陶瓷器型（共9篇）
陶瓷器型 篇1
0 引言
如果说物体结构上的各种比例尺度主要与实用相关,那么外观装饰上的比例尺度则更多地与视觉与美相关。从形式美的意义上讲,运用最多的比例与尺度是所谓的“黄金律”[1]。黄金律,是指物体各部分间一定的数学比例关系,即将一条线段一分为二,长线段与短线段之比等于整条线段与长线段之比,其比值为1∶0.618,也就是说长线段为整条线段的0.618。从人类造物的历史遗留来看,在器物、建筑等工艺中,存在着与黄金律类似的比例关系。这说明,黄金律之类的比例与尺度,与人内在的自然性和审美观念有着相关意义和一致性。
宋代瓷器的造型,从比例、尺度、均衡和韵律等方面反复推敲。让人感觉到一种毫无张扬的,含蓄典雅、静态内在的美。对度的把握上具有一种理性的美;装饰上,简约,最大限度地保持一个完整的形,生产了玉壶春瓶、梅瓶等经典器形[2]。本文将以“玉壶春”和“梅瓶”为例来分析研究经典器型的黄金律,找出经典器型流传时间久远的原因,对陶瓷器型成型的比例以及釉面装饰的布局进行探索。
1“玉壶春”的“黄金律”
耀州窑烧制的青釉刻花瓶是“玉壶春”经典器型的代表作之一。此器(图1)出土于甘肃华池李良子,高27.2厘米,口径5.4厘米,为甘肃省庆阳地区博物馆藏,该瓶直口微侈、细长颈、削肩、胆状腹、圈足。基本形是由一个倒三角形和一个正三角形构成的。这种瓶的样式是宋朝人的创造,被称之为“玉壶春”。此器满饰刻画花纹,装饰与形体的结合是此器的特点。装饰可分为上下两段。上端为颈部,结合颈部形体变化中间刻两周弦纹线,上下分别为仰覆花瓣纹。下段为肩腹整体,满饰缠枝牡丹纹,牡丹花置放在腹部最大围径部位,穿枝布叶因形生发,和谐自然[3]。
因为不可能见到实物,图1中的“玉壶春”是图书中图片扫描得到的,但不影响研究它的尺寸比例,研究所采用的软件为中科院院士张景中开发的数学软件—超级画板[4],该软件可以研究相似图形尺寸比例。本文研究的器型在图片中装饰部分的高度NB是底部去掉圈足,顶部去掉径口,以弦纹线为准。
由图1可知NB=8.96,NE=5.54
≈0.618，也就是说E为瓶高NB的黄金分割点。
∵NE=5.54,NQ=3.42
≈0.617,也就是说Q基本处于NE的黄金分割点。
又∵FG=1.08,HI=1.77
≈0.61,也就是说两条弦纹线的直径的比例基本符合黄金分割的比例。
又∵PB=2.12,EB=3.42
≈0.619,也就是说P点基本处于EB的黄金分割点。
又∵LM=4.56,AB=9.52
≈0.478<0.618
由以上数据可知,装饰部分的高度NB的黄金分割点E基本处于器型重心的位置,也是主体纹样所在部位;装饰纹样起始点N与重心E的黄金分割点为Q点,而点Q处于器型的颈部和胸部装饰的分界点;FG与HI为口部弦纹线的直径,FG与HI基本符合黄金分割比例;点P是点E与底部中心B的连线的黄金分割点,也是腹部主体纹样所在的位置;而整个玉壶春器型的宽LM与高AB的比例小于黄金分割的比例,正体现了宋朝器型修长的特点。
2“梅瓶”的“黄金律”
磁州窑白釉黑花梅瓶是宋代梅瓶的经典代表作。图2所示的梅瓶为1985年河南省镇平县出土,河南博物院藏,高49.8厘米,口径3.5厘米,小口短颈,丰肩,腹部收,卧足。肩部及腹上部绘黑彩卷草纹,腹下部绘牡丹纹及莲瓣纹。通体施白釉,足内露胎。该瓶形体较大,装饰繁缛,纹饰多达五层之多,是宋代北方磁州窑系经典之作[5]。
我们同样采用超级画板软件对此梅瓶的尺寸比例进行测量,本文研究的器型在图片中装饰部分的高度是去掉径口从点A到底部中心B的直线距离。由图可知AB=9.58,GB=5.77
∴≈0.602,也就是说G点基本处于瓶高AB的黄金分割点。
又∵AG=3.81,JG=2.42
∴≈0.635,也就是说J点基本处于AG的黄金分割点。
又∵GB=5.77,SB=3.60
∴≈0.623,也就是说S点基本处于GB的黄金分割点。
又∵SW=2.23,JG=3.60
∴≈0.619,也就是说W点基本处于SB的黄金分割点。
由以上数据可知,此梅瓶的纹饰多达五层之多,其中装饰纹样起始点A与底部中心B的连线的黄金分割点G基本处于器型重心的位置,也是胸部与腹部分界的弦线位置;点G与纹样起始点A连线的黄金分割点J基本处于肩部与胸部分界的弦线位置;点G与底部中心B的连线的黄金分割点S基本处于腹部与膝部分界的弦线位置;点S与底部中心B连线的黄金分割点W基本处于膝部与底足分界的弦线位置。
3 总结
综上所述,经典陶瓷器型整体的宽高比未必严格遵守“黄金律”,因各个朝代的审美意识的差别而有所不同,宋代器型修长的特征正与“以瘦为美”的审美观相吻合。宋代陶瓷器型的重心所在的位置通常是器物装饰纹样的黄金分割点,主体纹样所在的位置大都符合“黄金律”。陶瓷器形与装饰构图体现出“黄金律”,呈现装饰纹样与器物造型的高度统一。
摘要：宋代是我国瓷业发展史上的一个繁荣时期,也是我国古代陶瓷发展的重要时期。本文以耀州窑的“玉壶春”和磁州窑的”梅瓶”为例来研究探讨宋代的经典陶瓷器形与装饰的“黄金律”。
关键词：陶瓷器形,装饰纹样,“黄金律”
参考文献
[1]李砚祖,工艺美术概论[M].中国轻工业出版社,2003::121-122
[2]梅云清,论宋代文人意识对陶瓷艺术的影响[J].中国陶瓷,2008(10):72
[3]郎绍君,刘树杞,周茂生.中国造型艺术辞典[M].中国青年出版社,1996:474
[4]张景中,彭翕成.动态几何教程[M].科学出版社
[5]汪庆正,中国陶瓷全集-宋[M].上海人民美术出版社,2001
陶瓷器型 篇2
一、填空题
1.龙泉窑白胎青瓷釉的色调比较复杂，效果最佳的是和，是龙泉窑青瓷中的精华；黑胎青瓷主要为仿官窑器物，其烧成之后，口沿处往往呈褐黄色或酱色，足部露胎处呈铁黑色，通常称为。
2.从仰韶文化晚期起，已开始出现白陶，文化和文化比较流行，这个工艺传统后为商代所继承。
3.唐代晚期至五代时期越窑瓷器中有一部分被称之为“秘色瓷”，代表作品是 出土的14件和出土的44件。
4.瓷器开纹片，是因在焙烧过程中，而自然形成的，是瓷器上的一种缺陷。
5.“八吉祥”亦称“八宝”，是瓷器装饰的典型纹样之一，也是宗教纹样之一，明代八吉祥物为：法论、、、、莲花、宝罐、、盘肠，由西藏喇嘛教流传而来。
6.定窑在北宋中期以后，发明并开始使用工艺，主要适用于碗、盘类器物。采用此工艺烧制的器物口沿无釉，即通常所说的。
7.明清时宜兴紫砂壶上多署工匠姓名款，文献记载的明代制壶名家有供春、时朋、董翰等，其中以最为著名。
8.成化斗彩杯和盖罐是这时期最典型的器物。
9.为了覆盖较深的胎色，浙江金华一带的窑厂，在时期发明了化妆土工艺。
10.汝窑是宋代著名瓷窑之一，也有学者称之为汝官窑，其窑址位于。
11.是明代永乐、宣德瓷器釉面的显著特征之一。
二、选择
1.战国中期以后出现的新器形有（）
A鬲B蒜头壶C豆D茧形壶
2.仰韶文化典型器物为（）
A单耳罐B小口尖底瓶C蛋壳黑陶杯D彩陶纺轮
3.开篇是瓷釉缺陷之一，巧妙利用这一缺陷，也可成为瓷釉的特殊装饰，宋元时期（）窑瓷器上的开片就是人为控制造成的。
A汝窑 B哥窑 C官窑 D钧窑
4.三国两晋南北朝时期，最有特色的随葬明器为（）
A初平罐B三足洗C谷仓罐D耳杯
5.乾隆时期任景德镇御窑督陶官员的是（）
A臧应选B郎廷极C唐英 D年希尧
6.（）瓷器是唐代外销瓷的主要品类，如在印尼发现的黑石号沉船即包含了五万多件该窑瓷器。
A黄堡窑B邛崃窑C寿州窑D长沙窑
7.下列时代与创烧品种搭配正确的有（）
A永乐“甜白瓷”B宣德“孔雀蓝”C康熙“郎窑红”D康熙“豇豆红”
8.元代磁州窑的特色器物是（）
A高足杯B凤尾尊C瓷枕 D鸡冠壶
9.（）主要应用于陶器的测年
A热释光B不平衡釉 C X射线荧光光谱分析D中子活化分析
10.珍珠地划花是（）较为有特点的装饰技法
A定窑 B耀州窑C临汝窑D磁州窑
三、判断
1.宜兴烧制紫砂器的历史可以上溯到唐代，但其产品走向精细并具有自身特色则是明代中期以后的事。（）
2.汉代釉陶器的釉为低温铅釉，与原始瓷器相似。
3.“素三彩”是指以红、绿、紫等色为主要色调，只不用黄色。这种素三彩的制作在明代已经开始，至正德时已极为精致。
4.南宋官窑，考古资料及研究表明，修内司官窑位于杭州南郊乌龟山，郊坛下官窑位于浙江杭州老虎洞。（）
5.辽三彩和唐三彩在釉色方面的最大区别是，前者没有篮彩而后者则在少数器物上存在（）
6.于官窑瓷器上书写帝王年号款识，始于明代宣德，多为四字篆书。（）
7.越窑、瓯窑、建窑和德清窑的窑址都在浙江。（）
8.康熙五彩的一个重大突破是发明了釉上篮彩和黑彩。（）
9.明永乐迁都北京后，琉璃主要在北京的琉璃厂生产，后迁门头沟琉璃渠村生产。（）
10.琉璃、珐华和紫砂的胎均为陶质，其质地相同。（）
四、问答
1.试从造型、胎体、釉面、纹饰等方面述清代官窑瓷器的鉴定要点。
U型陶瓷垫板在对接焊缝中的应用 篇3
1. 普通垫板焊接的缺陷
目前使用动臂机器人焊接时,对接焊缝接头处大都采用普通垫板进行过渡。此种焊接方法存在以下3个缺陷:一是焊缝起弧、收弧处不同程度出现弧坑凹陷情况,焊缝存在质量隐患。二是焊接时只有将起弧、收弧处焊缝延长20mm以上,才可保证焊接质量,且焊缝引出越长,焊缝塌陷、余高不足越明显。三是需进行焊缝接头补焊、清根和填焊处理。进行清根处理不仅会造成接头处过热、组织晶粒增大,还会增加焊后处理工作量。普通垫板只采用尺寸为8mm×22mm的Q345B型钢材。对接焊缝接头普通垫板结构如图1所示。
2. 陶瓷垫板焊接实验
针对普通垫板焊接存在的问题,结合国外的先进技术,我们在对接焊缝的起、收弧处增加陶瓷垫板,通过多次实验取得了很好的效果。实验用陶瓷衬垫主要尺寸如下:根部宽度为12mm,顶部宽度为25mm,坡口夹角为45°,如图2所示。实验时使用焊接机器人,采用富氩混合气体(Ar+CO2+O2)保护,焊接方向以后退法(右向法)为主。采用尺寸为8mm×22mm的Q345B型钢材+陶瓷垫板结构。
(1)陶瓷垫板焊接的特点
经实验,我们发现陶瓷垫板焊接具有以下3个特点:一是熔点合适。在电弧热作用下,陶瓷垫板凹槽表面发生熔化,对焊缝金属起润滑作用,增加了液体金属的流动性,使熔化金属能均匀地铺展在陶瓷垫板里面。二是陶瓷垫板按要求烘干后,其吸水性较差,焊缝含氢量低,不易在焊缝接头处出现冷裂纹。三是陶瓷垫板采用粘贴定位,避免了因工件移动造成陶瓷垫板脱落、错位,以及焊缝焊漏、成形不良等问题。
(2)坡口根部间隙
焊缝接头坡口根部间隙直接影响到接头的焊接质量,同时对焊接过程的稳定性也会产生一定影响。实验过
程中,我们将焊缝根部间隙控制在2～10mm范围内。实验结果表明:在正常焊接条件下,间隙的最佳值为4～6mm。在此范围内焊缝成形美观、焊渣飞溅小。间隙小于4mm时,焊缝根部容易出现未熔合情况;间隙大于10mm时,陶瓷垫板的底部宽度不足,无法进行正常焊接。
(3)坡口角度
实验证明,坡口角度为45°时,焊接效果最佳。坡口角度太大时,金属填充量增多、焊接效率低、焊接热输入大、焊接变形大;坡口角度太小时,电弧距离坡口根部过高,特别是在板材较厚情况下,焊枪难以深入到坡口底部,由此可造成电弧穿透力变差、焊缝成形不良、焊缝根部未熔合。
3.两种焊接方法对比
(1)焊接效果
我们对采用普通垫板和陶瓷垫板的对接焊缝接头进行了大量焊接对比实验,其结果显示,采用这2种焊接方法的焊接效果存在明显差别。图3所示为采用普通垫板焊接对接焊缝的焊接效果。采用普通垫板焊接的接头,起弧、收弧处存在塌陷,引弧、熄弧处引出焊道不足10mm,焊缝容易发生气孔、裂纹等焊接缺陷。
采用陶瓷垫板焊接的接头起弧、收弧处焊缝饱满,塌陷得到改善,引弧处焊缝长度超过20mm,可有效减少焊缝热裂纹和气孔,接头焊接质量得到了很大改善。
(2)焊后处理
采用普通垫板焊接需进行焊后处理,其存在以下3个缺陷:一是需进行清根处理,即将母材刨出一凹坑后,需再将凹坑填满。经清根处理后的母材,其力学性能下降,对接头的焊接质量将产生很大影响。二是需消耗大量碳棒并花费大量作业时间,且对环境产生比较严重的污染。三是焊工劳动强度大,对人体伤害比较严重。
采用陶瓷垫板进行的焊后处理,其具有以下4个优点:一是不需要进行清根处理,只需将引弧部位切除、打磨即可,是“绿色”焊接的发展方向。二是不用对母材进行碳刨,不会影响母材强度,同时改善了焊接接头的力学性能。三是大量减少了碳刨用量,提高了工作效率。四是改善了焊工的作业条件,对人体伤害较小。
(3)成本对比
2种焊接方法的综合成本如附表所示。通过对比,发现采用陶瓷垫板后,综合成本并没有增加,且很大程度上缩短了生产周期。
陶瓷器型 篇4
尊敬的各位来宾、各位企业家，同志们、朋友们:
在这炎炎夏日渐渐离去、凉爽秋天即将到来的美好时节,能够与各位相聚在美丽的彬县,宣传古豳人文风情、展示彬县发展成果、推介项目、共商彬县发展大计，我感到十分荣幸、格外高兴。在此,请允许我代表彬县县委、县政府对各位的到来表示衷心的感谢，并致以诚挚的问候。
彬县位于陕西省咸阳市西北部，距省会西安120多公里，辖13镇3社区247个行政村，总面积1185平方公里，总人口34.8万。近年来，我县围绕“强县富民”这一主题，大力实施“工业强县、强农惠农、招商引资、城镇带动”四大战略，加快经济结构调整，统筹城乡协调发展，经济社会呈现出跨越发展的良好态势。2006年以来，地方生产总值增速连续五年保持在20％以上，地方财政收入增速超过30%。2010年，全县实现生产总值80.17亿元（人均GDP3722美元）；财政总收入15.6亿元，其中地方财政收入5.09亿元；城镇居民人均可支配收入18151元，农民人均纯收入5121元，各项主要经济指标大幅跃升，在咸阳市率先跨入“陕西十强县”行列。
彬县历史悠久，文化厚重。彬县是后稷生地，公刘故里，有文字记载的历史长达3500余年。境内有国家级和省级文物保护单位8处，建于唐代的大佛寺是丝绸之路上一颗璀璨夺目的明珠，被誉为“关中第一奇观”；开元广场的彬塔高达47.6米，挺拔秀 1
丽，显示了宋代精湛高超的建筑艺术；五代后周卫王冯晖陵墓中出土的墓志铭、壁画、彩绘浮雕砖等文物，填补了我国五代史的考古空白。
彬县地貌多样，风景优美。彬县属黄土高原塬梁沟壑区，泾河自西向东斜贯全境，将全县分为南北两塬一道川。境内川塬梁峁广泛分布，地貌多样。全县有大小河流11条，森林覆盖率38.79%。西庙头森林公园面积近10万亩，被专家誉为黄土高原的“绿肺”。侍郎湖是陕西省最大的高原淡水湖，水域面积400亩，库容166万立方米，湖周群山环抱，林木葱郁，为垂钓、避暑、休闲、度假之胜地。
彬县资源丰富，潜力巨大。彬县境内富藏煤炭、陶土、油母页岩、石英砂等10多种矿产，其中煤炭储量32.4亿吨，占到彬长煤田的一半。近年来，我县坚持“立足煤、延伸煤、超越煤”，大力发展煤化工业，已初步形成“原煤-洗煤-煤电-煤化工-煤建材-煤矿机械”一体化的循环产业链条，走出了一条新型工业化发展路子。2010年，工业总产值突破100亿元大关，煤炭产业成为彬县经济发展的支柱产业，荣获2008-2009全国县域经济最具成长性百县（市）称号。
彬县农耕久远，果业发达。彬县是中国古代农业文明发祥地之一，其农耕环境与日本长野县极为相似，盛产红富士苹果、酥梨、晋枣、柿子、核桃等名优果品果，素有“果乡”之美誉。全县现有果园50万亩，年产果品50万吨左右，产值9亿多元，果品收入占到农民收入的半壁江山。
彬县区位优越，设施完善。彬县是关中“一轴一环三走廊”
城市群上的重要节点，福银高速、312国道、306省道和建设中的西平铁路穿城而过，县乡公路四通八达。2006年以来，累计投资39亿元，实施了214项城市建设重点工程，水、电、讯、网等基础设施配套到位，城区面貌日新月异，生活环境不断改善。特别是泾河防洪工程的建成，不仅使昔日的泾河荒草滩变成了今天的城市新区，而且进一步拉大了城市框架，更为重要的是将设计防洪能力的等次由10年一遇提高到50年一遇，真正在县城北岸筑起了一道坚实屏障，成为了市民心中的“安澜工程”。全县城乡金融、保险、教育、医疗、卫生、文化、餐饮等服务机构一应俱全，发展环境十分优越，荣获首届中国西部最具投资潜力百县（市）荣誉称号。
下面,我就彬县陶土资源暨陶瓷工业园区有关情况,向各位来宾、各位客商作以简要介绍。
彬县陶土资源储量丰富。彬县地处彬长煤田腹地,矿产资源富集、发展潜力巨大。境内已探明陶土资源储量达到7.1亿吨，其中黏土4.45亿吨、紫砂类2.65亿吨，是彬县继煤炭资源之后又一大矿产资源，对逐步改变“一煤独大”的产业结构孕育着生机、孕育着希望。
彬县陶土资源分布集中。彬县境内的陶土资源主要分布在福银高速公路、泾河水以北的炭店乡水北、百子沟，香庙乡九里坡至程家川一线，正在建设的西平铁路沿线的太峪乡拜家河、义门镇高渠村也均有分布，且矿样呈层状分布，资源的集中分布、优越的地理区位、水源的丰富储量，易于资源开发、易于材料运输、易于产品销售。
彬县陶土资源品质优良。彬县境内的陶土资源主要包含石英、伊利石、高岭土、绿泥石等矿物成份，富含Si02、Al2O3、Fe2O3、TiO2、CaO、MgO、K2O、Na2O等化学成分；彬县陶土资源分布上层为软质黏土，铁、钛夹杂较少，可塑性较好，中层为半硬质黏土,铁、钛夹杂较多，下层多为硬质黏土，铁、钛夹杂较多，不同黏土层间为砂岩，是制造优质陶瓷产品的最佳原料。
彬县陶土资源用途广泛。彬县陶土资源以优良的品质，可以作为釉面砖、地砖、洁具、干挂保温陶瓷板、劈开砖的重要原料。尤其是生产釉面砖、釉面地砖、干挂保温陶瓷板、劈开砖等产品，基本上可以以当地原料为主。在彬县生产建筑陶瓷，特别是釉面产品，当地原料使用率可达到70%以上。
彬县陶土开发历史悠久。据史料记载，早在唐朝时期，彬县境内的拜家河一带“霍家瓷”已经开始烧制生产，并作为供品上晋皇宫；在清朝时期，陶土资源开发产品已经成为彬县当时工业的主导产业之一，拜家河一带生产的日用陶瓷品畅销销陕西、甘肃、宁夏等地，销售量供不应求；在上世纪70-80年代，彬县陶瓷厂先后成产过碗、盘、陶管、陶罐等日用陶瓷等多种产品，深受消费者亲睐。
近年来，随着市场竞争的不断激烈、生产技术装备的相对落后，致使彬县陶瓷产业逐步萎缩。为了顺应新一轮西部大开发的发展趋势和建设渭北工业重镇的迫切需求，在多次开展调查研究、聘请专家论证的基础上，彬县县委、县政府领导高瞻远瞩、科学决策，决定依托陶土资源禀赋、发挥矸石资源优势，积极开发陶瓷产品，逐步调整产业结构、转变发展方式，努力改变彬县工业“一煤独大”的现状，全力打造渭北现代化建材基地。
近年来，我们相继委托咸阳陶瓷研究设计院完成了《彬县陶瓷原料资源调查及工艺试验报告》、《彬县陶瓷原料工业化试验报告》、《彬县煤矸石实验室研究报告》、《彬县陶瓷工业园区规划报告》《彬、县陶瓷工业园区基础设施建设可行性研究报告》，并先后通过专家组评审，目前园区建设可以说是万事俱备，只欠“东风”、只欠客商。现在，我就规划设计的陶瓷工业园区有关情况，向各位客商、各位来宾作以简要介绍。
彬县陶瓷工业园区，位于距县城以东约5公里的炭店乡乌苏村、底纬村和早饭头村境内，规划占地约1283.57亩，其中一期占地654.93亩，二期占地628.64亩。园区规划以“两区(生产区、商务管理区，其中生产区占地965.01亩、商务管理26.16亩、绿地11.61亩、道路红线226.35亩)、两轴(西早公路、沿沟2号路)、三线(东西方向的3、4、5号路)”的布局分布。规划建设陶瓷墙地砖生产线21条，其中一期地砖生产线4条、内墙砖生产线2条、保温砖生产线2条、劈开砖生产线2条，形成年产2440万㎡陶瓷砖的生产能力；二期地砖生产线9条、内墙砖生产线2条，形成年产5700万㎡陶瓷砖的成产能力。园区规划道路5条，总长5057.78米；建设供水站1座，日供水能力为5040立方米，以满足园区工业用水需要，生活用水由新民塬农村给水管网作为水源；排水工程规划为分流制，新建污水处理站1个，用于园区生活污水的集中处理；供电工程规划新建110KV变电站1座，以10KV和35KV分别给各厂区供电；燃气工程规划新建煤气发生站1个，用于园区入住企业的燃气供应。
结合陶瓷工业园区总体规划，县委、县政府计划利用三年时间，实现“一年成雏形、两年上规模、三年见效益”。2011年，计划完
成原料开发利用、陶瓷工业园区一期工程基础设施建设，力争使2条陶瓷砖生产线开工建设，形成彬县陶瓷产业链的发展雏形；2012年，完成二期工程基础设施及其配套工程的建设，开工建设6-8条陶瓷砖生产线；2013年，完成11条陶瓷砖生产线及其辅助生产线建设，陶瓷产业链的总体综合产值突破85亿元，给力彬县新型工业化进程，推动全县经济社会再上新台阶、再创新佳绩。
尊敬的各位来宾、各位客商，彬县资源丰富，发展潜力巨大，是一块投资的沃土；彬县设施完善、承载能力极强，是一块投资的佳地；彬县投资环境优越，是一块投资的乐土。我们热情期待着各位客商早日来彬投资兴业，促进彬县经济发展，早日实现“互惠互利”的双赢目标。
借此机会，我代表彬县县委、县政府，在这里向各位领导、各位客商郑重表个态：我们对投资彬县的企业采取“一事一议、一企一策”的方针，在政策上给予最大的优惠，在项目实施中实行了县级领导包抓，牵头部门具体负责，有关部门全力配合，确保落户彬县的企业在项目建设中顺利实施。我们将想客商之所想、急客商之所急，想在客商未想之前、做在客商未做之前，全力以赴为广大客商搞好投资相关服务，为各位客商在彬投资营造良好的发展环境。
最后，预祝各位领导、各位客商身体健康、工作顺利、万事如意。
陶瓷器型 篇5
可调谐波长滤波器是光纤光栅解调仪表中的核心器件,其种类繁多,包括电流调谐型、电压调谐型和PZT(压电陶瓷)型等[1]。其中PZT型由于具有响应速度快、不发热和推力大等诸多优点[2],其与法布里-珀罗结构相结合,通过PZT改变两个反射镜之间的距离能实现可变的波长输出[3,4]。以该类型可调谐波长滤波器为核心的光纤光栅解调仪表被称为PZT型光纤光栅解调仪,它在光纤传感领域的应用颇为广泛,可以用于温度、震动和应力等环境变量的测量[5,6]。但由于PZT的“电压-位移”曲线为迟滞非线性[7],迟滞效应引入的非线性失真影响了仪表的解调精度,严重地限制了PZT型光纤光栅解调仪表的发展。
目前针对PZT迟滞效应的非线性修正的研究较多,并且绝大多数都是对PZT的非线性轨迹进行建模,比如长春光学精密机械与物理研究所提出了一种Duhem模型,通过逆补偿与增量PID(比例积分微分控制)复合控制,实现对PZT系统的迟滞非线性误差校正[7,8];中国科学院光电技术研究所对前人提出的经典PI(π)模型进行了修正,以适用于自身的PZT器件[9,10],但不同的PZT,其轨迹模型一定存在差异,即使再完美的模型也无法适用于所有的PZT。为提高PZT型光纤光栅解调仪的性能,本文提出了一种双边沿解调及非线性修正方法,能够通过反馈的方式实时地修正PZT的迟滞效应,该方法适用于任何类型的PZT,并能达到较好的修正效果。
1 系统原理
PZT型光纤光栅解调仪一般采用对称三角波对PZT进行驱动,但PZT在三角波上升沿和下降沿期间的位移并不一致,其电压-位移曲线如图1所示。
PZT型光纤光栅解调仪基本原理如图2所示。
宽带光源发出的光信号经PZT型可调谐波长滤波器后被调制成扫频光,经一个分路器后同时通过待测光栅和2nm波长间隔的标准光学栅格生成器,最后被数据采集卡采集,通过对比分路后的波形即可解出待测光栅的实时波长。图1中PZT的迟滞效应会导致经过2nm标准波长间隔光学栅格生成器后的波形失真,造成各波长之间间隔不等,严重影响了待测光栅的解调结果,其波形图如图3所示,图中矩形框区域内可轻易地判断出间隔不等即失真,若不采取任何修正方法,则会严重影响解调精度,造成较大误差甚至错误的结果。
2 修正方法
本文所提出的双边沿解调修正方法的具体流程如图4所示。
图4中待测与标准波长分别为通过待测光栅后的波形和通过2nm波长间隔的标准光学栅格生成器后的波形。2nm波长间隔的标准光学栅格生成器为无源器件,其额定波长值为已知,令其为绝对参考值Ds;令上升沿采集到的标准波长数组为Du-s(上升沿的相对参考值),待测波长数组为Du-m;下降沿采集到的标准波长数组为Dd-s(下降沿的相对参考值),待测波长数组为Dd-m。
首先假设不存在迟滞效应,上升沿的标准光谱数组Du-s与绝对参考值Ds完全一致,即Du-s=Ds。将下降沿的标准光谱与上升沿的标准光谱进行对比,由于Du-s=Ds,即每个波长均为已知且两波长之间间距为2nm,根据线性插值的方法可以计算出下降沿的标准光谱数组Dd-s。若不存在任何迟滞效应,则下降沿的标准光谱数组Dd-s与绝对参考值Ds应完全一致,但由于迟滞效应的存在,Dd-s≠Ds;将Dd-s与Ds进行逐峰作差可获得上升沿修正数组Du-c,最后再使用Du-c对上升沿的标准光谱数组Du-s进行修正,即可完全消除迟滞效应的影响,其中Du-c、Du-s和Ds应满足:
由于该修正过程是利用下降沿的标准光谱来修正上升沿的标准波长参考值,因此称其为双边沿修正。上升沿标准光谱的相对参考值Du-s会根据式(1)和式(2)实时进行修正,最后使用线性插值法对下降沿的待测光谱Dd-m进行解调。此时根据Du-s计算出的Dd-s与绝对参考Ds一致,因此根据Du-s计算出的Dd-m为绝对准确的波长。这种用上升沿标准光谱对下降沿待测光谱进行解调的方法称之为双边沿解调。
同理可利用上升沿的标准光谱来修正下降沿的标准波长参考值,最后利用修正后的下降沿标准波长参考值Dd-s对上升沿的待测光谱Du-m进行解调。该方法不仅消除了迟滞效应带来的非线性失真,使解调结果更加精确,而且将解调速度提升到单边沿方式的两倍。
图5所示为双边沿修正法示意图。
3 修正结果
为对双边沿交叉解调及修正方法的实际效果进行检验,以该方法为基础对一已知波长的10个O波段光栅进行测量,其实际波长值与解调波长值的对比如表1所示。
由表1可知,解调误差为-5~+4pm,已达到仪表本身的测量误差(长时间波长稳定性在±5pm以内)。该实验结果表明,双边沿解调及修正方法的效果良好,基本消除了PZT迟滞效应带来的误差。
4 结束语
近年来,光纤传感行业的发展十分迅猛,在火灾报警、周界安防、应力监测和声波测量等领域都有着广泛的应用。PZT型光纤光栅解调仪表具有响应速度快、波长分辨率高和成本低等优势,有着广阔的发展前景。但PZT的迟滞效应是这一技术推广和应用的主要难点。本文提出了一种双边沿解调修正方法对迟滞效应进行修正,利用上升沿和下降沿的交叉解调修正,有效消除了迟滞效应给解调带来的影响,并且适用于所有类型的PZT个体,使该类型光纤光栅解调仪表可达到更高的精度从而拓展高端的应用市场。
参考文献
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陶瓷器型 篇6
注凝成型[2]是20世纪90年代初由美国橡树岭国家实验室发明的一种全新的陶瓷材料湿法成型技术,将传统的陶瓷注浆工艺和有机化学聚合完美结合,其原理是在陶瓷料浆中加入有机单体,在交联剂和引发剂的作用下,使有机单体和交联剂聚合形成三维网状结构,从而使料浆原位固化成型,然后在进行脱模、干燥,脱脂,最后烧结成陶瓷[3]。由于有机单体含量低,坯体强度高,可以净尺寸成型,能直接将生坯进行机械加工,适用于大尺寸、形状复杂的陶瓷材料制备[4]。影响注凝成型工艺的因素有多种,如固相含量、有机单体的含量、分散剂的种类以及使用量、引发剂的等,因为陶瓷成型过程中,不会发生溶质介质的散失,其体积基本不会发生收缩变化,凝胶坯体的初始体积密度基本保持本身的体积密度,所以获得具有高固相含量、低黏度、流动性好、悬浮稳定的陶瓷料浆成为了注凝成型的关键任务[5]。
为了保证坯体具有较高的强度,减少产品收缩和气孔产生,避免变形、开裂等缺陷产生,应尽可能提高其料浆的粉体固含量[6]。一般情况下,应将陶瓷粉料的体积分数控制在50%以上,但固相含量的提高,悬浮体的粘度也随之变大,料浆流动性变差,注模难度增加,成型不均匀,烧结材料的性能变差,强度反而降低。由此可见,固相含量成为了注凝成型工艺的重要因素[7]。为了制备出高致密性、高强度熔融石英陶瓷生坯,应通过实验研究探索固相含量的最佳值。
1 实验
1.1 实验原料
熔融石英粉末:纯度为99.98%,颗粒直径D50为2μm,江苏东海石英厂生产;有机单体:甲基丙烯酸羟基乙酯(HEMA);交联剂:N,N-亚甲基双丙烯酰胺(MBAM);分散剂:聚丙烯酸铵;p H调节剂:乳酸;引发剂:5%过硫酸铵(APS)溶液(现配);催化剂:四甲基乙二胺(TEMED);均为分析纯。
1.2 实验仪器
p H值:p HS-25,天津津武仪器仪表有限公司;料浆黏度:NDJ-55粘度计,杭州衡元仪器设备有限公司;材料强度:CMT4104型万能试验机,深圳新三思公司;显微结构:JSM-6500扫描电镜,日本日立;材料密度:MH-300A全自动电子密度计,上海益勋试验设备有限公司。
1.3 实验过程
料浆制备:将HEMA、TMPTA按照一定的比例加入一定量的去离子水中,再加入熔融石英粉配成预混液,在行星球磨机中球磨4 h,加乳酸调节p H值,再加入适量的分散剂;
注模成型:将料浆真空除气,加入APS,室温条件下注入模具中;
烧结试样:将干燥好的试样先进行脱脂,再放入箱式烧结炉中,烧结温度设为1180℃,保温3 h。
1.4 实验表征
采用万能试验机测定试样的抗弯强度;用电子密度计测量试样的体积密度;用扫描电镜观察试样的显微结构。
2 结果与讨论
2.1 固相含量对料浆黏度的影响
分别制备了固相体积分数为50%、52%、54%、56%、58%、60%的料浆悬浮液,在p H=4,室温(25℃),剪切速率为97.95 s-1的条件下,测试其黏度,结果如图1所示。
从图1可知,随着固相含量的提高,料浆黏度也随之上升[8]。当固相含量从50%提高到58%时,可看到其黏度大概提升了三倍,而当固相含量提升至62%时,黏度更是大幅度提升,很大程度上降低了流动性,已经影响了料浆注模。可见,固相含量对料浆的粘度的影响是巨大的。为了保持一定注模的料浆流动性,应该将固相含量控制在50%~58%范围内。
2.2 固相含量对生坯强度的影响
将上面六种不同固相含量的料浆通过注凝成型制成生坯,并加工成3 mm×4 mm×40 mm的试条,将陶瓷生坯干燥、脱脂后,在1180℃的温度下烧结,得到熔融石英陶瓷。在液压万能试验机测试抗弯强度,结果见图2。
随着固相含量的增加,生坯的抗弯强度先呈上升趋势,但达到极值后与出现下降。在固相含量60%时达到最高值。其原因是刚开始随着固含量的提高,生坯的致密性也得到提高,生坯的强度也增强。但随着固相含量进一步提高,被吸附的液体总量增加,能自由活动的液体相变少,同时料浆中颗粒间的距离变小,吸附在颗粒表面的有机物链相互搭接,使颗粒间移动困难,流动性变差,不利于料浆除泡和浇注成型,生坯结构不均匀,强度反而下降[9]。
2.3 固相含量对材料密度的影响
众所周知,陶瓷材料的强度、硬度、弹性模量等机械性能均与材料的密度性紧密相关。一般来说,材料的烧结密度越高,其致密性越好,机械性能也会随之提高,通过测试材料密度,也可间接的得出其机械性能。用电子密度计测试几种不同固相含量的熔融石英陶瓷样条,得到的结果如图3所示。
从图3可知,当固相含量为58%时,烧结的陶瓷密度最高,达到1.91 g/cm3。随着固相含量的进一步提高,密度不升反降。这主要是由于固相含量达到一定值后,料浆的黏度增加,流动性变差,导致注浆困难,气泡难以除掉,坯体不均匀,材料的致密性下降,密度随之降低。从烧结材料的SEM(图4)也可得出,固相含量为58%时,其显微结构也最致密、均匀[10,11],气孔较少,颗粒之间也结合的较好,已经有晶核长大,晶界也相互渗透,故密度和机械性能进一步得到提升。
3 结论
(1)固相含量对料浆粘度和流动性有很大的影响,随固相含量的提高,料浆的粘度也变大,同时流动性变差。要制备适合浇注的料浆,必须通过实验探索最佳的固相含量;
(2)固相含量影响坯体的密度和生坯强度,从而影响坯体的烧结特性,并最终影响瓷体的密度、微观结构和强度、硬度等力学性能;
陶瓷器型 篇7
景德镇陶瓷器型在元代以前几乎未受到任何域外因素的影响,以生产素雅纯净的各类青白瓷为主流;但进入元代以后,情况发生了很大变化,域外艺术风格开始大规模影响景德镇瓷器造型:从元代及明早期的伊斯兰风格影响,再到明后期及清代的欧洲风格和日本风格影响,景德镇瓷器造型融合了大量的域外因素,研究这些器型,对于全面把握景德镇陶瓷文化景观有着十分重要的意义。
1 中东游牧风情的载体—元青花器型的伊斯兰风格
元青花在景德镇的突现,显然并非官方重视的结果,蒙元贵族对金属器的青睐,使瓷器的使用长期处于弱势,因元俗尚白之故,只有卵白釉瓷,也即枢府瓷,才得以为宫廷使用,并责令浮梁瓷局制作。元青花普遍认为是为民窑所产,既非官方赏识,亦绝非景德镇传统,那么,排除掉政治、文化等因素之后,其兴起的、几乎是惟一的原因,就是对外贸易。天下一统、鞭及西亚甚至欧洲的大元帝国,对外贸易达到空前兴盛的程度,中东伊斯兰地区凭借色目人的优越地位,和新兴的蒙古背景的大帝国,而成为中国瓷器外销的主要目标,使用中东进口钴料的景德镇元青花瓷,同样在造型上也做了相应的调整,以适应中东游牧民族的需要。
典型至正型元青花,在中东的收藏量及精美程度,远胜于国内,说明其生产主流为外销产品。无论是土耳其托普卡比宫博物馆藏元青花,还是伊朗国家博物馆所藏阿特别尔寺元青花,均为体型硕大而厚重之器物,其中青花大盘普遍达40厘米直径,有的大盘甚至达到直径60厘米,大罐甚至高达70厘米,而这些产品在国内则罕有出土。这些大型器物,显然是为了适应中东游牧民族喜欢席地围坐、放置大量食物、以供大吃大喝的生活需要而制作的。大盘由于最适合这种饮食习惯,因而数量最多,伊朗藏27件元青花中,就有多达17件大盘;土耳其藏39件元青花,也有19件大盘之多。同样硕大的还有大碗(有的称这种大碗为),有敞口和敛口两种,一般为口径为40厘米上下,大的达到近60厘米。还有一种风格特殊的新器型,为四系小口扁壶,国内仅藏一件,其余均发现于中东,从其小足不宜平置的特点来看,应为马上系挂之便携水具。
景德镇元青花,除大部分产品为适应中东地区需要,而器型硕大厚重外,还有少部分产品输往东南亚,以小型器物为主,其中小罐较多,这种小罐高度常常在10厘米以下,与元青花相距甚远,东南亚居民喜食槟榔,这些小罐极可能是为了方便携带、存贮槟榔之用。
景德镇元青花内销之各类器物,虽然没有外销中东的器物大,但受其影响,其型制也远比传统造型要厚重硕大,如国内外市场均适用的梅瓶,像高安窖藏元青花梅瓶,身型硕大,达47.5厘米高。
2 伊斯兰风、欧洲风和日本风—明代器型域外风格演变
自明永乐年间郑和七下西洋后,伊斯兰风更加强盛地吹入景德镇瓷器中,而这一次具有了明显的官方色彩,明早期宫廷对伊斯兰文化的推崇,使景德镇官窑开始大量生产具有浓郁伊斯兰风格的青花瓷,供皇家御用,以及用于赏睐或贸易。明永乐官窑青花瓷,造型较之元代更为丰富:元代只是简单地生产大盘、大罐等,以适应中东贸易需要;而明代则是仿造中东金属器或陶器,主要用于宫廷赏玩。这些器物主要有大型天球瓶、单面扁壶、双系扁瓶、花浇、无档尊、波斯执壶、鱼篓尊等等,均受到中东伊斯兰风格显著影响,其来源为穆斯林宗教活动和日常生活中使用的金属器或陶器。这些伊斯兰风格青花瓷,在中国藏品远比中东地区多,与元代情况正好相反,足见其为景德镇窑场刻意模仿、用于国内需求。永乐所有的伊斯兰风格器物,在进入宣德朝后,大部分继续烧造,并且造型更趋变化多样,数量也远多于永乐朝。明永乐、宣德青花瓷,造型优美典雅、雄健端庄,传播到中东的青花瓷,常常还被中东各国皇室以贵重金属镶嵌装饰,足见其珍贵。
明成化、弘治时期,瓷器造型发生了巨大变化,一改永乐、宣德时期的雄健豪放之风,大件器很少,趋向于小巧灵秀,伊斯兰风格已经相当弱化;不过到了正德时期,由于正德帝对伊斯兰教的推崇,伊斯兰风格得到一定复兴,大件器明显增多,其中有不少为仿宣德之作。进入嘉靖、万历年后,社会风行道教和佛教,伊斯兰风格不再受到关注,而此时,欧洲殖民者踏海而来,景德镇瓷器造型的域外风格因素开始转向欧洲。
16世纪,葡萄牙和西班牙垄断了景德镇瓷器对欧洲的输出,17世纪,荷兰则取得了海上霸主地位。更加精于生意之道的荷兰商人,开始将欧洲流行的器皿造型,大量带往中国请求定制,从而掀起了欧洲贵族定制瓷器的风潮,这就直接促使景德镇瓷器造型,为适应迅猛发展的欧洲市场而作相应的调整。最盛行的景德镇外销瓷品种,为一种被称为克拉克瓷的青花大盘,为适应海上远距离叠压运输,造型呈现宽板沿口,器壁浅坦,胎体较薄。西方各国王公贵族还纷纷委托商人前往中国,定制绘有家族徽章的纹章瓷,这些纹章瓷的制式大都为欧洲餐具式样。这种外销风潮,在进入万历后期及其后的天启、崇祯时期,达到鼎盛,显然成为景德镇瓷器生产的主流。由于荷兰人不能进入内陆,往往用木头制作样品,由广东商人带进景德镇,景德镇工匠再依样而制。1635年,荷兰驻台湾总监在向阿姆斯特丹公司汇报订购中国瓷器的报告中称,交给中国商人大盘、大碗、冷饮器、大罐、大杯、盐盆、小杯、荠茉瓶、宽边扁盘、带水罐面盆等木制样品。从一些欧洲沉船打捞出来的瓷器中,可以看到许多专为欧洲市场生产的景德镇瓷器,如荷兰哈彻沉船,装载有大量明崇祯年生产的外销瓷,其中就有不少如马车罐、带柄酒杯、便壶等,明显专为欧洲生产。
除为欧洲市场大量生产外,景德镇还应日本茶人需求,制作了许多专供日本茶道使用的器具,以天启、崇祯年产量最大。与欧洲追求精致美观的要求不同,日本订购的茶具要求粗犷随意,甚至刻意制作工艺缺陷,其中五彩器物在天启年产量大增,故称天启赤绘,而青花则被称为染付。这些器物大多为盘、盅、瓶、水罐等,为粗杂器,口沿或底部边缘往往留有由于脱釉而形成的如同虫噬的痕迹,称为虫食痕。
3 式样奇巧西洋风—清代器型的欧洲风格
历经清顺治和康熙早期的持续战乱后,景德镇制瓷业在康熙中期重新崛起,随着1684年康熙帝的解除海禁,景德镇瓷器外销欧洲的高潮再次到来,此期欧洲的中国风物热正在法王路易十四的倡导下达到巅峰。景德镇应欧洲市场的需求,大量制作“洋器”,其情形正如《景德镇陶录》所记:“洋器,专售外洋者,有滑洋器、泥洋器之分。商多粤东人,贩去与鬼子互市,式样奇巧,岁无定样。”从“岁无定样”中可知,景德镇外销欧洲的瓷器造型不断随市场发生变化。
当时外销欧洲瓷最普遍的样式,是餐具和咖啡具,其形状、尺寸都在定货合同中有极明确的规定,一套欧洲餐具的数量多者为80余件,有时高达600件之多,欧洲商人为避免出错,仍常常携带木制样品甚至陶制、金属制等各种样品及纸制图纸前来订烧。除餐具和咖啡具外,主要还有茶具、啤酒杯、剃须盘、牛油盘、便壶、奶油碟、唾壶、烛台等。外销欧洲的景德镇瓷器在乾隆时期达到顶峰,并且有了更多的创新,如像生瓷就是新增加的品种,唐英《陶成纪事碑记》中即提到:“仿西洋雕铸像生器皿,五供、盘、碟、瓶、盒等项,画之渲染,亦仿西洋笔意。”。
除大规模定制外,还有许多私人定制,这主要是用于一些王公贵族特殊日子的庆典。如订制灯笼、各种瓷制乐器、瓷制塑像等,还有一些定制瓷板画的。这些私人定烧的瓷器更加珍贵,往往可根据图案和文字考证具体年代。
为了避免在装饰上出错,广州商人逐渐改变了做法,大量从景德镇定制白瓷胎,然后运至广州进行彩绘加工,这类瓷器称为广彩。正如清刘子芬《竹园陶说》中记载:“海通之初,西商之来中国者,先至澳门,后则迳广州。清代中叶,海舶云集,商务繁盛,欧士重华瓷,我国商人投其所好,乃于景德镇烧制白器,运至粤垣,另雇工匠,仿照西洋画法,加以彩绘,于珠江南岸之河南,开炉烘染,制成彩瓷,然后售于西商。”广彩是清代最重要的外销瓷品种之一,从上文可知,尽管广彩是在广州进行彩绘的,但其器型仍然是由景德镇工匠把握的。
景德镇仿西洋瓷器造型,绝不仅仅限于出口,由于清康、雍、乾三帝对西方工艺美术的酷爱,也被大量用于宫中赏玩;同时,对民窑瓷器也产生了深刻影响,西方餐具、茶具、象生瓷、薄胎皮灯、瓷板画等,为景德镇一直生产至今,成为景德镇传统器型不可分割的一部分。
乾隆以后,欧洲收藏中国瓷器的狂热逐渐消退,但仍然有较大需求,景德镇瓷器呈现逐步下滑的趋势,对欧洲出口的瓷器品种中,日用餐具、茶具等昔日最大宗出口产品,在欧洲机制瓷的竞争下淡出市场,仿西洋艺术瓷,直至清末期仍有较大产量。
4 结语
景德镇陶瓷器型从元代始,开始受到域外因素的显著影响,元青花是受影响最为显著的品类,厚重硕大是元青花造型的典型风格,以适应中东伊斯兰地区的需要。明早期出现大量仿伊斯兰造型器物,较之元代更深入地接受伊斯兰风格的影响,至明正德时期这种影响仍很大;但从明嘉靖、万历之后,欧洲风格开始居于域外因素主流,同时还有日本风格因素。清代景德镇瓷器的欧洲造型风格更加流行,不仅大量外销欧洲,而且风靡于宫廷,并为民窑广泛生产,融入到景德镇传统造型中,成为不可分割的一部分。景德镇陶瓷文化景观之域外器型因素,还有许多问题,有待进一步深入研究和探讨。
摘要：景德镇陶瓷器型自元代始受到域外因素的强烈影响:元代青花瓷造型主要受到中东伊斯兰地区需求的影响;明代早中期瓷器造型也同样受到伊斯兰风格的较大影响,明代晚期开始,欧洲风格影响加重,同时又受到日本风格影响;清代景德镇瓷器造型,欧洲风格浓重,不仅外销,且为国内宫廷和民间广泛使用。
关键词：景德镇陶瓷文化,域外因素,器型
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陶瓷器型 篇8
空心气冷叶片是提高叶片承温能力的重要技术之一,铸造空心叶片可以采用熔模精密铸造技术,它的关键是先制造出能形成复杂内部冷却通道的陶瓷型芯。陶瓷型芯在使用过程中要在熔融金属液中长时间浸泡。在这样苛刻的工作条件下,陶瓷型芯的选材须满足以下条件:(1)高熔点或高软化点(1600℃以上);(2)高化学稳定性,不与浇铸时的活泼元素反应;(3)高抗热性能,线膨胀系数小;(4)易脱除[5,6]。目前,国内外广泛采用的陶瓷型芯基体材料主要有两种:石英玻璃和电熔刚玉。以石英玻璃为基体的硅基陶瓷型芯通过控制方石英含量(8%～16%)可得到较好的高温性能。然而,在较高温浇铸时(1550℃以上)熔融石英陶瓷型芯容易与合金中的某些元素(如铝、铪、碳等)反应,限制了其应用。与硅基型芯相比,以电容刚玉为基体的铝基陶瓷型芯,其冶金化学稳定性和抗蠕变性能更好,能保证叶片复杂内腔结构的尺寸精度和合格率,且使用温度更高,最高温度可达1850℃,很适合在高级单晶和共晶浇铸条件下使用[7,8]。但由于刚玉的熔点高(2054℃),很难实现其烧结过程,因此需要加入矿化剂降低其烧结温度。矿化剂包括氧化硅、氧化镁、氧化钛、稀土氧化物等。国内外对于铝基型芯的文献报道大多是关于基体材料的粒度配比、原材料成分、烧结制度等,对于矿化剂的报道甚少。本实验将分别添加二氧化硅和氧化钇作为矿化剂的铝基陶瓷型芯,在不同温度下烧结成型,对比分析两种型芯的性能,探讨合适的矿化剂和烧结温度。
1 实验
1.1 实验材料及制备工艺
本实验所制备的两种氧化铝基陶瓷型芯的原材料包括电熔刚玉、二氧化硅、氧化钇。其中,第一种型芯A只添加二氧化硅,第二种型芯B只添加氧化钇,其主要成分及配比如表1所示。
将粉料用球磨机混匀,加入适量增塑剂预热搅拌,搅拌均匀后于型芯专用压注机上压制成试样。将试样校正、修边和去毛刺处理后再在装有填料的匣钵中造型焙烧,填料为经多次煅烧的工业Al2O3。按工艺要求升温至不同温度(1250℃、1300℃、1350℃、1400℃、1450℃)保温4～8h进行烧结,所得试样如表2所示。烧结后对试样进行高温及室温强化处理,强化后测试型芯的性能。
1.2 性能测试
烧结收缩率。将直径为4mm、高50mm的圆柱体试样在室温下放置2h,用游标卡尺测量试样的长度,然后按要求进行烧结,再测量烧结后试样的长度,计算获得烧结收缩率。
室温抗弯强度。在CSS-44100万能材料试验机上测量试样的室温抗弯强度,试样尺寸为3.5mm×5mm×70mm。采用三点弯曲法测定,跨距为30mm,加载速度为0.1mm/s。
高温挠度。采用单支点悬臂梁法测量烧结后试样在1550℃保温30min后的挠度,试样尺寸为4mm×10mm×120mm,悬臂长80mm。试样升温前后的高度差即为试样的高温挠度。
1.3 物相分析及扫描电镜观察
采用日本理学Rigaku D/Max2500pc型X射线衍射仪进行物相分析。采用KYKY-2000B型环境扫描电镜观察型芯的断口形貌。
2 结果与讨论
2.1 烧结温度对型芯收缩率的影响
图1为两种同样粒度配比的型芯的收缩率与烧结温度的关系曲线。由图1可知,随着烧结温度的升高,两种型芯的收缩率均增大,其中试样A的收缩率随烧结温度的升高而趋于平稳,说明随着烧结温度的升高,其对型芯收缩率的影响减弱,当在1400℃以上烧结时,收缩率已基本无变化,且明显高于试样B的收缩率。试样B的收缩率则随烧结温度的升高进一步增大。这可能是因为氧化硅在高温时与极少量的杂质生成玻璃液相促进烧结,所以随着温度的升高,液相增多,烧结收缩率变大。但根据热力学计算原理,温度越高,Al2O3和SiO2反应生成莫来石的驱动力就越大,同时根据范德霍夫经验规则,温度每升高10℃,反应速率增加2～4倍,烧结温度越高,反应生成莫来石的速率越大,因而消耗掉的玻璃相也越多,进而收缩变缓。而氧化钇则通过与氧化铝生成有限固溶体促进烧结,烧结温度越高固溶效果越好,所以型芯收缩率增大。
2.2 烧结温度对室温抗弯强度的影响
图2为两种试样的室温抗弯强度与烧结温度的关系曲线。由图2可知,随着烧结温度的升高,试样A的抗弯强度先增大后减小,在1400℃达到最大值,这是由于在1450℃烧结时,试样A晶粒长大,因而抗弯强度下降。而试样B的室温抗弯强度则一直随烧结温度的升高而增大。陶瓷型芯的烧结过程主要表现为气孔的迁移与收缩,坯体收缩和晶界迁移降低了表面能,排出了气体,留下无法排出的封闭气孔,因此逐步提高了其强度。同时试样A的强度高于试样B的强度,可能是由于陶瓷的烧结温度远低于它们的熔点,试样A中液相的存在可显著促进陶瓷的烧结[9]。
2.3 烧结温度对高温挠度的影响
图3为两种型芯的高温挠度与烧结温度的关系曲线。由图3可知,随着烧结温度的升高,试样A的挠度逐渐降低,而试样B的挠度出现一些波动,且在一个较大的温度范围内,挠度变化不大。
用X射线衍射分析不同烧结温度下型芯的物相组成,如图4所示。由图4可知,试样A在不同温度下烧结后的主要相组成为氧化铝、方石英、莫来石,在较低温度下烧结时没有出现莫来石,但随着烧结温度的升高,莫来石相的衍射峰逐渐变强,方石英的衍射峰逐渐变弱。由氧化铝与氧化硅的二元相图可知,随着烧结温度的升高,氧化硅与氧化铝生成的莫来石相增多,消耗掉大部分玻璃相,从而使方石英量减少,提高试样的高温抗变形能力[10]。试样B的主要相组成为氧化铝和少量钇铝石榴石。虽然钇铝石榴石具有优良的高温抗蠕变性能[11],但进一步定量分析结果表明,试样B中只含少量钇铝石榴石,其对试样的高温性能贡献不大,因此试样B的高温挠度很大。
2.4 型芯形貌
图5为试样在不同温度下烧结后的断面SEM形貌。
对比两种试样可知,随着烧结温度的升高,两组试样中的气孔均逐渐减少。从图5(a)、(c)、(e)、(g)、(i)中均可以看见方石英,且随着温度的升高,方英石逐渐减少,在氧化铝与方石英的接触处可以看见新生原位合成的莫来石。从图5(i)中可以看见氧化铝晶粒长大,颗粒间出现熔接现象。B1-B5试样中气孔均较多,组织较疏松,存在大量未反应的氧化钇。随着温度的升高,氧化铝由层片状颗粒逐渐熔接棱角钝化,部分晶粒开始长大,排列逐渐有序化。表3和表4分别为图5(i)中C区域和图5(j)中D区域的EDS分析结果,由表3、表4可知,C区域为原位合成的莫来石相,D区域为钇铝石榴石。
3 结论
(1)在1250～1450℃烧结,同样粒度配比的两种型芯的收缩率均随烧结温度的升高而不断增大,且试样A(只添加氧化硅作为矿化剂的型芯试样)的收缩率高于试样B(只添加氧化钇作为矿化剂的型芯试样)的收缩率。
(2)在室温抗弯强度方面,随着烧结温度的升高,试样A呈先升高后降低的趋势,在1400℃时达最大值;而试样B则随烧结温度的升高不断增大,在1450℃之前其强度均小于试样A的强度。
(3)随着烧结温度的升高,试样A由于生成越来越多的莫来石,同时消耗掉玻璃相,因此高温挠度逐渐减小,而试样B虽有少许钇铝石榴石的生成,但其高温挠度仍很大,随着烧结温度的升高,只出现了少许的波动。
(4)在相同的烧结温度下(1250～1450℃)只添加氧化硅的型芯的综合性能优于只添加氧化钇的型芯的综合性能。
摘要：研究了在不同烧结温度下不同矿化剂对氧化铝基陶瓷型芯性能的影响,通过收缩率、室温抗弯强度、高温挠度的测试以及XRD和SEM分析表明:烧结温度为1250～1450℃时,同样粒度配比的两种型芯收缩率均随烧结温度的升高而逐渐增大;随着烧结温度的升高只添加氧化硅的型芯的室温抗弯强度呈先升高后降低的趋势,在1400℃时达最大值,只添加氧化钇的型芯的室温抗弯强度则随烧结温度的升高不断增大;随着温度的升高,只添加氧化硅的型芯的高温挠度逐渐减小,而只添加氧化钇的型芯虽有少许钇铝石榴石生成,但其高温挠度仍很大,只出现了少许的波动。因此只添加氧化硅的型芯性能优于只添加氧化钇的型芯的性能。
关键词：陶瓷型芯,矿化剂,烧结温度,莫来石,钇铝石榴石
参考文献
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陶瓷器型 篇9
1.1 行业特色型高校的定位
行业特色型大学,指具有明确行业背景和服务面向及相应学科特色的大学;特指高等教育管理体制改革以前隶属于国务院某个部门,具有显著行业办学特色与突出学科群优势的高水平研究型大学,简称“行业特色型大学”。如中国矿业大学、中国地质大学、中国石油大学、北京交通大学等28所教育部直属高校。我国行业特色型大学,多是1952年院系调整时由综合性大学的院系分离出来逐步发展壮大的,形成很强的专业性,涉及农业、地质、石油、电力、化工、建筑、陶瓷等多个领域。
行业特色型大学是我国高等教育办学体制的一个重要特色,在服务国家的经济建设和社会发展历程中,发挥了重要的历史作用,作出了积极的贡献。行业特色型大学历来是我国高等教育的一支重要力量,在高等教育体系中占有重要位置,在高等教育领域具有重要的影响。
1.2 景德镇陶瓷学院作为行业特色型高校的发展历程及形成原因
20世纪90年代后,伴随着我国高等教育管理体制改革的深入发展,以“共建、调整、合作、合并”的八字方针为指导,国家对原中央部委管理的571所高校中的509所进行了不同程度的调整。除少数高校划归教育部管理之外,其他高校均实行“中央与地方共建,以地方管理为主”的体制,划归地方统筹管理。此后,我国高等教育系统内便出现了一批行业背景鲜明但归属地方管理的行业性地方高校。
以被誉为“陶瓷黄埔”的景德镇陶瓷学院为例,该校历史上曾长期隶属于中国轻工业部,是我国唯一的面向陶瓷行业、培养陶瓷专业人才的高等院校。其前身是1909年创办的中国陶业学堂。如今学校已发展为以陶瓷工科为主体,艺术、经济、管理兼备,体系完整,专业人才集中的多学科的陶瓷高等教育学府。学校现有两个功能齐全、艺术氛围浓郁和特色鲜明的校区,占地面积2100亩,各类校舍建筑面积50余万平方米。
总结五十多年的办学经验,学校已经在教学、科研、社会服务等各个方面形成了独特的优势:第一,有一批针对性和应用性都很强的高水平学科平台和人才队伍,能够及时地跟踪和解决行业发展中的重大关键战略和技术问题。2003年,景德镇陶瓷学院、轻工业陶瓷研究所、江西省陶瓷研究所、景德镇市特种陶瓷研究所开始进行陶瓷科技资源优质整合,并得到科技部批准,以景德镇陶瓷学院为依托组建“国家日用及建筑陶瓷工程技术研究中心”,成为江西省首个国家科技部工程技术研究中心,而景德镇陶瓷学院也成为全国拥有国家科技部工程技术研究中心的少数普通高等院校之一。
第二,在教学、科研方面有突出实践、强调应用、注重服务的传统,学生的动手能力和职业素养一般都比较强。在2007年华夏陶瓷产业联盟会议上,曾有媒体问该校时任校长周健儿教授,如何看待有人说景德镇陶瓷学院是陶瓷行业的“黄埔军校”。周校长例举了当时出席会议的陶瓷企业老总的名字,说陶院“为陶瓷行业提供了大量的智力支持,提供了很多的人才支持”。被称之为“陶瓷黄埔”,应该不算过分。现在北方很多的企业,也有很多陶院的校友,河北唐山、四川的夹江、辽宁法库、福建、广西等地都有。有陶瓷的地方就有景德镇陶瓷学院的学生。学校在陶瓷艺术方面培养了一大批令人敬佩的陶瓷艺术家。其中,全国陶瓷类中国工艺美术大师的1/3是该校毕业生。不少毕业生还创办了自己的企业,据不完全统计,仅在广东省佛山市,由该校毕业生创办或担任总经理的企业,产值在1亿元以上的超过10家,1000万元以上的超过100家。
第三,学校秉承“以服务为宗旨,以贡献求发展”的宗旨,与相应行业的发展有很强的互动性,特别有利于形成牢固的产学研联盟,为社会发展作出巨大的贡献。学校承担着中国陶瓷行业发展中重要的人力资源的支持、科技创新的支持和全方位的服务。几十年来为行业的发展输送了大批人才,也形成了鲜明、稳定的办学类型、学科特点与产学研联盟。
2 协同创新体系的时代背景及现实意义
2.1 协同创新体系的时代背景
2011年,胡锦涛同志在清华百年校庆上发表讲话,从建设创新型国家的战略高度提出了“协同创新”的重要思想,强调“政、产、学、研、用”各主体要围绕国家需求,瞄准世界一流,整合资源,创新体制机制,开展协同创新,推进创新型国家建设,加快世界一流大学的建设步伐。“协同创新”的概念,内涵深刻,意义深远,为我国高校改革创新指明了前进方向。当年教育部、财政部印发《关于实施高等学校创新能力提升计划的意见》,启动实施“2011计划”,标志着“协同创新”正在从中国高等教育界的一个热门话题,变成提升我国高校创新能力、全面提高高等教育质量的具体行动。
2.2 协同创新体系对行业特色型大学发展的现实意义
对行业特色型大学来说,其历史演变的轨迹和现实发展的状况使其在共性中又有某些特殊性:它们一般是由学科较单一的学院起家,随着学校的发展,逐渐发展成为多科性大学。这些学校大多有几个基础雄厚、实力强劲的一级学科,某些优势学科专业的办学水平达到了国内乃至世界一流水准,并在长期的办学过程中为社会培养了一大批优秀创新人才,形成了鲜明的办学特色。人大副委员长陈至立曾指出,这些专业院校在国际同行中享有较高声誉,“应继续发挥自身学科优势,进一步做强做大”,并“在办出特色的基础上争创一流”。这既是对行业特色型大学的肯定,也是对其未来发展的鼓舞。
那么,行业特色型大学如何在科学发展观的指导下,传承历史传统,发挥原有优势,实现“发展生态”的优化?对此,我们应有宏观的战略思考,以求在日益激烈的竞争中确定发展道路,拓展发展空间,并在强化特色、提升质量的基础上,充分发挥行业特色型高校在协同创新体系中的优势。
3 行业特色型高校在协同创新体系中的优势
《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006—2020)》明确指出“大学是我国培养高层次创新人才的重要基地,是我国培养基础研究和高技术领域原始创新的主力军之一,是解决国民经济重大科技问题、实现技术转移、成果转化的生力军”。因此,高校协同创新的内涵应该更为丰富。人才培养、科学研究、社会服务、文化传承创新是社会和时代赋予高校的崇高使命。无论是国家和地方战略需要,还是大学自身发展的战略需要,大学都应该以协调发挥“四大功能”的综合优势,全方位参与协同创新。
3.1 人才培养———协调好教学、科研等各种资
源,形成稳定、长期的研究队伍,服务于创新型人才培养
高等教育的根本任务是人才培养。而“协同创新”中一个很重要的方面是“通过一种创新的体制机制,把最优秀的人才、团队或机构聚集起来,在某个领域或者研究方向上形成一支稳定的、长期的研究团队、基地或者平台。在这样的平台上,实现持续的技术创新和协同发展”。
景德镇陶瓷学院依托优势学科,建设艺术设计与陶瓷文化、陶瓷材料工程与机械、陶瓷经济与管理三大特色学科群,目前拥有2个国家级特色专业、1项国家级人才培养模式创新实验区建设项目、12个省级品牌专业、15门省级优质课程、4个省级实验教学示范中心、30个科研团队和1个国家级教学团。
3.2 科学研究———形成以市场需求为导向的创新引领机制,实现产学研用的真正对接
高等学校特别是行业特色型大学,既是高层次创新人才培养的重要基地,又是基础研究和高技术领域创新成果的重要源泉。
近年来,景德镇陶瓷学院先后承担了1000余项科研项目,主持和参加国家级项目、省部级科研项目200余项,且年均科研经费超过4000万元。许多科研项目获得国家级、省部级奖项,并已转化为生产力,成为地方经济的产业支柱,创直接经济效益11.66亿元。由于陶瓷学院在行业中的特殊地位,国家日用及建筑陶瓷工程技术研究中心、中国硅酸盐协会陶瓷分会、中国陶瓷协会信息中心和人才培养中心、中国工艺美术学陶瓷艺术专业委员会、全国日用陶瓷检测中心、全国日用陶瓷标准化中心、中国陶瓷只是产权信息中心、中国陶瓷文化研究中心等一批国家级科研机构和专业协会,依托学校人才、技术装备、信息等优势,纷纷在学校设立。
3.3 社会服务———找准自身在行业技术创新体
系中的定位,因校制宜,充分发挥其在经济发展方式转变中的支撑和引领作用
北京科技大学党委书记罗维东教授指出:“行业特色型大学应该立足行业特色,推进协同创新,应该从对行业的依托服务到走出行业,实现对行业的引领与超越。”因此,行业特色型大学要自觉参与推动战略性新兴产业加快发展,促进产学研紧密融合,加快科技成果转化和产业化步伐,着力推动“中国制造”向“中国创造”转变。
在这一背景下,景德镇陶瓷学院于2012年与景德镇市高新技术开发区开展合作,并达成初步协议,形成市、区、校三方协同合作,加强了科技资源的整合和集成,支撑了地方科技创新体系,合力推进了开发区经济建设。在省部共建的景德镇陶瓷科技园内,规划建设一个成果孵化基地,进一步提高成果转化效率,此举提升了该校为地方经济建设和社会发展服务的质量。
3.4 文化传承创新———在继承基础上的发展创
新,注入现代的民族文化意识,实现持续的技术创新和文化创新
高等学校是传承人类文明、传播先进文化、促进思想文化创新的重要阵地,是建设国家哲学社会科学创新体系的重要力量。无论是面向科学技术前沿还是文化传承创新,都应将立于高处、努力实现高端引领作为重要的价值追求。眼界与立意的高低,将决定着高校协同创新的实际成效和影响。
为此,景德镇陶瓷学院发挥文化育人作用,不仅培养陶瓷人才,从事学术研究,她还承担着传播中国陶瓷文化、振兴中国陶瓷产业的重任,是人类陶瓷文化精神的延续和象征。目前,学校正在努力打造一所国内外有影响的特色名校,把学校建设成为世界陶瓷文化交流基地、中国陶瓷产业技术创新基地、中国陶瓷行业人才培训基地;展示当代中国高等教育风采,增强我国文化软实力和中华文化国际影响力,努力为推动人类文明进步作出积极贡献。
4 结束语
当前,世界正处于大发展大变革大调整时期,全球科技、教育呈现出新的发展态势。当代科技创新模式正由传统的线性组织模式逐渐演变成跨区域、跨国别、跨组织的开放式合作模式,协同创新已经成为世界各国提高科技竞争力和综合国力的重要途径。行业特色型大学拥有天然的学科优势、丰富的人才资源和多功能特性,在国家实施科教兴国战略、建设创新型国家中具有非常重要的地位和独特优势,理应更好地为协同创新提供人才保障,为科学研究创新提供科技支撑,为社会服务提供发展动力,为文化传承创新提供载体与平台。
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