建筑陶瓷制品讲述

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1、4 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； 陶瓷砖的生产工艺流程； 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 。 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。 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。 本 章 内 容 n4.1 陶瓷的基本知识 n4.2 釉面砖 n4.3 陶瓷墙地砖 n4.4 陶瓷锦砖 n4.5 其他陶瓷制品 4.1 陶瓷的基本知识 传统上，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、 成型、焙烧等工艺过程所制得的各种制品。 亦称为“普通陶瓷”。 广义上，

2、陶瓷概念是 用陶瓷生产方法制造的无机非金属固体材料和制品 的统称。 4.1.1 陶瓷的概念和分类 陶瓷的概念 n（1）按陶瓷的概念和用途来分类 n 陶瓷制品分为两大类： n即普通陶瓷（传统陶瓷）和特种陶瓷（新型陶瓷） 。 n普通陶瓷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、 电瓷及其他工业用陶瓷。 n特种陶瓷又可分为结构陶瓷和功能陶瓷两大类。 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，普通陶瓷又可分为 ： 陶器、炻器、瓷器，具体内容详见表4.1。 表4.1 陶瓷制品的分类 名称 特点 主 要 制 品 颜色 吸水率（ %） 粗陶器

3、带色10日用缸器、砖、瓦 精陶器 石灰质 长石质 白色 白色 1822 912 日用器皿、彩陶 日用器皿、卫生陶瓷、装饰釉砖面 炻器 粗炻器 细炻器 带色 白或带 色 48 1 缸器、建筑外墙砖、锦砖、地砖 日用器皿、化工及电器工业用品、 瓷质砖 瓷器 长石瓷 绢云母瓷 滑石瓷 骨灰瓷 白色 白色 白色 白色 0.5 0.5 0.5 0.5 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 名称 特点 主 要 制 品 颜色吸水率（%） 特种瓷 高铝质瓷 镁质瓷 锆质瓷 钛质瓷 磁性瓷 电子陶瓷 金属陶瓷 其他 耐高频、高强度、耐高温 耐高频、高强

4、度、低介电损失 高强度、高介电损失 高电容率、铁电性、压电性 高电阻率、高磁致伸缩系数 有导电性、电光性 高强度、高熔点、高韧性、抗氧 化 硅线石瓷、刚玉瓷等 滑石瓷 锆英石瓷 钛酸钡瓷、钛酸锶瓷、金红 石瓷 铁淦氧瓷、镍锌磁性瓷 电子元器件等 铁、镍、钴金属陶瓷，如火 箭喷嘴 氧化物、碳化物、硅化物瓷 等 n陶瓷砖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 墙面及地面的板状或块状的陶瓷制品，也可称为陶 瓷饰面砖。 n陶瓷砖按吸水率E不同可分为五大类，见表4.2 n陶瓷砖按使用部位不同可分为内墙砖、外墙砖、室 内地砖、室外地砖、广场地砖和配件砖。 n其

5、定义见表4.3。 陶瓷砖的概念及分类 陶瓷砖按其表面是否施釉可分为: 有釉砖和无釉砖。 陶瓷砖按其表面形状可分为: 平面装饰砖和立体装饰砖。 平面装饰砖是指正面为平面的陶瓷砖， 立体装饰砖是指正面呈凹凸纹样的陶瓷砖。 表4.2 陶瓷砖的分类 E0.50.5E33E66E10E10 瓷质砖炻瓷砖细炻砖炻质砖 陶瓷砖，正面 施釉也可称釉 面砖 表4.3 各部位陶瓷砖的定义 名称定义 内墙砖用于装饰与保护建筑物内墙的陶瓷砖 外墙砖用于装饰与保护建筑物外墙的陶瓷砖 室内地砖用于装饰与保护建筑物内部地面的陶瓷砖 室外地砖用于装饰与保护建筑物外部地面的陶瓷砖 广场地砖用于铺砌广场及道路的陶瓷砖 配件砖用于

6、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 生成，其次是必须具有加工所需的各工艺性能 n普通陶瓷所需原料可归纳为三大类， n即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。 n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 原料 4.1.2 陶瓷的原料 n 粘土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 硅酸盐矿物的岩石。 n（1）粘土的分类 n 按可塑性不同可分为以下几种： n 高可塑性粘土 n 低可塑性粘土 可塑性原料 按耐火度不同

7、可分为以下几类： 耐火粘土 难熔粘土 易熔粘土 （2）粘土的组成 主要化学成分是SiO2、Al2O3和H2O，还含有少量的碱金属氧化 物K2O、Na2O，碱土金属氧化物CaO、MgO以及着色矿物 Fe2O3和TiO2等。 矿物组成：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。 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高岭石类、蒙脱石类和伊利石（水云 母）类三种，另外还有较少见的水铝英石。 颗粒组成:是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

8、性，具有一定的干燥强度。 粘土是形成陶器主体结构和炻、陶器中莫来石晶体的主要来源， 使陶瓷具有高的耐急冷急热性、机械强度和其他优良性能。 （3）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、 耐火度等。 可塑性和结合性 收缩性 烧结温度和烧结范围 瘠性原料 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 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，称为瘠性原料或非可塑性原料，如石英。 莫来石（或莫乃石）是一系列由铝硅酸盐组 成的矿物统称， 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， 人工加热铝硅酸盐时会形成莫来石。 天然

9、的莫来石晶体为细长的针状且呈放射簇 状。 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长石，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 坯体致密，从而提高其透光度。 溶剂原料 其他原料 n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 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 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： n一种是半干压法成型，另一种方法是浇注法。 n焙烧陶瓷砖的窑炉常用辊道窑、隧道窑。 n用半干法成型的陶瓷面砖的典型生产工艺如图4.1

10、所 示。 4.1.3 陶瓷砖的生产工艺流程 图4.1 半干法成型的陶瓷砖生产工艺 （1）釉的定义和作用 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 。 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 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。 4.1.4 陶瓷的装饰 釉 （2）釉的原料及分类 制釉原料分天然矿物原料和化工原料及辅助原料。 天然矿物原料主要有长石、高岭土、滑石、石灰、含锂矿物、 含硼矿物等。 化工原料主要有硼砂、硝酸钠、铅丹、碳酸钙、氟硅酸钠等。 辅助原料中有乳浊剂、着色剂和悬浮剂。 釉料种类繁多，常见种类及分类见表4.4 。 表4.4

11、 釉的分类 分类方法种类 按坯体种类瓷器釉、陶瓷釉、炻器釉 按化学组成 长石釉、石灰釉、滑石釉、混合釉、铅釉、硼釉、 铅硼釉、食盐釉 按烧成温度 易熔融（1100以下） 中温釉（11001250） 高温釉（1250以上） 按制备方法生料釉、熔块釉、盐釉（挥发釉）、土釉 按外表特征 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 （3）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 的成熟温度略低于坯体烧成温度。 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。 釉料经高温熔化后，应具有适当的粘度和 表面张力 釉层质地应坚硬、耐磕碰、不

12、易磨损。 釉的技术性能见表4.5。 表4.5 釉的技术性能 项 目性 能 指 标 始熔温度（）11501200 成熟温度（）13001450 高温流动度（斜槽法）（mm）3060 平均膨胀系数（20100，110-6-1）2.95.3 釉面显微硬度（MPa）60009000 热稳定性()220（不裂） 光泽度(%)90 白度(%)80 n彩料装饰技术可分为针对釉和坯的两类装饰，其装饰 方法有: n釉上、釉下、釉中、釉层和坯体装饰。 n（1）釉上装饰 n釉上装饰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 于600850烤烧的一种装饰方法 n此方法主要用

13、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 彩料装饰 （2）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 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。 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10501150下釉烧。 （3）釉中装饰 釉中装饰是指采用高温快烧釉中彩料装饰在釉烧制品的表面， 在低于釉烧温度下进行烤烧（高温快烧），制品表面软化熔融 ，彩料渗透到釉层表面里，冷却后釉面封闭，形成“釉中彩”相 应于建筑陶瓷产品， 釉中装饰指在坯体上施一层底釉，然后在其上进行印彩等装饰 ，再罩上一层透明或半透明釉于11001150一次烧成

14、（4）釉层 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 （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。 艺术釉装饰主要有裂纹釉、花釉、结晶釉、无光釉等。 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 。 （5）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 法进行装饰。具体可分为素坯装饰和生坯装饰两大类。 素坯装饰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。 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 成。 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 施一层装饰釉（色釉、耐

15、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。 玻化砖系列 玻化砖的装饰目前主要有固体掺彩斑点装饰和液体渗彩印 花装饰两大类。 4.2 釉面砖 釉面砖 是指吸水率大于10%小于20%的正面施釉的陶瓷砖。主要用于 建筑物、构筑物内墙面，故也称釉面内墙砖。 釉面砖采用瓷土或耐火粘土低温烧成，坯体呈白色，表面施透 明釉、乳浊釉、无光釉、花釉、结晶釉等艺术装饰釉。 n近年来，釉面砖花色品种较多，按釉层色彩可分为单色、花 色和图案砖，主要种类和特点见表4.6。 4.2.1 釉面砖的种类和规格 彩面砖的品种 种类代号特点说明 白色釉面砖F，J色纯白，釉面光亮，粘贴于墙面清洁大方 彩色

16、釉 面砖 有光彩色釉面砖YG釉面光亮晶莹，色彩丰富雅致 无光彩色釉面砖SHG釉面半无光，不晃眼，色泽一致、柔和 装饰釉 面砖 花釉砖HY 系在同一砖上施以多种彩釉，经高温烧成 ，色釉互相渗透，花纹千姿百态，有良好 的装饰效果 结晶釉砖JJ晶花辉映，纹理多姿 斑纹釉砖BW斑纹釉面，丰富多彩 大理石釉砖LSH 具有天然大理石花纹，颜色丰富，美观大 方 表4.6 釉面砖主要种类和特点 种类代号特点说明 图案砖 白地图案砖BT 系在白色釉面砖上装饰各种图案，经高 温烧成。纹样清晰，色彩明朗，清洁优 美 色地图案砖 YGT D-YGT SHGT 系在有光（YG）或无光（SHG）彩色釉 面砖上装饰各种图案，经高温烧成。产 生浮雕、缎光、绒毛、彩漆等效果，做 内墙饰面 瓷砖画 及色釉 陶瓷字 砖 瓷砖画 以各种釉面砖拼成各种瓷砖画，或根据 已有画稿烧制成釉面砖，拼装成