陶瓷刀具篇1
关键词：陶瓷刀具发展
中图分类号：tG711文献标识码：a文章编号：1672-3791(2011)09(a)-0246-01
几十年来，虽然由于新型刀具材料的出现，使切削速度和切削加工生产率成倍增加，然而，随着航空航天工业、动力工业、超高温、超高压技术等的发展，黑色金属及难加工材料(包括铁基、镍基、钻基、钦基高温合金、高硬度钢、铸铁及其合金、模具钢、耐热合金、钦合金等)的高速切削加工技术和刀具材料研究越来越迫切，同时，制造技术向高精度、高柔性和强化环境意识的方向发展，在这种情况下，高速切削已成为切削加工的主流，一般高于常规切削速度5一10倍。而高速切削的发展主要取决于高速切削刀具和高速切削机床的发展，其中，高速切削刀具材料起决定性作用[5]。
由于陶瓷刀具在1200一1450℃高温下尚能进行切削，并且可在切削速度500一1000m/min下进行工作，陶瓷刀具的研制成为刀具材料研究的热点。并且随着烧结理论的深入研究，各种氧化物、碳化物及氮化物等粉末制备技术的不断改进，多种陶瓷烧结及加工设备和工艺的不断开发研制，使得陶瓷材料成为高速切削、干切削刀具的理想材料，几乎可以加工包括多种难加工材料在内的所有黑色和有色金属[5]。
陶瓷材料作为三大材料之一，随着社会的发展被分成了两大类：普通陶瓷和特种陶瓷。普通陶瓷按其用途分为日用瓷、建筑瓷、电瓷和化工瓷；特种陶瓷又可分为结构陶瓷和功能陶瓷两大类。结构陶瓷强调材料的力学性能或机械性能；而将具有电、磁、声、光、热、化学及生物体特性，且具有相互转化功能的陶瓷定义为功能陶瓷[2]。陶瓷刀具是现代结构陶瓷在加工材料中的一个重要应用领域。陶瓷刀具是含有金属氧化物的无机非金属材料,具有高硬度、高强度、摩擦因数低、优异的耐热性、耐磨性（耐磨性为硬质合金的3~5倍）和化学稳定性等优异性能，能够在其他材料无法承受的恶劣环境条件下正常工作，它已成为高速切削刀具材料的首选[4]。
陶瓷刀具材料的出现也有半个多世纪历史,从1913年陶瓷材料最早试作切削刀具开始，陶瓷刀具材料的发展，在20世纪经历了以下几个阶段：50年代后期以氧化铝陶瓷为主，现氧化铝系陶瓷刀具材料是目前所有陶瓷刀具中应用最广泛，年消耗量最大的陶瓷刀具材料[5]。由于al2o3系陶瓷刀具化学稳定性好、耐热、耐磨性能优异且价格低廉，所以目前所占比例很大；60一70年代以al2o3/tiC陶瓷为主，70年代后期至80年代初期发展了Si3n4系陶瓷刀具及相变增韧陶瓷刀具材料，80年代后期至90年代在晶须增韧陶瓷刀具材料得到长足发展的同时，各种复相陶瓷刀具材料的研究也倍受重视。目前国内外应用最为广泛的是氧化铝系和氮化硅系陶瓷刀具材料。20世纪70年入使用的al2o3/tiC热压陶瓷材料,强度、硬度和韧性均较高,仍是国内外使用最多的陶瓷刀具材料之一。此后在al2o3中添加tiB2、ti(C,n)、SiCw、Zro2等陶瓷刀具也相继研制成功,其力学性能进一步提高,广泛应用于碳钢、合金钢或铸铁的精加工或半精加工[6]。
目前陶瓷刀具的研制己建立起融合切削学和陶瓷学为一体的、基于切削可靠性的陶瓷刀具材料设计研究理论体系[5]。现代陶瓷刀具材料多为复相陶瓷，根据材料不同的使用环境，以一定的设计理论为基础，采用各种超细的氧化物、碳化物、氮化物和硼化物等为基本组分，并依据不同的增韧补强机理进行微观结构设计，可以制备出具有良好综合性能的复相陶瓷。
陶瓷材料本征脆性，大多抗拉强度低、韧性差，因此陶瓷材料的强韧化是拓展其应用的关键。最近的研究表明，梯度功能材料(FunetionalGradientmaterial简称FGm)、表面改性陶瓷、纳米复合陶瓷刀具材料将在今后得到较大的发展[3]。
其中，纳米技术（nano一St)是于上世纪80年代迅速形成和发展起来的一门基础研究和应用开发紧密联系的高新技术，它在纳米尺度上研究物质(包括分子、原子)的内在相互作用和特性，它所涉及的领域是人类过去很少涉及的非宏观、非微观的中间领域，英国著名材料专家.Rw.Cahn在《自然》杂志上撰文说：“纳米陶瓷是解决陶瓷脆性的战略途径”[5]。经过纳米改性的材料可提高强度、增加韧性、降低烧结温度。目前使用纳米技术制备的陶瓷刀具材料主要有两种：纳米复合陶瓷刀具材料和纳米涂层陶瓷刀具材料。
纳米复合结构陶瓷的概念是由K.niliiara于1991年提出的，可看作是对复构陶瓷微观结构设计的应用。纳米复合材料是纳米材料的重要应用，它由两相或多相构成，其中至少有一相为纳米级尺寸。将纳米颗粒、晶须及纤维弥散到陶瓷基体中，制备成的纳米复合材料具有优异的性能。切削性能实验表明，纳米复合陶瓷刀具的耐磨性能远高于同组分的微米级的陶瓷刀具，且断续切削的能力也有了明显增强[2]。
纳米技术的出现为陶瓷材料的改性和增强提供了条件，纳米技术在现代陶瓷的应用方面将带来革命性的变化。将纳米颗粒增韧、纤维(纤维)增韧、相变增韧等手段相结合，在保持高硬度、高耐磨性和红硬性的基础上,研制出高强度、高韧性、智能化、经济环保、具有更好的耐高温性能、耐磨损性能和抗崩刃性能,满足高速精密切削加工的要求的高性能复合陶瓷材料，将是廿一世纪陶瓷材料学的发展方向[1]。
通过对近几年发表的关于陶瓷刀具切削性能研究的文献，了解了刀具材料的发展历程、陶瓷刀具材料的主要种类和特点，笔者认为陶瓷刀具类型的开发必将是高精度、高柔性和强化环境意识的现代制造技术的不二选择。
参考文献
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陶瓷刀具篇2
公开号：Cn106242581a
陶瓷厂废砖淤泥再次利用系统
本发明涉及地板砖技术领域，具体涉及一种陶瓷厂废砖淤泥再次利用系统，包括废砖破碎产线和淤泥再次利用产线，废砖破碎产线包括选料装置和喂料斗，喂料斗的下端设置给料机，给料机的出口处设置初级破碎机，还包括振动破碎装置和研磨装置；淤泥再次利用产线包括沉淀池、搅拌罐、柱塞泵、滤泥机、滤水池、传动皮带和储料仓；本发明结构新颖，设计合理，使用方便，废砖破碎产线能够对地板砖进行精细破碎，再次利用，淤泥再次利用产线能够对陶瓷厂抛光线产生的淤泥、水煤浆灰等废物进行重新利用，固体物质再次添加到原料当中去，不需要外排，有利于环境保护。
公开号：Cn106216005a
一种氧化铝陶瓷生坯回料处理方法
本发明涉及一种氧化铝陶瓷生坯回料处理方法。一种氧化铝陶瓷生坯回料处理方法：一、收集氧化铝陶瓷生坯回料；二、破碎成粉末状后，过筛、除部分铁；三、将步骤二处理得到的回料中加入分散剂、水和磨球进行第一阶段球磨，完成后再向其中加入粘结剂进行第二阶段球磨，球磨结束后，得到浆料，然后，过筛，再除一部分铁；四、搅拌，喷雾造粒，得到造粒粉，即完成了对氧化铝陶瓷生坯回料的处理。本发明处理得到的氧化铝造粒粉，性能与原始造粒粉接近；其造粒粉特性完全符合冷等静压成型技术要求，结制品的性能接近原造粒粉制备、烧结的产品；实现了对氧化铝陶瓷生坯回料的再利用，提高了对资源的利用率，而且，处理方法成本低，效率高，绿色环保。
公开号：Cn106220148a
一种陶瓷釉料及其制备方法
本发明公开了一种陶瓷釉料，包括以下重量份数的组分：120～150份的膨润土，100～150份的高岭土，100～120份的石英石，80～100份的硅灰石，20～60份的贝壳粉，10～30份的氧化锶，10～30份的氧化锆，10～20份的氧化铈和10～20份的氧化钇。同时，本发明还公开了上述陶瓷釉料的制备方法。本发明与传统技术相比，配方科学，原料成本低，通过多种微量重金属的加入代替铅原料，减少了对环境的污染及人体的危害。
公开号：Cn106242296a
一种水墨陶瓷画制作新方法
陶瓷刀具篇3
关键词:高速切削刀具;数控加工;应用
一、高速切削技术和高速切削刀具
目前,切削加工仍是机械制造行业应用广泛的一种加工方法。其中,集高效、高精度和低成本于一身的高速切削加工技术已经成为机械制造领域的新秀和主要加工手段。
“高速切削”的概念首先是由德国的C.S~omom博士提出的,并于1931年4月发表了著名的切削速度与切削温度的理论。该理论的核心是:在常规的切削速度范围内,切削温度随着切削速度的增大而提高,当到达某一速度极限后,切削温度随着切削速度的提高反而降低。此后,高速切削技术的发展经历了以下4个阶段:高速切削的设想与理论探索阶段(193l—l971年),高速切削的应用探索阶段(1972-1978年),高速切削实用阶段(1979--1984年),高速切削成熟阶段(20世纪90年代至今)。高速切削加工与常规的切削加工相比具有以下优点:第一,生产效率提高3～1o倍。第二,切削力降低30%以上,尤其是径向切削分力大幅度减少,特别有利于提高薄壁件、细长件等刚性差的零件的加工精度。第三,切削热95%被切屑带走,特别适合加工容易热变形的零件。第四,高速切削时,机床的激振频率远离工艺系统的固有频率,工作平稳,振动较小,适合加工精密零件。
高速切削刀具是实现高速加工技术的关键。刀具技术是实现高速切削加工的关键技术之一,不合适的刀具会使复杂、昂贵的机床或加工系统形同虚设,完全不起作用。由于高速切削的切削速度快,而高速加工线速度主要受刀具限制,因为在目前机床所能达到的高速范围内,速度越高,刀具的磨损越快。因此,高速切削对刀具材料提出了更高的要求,除了具备普通刀具材料的一些基本性能之外,还应突出要求高速切削刀具具备高的耐热性、抗热冲击性、良好的高温力学性能及高的可靠性。高速切削技术的发展在很大程度上得益于超硬刀具材料的出现及发展。目前常用的高速切削刀具材料有:聚晶金刚石(pCD)、立方氮化硼(CBn)、陶瓷、ti(C,n)基金属陶瓷、涂层刀具fCVD)~超细晶粒硬质合金等刀具材料。
二、高速切削刀具的发展情况
金刚石刀具材料。金刚石刀具具有硬度高、抗压强度高、导热性及耐磨性好等特性,可在高速切削中获得很高的加工精度和加工效率。金刚石刀具分为天然金刚石和人造金刚石刀具。然而,由于天然金刚石价格昂贵,加工焊接非常困难,除少数特殊用途外,很少作为切削工具应用在工业中。近年来开发了多种化学机理研磨金刚石刀具的方法和保护气钎焊金刚石技术,使天然金刚石刀具的制造过程变得比较简单,因此在超精密镜面切削的高技术应用领域,天然金刚石起到了重要作用。
立方氮化硼刀具材料。立方氮化硼(CBn)是纯人工合成的材料,是20世纪50年代末用制造金刚石相似的方法合成的第二种超材料——CBn微粉。立方氮化硼(CBn)是硬度仅次于金刚石的超硬材料。虽然CBn的硬度低于金刚石,但其氧化温度高达1360℃,且与铁磁类材料具有较低的亲和性。因此,虽然目前CBn还是以烧结体形式进行制备,但仍是适合钢类材料切削,具有高耐磨性的优良刀具材料。CBn具有高硬度、高热稳定性、高化学稳定性等优异性能,因此特别适合加工高硬度、高韧性的难加工金属材料。pCBn刀具是能够满足先进切削要求的主要刀具材料,也是国内外公认的用于硬态切削,高速切削以及干式切削加工的理想刀具材料。pCBn刀具主要用于加工淬硬钢、铸铁、高温合金以及表面喷涂材料等。国外的汽车制造业大量使用pCBn刀具切削铸铁材料。pCBn刀具已为国外主要汽车制造厂家各条生产线上使用的新一代刀具。
陶瓷刀具。与硬质合金相比,陶瓷材料具有更高的硬度、红硬性和耐磨性。因此,加工钢材时,陶瓷刀具的耐用度为硬质合金刀具的10～20倍,其红硬性比硬质合金高2～6倍,且化学稳定性、抗氧化能力等均优于硬质合金。陶瓷刀具材料的强度低、韧性差,制约了它的应用推广,而超微粉技术的发展和纳米复合材料的研究为其发展增添了新的活力。陶瓷刀具是最有发展潜力的高速切削刀具,在生产中有美好的应用前景,目前已引起世界各国的重视。在德国约70%加工铸件的工序是用陶瓷刀具完成的,而日本陶瓷刀具的年消耗量已占刀具总量的8%～l0%。
涂层刀具。涂层材料的发展,已由最初的单一tin涂层、tiC涂层,经历了tiC-112o3-tin复合涂层和tiCn、tia1n等多元复合涂层的发展阶段,现在最新发展了tin/nbn、tin/Cn,等多元复合薄膜材料,使刀具涂层的性能有了很大提高。硬质涂层材料中,工艺最成熟、应用最广泛的是tin。(氮)化钛基硬质合金(金属陶瓷)金属陶瓷与由wC构成的硬质合金不同,主要由陶瓷颗粒、tiC和tin、粘结剂ni、Co、mo等构成。金属陶瓷的硬度和红硬性高于硬质合金而低于陶瓷材料,横向断裂强度大于陶瓷材料而小于硬质合金,化学稳定性和抗氧化性好,耐剥离磨损,耐氧化和扩散,具有较低的粘结倾向和较高的刀刃强度。
三、高速切削刀具的具体应用情况
理想的刀具材料应具有较高的硬度和耐磨性,与工件有较小的化学亲和力,高的热传导系数,良好的机械性能和热稳定性能。理想的刀具使得高速硬切削能够作为代替磨削的最后成型工艺,达到工件表面粗糙度、表面完整性和工件精度的加工要求。硬质合金刀具具有良好的抗拉强度和断裂韧性,但由于较低的硬度和较差的高温稳定性,使其在高速硬切削中的应用受到一定限制。但细晶粒和超细晶粒的硬质合金由于晶粒细化后,硬质相尺寸变小,粘结相更均匀地分布在硬质相的周围,提高了硬质合金的硬度与耐磨性,在硬切削中获得较广泛应用。
陶瓷刀具和CBn刀具是在高速硬车削和端面铣削中最常用的刀具。它们所具有的高硬度和良好的高温稳定性,使其能够承受在硬切削过程中高的机械应力和热应力负荷。与陶瓷刀具相比,CBn刀具拥有更高的断裂韧性,因此更适合断续切削加工。为保证工件较高的尺寸精度和形状精度,高的热传导率和低的热膨胀系数也应是刀具材料所应具有的重要性质。因此,具有优良综合性能的CBn刀具是最适合用于高速硬切削的刀具。聚晶金刚石刀具的硬度虽然超过立方氮化硼刀具,但即使在低温下,其对黑色金属中铁的亲和力也很强,易引起化学反应,因此不能用于钢的硬切削。
一般而言,pCD刀具适合于对铝、镁、铜等有色金属材料及其合金和非金属材料的高速加工;而CBn、陶瓷刀具、涂层硬质合金刀具适合于钢铁等黑色金属的高速加工。故在模具加工中,特别是针对淬硬性模具钢等高硬度钢材的加工,CBn刀具性能最好,其次为陶瓷刀具和涂层硬质合金。
陶瓷刀具篇4
一、结构陶瓷同金属材料相比，陶瓷的最大优点是优异的高温机械性能、耐化学腐蚀、耐高温氧化、耐磨损比重小（约为金属的1/3），因而在许多场合逐渐取代昂贵的超高合金钢或被应用到金属材料根本无法胜任的场合，如发动机气缸套、轴瓦、密封圈、陶瓷切削刀具等。结构陶瓷可分为三大类：氧化物陶瓷、非氧化物陶瓷和玻璃陶瓷。
1、氧化物陶瓷主要包括氧化铝、氧化锆、莫来石和钛酸铝。氧化物陶瓷最突出优点是不存在氧化问题，原料价格低廉生产工艺简单。氧化铝和氧化锆具有优异的室温机械性能，高硬度和耐化学腐蚀性，主要缺点是在1000摄氏度以上高温蠕变速率高，机械性能显著降低。氧化铝和氧化锆主要应用于陶瓷切削刀具、陶瓷糜烂球、高温炉管、密封圈和玻璃熔化池内衬等。莫来石室温强度属中等水平，但它在1400摄氏度仍能保持这一强度水平，并且高温蠕变速率极低，因此被认为是陶瓷发动机的主要候选材料之一。上述三种氧化物也可制成泡沫或纤维状用于高温保温材料。钛酸铝陶瓷体内存在广泛的微裂纹，历而具有极低的热膨胀系数和热传导率。它的主要缺点是强度低，无法单独作为受力元件，所以一般用它加工内衬用作保温、耐热冲击元件，并已在陶瓷发动机上得到应用。
2、非氧化物陶瓷主要包括碳化硅、氮化硅和赛龙。同氧化物陶瓷不同，非氧化物陶瓷原子间主要是以共价键结合在一起，因而具有较高的硬度、模量、蠕变搞力，并且能把这些性能的大部分保持到高温，这是氧化物陶瓷无法比拟的。但它们的烧结非常困难，必须在极高温度并有烧结助剂存在的情况下才能获得较高密度的产品，有时必须借助热压烧结法才能达到希望的密度，所以非氧化物陶瓷的生产成本一般比氧化物陶瓷高。这些含硅的非氧化物陶瓷还具有极佳的高温耐蚀性和抗氧化性，因此一直是陶瓷发动机的最重要材料。目前已经取代了许多超阶级高金钢部件。现有最佳超高合营企业金钢的使用温度低于1100摄氏度，而发动机燃料燃烧的温度在1300摄氏度以上，并且不需要水冷系统，这在能源利用和环保方面具有重要的战略意义。非氧化物陶瓷也广泛应用于陶瓷切削刀具。同氧化物陶瓷相比，其成本较高，但高温韧性、强度、硬度、蠕变鬼话连篇优异得多，并且刀具寿命长、允许切削速度高，因而在刀具市场占有日益重要地位。它的应用领域还包括轻质无陶瓷轴承、密封件、窑具和磨球等。
3、玻璃陶瓷和陶瓷的主要区别在于结晶度，玻璃是非晶态而陶瓷是多晶材料。玻璃在远低于熔点以前存在明显的软化，而陶瓷的软化温度同熔点很接近，因而陶瓷的机械性通知使用温度要比玻璃高得多。玻璃的突出优点是可在玻璃软化温度和熔点之间进行各种成型，工艺简单而且成本低。下班陶瓷兼具玻璃的工艺性能和陶瓷的机械性能，它利用玻璃盛开技术制造产品，然后高温结晶化处理获得陶瓷。工业玻璃陶瓷体系有镁-铝-硅酸盐、锂-镁-铝-硅酸盐和钙-镁--硅酸盐系列，它们常被用来制造耐高温和热冲产品，如炊具。此外它们作为建筑装饰材料正得到越来越广泛的应用，如地板、装饰玻璃。
二、陶瓷基复合材料复合材料是为了达到某些性能指标将两种或两种以上不同材料混合在一起制成的多相材料，它具有任何一项所不具备的综合性能。陶瓷材料的最大缺点是韧性低，使用会产生不可预测的突然性断裂，陶瓷基复合材料主要是为了改善陶瓷韧性。基于提高韧性的陶瓷革复合材料主要有两类：氧化锆相变增韧和陶瓷纤维强化复合材料。氧化锆相变增韧生命材料是把部分稳定的氧化锆粉末同其他陶瓷粉末（如氧化铝、氮化硅或莫来石）混合后制成的高韧性材料，其断裂韧性可以达到10mpam1/2以上，而一般陶瓷的韧性仅有3mpam1/2左右。这类材料在陶瓷切削刀具方面得到了非常广泛的应用。纤维强化被认为是提高陶瓷韧性最有效和最有前途的方法。纤维强度一般比基体高得多，所以它对基体具有强化作用；同时纤维具有显著阻碍裂纹扩展的能力。从而提高材料的韧性。目前韧性最高的陶瓷就是纤维强化的复合材料，例如碳化硅长纤维强化的碳化硅基复合材料韧性高达30mpam1/2以上，比烧结碳化硅的韧性提高十倍。但因为这类材料价格昂贵，目前公在军械和航空航天保证领域得到应用。另一引人注目的增强材料是陶瓷晶须。晶须是尺寸非常小但近科完美的纤维状单晶体，其强度和模量接近材料的理论值，极适用于陶瓷的强化。目前这类材料在陶瓷切削刀具方面已经得到广泛应用。主要体系有碳化硅晶须-氧化铝-氧化锆、碳化硅晶-氧化铝和碳化硅晶须-氮肥化硅。
三、功能陶瓷功能陶瓷是具有光、电、热或磁特性的陶瓷，已经具有极高的产业化程度。下面根据性能对几类主要的功能陶瓷作一简介。
陶瓷刀具篇5
关键词：注凝成形；氧化锆；陶瓷刀
1引言
氧化锆陶瓷刀首先由日本京瓷研制成功并投放市场，一经问世就受到人们的青睐和追捧，是近年来的高科技产品。氧化锆陶瓷刀独具玉石般丰润亮泽，时尚典雅，号称“贵族刀”。其刀刃锋利无比，耐磨性比钢刀高几十倍，堪称“永不磨损”。氧化锆陶瓷具有化学稳定性高、耐酸碱腐蚀、易清洗不生锈、切物无异味等特性，是典型的“绿色环保产品”。目前，在日本、美国及欧洲等发达国家已得到广泛应用，国内也有多家企业工业化生产氧化锆陶瓷刀，大量出口并作为贵重礼品相互馈赠[1]。
目前，国内外大多数企业都是以化学共沉淀法生产的3%Y2o3-Zro2造粒粉为原料，采用干压成形法生产氧化锆刀坯。干压成形机械化程度高，因此成本低，生产效率高，但坯体密度低，结构不均匀，烧结时收缩率过大，容易变形、开裂，产品质量较差。为此，对于尺寸较大的刀坯，采用冷等静压工艺提高坯体密度和结构均匀性，以解决上述问题。但是这样无疑会增加设备和工艺成本，并大大降低生产效率。干压成形后，即使经过冷等静压，陶瓷坯体气孔分布一般在不同程度上仍会表现为多峰分布，坯体中难免会存在气孔缺陷，影响陶瓷刀的质量。本文采用水基料注凝成形法制备氧化锆陶瓷刀，凝胶注模成形是上世纪90年展起来的一种近净尺寸成形工艺，最早由美国橡树岭国家实验室omateteoo等人提出[2]。该工艺可成形形状复杂、微观结构均匀、强度高、密度高的坯体，能直接进行机加工，明显优于其它复杂形状部件的成形工艺[3]，已在工程陶瓷领域得到广泛应用[4-7]。注凝成形的机理是通过外加有机单体和交联剂的聚合反应形成高分子网络结构而将陶瓷粉体原位固化定型。在此过程中，并不发生溶剂介质的散失，其体积基本不发生收缩变化，凝胶坯体的初始体积密度基本保持料浆本身的体积密度，是一种生产高质量的氧化锆陶瓷刀的理想工艺。
2实验内容
2.1实验原料
本实验所采用的原料有超细二氧化锆粉料、丙烯酰胺（CH2ConH2，am）为有机单体、n，n'-亚甲基双丙烯酰胺[（CH2ConH）2CH2，mBam]为交联剂、Ja-281为分散剂、采用过硫酸铵[（nH4）2S2o8，apS]作引发剂、n，n-四甲基乙二铵（temeD）作催化剂、用氨水调节料浆pH值。
2.2实验过程
按照表1的实验配方，将有机单体am、交联剂mBam和分散剂混合得到预混液，和陶瓷原料粉末一起搅拌，球磨得到高固相、低粘度的浆料，在有机物和陶瓷颗粒得到均匀的混合后加入催化剂temeD和引发剂apS，快速搅拌后注入模具，使悬浮体中的有机单体聚合交联形成三维网络结构，从而使液态浆料转变成固态坯体，在50℃浆料固化形成凝胶。脱模后干燥，600℃脱脂，在硅钼棒高温电炉内1500℃保温2h烧结致密化后得到陶瓷样品。
3结果分析与讨论
3.1不同粒径氧化锆粉对陶瓷刀性能的影响
以不同规格参数的锆粉为原料，采用固相含量相同，以及有机单体、交联剂、催化剂及引发剂的加入量均相同的注凝成形工艺制备氧化锆陶瓷刀，其品分别为a1、a2、a3。通过相同的干燥方式及烧成制度所制得的锆刀的各性能参数如表2所示。比较各样品的性能，选取较适合注凝成形所适用的锆粉。由表2可知，锆刀密度均在6.0g/cm3以上，吸水率、显气孔率均为0%，则说明锆刀均可于1500℃烧结致密化。随着氧化锆粉粒径的增加，锆刀的密度有所增加。由于在固相含量相同的条件下，随着锆粉粒度的减小，其浆料的稳定性及陶瓷粉料的分散性变差，导致料浆内气体含量升高，成形后坯体中的气孔增多导致坯体的烧结密度略微有所降低。固相含量相同，烧成收缩不同，可能是由于粉体本身的特性有关。而影响抗弯强度的主要因素有配方组成、烧成温度、晶粒尺寸和分布、玻璃相的分布、气孔的大小和分布等。由于配方组成、烧成温度一致，主要区别是粉体粒径。按理论而言，粉体粒径越细，成品烧结越致密，缺陷越少，抗弯强度越高。但是氧化锆存在相变，如果锆粉性能不稳定，可能导致烧成后的四方相氧化锆不稳定，在抗压过程中也许会导致氧化锆相变而使得抗弯强度减小。
同时，由表2可知，回收废料的抗弯强度不比新粉低，这主要是由于废料回收重新球磨，粉体颗粒同样可均匀分散，锆刀烧结致密，缺陷少。虽然采用回收废料制备锆刀性能不差，但是刀抛光后表面会存在斑点，影响美观，因此回收废料不适用于生产锆刀。
3.2不同成形方法对氧化锆刀性能的影响
采用干压冷等静压与注凝成形两种不同成形工艺制备氧化锆刀的性能测试，其结果如表3所示。（下转第18页）由表3可知，注凝成形的生坯抗弯强度要比干压冷等静压的生坯抗弯强度大很多，这是由于注凝成形是在低粘度、高固相含量的粉体-溶剂悬浮液体系中加入少量的有机单体，然后利用催化剂和引发剂，使悬浮体中的有机单体交联形成三维网状结构，是液态浆料原位固化成形，从而得到具有粉体与高分子物质复合结构的高强度坯体。由于注凝成形所制备的浆料通过真空搅拌除气，注凝出的坯体致密度更高，注凝出的坯体缺陷少，烧成后的抗弯强度较干压冷等静压所得制品要高。
4结论
（1）注凝成形氧化锆刀比冷等静压成形生坯强度高2倍，烧成后强度提高15%以上，抛光后成品强度高15%以上。所以，注凝成形比冷等静压要好。
（2）不同粒径的锆粉烧成后抗弯强度有细微区别，规律性不强，以0.2μm粒径成形制品各项性能最佳。
（3）由于注凝法可以满足器件形状多样化、复杂化的要求，目前注凝成形工艺的应用正处于一个研究的热潮中。
参考文献
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陶瓷刀具篇6
关键词：高温合金；合金钢；加工参数；陶瓷刀具；飞碟刀具
中图分类号：tG71文献标识码：a
引言
随着航天航空工业的迅猛发展，一个国家的航空航天技术是否发达已成为衡量一个国家科技水平、国防实力和综合实力的重要标志之一。作为转包企业，缩短零件的加工周期才能赢得更大的企业利润，因此，提高零件的加工质量和缩短零件的加工周期，势在必行。
高速切削是一种先进制造技术，是切削加工的发展方向，这种技术有其独特的优势，因而在航空、航天领域越来越多地被采用。高速切削的优点在于生产效率的提高，工件表面加工质量和加工精度较高。切削速度高、切削力小，更适合加工结构复杂的薄壁零件。
1高温合金类零件的高效铣加工
高温合金耐高温的特性，直接提高了加工难度，在加工时的重切削力和产生的高温作用下，使刀具产生碎片或变形，进而导致刀具的断裂。高温合金的铣削加工会产生大量的切削热，所以高温合金在铣削时尤其是高速铣削时要避免大的接触长度。
1.1陶瓷刀具特点
陶瓷刀片的特点为高硬度、高强度、高红硬性、高耐磨性及优良的化学稳定性和低摩擦系数等，其切削加工效率为普通硬质合金的6-10倍。在使用现代陶瓷刀片进行高速铣时，为提高刀具使用寿命和生产效率，合理选择加工参数和刀具的类型是至关重要的。
1.2高温合金机匣零件切削实例分析
某机匣零件为高温合金类（材料规范mSRR7070）薄壁机匣，壁厚在2.0-2.2mm之间，总高270.3mm，最大直径Φ797.9mm，最小直径604.70mm，结构强度差，极易变形，加工和检验非常困难。正由于零件整体刚性差，导致切削参数上不去，铣加工不敢使用切削力较大的大直径玉米铣刀。
通常进口的立铣刀铣削高温合金，线速度30-60mm/min，切削深度为0.1-0.3D（D为刀具直径）。结合高温合金的切削加工特点，我们大胆试验了陶瓷/机夹铣刀、普通机夹铣刀等大直径镶齿铣刀，来替代原来的Φ20，Φ16整体硬质合金铣刀，大大的提高了加工效率，降低了刀具成本。
1.2.1刀具参数选择
加工零件的环带部分，选用φ50R6.35陶瓷刀具，采用无后角的圆柱形刀片，可翻面，转位共6次；加工“岛屿”部分，需要频繁的抬刀和换刀，选择φ50R6.35陶瓷刀具，采用带后角的圆柱形刀片，不可翻转，转位3次；为了增加刀具刚性，选用强力夹头，干式铣削，强风吹屑。
1.2.2切削参数的选择
切深大于3mm加工时，产生热量过大，影响零件质量并且刀具磨损严重；陶瓷刀具低速切削时，容易引起工艺系统的振动，刀具发生崩刃，经过多次的实验加工，最终确定4刃陶瓷刀具的加工参数Vc=500m/min，fz=0.5mm/齿，ap=2.5mm。就Φ40R6.35的陶瓷铣刀来讲，铣削宽度d=37.4mm，铣削效率高达74800mm3/min。
1.2.3优化程序
优化各粗铣的参数和余量，尽可能的给精铣预留小余量，由原来的0.6-0.8mm，下降至0.2-0.3mm；优化刀具路径和边缘清根程序；采用顺铣方式加工，在加工内部形腔时，刀具进到拐角处时，增加圆角减速，避免切削力突然增大产生热量对材料性能的破坏。
2合金钢类零件的高效铣加工
合金钢类零件较高温合金类零件易加工，但是陶瓷刀具不能使用冷却液（陶瓷刀具耐热冲击性差），切削时产生的切削热可能会改变零件的热处理状态。所以采用飞碟刀具进行试加工。
2.1飞碟刀具特点
飞碟刀具是一种全新的刀具，对系统刚性和程序有严格的要求，不满足要求，就会频繁的打刀，严重影响加工效率和零件质量。所以，使用飞碟刀具时要配备压盖来吸振。飞碟刀具可以使切削合力作用于主轴方向，刀片加持于楔形刀槽内，加持稳固，保证刀具的稳定性。飞碟刀具的切削力小于陶瓷刀具，效率与之相比略低，对质量影响很小。
2.2合金钢机匣零件切削实例分析
某机匣零件为合金钢类零件（材料规范mSRR6542），由于外圆有一处大岛屿，导致余量特别大，粗铣去除的余量接近零件总重的50%。普通玉米铣刀铣削时间长，效率低。
2.2.1刀具选择
采用φ40R2.3和φ60R3.3两种刀具试验加工，飞碟铣刀进退刀时注意刀具侧面不可参与切削，切深小，层铣时需在程序中增加避让，避免侧刃打刀，加工中注意观察刀具磨损；选用的刀柄必须是允许条件下最短，最粗的，而且内冷是必须的，冷却液的压力也要够大。
2.2.2编程中的注意事项
刀具轴线要与零件加工表面法线有0.02-0.1夹角；编程时选用的刀具注意使用刀具手册上提供的理论模型，而不是实际模型。以Φ63飞碟铣刀为例，它的编程理论模型为Φ63R3.3；尽可能采用顺铣，在进刀位置的余量可以采用逆铣清根；切削轨迹间的接刀保证在一个接刀面内，不要被刀具形状误导。
2.2.3切削参数选择
飞碟刀具低切深，大进给，低线速度。经过试验，确定最终确定φ40飞碟铣刀铣外型，加工参数为Vc=50m/min，fz=0.8mm/齿，ap=0.6mm；φ60飞碟铣刀加工时，加工参数为Vc=60m/min，fz=1.2mm/齿，ap=1.1mm。就Φ60的飞碟铣刀来讲，铣削宽度d=46.4mm，铣削效率为71456mm3/min。
结语
这次是我们在机匣典型零件上对高速铣削新技术的首次尝试，不言而喻，其意义是非常重大的。它为工厂加工的一系列零件的高速铣削加工闯出一条新路，并积累了许多宝贵经验。对缩短产品研制周期，加工周期，提高产品质量，大有益处。解决了机匣生产中的“瓶颈”问题。
陶瓷刀具篇7
关键词：高速切削刀具；数控加工；发展趋势；应用前景
中图分类号：F40文献标识码：a
1高速切削技术和高速切削刀具
高速切削措施的思想是德国人首先提出的。它的工作原理是在普通状态下，切削的温度提升，切削的速度也会随着提升，当速度达到最高转速时，温度反而会渐渐的降低。高速切削技术和传统的切削技术相比，具有很多优点：①提升生产速度，减少费用，效率是传统技术的三到十倍。②不再是一个点承受重力，受力匀称，这样能够提升材质比较薄以及形状比较细长的配件，并且设施也能够长期使用不会发生损坏。③和传统技术相比，能够加工因为热量太高而形状发生改变的工件，因为在高速切削的过程中，百分之九十五的热量会被切削吸收。④震动小，频率稳固，适宜加工精密工件。
伴随着高速切削的思想被提出，这种技术对刀具的要求更严谨。刀具是高速切削技术中主要的工具，一定要确保刀具在以往刀具功能的基础上，更加能够承受热量，抵抗高温，具有优秀的物理性能并且稳固可靠。严格意义上来说，高速切削措施的前进是在具有超硬性能的刀具产生之后提出的。在机床设施中，当使用高速切削措施时，一定要确保刀具品质符合要求，要不然会对工作效率产生不良的影响，还会导致刀具受损，这对数控机床生产制造来讲是没有任何实际意义的。现在普遍是用的高速切削措施中的刀具原料主要有：pCD、CBV、ti（C，n）基金属陶瓷、陶瓷、涂层刀具、硬质合金刀具等。
2高速切削刀具的发展情况
2.1金刚石刀具材料
金刚石刀具分为两种：一种是纯天然的，另外一种是人造的。因纯天然的价格比较昂贵，切加工较麻烦，所以只在少数机械加工中使用。随着科技的发展，近年来将很多技术工艺与金刚石的开采技术融为一体。使天然的金刚石刀具在制作由复杂变得简单，同时因为其自身的独特优势，如硬度高，抗压抗热性能好，导热快，耐磨性好等，被广泛应用于高速切削的机床数控中。加工效率明显提高，精度也越来越标准，所以在要求高的切削技术中，金刚石发挥了很大作用。人造金刚石分为聚晶金刚石（pCD）、化学气相沉积金刚石（CVD）和高温人工合成的单晶金刚石。pCD和单晶金刚石是高效精密加工有色金属、陶瓷、玻璃、石墨等非金属材料最佳的刀具。
2.2立方氮化硼刀具材料
和金刚石相比，CBn是人工合成材料。它的生产加工技术和金刚石差不多，其硬度仅次于金刚石而远高于其他材料。一样拥有高硬度、高稳固性、高化学稳定性等特点。现在普遍适用于钢质材料的切割。这种材质要达到氧化程度要1360℃，能够和钢铁材质的原料相容，并且CBn材质的刀具是固结体的结构，拥有高耐磨的性能。生产这种刀具要在持续高温进行加热的方式下掺入催化剂转变来的，它的稳定性比金刚石好。在生产制造硬度原料的时候适合选择这种刀具。此刀具不光抗高温抗热抗磨，并且和铁相比，其惰性很大。随着技术进步，能够代替达不到高速切削刀具标准的黑色金属，或者能够在高难度加工的材料中普遍使用。它适合制作铁、高合金钢、高温合金或者表面具有喷料的工件等。在发达国家汽车生产加工行业中就普遍使用立方氮化硼刀具切割铸铁。立方氮化硼刀具已经成为发达国家汽车生产行业中各个生产流水线中普遍使用的刀具。
2.3陶瓷刀具
陶瓷刀具韧度不够、比钢刀翠，限制了其普遍使用，因为纳米氧化锆的出现，和陶瓷刀具结合，为陶瓷刀具的普及增加了动力。陶瓷刀具有高潜力的高速切削使用的工具，在加工制造业中有着美好远景，已经受到各国关注。
2.4涂层刀具
以往的凃层刀具通过了从简单到繁琐的加工技术过程。随着技术进步，涂层刀具得到普遍应用。在发展起来的硬质涂层刀具材料中，tin措施作为一种新技术得到了普遍使用。金属陶瓷的硬度比陶瓷原料的刀具差，但是比硬质合金的硬度强，水平方向的断裂强度比硬质合金小，但是比陶瓷原料的刀具好，其化学性能稳固，具有强耐氧化性，拥有比较低的粘结性能，以及比较高的刀刃强度。
3高速切削刀具的具体应用情况
硬质合金刀具具有硬度高、耐磨、强度和韧性较好，不过因为其耐热性一般，致使其在高速切削中收到了约束。所以在高速切削措施的运用中，要把硬质采用了超细晶粒的梯度硬质合金基体，配以氮碳化钛中温化学涂层和细晶柱状化学涂层，表面则采用消除表面应力的后处理工艺，能够提升硬质合金的使用能力，使其硬度以及耐磨性能更高，能够普遍的在硬切削中运用。实际上最佳的刀具原料不光能够耐磨、硬度高，还要拥有稳定的化学性能，良好的传热功能以及机械功能，这样才符合高速切削措施对刀具的需求。切削过程中，对稳定性要求较高的，就可以使用陶瓷刀具，更能够达到切削设施的工作要求。降低切削的困难，直接受影响的就是其效率以及失误率。不过由于陶瓷刀具拥有强抗断性，因此在续切工作中得到了普遍的运用。
结语
高速切削加工工艺的出现改变了以往传式的切削模式，在很大程度上提高了工作效率，因为切割的速度比较快，传导性能比较优越，大大缩短了工作时间。同时它可以根据不同的施工工艺采取不同切削方式。同时由于加工产生热量的70%～80%都集中在切屑上，而切屑的去除速度很快，传导到工件上的热量大大减少，提高了加工精度。高速切削加工是一种不增加设备数量而大幅度提高加工效率所必不可少的技术，优点主要在于：提高生产效率；提高加工精度和表面质量；降低切削阻力。高速切削措施的研发以及运用转变了人们在以往切削工作中的思想以及形式，在很大程度上提升了制作速度以及制作品质。而且高速切削措施运用到模具制作中，转变了以往模具制作的生产程序。高速切削措施中使用的刀具是这项措施的重点，伴随着措施的持续改善，会推动模具的加工迈向一个全新的发展模式。
参考文献
陶瓷刀具篇8
一、结构陶瓷同金属材料相比,陶瓷的最大优点是优异的高温机械性能、耐化学腐蚀、耐高温氧化、耐磨损、比重小(约为金属的1/3),因而在许多场合逐渐取代昂贵的超高合金钢或被应用到金属材料根本无法胜任的场合,如发动机气缸套、轴瓦、密封圈、陶瓷切削刀具等。结构陶瓷可分为三大类:氧化物陶瓷、非氧化物陶瓷和玻璃陶瓷。
1、氧化物陶瓷主要包括氧化铝、氧化锆、莫来石和钛酸铝。氧化物陶瓷最突出优点是不存在氧化问题,原料价格低廉,生产工艺简单。氧化铝和氧化锆具有优异的室温机械性能,高硬度和耐化学腐蚀性,主要缺点是在1000℃以上高温蠕变速率高,机械性能显著降低。氧化铝和氧化锆主要应用于陶瓷切削刀具、陶瓷磨料球、高温炉管、密封圈和玻璃熔化池内衬等。莫来石室温强度属中等水平,但它在1400℃仍能保持这一强度水平,并且高温蠕变速率极低,因此被认为是陶瓷发动机的主要候选材料之一。上述三种氧化物也可制成泡沫或纤维状用于高温保温材料。钛酸铝陶瓷体内存在广泛的微裂纹,因而具有极低的热膨胀系数和热传导率。它的主要缺点是强度低,无法单独作为受力元件,所以一般用它加工内衬用作保温、耐热冲击元件,并已在陶瓷发动机上得到应用。
2、非氧化物陶瓷主要包括碳化硅、氮化硅和赛龙(SiaLon)。同氧化物陶瓷不同,非氧化物陶瓷原子间主要是以共价键结合在一起,因而具有较高的硬度、模量、蠕变抗力,并且能把这些性能的大部分保持到高温,这是氧化物陶瓷无法比拟的。但它们的烧结非常困难,必须在极高温度(1500～2500℃)并有烧结助剂存在的情况下才能获得较高密度的产品,有时必须借助热压烧结法才能达到希望的密度(>95%),所以非氧化物陶瓷的生产成本一般比氧化物陶瓷高。这些含硅的非氧化物陶瓷还具有极佳的高温耐蚀性和抗氧化性,因此一直是陶瓷发动机的最重要材料,目前已经取代了许多超高合金钢部件。现有最佳超高合金钢的使用温度低于1100℃,而发动机燃料燃烧的温度在1300℃以上,因而普遍采用高压水强制制冷。待非氧化物陶瓷代替超高合金钢后,燃烧温度可提高到1400℃以上,并且不需要水冷系统,这在能源利用和环保方面具有重要的战略意义。非氧化物陶瓷也广泛应用于陶瓷切削刀具。同氧化物陶瓷相比,其成本较高,但高温韧性、强度、硬度、蠕变抗力优异得多,并且刀具寿命长、允许切削速度高,因而在刀具市场占有日益重要地位。它的应用领域还包括轻质无陶瓷轴承、密封件、窑具和磨球等。
3、玻璃陶瓷玻璃和陶瓷的主要区别在于结晶度,玻璃是非晶态而陶瓷是多晶材料。玻璃在远低于熔点以前存在明显的软化,而陶瓷的软化温度同熔点很接近,因而陶瓷的机械性能和使用温度要比玻璃高得多。玻璃的突出优点是可在玻璃软化温度和熔点之间进行各种成型,工艺简单而且成本低。玻璃陶瓷兼具玻璃的工艺性能和陶瓷的机械性能,它利用玻璃成型技术制造产品,然后高温结晶化处理获得陶瓷。工业玻璃陶瓷体系有镁-铝-硅酸盐、锂-镁-铝-硅酸盐和钙-镁-铝-硅酸盐系列,它们常被用来制造耐高温和热冲击产品,如炊具。此外它们作为建筑装饰材料正得到越来越广泛的应用,如地板、装饰玻璃。
二、陶瓷基复合材料复合材料是为了达到某些性能指标将两种或两种以上不同材料混合在一起制成的多相材料,它具有其中任何一相所不具备的综合性能。陶瓷材料的最大缺点是韧性低,使用时会产生不可预测的突然性断裂,陶瓷基复合材料主要是为了改善陶瓷韧性。基于提高韧性的陶瓷基复合材料主要有两类:氧化锆相变增韧和陶瓷纤维强化复合材料。氧化锆相变增韧复合材料是把部分稳定的氧化锆粉末同其他陶瓷粉末(如氧化铝、氮化硅或莫来石)混合后制成的高韧性材料,其断裂韧性可以达到10mpam1/2以上,而一般陶瓷的韧性仅有3mpam1/2左右。这类材料在陶瓷切削刀具方面得到了非常广泛的应用。纤维强化被认为是提高陶瓷韧性最有效和最有前途的方法。纤维强度一般比基体高得多,所以它对基体具有强化作用;同时纤维具有显著阻碍裂纹扩展的能力,从而提高材料的韧性。目前韧性最高的陶瓷就是纤维强化的复合材料,例如碳化硅长纤维强化的碳化硅基复合材料韧性高达30mpam1/2以上,比烧结碳化硅的韧性提高十倍。但因为这类材料价格昂贵,目前仅在军械和航空航天领域得到应用。另一引人注目的增强材料是陶瓷晶须。晶须是尺寸非常小但近乎完美的纤维状单晶体,其强度和模量接近材料的理论值,极适用于陶瓷的强化。目前这类材料在陶瓷切削刀具方面已经得到广泛应用,主要体系有碳化硅晶须-氧化铝-氧化锆、碳化硅晶须-氧化铝和碳化硅晶须-氮化硅。
三、功能陶瓷功能陶瓷是具有光、电、热或磁特性的陶瓷,已经具有极高的产业化程度。下面根据性能对几类主要的功能陶瓷作一简介。
1、导电性能陶瓷材料具有非常广泛的导电区间,从绝缘体到半导体、超导体。大多数陶瓷具有优异的电绝缘性,因而被广泛用于电绝缘体。半导体分为电子型和离子型半导体。以晶体管集成电路为代表的是电子型半导体。离子型半导体仅对某些特殊的带电离子具有传导作用,最具有代表性的是稳定氧化锆和β-氧化铝。稳定氧化锆仅对氧离子具有传导作用,主要产品有氧传感器(主要用来测定发动机的燃烧效率或钢水中氧浓度)、氧泵(从空气中获得纯氧)和燃料电池。β-氧化铝仅对钠离子具有传导作用,主要用来制造钠-硫电池,其特点是高效率、对环境无危害和可以反复充电。陶瓷超导体是近10年才发展起来的,它的临界超导转化温度在所有类超导体中最高,已经达到液氮温度以上。典型的陶瓷超导体为钇-钡-铜-氧系列材料,已经在计算机、精密仪器领域得到广泛应用。
2、介电性能大多数陶瓷具有优异的介电性能,表现在其较高的介电常数和低介电损耗。介电陶瓷的主要应用之一是陶瓷电容器。现代电容器介电陶瓷主要是以钛酸钡为基体的材料。当钡或钛离子被其他金属原子置换后,会得到具有不同介电性能的电介质。钛酸钡基电介质的介电常数高达10000以上,而过去使用的云母小于10,所以用钛酸钡制成的电容器具有体积小、电储存能力高等特点。钛酸钡基电介质还具有优异的正电效应。当温度低于某一临界值时呈半导体导电状态,但当温度超过这一临界值时,电阻率突然增加到103～104倍成为绝缘体。利用这一效应的产品有电路限流元件和恒温电阻加热元件。许多陶瓷,如锆钛酸铅,具有显著压电效应。当在陶瓷上施加外力时,会产生一个相应的电信号,反之亦然,从而实现机械能和电能的相互转换。压电陶瓷用途极其广泛,产品有压力传感元件、超声波发生器等。
陶瓷刀具篇9
摘要：紫砂挂盘在我国陶艺百花园中以其自然质朴、浑厚、粗犷的艺术魅力而受到人们的青睐，我们要继承和发展古人和前辈高超的紫砂陶刻挂盘技艺，充分利用陶刻的各种用刀技法和紫砂丰富的泥色相映衬，使其达到较高的艺术境界。
关键词：紫砂挂盘；装饰；感悟
1前言
陶瓷是人类劳动中所产生的“火”的艺术，正如恩格斯所说，陶器的制造都是由于在编制或木制的容器上涂上粘土使之能够耐火而产生的，人们发现粘土成形不需要内部的填充物，也可以达到目的。当人们在烧毁编织物时，便发现雏形的原始陶器上留下了编织纹样，于是原始不加修饰的“蓝纹”产生了。人们在劳动中认识了客观事物，逐渐产生了审美观念，也给我们留下了原始生活的缩影和一些原始生活的历史资料。这就充分说明“图案形象”是人们在劳动中对客观事物逐步获得审美观念而产生的，从原始意象雏形的产生、发展到现代多种流派的陶瓷装饰领域，始终脱离不了生活，也和生活息息相关。千姿百态的陶瓷装饰形象便是五彩缤纷生活的折射和轨迹。
2紫砂陶刻挂盘的装饰
紫砂挂盘在我国陶艺百花园中以其自然质朴、浑厚、粗犷的艺术魅力而受到人们的青睐，挂盘的形式分类很多，就陶瓷而言可分为瓷质和釉质两种，其表现手法也是多种多样的，有彩绘、贴花、刻瓷、刻陶、浮雕等等。而紫砂挂盘和其他材质，再以不同的方法和表现形式一气呵成，由于紫砂泥质的细而不腻、泽而不耀、含而不露、古朴典雅，表达的艺术语言丰富，是制作各类陶艺品的最佳材质。紫砂挂盘就是利用富于变幻的紫砂泥色，再以各种刀法来表达多种艺术形象的。运用点、线、面的处理，深与浅的刀法，刚柔相向、虚实互辅，以达到淋漓尽致的艺术效果。盘子一直是作为餐具使用的，至于将挂盘作为陈设品玩赏，明清时期最盛行，当时作为上层大夫或宫廷用的陈设摆件都为瓷盘，紫砂挂盘由于其材质浑朴，独具典雅庄重和装饰效果，多种泥色都属比较沉着内涵的，故有紫而不姹、红而不嫣、黄而不娇、绿而不嫩、黑而不墨、灰而不暗的高雅色调，因而挂盘是一种高档的陈设品。其主要有以下几种表现形式和风格：表现纤细秀气的用刀，类似装饰画手法效果的各种题材；表现粗犷，手法犹如剪纸、木刻形式那样对比明快的调子；也可采用中国画的传统技法表现，可以吸收秦汉瓦当、砖刻、石刻等摩古形式；也可采用顿挫、舒展的用刀表现中国书法，使人们更能领略到墨味和刀味的完美统一，布白和章法的恰到好处。在紫砂陶刻挂盘的创作过程中，首先要考虑的环节就是你所构思的内容如何和完美的艺术形式相融合。作为紫砂挂盘，首先必须考虑的是如何发挥紫砂泥的材质，充分发挥古朴、庄重、典雅、多样的色泥，各种陶瓷都依附着民族传统的表现形式，形成自己所独具的特点。如景德镇的青花、湖南的釉下彩、唐山的喷彩等等都依附色素、彩绘、釉色来体现表达的形式美。紫砂陶刻挂盘装饰中主要表现手法是突出“刀”刻的作用。对于如何发挥刻刀的作为，前人早已摸索出一条正确的路，如西安碑林不同时期的碑刻和不同风格的刀刻、明清的壶刻等等，他们之所以有如此成就，也是在石刻、碑刻的基础上利用犀利的刻刀，使文人书画、金石碑刻和壶体真正融为一体，达到了紫砂艺术新的境界。
3感悟
陶瓷刀具篇10
关键词：陶瓷产品工艺民族化
陶瓷是我们所熟知的材料，我们通常所了解的多为艺术陶瓷，它主要体现在美学意义及欣赏价值上。陶瓷的制作生产一直是由艺术家、艺人和专业工匠等为主进行设计，以手工化生产为特点。随着科学技术水平的提高，人们消费需求内容也呈多元化趋势发展，陶瓷这种被我国人民视为国粹的材料被赋予了更为宽广的设计语言，陶瓷的设计制作已不仅仅是体现在对传统陶瓷技艺上的复制与模仿，而且对其所体现出来的功能价值、应用价值及美学价值有着更为深刻的期待与要求，这既是对传统精神的继承又是在与时俱进的时代意义上的扩展。因此，陶瓷产品这种符合目的的，实用的并具有美感的产品系统设计，越来越为设计师、工程师所重视，在不断的开发与研究中以新的理念诠释着它的重要意义。
一、陶瓷产品在造型上所体现的视觉语言
陶瓷产品有其自身独特有的艺术特点，体现在造型上具有以下两个方面的表现形式，这两种形式具有同一性和关联性。他们包括，第一，陶瓷产品的造型设计是在满足人们内在物质生活需求基础上所进行的功能性、实用性设计，具有现实的意义；第二，陶瓷产品要注重对其形式美感的追求，在满足人们物质生活的基础上同时满足人们精神上、审美上的需求，具有内在的含义。这两种表现形式是在结合功能作用、工艺材料、工艺技术和艺术处理的基础上相互作用的结果。
因此，无论这种陶瓷产品是日用工具还是陈设器具，它都不是单纯的人为产品，而是在进行良好的造型表现的基础上对其精神内涵的所传达出来的外在表现。它不但具有实用价值的因素还有形式美法则所体现的美学特征，这种特征主要包括和谐、平衡、韵律、力度、风格等几个方面。这些美学特征融会贯通、相辅相成的体现在陶瓷产品中，任何一个都不可能完全孤立的存在。基于这样的特点，设计者在对陶瓷产品进行设计时，就不但要充分的理解它的物理特征、化学特性还要对它的形式美法则作为提升它精神高度的重要标杆，实现其美学意义。
二、陶瓷产品的加工工艺方法概述
陶瓷产品的设计与生产是一个复杂而又完善的体系，它的构思、设计、制作、生产都区别于传统手工业生产的陶瓷制作。陶瓷产品是用泥类，经粉碎后和水混合成的可塑性很好的泥团，用这种泥团做成的器形，再放入窑中烧制后的产品称为陶瓷。在开发新产品的过程中选择陶瓷的成型方法是确定生产工艺路线中非常关键的一步。其中最根本的是对陶瓷产品的产量、品质要求、材料性能以及经济效益等因素的综合考虑。一般情况下，结构简单的陶瓷产品可以采用的工艺成型方法为滚压法和旋压法。大件的或薄壁的陶瓷产品可采用注浆法，如果产品尺寸规格要求高就用压制法，产品尺寸规格要求不高时，用注浆法或手工刻塑成型就可以了，这种成型方法易于操作、条件好、便于前后程序的连动化。一般在陶瓷产品的制作过程中最为常用的加工成型主要以注浆法为主。注浆法的基本过程大致分为三个阶段，首先，从泥浆注入石膏模直至形成薄泥层，这是第一阶段。接下来，在形成薄泥层后，泥层渐厚形成注件，这是第二阶段。最后雏培形成后至脱模为收尾阶段。这种方法对产品设计成型的使用度较高，是陶瓷产品制作过程中常用的一种方法。
三、陶瓷在未来的发展方向与应用价值
陶瓷材料具有原料丰富，色泽亮丽，成形方便，耐酸耐碱且容易洗涤的特点，他不但清洁卫生，还会经久不变。所以，基于以上特征陶瓷产品在功能上主要以日用陶瓷（茶具，餐具等）设计；卫生洁具设计；建筑陶瓷设计；艺术瓷设计（陈设器具等）为主。但是随着时代的发展陶瓷功能也得到进一步的扩大，例如：瑞士雷达表已选用超前的材料――精细陶瓷，其抗断力和拉伸力极高且具有完满无瑕的外表和舒服亲肤的特质。碳玻璃陶瓷在制作高温化学反应堆、用于异常条件下的气体动力、轴承、有色金属铸罐的零件方面是不可替代的。还有如日本生产制造的陶瓷刀，用陶瓷菜刀切食物不会留下讨厌的铁腥味和铁锈，特别适宜于切生吃的食物和熟食；陶瓷剪刀由于不带磁性，特别适宜于剪接录音磁带和录像磁带，它的品质大大优于钢制剪刀，不生锈，十分锋利，被人们称赞为永不卷刃。除此之外，陶瓷还应用于太阳能电池、电容器、集成电路、催化剂载体、碳纤维和人体骨骼等方面对机械、能源、电子、信息、汽车、太空活动等领域做出巨大的贡献。经过研究，先进的高科技陶瓷，不易磨损，轻巧耐磨，抗酸抗碱，并能忍受高温。陶瓷这种材料被时代赋予更多和含义，应用的范围日益广泛，同时也创造着更大的价值。
另外，陶瓷产品的创新设计也应有更加深刻的理解，这种创新设计主要包括两个方面的内容：一是艺术设计上的创新，另一个则是制作工艺上的创新，即运用现有的制作工艺创作出有新意的产品。虽然陶瓷制品的用途不同，生产工艺不同，设计特点和装饰手法也有差异，但任何陶瓷产品都需要艺术设计的表现。然而陶瓷行业的模仿与跟风的现象却是影响创新设计的重要原因，这一原因同时造成了大量的产品同质化。为了解决这样的问题，要求设计者在陶瓷设计在中体现“中国风”，将设计民族化、地域化，这一点十分重要了，如素来以温柔婉约为特质的青花瓷，如今被设计师们用来创作极具力量感的设计作品，中的手枪让作品不再带有那么冷冰冰的恐惧，且更具有趣味性。民族的才是世界的，中国陶瓷文明源远流长，陶瓷文化底蕴深厚，只要我们的企业愿意在挖掘民族特色上下功夫，我们的国际化，我们的国际竞争，将不仅仅只是融入国际大潮中，更会在国际上市场上占据一席之地，甚至引导国际潮流。这将是我国陶瓷产品设计、陶瓷产业的奋斗目标。
总结：
陶瓷是科学和艺术的综合产物，既受到科学的制约，又要具有一定的艺术形式，即达到科学与艺术的统一。又由于它是物质产品，具有使用价值和经济价值，能给人以物质和精神的享受，因此创作陶瓷产品必须与实践相结合，方能为人类的物质生活和文化生活服务。我们在深入了解陶瓷加工工艺、艺术特点的基础上要创造出属于中国自己的现代陶瓷产品，让陶瓷产业在我国再续辉煌！
参考文献：
[1]王玉林，苏全忠，曲远方，《产品造型设计材料与工艺》天津大学出版社