苏永超：浅述陶瓷和瓷器的区别和粘土的性能

    一、陶瓷和瓷器的区别
　　通俗地讲：用陶土烧制的器皿叫陶器，用瓷土烧制的器皿叫瓷器，陶瓷则是陶器炽器和瓷器的总称。凡是用陶土和瓷土这两种不同性质的粘土为原料，经过配料成型干燥焙烧等工艺流程制成的器物都可以叫陶瓷。
　　陶瓷包括的范围较广，有些能耐水，有些能耐酸，广泛应用于建筑化工电力机械等工业及日用装饰街方面。此外，用粘土以外的其他原料，依陶瓷制造的工艺方法制成的制品，也叫做陶瓷，如块滑石瓷、金属陶瓷、电容器陶瓷、磁性瓷等。广泛应用于无线电、原子能、火箭半导体等工业。目前，将所有陶瓷制品通称为“无机非金属固体材料”。
　　从结构上看，一般陶瓷制品是由结晶物质，玻璃物质和气泡所构成的复杂系统。这些物质在数量上的变化，对陶瓷的性质起着一定程度的影响。
　　陶瓷的老祖宗是“硅酸盐”，习惯也称“硅酸盐陶瓷”，由于现代陶瓷发展的非常快，人们进行了大量的试验来改进硅酸盐陶瓷，不断提高配方中氧化铝的含量，加入许多纯度较高的人工合成化合物去代替天然原料，来提高陶瓷的强度，耐高温性和其它性能，后来发现，完全不用天然原料，完全不含硅酸盐，也可以做成陶瓷，而且性能更为优越。于是历来完全由硅酸统治着的陶瓷家族，发生了变化，现出了完全崭新的不属“硅酸盐”的现代陶瓷。
　　确切地说“陶瓷”的定义为：陶瓷是由天然或人工合成的粉状化合物，经过在形和高温烧结制成的，由金属和非金属无素的无机化合物构成的多晶固体材料。不论是传统的硅酸盐陶瓷，还是现代陶瓷，都包括在这个范围里。
　　我们日常生活中经常用到瓷器，如吃饭的瓷碗，喝水的瓷杯，卫生间用的瓷面砖，洗脸池便池等。那么你知道什么叫瓷器吗？瓷器这个概念，长期以来，是指采用天然的硅酸盐矿物原料中的粘土、长石、石英等，经过加工处理，成型，烧成等生产工艺而制成具有致密坚硬的器物。简言之，即上釉或不上釉的粘土类制品，其特点是坯体洁白、细密，较薄者呈半透明，音响清彻，断面具不吸水性。可分为硬质瓷和软质瓷两大类，前者烧成温度较高，物理化学性能和机械强度较好，如化学瓷电瓷，我国的日用瓷和艺术瓷等。后者烧成温度较低，如骨灰瓷。
　　随着科学技术的进步和工业生产的发展，逐步扩大了制瓷原料的范围，出现了不用或只用少量的硅酸盐矿物原料的制成品，这些制品的制造过程和传统瓷器基本相同，因此人们也把它们称为瓷器。这样，瓷器这个概念包括的范围就扩大了。
　　“陶瓷”是人们惯用的统称，其实陶瓷与瓷无论从外表和本质上都有区别。
　　陶的出现比瓷早，根据史籍记载，几千年前，我国就在烧制陶器。史书载述：“神农耕而作陶”，足见远古时代，我国便有了陶器。从出土文物考证，早在新石器时代，即公元前3500年至1500年间，我国便已经有了彩陶工艺。公元前1500年至1000年间，又有了青黄釉的陶器。直到魏晋时代，才进一步创造了瓷器。
　　陶与瓷的构造也不同，陶器胎体原料是粘土或青土。精陶器制作原料除粘土外，还加入有适量的长石和石英，泥料要经过充分陈腐和捏练。瓷的原料主要是瓷土、粘土、瓷石、长石、石英等。原料要经过精选、淘洗、粗粉碎、细粉碎、搅拌、除铁质等工序之后，再经过压滤、脱水、陈腐、捏练才能制造瓷坯。他们的烧成温度也各有差异，陶器入窑后，在摄氏900~1200℃温度下烧成，低的只有600-700摄氏度。瓷器一般则在1300-1400℃的高温之下烧成。与其相应，陶的釉彩属低温釉，瓷器用的釉属高温釉。瓷和陶的物理特性了迥然不同，瓷器较之陶器胎体坚硬密实，敲击声清脆洪亮，吸水率小而颜色洁白、半透明，化学稳定性好，机械强度较高。而陶器质地较疏，敲击声哑，吸水率高，其颜色有杂色属不透明体，化学稳定性差，机械强度也差。
　　瓷器与陶器的根本区别在于：瓷器的坯体是完全烧结的，气孔率很小，机械强度大。烧成温度较高；而陶器坯体烧结程度较差，气孔率较大，烧成温度较低。如果把瓷器打破，它的断面却显得粗糙、疏松。
　　广义地讲，瓷器是从陶器发展而来的，可以说没有陶器的发明与发展就不可能有瓷器。瓷器出现以后，陶器还是在继续生产，不是有了“瓷”而代替了“陶”，而是各自独立发展。
　　二、粘土有哪些性能？它在陶瓷中的作用是什么？
　　①粘土具有可塑性。粘土与适量的水混合以后形成泥团，这种泥团在外力的作用下产生变形但不开裂，当外力去掉以后，仍然保持其形状不变。粘土的这种性质称为可塑性。可塑性是塑性法成形的基础。
　　②粘土的结合性。粘土塑性泥团干燥后，变得坚实，具有一定的强度，能够维持粘土颗粒之间的相互结合而不散，这种现象说明粘土有一定的结合性能。这种性能我们称为粘土的结合性。如果粘土和非可塑性物料混练在一起。也具有上述性能，我们说粘土对其他物料也有一定的结合能力。粘土的这种性质，保证坯体有一定的干燥强度，是坯体干燥、修理、上釉能够进行的基础。也是配料调节泥料性质的重要因素。
　　③颗粒度。颗粒度是各种不同粘土矿物特征性质之一，一股粘土矿物的颗粒平均在5 μ m到lμ m之间，大部分在2μm以下。这一部分直接影响到粘土的可塑性、干噪收缩、孔隙度和强度，以及烧成收缩和烧结性等。因此，颗粒组成对粘土的工业技术性质影响很大。
　　④吸附性。由于粘土颗粒具有很大的表面积与表面能，所以许多粘土都是良好的吸附剂。粘土能从溶液中吸附酸与碱。也可以使有色物质溶液脱色，漂白土是釉脂工业中良好的漂白剂。
　　利用粘土的吸附能力对有机色剂阳离子结合的生牢固程度，是粘土矿物色剂研究法的基础。色剂研究是粘土矿物鉴定方法之一。
　　⑤干燥收缩与烧成。收缩什么是干燥收缩呢？塑性泥料干燥后，因水分蒸发，空隙减少，颗粒之间的蹁缩短而产生体积收缩，称为干燥收缩。
　　什么是烧成收缩呢？烧结以后，由于粒土中产生液相填充在空隙中，以及某些结晶物质生成，又使体积进一步收缩，称为烧成收缩。两种收缩构成粘土的总收缩。
　　⑥粘土烧后颜色。粘土因有机物质和其他杂质矿物存在，被看成各种颜色，如灰、浅灰、黄、褐、紫、绿、黑等色。对烧后颜色影响最大的为铁铁化合物。粘土因Fe：O，含量的不同，烧后可以被着成以下颜色.：
　　Fe 20，的含量(%)看成色泽
　　0.8 白色
　　1.3 灰色
　　2.7 浇黄色
　　4.2 黄色
　　5.5 浅红色
　　8.5 红色
　　10.5 深红色
　　Fe20，含量应在0.5%以下为宜。
　　由此可见，粘土的烧后呈色，是陶瓷工业原料选择的重要条件之。
　　⑦粘土的烧结性。烧结性是粘土的重要烧后物性特征。它决定着粘土在陶瓷生产中的适用性，作为选择烧成温度，确定烧成范围的主要参考性能指标。什么叫粘土的烧结性呢？就是当粘土被加热到一定温度时(一般超过1000℃)，由于易熔物的熔融而开始出现液相，液相填充在未熔颗粒之间的空隙中，靠其表现而张力作用的拉紧力，使粘土的气孔率下降，密度提高，体积收缩，变得致密坚实，在气孔率下降到最低值， 密度达到最大值时的状态称为烧结状态，烧结时对应的温度称为烧结温度，烧结温度因粘土而异，一般低于熔融温度几十至几百不等。
　　什么叫烧结范围呢？粘土烧结后，温度继续上升时，会出现一个稳定阶段。在此阶段中，气孔率与体积密度不发生显著变化。持续一段时间后，当温度继续升高时，气孔率又开始逐渐增大。密度逐渐下降，出现过烧膨胀。从开始烧结到过烧膨胀之间的温度间隔称为烧结范围，这个范围的大小通过实验来确定。
　　粘土的烧结范围在陶瓷生产中十分重要，它是制定烧成制度，选择适当烧成温度。决定坯料配方，选择窑炉等的参考依据之一。
　　⑧耐火度。耐火度是耐火材料的重要技术指标。它表征材料抵抗高温作用而不软化的性能。在一定程度上它指出了材料最高使用温度，并作为衡量材料在高温使用时承受高温程度的标准。
　　由于天然粘土是多成分的混合物。没有一定的熔点，只能随着温度的上升在一定温度范围内逐渐软化熔融。直至全部变为玻璃态物质。耐火度测定的方法是用粘土制成三角锥，在加热后锥顶软化。并弯倒在锥脚，这时的温度即粘土的耐火度。
　　Al：O。提高粘土的耐火度，碱性氧化物降低粘土的耐火度，A1203，siO：比值越大，粘土的耐火度越高。
　　坯体的成型是借助于粘土的可塑性，注坯泥浆则赖于粘土的细分散性而获得良好的悬浮性与稳定性，故配料中必须用一定量的粘土。
　　①粘土是瓷坯组成中Al：O。的主要来源，是坯体耐火性质的主要依靠
　　②粘土富有可塑性，在瓷坯中用以对一些非可塑性原料(长石、石英等)产生结合能力。使瓷坯在干燥过程中避免变形与开裂的缺陷，并产生了强度。同时因粘土的粒子很细。而非可塑性原料的粒子较粗，二看相混，可得堆积密度很高的坯体结构。③坯泥在加热到1000℃以上时，由于脱水后粘土矿物——高岭石分解，而有莫来石结晶生成，并赋予坯体的强度。
　　100℃3，Al 203·2Si02)——3Al 20 3·2Si02+4Si02以上。
　　结束语：粘土在引进制瓷胎体过程中起了重要的作用，从久远的制瓷经历数万年的发展直到今天，仍是制瓷胎的最基本的原料。
　　(作者简介：苏永超，男，汉族，1965年出生，河南省禹州市神垕镇人，大专学历，河南省工艺美术师，河南省工艺美术协会会员。其自1986年被招进河南省禹州市钧美一厂，从事陶瓷生产；1993年到神垕镇晋家钧窑跟随其岳父(中国首届陶瓷大师、中国钧瓷泰斗)晋佩章大师学习钧瓷生产的各种工艺技术。此期间，其烧出的作品曾多次获奖，并被多家部门和钧瓷爱好者收藏。钧瓷《益寿瓶》被中央文史馆收藏。1.8m钧瓷大花瓶被省文史馆选送到国家文史馆收存。《天球瓶》被新加坡人收藏。钧瓷铺耳尊在2005年“中国钧瓷”精品展会上被评为“中国钧瓷”精品奖。《钧瓷梅瓶》在第十一届中国工艺美术大师作品及国际艺术精品博览会上获得2010”天工艺苑·百花杯中国工艺美术精品奖优秀奖。钧瓷《菊花尊》在第九届中国陶瓷艺术设计与创新评比河南陶瓷艺术大赛中获金奖。钧瓷《三足炉》、《象鼻活环瓶》、《铺耳尊》在河南省首届钧瓷藏家珍品展上获得金奖。)