九年级化学下册 9.2 陶瓷素材 （新版）粤教版VIP免费

陶瓷陶瓷制品为粘土和瓷石制器，由胎体烧结并进行表面加工而成，主成分为硅酸盐。1．陶瓷的分类和化学特征硅酸盐基胎体未经致密烧结，不论有色或无色，均称为陶器。胎体基本烧结，表面上釉的称为瓷器。按釉色再细分为青瓷、白瓷和彩瓷。胎体为金属并上釉的称为搪瓷，又分为铁、铜、铝坯几类。胎体粘土的主成分为铝硅酸盐矿物，以高岺土为代表，由氧化硅、氧化铝和水组成（三者含量分别为39.5%、46.54%和13.96%）。瓷石则在上述成分以外再加氧化钾。它们的共同特点是与适量水结合可调成软泥并具有可塑性，将塑成形的泥团灼烧后形成有一定强度的坚硬烧结体。烧结过程中经历失去结晶水和形成新结晶相等多个步骤：先在100～450℃失去吸附水形成一般高岺土；维持此温度适当时间，失去结晶水成偏高岺土；直到925℃分出部分氧化硅形成硅－铝尖晶石。再热至1100℃成假莫莱石，在1100～1350℃时进一步转化成机械强度高、热稳定性和化学稳定性好的莫莱石。瓷器及搪瓷表面的光滑玻璃质层叫做釉，常见的分白釉和彩釉两类。白釉主成分为氧化硅（60～69%）、氧化铝（14～19%）、氧化钙（7～15%）和氧化镁（4～7%）等，近于硬质玻璃。彩釉系在白釉基体上加入各种金属氧化物烧熔后显出不同颜色而得（与玻璃色料的着色相同）。瓷器的成型按成型方式不同分白瓷、釉上彩和釉下彩几种。白瓷是把瓷土制坯放进窑中烧成素瓷（有许多小孔，可渗水），浸上一层白釉料，烧熔均匀覆盖即得雪白光洁的瓷器；釉上彩，是把烧好的瓷器表面绘上彩图，再在低温窑烧烤，使色料与釉熔化结合而得；釉下彩则先在瓷坯上用色料画好彩图，再上釉料于高温窑烧制。2．家用陶瓷主要有器皿和装饰品两类。①器皿陶瓷。包括餐具、坛罐等，名品有宜兴釉陶、醴陵青瓷及白瓷、景德镇素三彩（分黄、绿、紫三种，着色剂为赭石、铅粉、铜花及钴土矿等），均在一般陶瓷基体上精心加工而成。②仿古陶瓷。我国历史悠久，古陶瓷业发达，品种甚多。著名的有：汉绿釉陶。为铅釉，以偏硅酸铅（PbO·SiO2）和正硅酸铅（2PbO·SiO2）组成光学性能均优的玻璃态，以铜、铁、钛、锰等氧化物为着色剂，呈黄绿色；唐三彩。是1899年从洛阳唐墓中出土的以黄、绿、蓝、白四色为主的经二次烧成的彩釉陶。釉玻璃体为硅酸铅或铅铝硅酸盐亦即白釉。彩釉料为铁、钴、锰、铜的氧化物（均为变价元素化合物）。与唐三彩类似的还有宋三彩和辽三彩；法华釉。釉玻璃体主成分不是氧化铅而是硝酸钾，色调以法蓝、法翠、法紫为主，着色剂仍为铁、钴、锰、铜等变价金属的氧化物。3．特种陶瓷①透明陶瓷。用纯度很高、粒度很细的氧化铝在特制的高温炉中烧成。这种陶瓷气孔少、抗腐蚀、强度高、耐高温，特别适于制作城市照明的高压钠灯（这类灯的放电管内充以钠蒸气，腐蚀性极强，且温度高达1350℃，玻璃和石英均不耐受）。还可用于制作红外线制导的各种导弹光学部件、防弹装甲、观察核爆炸闪光的护目镜、立体电视的观察镜等。②金属陶瓷。往粘土中掺入金属细粉烧成，兼有陶瓷耐高温、高硬度、抗氧化腐蚀及金属韧而不脆的多方面优异性能。如常用的钴陶瓷含金属钴20%，可耐5000℃高温，因为此时金属挥发带走了热量，防止了制品的损坏，多用作宇宙火箭喷火道材料。金属陶瓷还可作切削金属的刀具及在原子核反应堆里作抗液钠侵蚀的器件。另外，主要还有建筑陶瓷和刀具陶瓷等。如琉璃就是建筑陶瓷。以氧化铅及硅酸盐为基质，以变价金属氧化物为着色剂，可制成黄、绿、紫、蓝的琉璃瓦或铺砖。著名的宜兴釉陶与琉璃相类似。刀具陶瓷为氧化铝材料，具有高强度和高硬度。化学实验室中的坩埚是在高铝硅酸盐基质上涂以耐高温白釉烧制而成的，可耐1500～1700℃，适用于高温熔炼的容器。4．搪瓷搪瓷也是一类重要的家庭用品。一般的搪瓷制品是用铁坯上釉制得的，这种釉称为珐瑯，其主成分为硅酸盐，类似于硬质玻璃。这种制品强度高、韧性好、耐腐蚀、轻便，除适于制作碗、杯、盘、碟外，还用以制脸盆、浴缸、水桶等。其缺点是不宜直接加热，因为金属与釉的膨胀系数不同。著名的景泰蓝是将珐瑯涂在铜坯上的我国特有工艺品。此外，徽章或标牌是由珐瑯涂在铝坯上制成的。