快； 500～600 ℃ 脱OH、晶型转变升、降温不能太快；

312 2）烧结曲线（气孔率、烧成线收缩率、吸水率及密度变化曲线） 和高温物相分析，是确定烧成温度的主要依据。
显气孔率 线收缩率 玻化范围 烧结范围 温度 T1 T2 - + A.烧结范围宽、液相 粘度大、量随温度变 化小的坯料，烧成 温度可以确定在烧结 范围上限附近（T2）； B.烧结范围窄、液相 粘度小、量随温度变 化大的坯料的坯料， 烧成温度只能定在烧 结范围下限附近（T1）

313 升温速度快时，坯体的断面形成温度梯度、坯体在膨胀 或收缩过程中 均产生不均匀应力，导致坯体的变形（塑性
2.2 制品的大小和形状 升温速度快时，坯体的断面形成温度梯度、坯体在膨胀 或收缩过程中 均产生不均匀应力，导致坯体的变形（塑性 状态）和开裂（弹性状态）。坯体越厚、形状越复杂越容 易变形或开裂，升温速度不能太快。 厚坯 薄坯 时间 1400 1200 1000 800 600 400 200 脆性生坯 热塑性范围 脆性瓷器 中火保温

314 2.3 釉烧方法 一次烧成 二次烧成 1）釉料的熔化温度与坯料的氧化分解温度相适应，中火保温 防止针孔、橘釉、黑心、鼓泡等缺陷。 2）冷却初期依据釉料要求确定冷却速度 光泽釉——快速冷却 结晶釉——结晶温度保温处理 3）二次烧成 高温素烧低温釉烧 低温素烧高温釉烧 高温素烧低温釉烧：釉烧时可以不考虑坯体的脱结构水及 氧 化分解排气，素烧时不考虑釉的作用。 低温素烧高温釉烧：釉烧时可以不考虑坯体的脱结构水，素 烧时不考虑釉的作用。 二次烧成其它优点：A.减少缺陷，提高合格率，避免浪费。 B.坯体强度提高，有利于施釉、装饰 工序的机械化。

315 2.4 根据坯料中氧化钛和氧化铁的含量确定气氛制度
低铁高钛坯料（北方）常用氧化气氛烧成； 高铁低钛坯料（南方）常用还原气氛烧成。 2.5 窑炉结构、容量、燃料和装窑密度 窑炉结构——窑内温度的均匀性，升温速度，烧成温度。 燃料种类——装烧方法，升温速度，烧成温度。 容量和装窑密度——窑内温度的均匀性，升温速度。

316 3. 烧成制度的控制 3.1温度制度的控制 1）流体燃料：调节燃料和助燃空气的流量。 2）固体燃料：每次添加量、间隔时间、燃料在燃烧室内的分布。 3）调节窑内压力制度（烟道抽力）。 3.2气氛制度的控制 1）流体燃料：调节助燃空气过剩系数0.9、0.95、1.0、1.1。 2）固体燃料：每次添加量、间隔时间以及燃烧程度。 3）调节窑内压力制度（烟道抽力）。 窑内正压有利于还原气氛的形成，负压有利于氧化气氛的形成。 3.3压力制度的控制 1）烟道（总烟道、支烟道）抽力。 2）气体的进入量和排除量的调节

317 4. 烧成制度举例说明 4.1某瓷质外墙砖的烧成曲线 1200 1000 800 600 400 200 时间（分） 氧化气氛烧成

318 1-氧化 2-强氧化 3-还原 4-弱还原或中性 5-氧化气氛 压力制度：预热带负压10——40——30Pa 1020℃以前
4.2隧道窑还原气氛烧成日用瓷 （h） (气氛) 1400 1200 1000 800 600 400 200 1-氧化 2-强氧化 3-还原 4-弱还原或中性 5-氧化气氛 压力制度：预热带负压10——40——30Pa ℃以前 烧成带、冷却带微正压15Pa以下；零压位

319 4.3 梭式窑烧成高压电瓷 （小时）

320 §8－3 快速烧成 烧成周期（小时） 常 规 烧 成 加 速 烧 成 快 速 烧 成 10小时以上 4～10小时 4小时以下
常 规 烧 成 加 速 烧 成 快 速 烧 成 10小时以上 4～10小时 4小时以下 1. 快速烧成的意义 1.1 节约能源（燃料） 烧成能耗占总成本20～30％ 例：墙地砖烧成 隧道窑——26h——4.6×105kJ/m2 辊道窑——1.5h——1.5 ×105kJ/m2 1.2 充分利用原料资源 随着低温快速烧成的实现，大量的耐火度较低的原料可以 大量应用于陶瓷生产。如硅灰石、透辉石、霞石正长岩、含锂 矿物以及一些尾矿等劣质原料。

321 1.3 提高窑炉与窑具的使用寿命 烧成温度降低对窑炉及耐火材料的要求降低； 隔焰窑、明焰窑的使用大幅度减少了窑具的用量。 1.4 缩短生产周期，提高生产效率 传统烧成方法烧成周期大多几十小时； 快速烧成可以缩短至几十分钟。 1.5 低温快速烧成有利于某些色釉的显色，提高某些瓷坯的强度 局限性：大件、较厚的产品，性能要求特殊的产品不适和 2. 快速烧成的工艺措施 2.1坯釉能适合快速烧成的要求 1）体积随温度变化小（收缩、热膨胀系数）； 2）导热性好，晶型转变少，物理化学反应速度快、排气少； 3）釉的始熔温度较高，高温粘度小且随温度变化大。

322 2.2减少入窑坯水分，提高入窑坯温度 2.3控制坯体形状、大小和厚度 2.4窑炉温差小保温好 2.5窑具耐火度较高、热稳定性好

323 §10－4装钵装窑 1. 装钵 1.1装钵的目的 1）隔离不洁净火焰与制品，防止烟气中的灰分、碳粒污染釉面；
2）使强度较低，大小形状不同的制品能够有规则地叠装，同时 合理利用窑位； 3）制品之间保持一定距离，防止釉面熔化后互相粘结。 1.2装钵方法 座装、扣装、立装、吊装、叠装和套装。 根据坯体的大小、形状以及对釉面的不同要求，采用不同的 装钵方法。

324 2. 装窑要求 1）根据窑内温差情况，确定各部位的装窑密度或产品种类。 高火位密装，低火位稀装；色釉产品根据颜料耐火情况装。 2）窑具之间、窑具与窑体之间产品之间保持一定的距离，保证 烟气合理流动，传热均匀。窑具与窑底、窑车面之间有垫砂 （垫饼、垫泥、涂层）防止粘结。 3）叠装牢固平稳，保证在高温下或受到震动等作用下能够安全 运行。 4）在保证安全和产品质量的前提下，减轻窑具质量，减少窑具 用量，提高经济效益。

325 3.装窑方法 3.1日用陶瓷 1）装钵方法 （匙勺吊烧、支烧） 座装 扣装 座装

326 2）装倒焰窑 特点 清理吸火孔及支烟道，保证火焰畅通；撒防粘粉（砂）。 底层用耐火垫，呈三角形支撑匣钵。 匣钵柱中密边疏，边柱略向内倾斜，匣钵柱之间加支撑物。 匣钵柱边低中高，保证火焰流畅。

327 3）装隧道窑车特点  匣钵柱排列应当有利于窑内焰气有规律流动；  坯体大小、形状、厚度差别不能太大。

328 4）无匣钵装烧 A。隧道窑或梭式窑 右图 B.辊道窑 一般在耐火垫板上单层装坯， 如果内高较高时也可以采用 类似右图的方法装烧

329 目前墙地砖的烧成基本全部采用辊道窑单层装烧。
3.2 墙地砖 目前墙地砖的烧成基本全部采用辊道窑单层装烧。 3.3卫生洁具 传统窑炉的装烧类似日用陶瓷的装烧； 现代窑炉无匣烧成采用单层或多层棚架结构装窑。 3.4高压电瓷 匣钵 产品 本坯垫 幻灯片 302 1）中小件的装烧类似日用陶瓷的装烧； 2）大件座装（右图） 3）吊装 烧前底部用耐火垫支撑，腰部或上 部用耐火材料卡盖和垫座卡在坯体上。 如图所示

330 形状复杂、较高的套管，匣钵中心底部开孔，匣钵之间 架空，保证内外气流畅通。
耐火塞钉 耐火垫泥 熟垫片 烧前 烧后 3.5 其它装法 形状复杂、较高的套管，匣钵中心底部开孔，匣钵之间 架空，保证内外气流畅通。

331 §8－4 窑 具 1. 窑具种类 匣钵、棚板、支柱、各种耐火垫、托板、辊棒和窑车材料等。
§8－4 窑 具 1. 窑具种类 匣钵、棚板、支柱、各种耐火垫、托板、辊棒和窑车材料等。 现代窑炉的重要标志之一，就是大幅度减少了窑具的用量， 采用多种高级耐火材料窑具，满足快速烧成的需要。 2.窑具的性能要求 2.1 足够的结构强度 常温强度和高温强度 2.2 良好的抗热震性能 破坏机理：裂纹不断扩展； 热膨胀系数小——产生应力小——不易破坏 熟料和基质的大小，相互关系；相对量的多少影响较大。

332 例如：(熟料)>(基质) 冷却时熟料表面基质切向受到压应力 莫来石 堇青石 径向受到张应力 5.6 2×10-6
例如：(熟料)>(基质) 冷却时熟料表面基质切向受到压应力 莫来石 堇青石 径向受到张应力 ×10-6 熟料较应力小压应力大，有利于材料强度提高细基质较薄时张。 压应力 张 应 力 反之基质切向受到张应力，产生微裂纹，能够抑制裂纹的扩散 上述两种情况控制得好都可以提高制品的抗热震性能。

333 2.3 重复使用时窑具的体积稳定性（不可逆变化）
1）二次莫来石化引起体积膨胀 窑具中存在游离态的SiO2和刚玉时，1270～1350℃反应 3Al2O SiO2 → 3Al2O3·2SiO2 （二次莫来石） 密度 密度 体积膨胀 2）碳化硅的氧化引起体积膨胀 SiC + O CO2 + SiO 玻璃态 3）熔融石英的析晶引起体积膨胀 2.4 导热性能 良好的导热性，有利于窑具寿命提高，降低燃料消耗，提高 产品质量。

334 3. 窑具的材质类型及损坏情况分析 3.1 窑具材质 1）硅铝质（粘土质、高铝质和莫来石质） 粘土质使用温度1300 ℃以下 高铝质使用温度1400 ℃以下 2）硅铝镁质（莫来石—堇青石质；堇青石—莫来石质） 莫来石—堇青石质 高铝熟料+堇青石结合剂 堇青石—莫来石质 堇青石熟料+粘土质结合剂 堇青石高温下分解，此类窑具的使用温度＜1300 ℃ 3）碳化硅质 （粘土结合—氧化铝结合—氮化硅结合—再结晶） 碳化硅导热系数大、热膨胀系数小，使用温度高。1400 ℃以上 500 ℃ 时 λ=15.12W/m·K；α= ×10-6/℃。 随着结合方式的优化各种性能进一步提高。

335 4）熔融石英质 含SiO2 99.5% 时α=0.54×10-6/℃,而且高温粘度大，高温荷重 软化温度也比硅铝质及硅铝镁质窑具高，抗热震性好， 使用温度可达1380℃。使用过程中转变为方石英，膨胀破坏。 3.2窑具材料损坏机理分析 （机械损坏除外） 1）硅酸铝质窑具 晶相组成：莫来石、残余石英、刚玉和玻璃相。 一次莫来石长大；石英的方石英化；二次莫来石化。 一次莫来石长大——晶界减少，强度降低。 石英的方石英化——体积膨胀，结构疏松。 二次莫来石化——体积膨胀，结构疏松。 损坏机理 2）硅铝镁质窑具 晶相组成：堇青石、莫来石、残余石英、刚玉和玻璃相。

336 损坏机理：堇青石的分解、溶解；莫来石长大，二次莫来石化 导致性能降低，机械损坏。
3）碳化硅质 SiC氧化 —— SiO2——石英——裂纹——SiC氧化—— 反应式P176表10-16 粘土结合 重结晶 老化变形量 使用次数 损坏机理：氧化。 致密度高，空隙率低 可以降低氧化速度。

337 4）熔融石英质窑具 损坏机理：石英玻璃在高温下逐渐析晶转变成方石英，体 积膨胀，导致结构疏松损坏。特别是高温液相作用更大。 此外，硅铝质和硅铝镁质窑具，在还原气氛下易损坏； 碳化硅质和熔融石英质窑具，在氧化气氛下易损坏。 4.窑具的制造 4.1熟料的选用 粘土熟料、矾土熟料、合成莫来石、合成堇青石、碳化硅、 刚玉、石英玻璃等。 细度：根据窑具的大小、形状确定。 级配：二级配料 （6～7）（3～4） 三级配料 （5～6）  （1～2）  （2～3）

338 4.2 结合剂与混合 结合剂：粘土、调和结合剂（堇青石质、莫来石质）和Si粉 混合方法：机械搅拌（干法、湿法）、混合球磨和陈腐等。 4.3造型与成形 1）造型 坯体形状、装窑要求、简单、厚度适宜、边角圆滑过渡。 2）成形 注浆法、可塑法、压制法和等静压法。 4.4 窑具的烧成 1）温度制度： 充分烧结，最高烧成温度大于使用温度30～100 ℃

339 2）气氛制度： 硅铝质和硅铝镁质一般用氧化气氛烧成； 碳化硅质和熔融石英质用还原气氛烧成。后者快速烧成。 4.5 窑具生产的专业化和标准化 降低生产成本，提高窑具质量。提高产品质量。