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1、材料学概论结课论文骨质瓷的发展现状及前景姓名：李冠学号：201110210307学院：材料科学与工程学院班级：11无非2班【摘要】：骨质瓷作为日用瓷行业的有力竞争品种，正越来越多的为人们熟知和使用。本文介绍了骨质瓷的发展起源以及历史，并对中外骨质瓷的发展现状进行了简单介绍。并对骨质瓷生产工艺及流程进行了简单阐述，最后结合新的改良生产技术和销售理念对此种陶瓷的发展进行了展望。【关键词】：骨质瓷生产工艺发展1、引言十八世纪英国人乔西亚·斯波德首先研制出骨灰次，现在称骨质瓷。当时由于其独特的质地和漂亮的外观以及作为日
2、用瓷极佳的实用性在英国得到迅速发展。骨质瓷瓷质细腻，釉面光润、光泽柔和，并具有较高的透明度和一定的机械强度。经过200余年的发展,骨质瓷因其特有的质感和性能成为一种深受世界各国欢迎的高档日用细瓷。形容景德镇瓷器的那句“薄如纸、明如镜、白如玉、声如罄”正恰好形容了骨质瓷的特性。骨质瓷是一种以煅烧处理的骨粉为主，同时加入部分粘土、长石、石英等矿物原料，采用高温素烧、低温釉烧二次烧成工艺烧制的软质瓷。骨质瓷的微观结构表征，烧成后骨质瓷微观物相组成主要是β-磷酸三钙、钙长石、石英晶体及少量的玻璃相。骨质瓷特有的物相组成
3、特点，使其瓷质洁白、光泽柔和，具有较好的透光度以及较高的强度，但热稳定性较差。2、骨质瓷的发展历史英国人乔西亚·斯波德在1974年第一次成功生产出骨灰瓷。他将锻烧后的骨头与瓷土和矿物熔剂直接混合作为传统的硬质瓷的原料，并在19世纪初试验成功，然后系统性的研究骨灰瓷的配方。后来，在骨灰瓷坯体中引入高岭土，并逐渐形成传统骨灰瓷的经典配方：骨粉50%、粘土25%、瓷石（主要矿物组成为长石、石英和云母)25%。英国的多家骨灰瓷生产厂被英国皇家冠以“皇家”头衔，如“皇家道尔顿瓷厂”等随后骨质瓷在英国迎来了狂热发展，工艺发
4、展越来越完善，产品越来越精致，并为英国皇室采用为御用瓷。然后随着英国对外贸易日趋强盛，骨质瓷传到了欧美与日本，渐渐成为世界公认的高档瓷器品种。同时欧美与日本也开始了对骨质瓷的研究与生产。日本从十九世纪九十年代开始研究骨灰瓷，并于1933年首次销售骨灰瓷制品。1950年，伊藤亮利用生产动物胶过程中的副产品磷酸钙化合物，与石灰石混合后进行锻烧，合成出相当于骨灰成分的产物，成为生产骨灰瓷的新方法。目前，日本鸣海制陶株式会社以合成骨粉、石灰石、高岭土、陶石、长石以及石英为原料制备骨灰瓷坯体，这种坯体的特点用了磷酸氢钙和
5、石灰石代替动物骨灰。进而避免了因使用动物骨灰而带来的环境污染等问题。我国从六十年代才开始进行骨灰瓷的研究与生产。目前，国内主要有两个骨质瓷生产产区：一个是以动物骨骼粉为原料的河北唐山瓷区，另一个是采用人工合成的骨粉做原料的山东淄博瓷区，且两地都已形成了相当大的产业规模。山东临沂、广东潮州等地也有较快的发展。九十年代以来,国内部分高校和科研单位的科研人员为提高骨质瓷的质量开展了大量的研究工作,从骨质瓷显微结构特点到骨质瓷配方组成和生产工艺都进行了大量的实验,并就改善骨质瓷的物理性能,解决工业化生产存在的问题进行了
6、探索。特别是山东省硅酸盐研究设计院于1996年研制成功的人工合成骨粉及制瓷技术,对骨质瓷的发展和工业化生产起了重要的推动作用。3、骨质瓷的工艺性能传统的骨质瓷原料骨粉40~50%,粘土25~30%,石英5~15%,长石10~15%。传统的骨质瓷尽管具有白度高、透光度好等特有的外观质感,但仍存在着一些不尽人意的问题。从原料组成上讲,存在着骨粉来源复杂,处理烦琐,污染环境,质量不稳定等问题。从物理性能上讲,传统骨质瓷的强度偏低(与硬质瓷相比),热稳定性差。从生产工艺性能上讲,存在着注浆性能差、泥料塑性差、烧成范围窄
7、等问题。1996年山东硅酸盐研究院人工合成骨粉及制瓷技术的研究成果,对提高和稳定骨质瓷的性能和质量起到了重大的的帮助作用。骨灰是骨质瓷中最重要的原料，骨灰的主要无机晶相为羟基磷灰石[Ca10(PO4)6(OH)2]，是骨质瓷中磷酸三钙晶相的主要来源。骨灰需经过煅烧处理，而且不同的煅烧温度下，骨灰的颗粒尺寸、形貌特征、晶体结构等有所差异，从而影响到骨质瓷的性能。骨灰在1200℃下煅烧可以制备流动性较好的浆料，且得到的骨质瓷的白度和密度均较高。煅烧后的骨粉要经过球磨酸洗的过程，在一定范围内，随着骨粉粒度的减小骨质瓷
8、的强度相应增加。酸洗过程能够很好地除去骨灰颗粒表面的碳化物，因为大量碳化物的存在会严重影响骨质瓷泥料的解胶，使泥料的粘度增大，流动性降低，进而影响骨质瓷的成型过程以及成瓷的各种物理性能。纯水清洗的骨粉颗粒表面仍然存在大量的碳化物，而用稀硝酸漂洗的骨粉能更好地除去骨粉颗粒表面的碳化物。处理骨灰过程中，对环境有严重污染，为了解决这一问题，人们利用合成骨粉代替动物骨灰作为生产骨质瓷的原料。1
