古今原料处理工艺对瓷石性能的影响研究

【摘要】中国制瓷历史悠久，一些古代的制瓷工艺依然沿用至今。经古代原料处理工艺处理的泥料因其性能优异而在现代陶瓷生产中供不应求，而现代原料处理工艺也在不断的探索和改进中快速发展。瓷石作为重要的制瓷原料，从古至今一直被广泛的应用于陶瓷生产中，本课题以古代和现代原料处理工艺对瓷石性能产生的影响为主要研究内容，选取三种典型瓷石原料，分别采用古代的水碓淘洗和现代的球磨过筛工艺进行原料处理，并进一步借助能量色散X荧光光谱分析仪、激光粒度仪、场发射扫描电子显微镜、钡粘土法等研究手段，测试分析了不同工艺处理后所得的原料的化学组成、颗粒级配、颗粒形貌、阳离子交换量及原料的可塑性、干燥和烧成收缩率、吸水率、体积密度等性能。一方面，对比分析了古代与现代原料处理工艺对瓷石粉料性能的影响，结合两种原料处理工艺的作用模式和粉碎理论，探讨了其对瓷石性能影响的内在机理，为现代陶瓷生产工艺改进提供参考。另一方面，通过对比古代与现代原料处理工艺处理后瓷石的各方面性能，体现出古代原料处理工艺的优势，为这种无形的非物质文化遗产的认知、保护和传承提供有力的支撑。研究发现，与现代原料处理工艺处理的瓷石样品相比，经古代原料处理工艺处理的瓷石样品化学组成中SiO2含量较低而Al2O3含量较高，颗粒中细颗粒含量较多而粗颗粒含量较少；古代与现代原料处理工艺处理的瓷石样品中粗颗粒形貌均较为圆润、外观差别不明显，但现代原料处理工艺相较古代原料处理工艺处理的瓷石样品中细颗粒边缘更为尖锐，这主要是因为瓷石的粉碎机理不同，依靠振动翻动物料，以冲击力为主要粉碎动力的水碓粉碎工艺在颗粒粉碎到一定细度的时候，细颗粒的进一步细化主要是依靠颗粒与颗粒间的研磨，从而致使颗粒边缘棱角更少；而依靠转动改变物料位置，以撞击和研磨作用力为主要粉碎动力的球磨粉碎工艺在颗粒粉碎到一定细度的时候，细颗粒容易悬浮于水中，从而难以进一步受到外力的作用，而保持原来较为自然、较为尖锐的外形。此外，古代原料处理工艺处理的瓷石样品的可塑性更好、生坯干燥强度更高，有利于坯体的成形和加工，而且成瓷后吸水率更小、抗折强度更大。
【作者】曹维；
【导师】吴隽；吴军明；
【作者基本信息】景德镇陶瓷学院，科学技术史，2014，硕士
【关键词】瓷石；水碓；球磨；颗粒状态；工艺性能；

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