建筑陶瓷工艺学

节选

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nbsp;   序
    在漫长的文明进程中，中国制瓷业的发展，不仅促进了中国古代手工业的繁
荣，而且还促进了世界制瓷业的生成。它的产生、发展和繁荣，在带给我们美仑美
焕陶瓷的同时，也为中国文化和经济史写下灿烂的篇章，这已是世所公认的事实。
    在英文中，CHINA既是“中国”的意思，也是瓷器的意思。虽说瓷器与国同
名，但其正规的、系统的教育却起步很晚。直到19世纪末的“百日维新”后，一些
陶瓷产区才开始了新型的陶瓷教育事业，如1906年创办的湖南醴陵陶瓷学堂、
1909年在江西饶州创办的中国陶业学堂等。由于受西方科技思想的影响，这些学
堂注重数、理、化等基础课程和陶瓷技艺课程的教学，教师一般都是学识丰富、技
艺精良及资历较深的教员、技师和工程师，其中不少接受过西方正规专业教育；毕
业学生主要担负着陶瓷工业试验和技术改良工作，教材大多由留日、留美的学者
或教员自行编写。新中国成立后，陶瓷工业得到了迅速发展，对陶瓷人才的需求
日益迫切，以往师徒世代相传技艺和凭经验管理企业的传统做法难于满足。1958
年6月一个为中国陶瓷工业培养和输送专门技术、设计人才的景德镇陶瓷学院应
运而生。这是一所为我国系统培养陶瓷专门技术、艺术设计人才的惟一高等学
府，它已经建设成为一所以陶瓷为特色，集工学、艺术、文学、经济等体系完整、实
力雄厚的多科性的工科大学。特别是在陶瓷教育、科技领域等先后出版了一批具
有较大影响的专业教材，为陶瓷科技、教育事业做出了积极贡献。
    《现代陶瓷教科丛书》是景德镇陶瓷学院为满足新世纪陶瓷发展需要，汇集一
大批在陶瓷学术界卓有成就的专家、学者经过二年多辛勤努力编撰而成的。它是
目前国内一套不仅涵盖了陶瓷工艺、窑炉和陶瓷机械，还涵盖了建筑卫生陶瓷和
陶瓷科技英语等多学科，较为完整的陶瓷类教育丛书。它的问世，有助于中国陶
瓷产业的发展，为陶瓷科技与教育提供了理论和实践的参考。期望这套丛书，在
促进陶瓷科技转化为生产力，为培育和造就更多陶瓷高级专门人才起到有力的推
动作用。为此衷心地感谢景德镇陶瓷学院领导的指导支持和参与编写这套丛书
的专家、学者们的热忱奉献，也缅怀为陶瓷科技、教育、产业做出巨大贡献的先人
们，是他们留下的极为宝贵的知识遗产，为本丛书的编撰奠定了坚实的基础。与
此同时，我们也感谢武汉理工大学出版社对这套丛书给予的大力支持，并对他们
的敬业精神深表敬意。由于编写时间仓促，书中难免存在一些不足和错误，欢迎
广大读者提出宝贵意见，以使这套丛书更趋完善。
《现代陶瓷教科丛书》编审委员会主任  周健儿
    2004年8月
   前    言
    本书是《现代陶瓷教科丛书》之一，是根据高等学校无机非金属材料专业教学大纲而编写
的教材。
    随着高新技术的发展，建筑陶瓷的研究与生产日新月异。为了适应新形势下建筑陶瓷的
教学要求，培养高质量的专业人才，让学生全面了解建筑陶瓷学科知识，我们按照科学性、先进
性和系统性的原则，吸收国内现有相关教材、书籍的有益内容，综合国内外建筑陶瓷研究*新
技术和成果，结合景德镇陶瓷学院的科研成果及生产实践，组织景德镇陶瓷学院教授、博士编
写成本教材。
    本书共分9章，主要介绍了建筑陶瓷制备工艺过程及相关设备，具有时代特色和实用性。
    全书由景德镇陶瓷学院石棋、李月明担任主编，景德镇陶瓷学院王艳香、缪松兰担任副主
编。绪论、第1章、第9章由石棋博士编写，第4章、第8章由李月明教授编写，第2章、第6章
由缪松兰教授编写，第3章由郑乃章教授编写，第5章由朱小平教授编写，第7章由王艳香博
士编写，全书由顾幸勇教授担任主审。
    本书编写时间短，资料收集尚欠详尽，加之编者水平有限，书中错误不当之处，恳请读者斧
正。
  编  者
2006年11月    

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6建筑陶瓷用色料
本章提要
    本章的学习目的和要求：通过本章的学习，要求较系统地掌握陶瓷色料的基础知识
(如呈色机理、分类等)、制造工艺技术、适用范围、使用中应注意的问题。融会贯通陶瓷色
料的基础理论知识，紧密联系色料在陶瓷生产中的实际应用，达到学、用结合的目的。
    本章的重点和难点：建筑陶瓷常用色料的晶体结构类型、影响色料呈色的原因。
    6．1  色料、颜料、彩料、色剂的含义
    色料是“着色材料”的通称，陶瓷色料是在陶瓷制品上所使用的着色材料的通称。它包括
釉上、釉中、釉下以及使釉料、化妆土和坯体着色的材料。
    陶瓷颜料是引入所有陶瓷着色材料中*基本的发色物质。通常是各种人工着色无机化合
物，少数情况下是天然着色矿物或金属氧化物。
    彩料是指能在陶瓷坯体或釉面上直接进行彩饰所用的着色颜料。如釉上彩料、丝印彩料、
渗花彩料等。给物体上色的物质通称为色剂或着色剂，能使陶瓷色料、颜料或彩料呈现颜色的
物质称为陶瓷色剂或着色剂。它们是制造陶瓷色料、颜料的基础原料。
    颜料、色料与彩料，包括色剂或着色剂这五大术语，在陶瓷工业实际使用时并没有一个严
格的区分，经常根据习惯使用。
    6．2  陶瓷色料的颜色
    颜色是色料*主要的性质，颜色的种类是不断发展的，大致可分为红、橙、黄、绿、蓝、紫、
黑、灰、白等颜色，而各种颜色之间存在一定的内在联系。颜色分消色和彩色，消色只有明度之
分，而彩色可用色调、饱和度和明度三个参数决定。色调是彩色彼此相互区别的特征，物体的
色调决定于光源的光谱组成和物体表面所反射或透射的各波长辐射的比例对人眼所产生的感
觉，不同波长的光呈现不同的颜色。
    明度是人眼对物体的明亮感觉，物体对光的反射率越高，它的明度就越高。
    饱和度是色调的基础上所表现出的颜色的纯度。
    可见光的各种单色光是*饱和的彩色，这些颜色当掺入的白光越多就越不饱和，对光波的
选择性越强就越不饱和。
    消色是对可见光波无选择吸收的结果，所呈现的黑、灰、白色，只有明度的差别。当对可见
光波所有波长反射率在80％～90％以上时，体现很高的明度，为白色；若对可见光波的所有波
长的反射率在4％以下时，呈现很低的明度，为黑色；反射率在两者之间是各种明度的灰色。
    彩色则是黑、白以外的颜色，是对可见光各波长有选择性吸收的结果，这样对光的反射既
有量的变化，也有质的不同。量的不同，就是对可见光谱反射率的高低，反射率的高低表现为
彩色对光波的选择性，选择性越强，反射率越高，则明度越高。质的不同是对可见光谱各波长
的反射率不同，在某一段波长上反射率大，则主要表现该区间光波的颜色，其反射率不同，色调
不同。
    颜色的原色、补色间可以相互混合，从而得到自然界中的一切色彩，陶瓷色料也可以通过
各种颜色的组合来丰富其颜色世界。
    6．3  陶瓷色料的呈色机理
    陶瓷色料的颜色主要取决于着色离子的存在状态，即色料自身的原子或分子结构，其次取
决于制备工艺和使用条件。
    物质着色主要是由于电子在不同能级间跃迁及离子对光的吸收和散射所引起的。当外层
电子是惰性气体型或铜型时，自身较稳定，需要较高的能量才能把电子激发到上一层轨道，因
此需吸收波长较短的光子(通常是紫外线)来激发外层电子，因而造成在紫外线区的选择性吸
收，对可见光无作用，因此是无色的。
    对于过渡金属和稀有金属氧化物，具有4s1~2 3dx型电子结构，它们*外层的s层、次外层
的d层，甚至外属第三层的／层上均未充满电子，这些未成对电子不稳定，容易在次亚层轨道
问发生跃迁，由于电子自身能量较高，因此只需较少能量就可以激发，此时跃迁所需能量刚好
是可见光区域内光子所具有的能量，方能选择吸收可见光而着色。
    对于不同的元素，各次亚层能量差不相等，因而吸收不同能量的可见光光子，从而具有丰
富多彩的颜色。
    通常化合物的颜色取决于着色离子，同一种离子，因价态不同而颜色不同。如C02+为紫
色，C03+为绿色。除此以外，离子间的相互极化也会由于轨道变形而使电子易激发，而使元色离
子组合成有色的复合离子或使有色离子颜色发生变化，如为黄色，MnO4呈紫色。
    离子配位数不同，其色彩也有差异。如过渡金属元素阳离子与氧离子形成八面体时，吸收
短波长光，显示长波长光的颜色。若阳离子与氧离子呈四配位时，则吸收长波长光，显示短波
长光的颜色。
    6．4  陶瓷色料的命名与分类
  6．4．1陶瓷色料的命名
  陶瓷色料*普遍的命名法是以其呈色来命名。如红棕、粟茶色、黑色、海碧、银灰、橘黄、绀
青、桃红、玛瑙红等。其次是在所呈颜色前冠以着色元素来命名，如锰红、铬红、锑黄、钒蓝、铬
绿等。铬红不止一种，根据载体不同，有铬锡红和铬铝红之分。为了进一步说明色料的特征，
常在颜色前冠以呈色元素和主要载体元素来表示，如钒锡黄、钒锆黄等。
    为了进一步表明色料的矿物结构，可冠以矿物结构名称来命名，如刚玉型铬铝红、锡石型
钒锆黄、斜锆石型锆钒黄、锆英石型锆钒蓝、锆英石型锆镨黄、锆英石型锆铁红，维多利亚绿又
可以称为石榴石型绿或钙铬榴石绿或绿榴石。陶瓷色料的命名方法大致有上述四种。
    6．4．2陶瓷色料的分类
    陶瓷色料品种繁多，用途及使用条件也不尽相同，色料自身的结构又不完全一样，所以要
按某一定义明确分类比较困难，也不能科学地反映其特点。可依据其组成、构成色料的矿物晶
体结构、色料的呈色、用途进行分类。一般主张按色料用途和晶体结构两大类来分类。
    6．4．2．1按用途分类
    陶瓷色料按用途可分为装饰用彩料(釉上彩料、釉中彩料、釉下彩料)、釉用色料、坯用色
料。装饰用彩料一般是色剂与适当熔点的熔剂组成，根据使用温度分为高温色料与低温色料。
    (1)低温(釉上)色料
    釉上色料主要由色剂与玻璃熔剂组成，对耐温性要求不严。色料种类多，色彩比较丰富。
熔剂又称开光剂、媒熔剂，是釉上色料的主体部分，约占80％。熔剂是色料与釉面的媒介剂，
在熔剂中，着色剂呈熔融状态或呈悬浮状态，外观明亮、无光。釉上色料的熔剂必须耐化学侵
蚀，热膨胀系数与基体相适应。近年来国际上对釉上彩的铅、镉溶出量的要求不断提高，新一
代无铅、无镉釉上彩料越来越受到重视。
    低温色料大大多于高温色料，其使用温度低于900℃，一般为700～850℃，主要用于日用
陶瓷釉上彩饰、贴花纸，内墙面砖、腰线砖也使用一些低温色料与贴花纸。
    (2)高温色料
    高温色料一般指使用温度在1000～1300℃时不产生挥发或脱色而能呈现出与色料自身
色度相近色调的色料。高温色料的*大特点是色料经高温煅烧合成为一种或同种晶混合型的
晶体，该晶体结构的色料加到基础釉中，在高温釉烧过程中，色料的晶粒不会分解，呈色稳定，
达到设计的颜色。
    一些高温色料配以适量的熔剂，如硅酸铅、硼砂等，也可以在700～800℃使用，呈色效果
较好，用以替补低温色料。而低温色料却不能在高温下使用。
    高温陶瓷色料主要用于卫生陶瓷、彩釉砖(色坯、化妆土、色釉)以及部分日用陶瓷、陈设艺
术瓷、釉中彩、釉下彩等方面，使用范围较广。

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本书特色

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先进陶瓷工艺学    中国陶瓷艺术史
建筑陶瓷工艺学    陶瓷和服饰
陶瓷工业窑炉    陶艺技法
窑炉砌筑与安装    传统陶瓷青花装饰
陶瓷机械    传统陶瓷粉彩装饰
科学研究与工程试验设计方法  传统陶瓷古彩装饰
陶瓷烧成缺陷分析    传统陶瓷新彩装饰
陶瓷英语文献选读    现代陶艺教学
日用陶瓷鉴别    陶瓷贴花装饰工艺
陶瓷雕塑    时尚陶艺·月艮饰配件
雕塑造型与材料应用    陶瓷花纸设计与制作
陶瓷模型制作

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封面

书名:建筑陶瓷工艺学

作者:石棋

页数:245

定价:¥28.0

出版社:武汉理工大学出版社

出版日期:2007-08-01

ISBN:9787562925811

PDF电子书大小:148MB 高清扫描完整版