陶瓷研究方法和技巧论文

探究水处理陶瓷膜制备与应用技术研究进展论文

膜技术被认为是21 世纪最优前景的水处理技术之一，膜材料技术、膜分离技术在近十几年得到很大发展，在水处理领域得到了广泛应用。水处理陶瓷膜的过滤、分离性能与膜孔径大小及其分布、孔隙率、表面形貌等有密切关系。陶瓷膜的活性分离层是颗粒以任意堆积方式形成的，孔隙率通常为30 ～ 35%，且曲折因子调控较为困难，陶瓷膜的水处理效能受到局限。研究陶瓷膜制备、修饰、工艺优化新技术以提高其过滤、分离、抗污染效能是水处理陶瓷膜领域的研究重点。

1. 水处理陶瓷膜制备技术

致孔剂制备技术

致孔剂是提高水处理陶瓷孔隙率简单又经济的方法，致孔剂可分为无机物和有机物两类。无机致孔剂有碳酸铵、碳酸氢铵和氯化铵等高温易分解的盐类或无机碳如石墨、煤粉等;有机致孔剂主要包括天然纤维、高分子聚合物，如锯末、淀粉、聚苯乙烯(PS)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)等。Yang 等 以Al2O3 为膜基体，以膨润土为烧结助剂，以玉米淀粉作为造孔剂通过挤出、交联、干燥、烧结等过程制备陶瓷膜。研究发现随着淀粉含量的增加，Al2O3 支撑体的最大孔径和平均孔径均有所增大，陶瓷膜的孔隙率可有24% 提高至38%。

模板剂制备技术

模板剂可有效控制所合成材料的形貌、结构和大小，并制备出孔结构有序、孔径均一、孔隙率大的微孔、介孔和大孔材料。模板剂法具有丰富的选材和灵活的调节手段，采用模板剂法制备水处理陶瓷膜极具前景。Xia 等 以有机聚苯乙烯微球为模板剂，采用UV 聚合的方法制备出孔径为100nm 的三维有序聚氨酯大孔材料。Sadakane 等 以PMMA 为模板剂制备出具有三维有序大孔的金属氧化物材料，其孔隙率范围为66 ～ 81%。表面活性剂在溶液中可以形成胶束、微乳、液晶、囊泡等自组装体，也常被用作自组装技术中的有机物模板剂。利用表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵为模板剂可制备出有序的介孔分子筛MCM41，具有多种对称性能的孔道，孔径在2 ～ 50nm 的.范围内。Choi 等以Tween80 为模板剂制备了具有梯度孔径结构的TiO2-Al2O3 陶瓷膜，陶瓷膜的渗透性能大大提高。

纤维层积制备技术

陶瓷纤维材料在成膜过程中可以迅速在支撑体表面沉积搭桥，明显减少了膜层的内渗，并且容易得到较高的孔隙率和比表面积，对膜材料渗透性能的提高具有显著作用。Ke 等 以TiO2 纤维为原料，通过旋涂法制备出平均孔径在50nm 的陶瓷纤维膜，对球形粒子截留率超过95%，膜通量在900Lm-2h-1 以上。

溶胶- 凝胶制备技术

溶胶- 凝胶技术主要是通过调整材料尺寸控制陶瓷膜分离层的分离精度。溶胶- 凝胶法可形成纳米级别的溶胶，得到的陶瓷膜层孔径小、孔径分布窄，适用于高渗透选择性的超滤膜和纳滤膜的制备。Tsuru 等 利用聚合溶胶路线制备出平均孔径 ～ 的TiO2 纳滤膜，对PEG 的截留分子量为500 ～ 000Da，对Mg2+ 的截留率为88%。

2. 水处理陶瓷膜修饰技术

化学气相沉积修饰技术

采用化学气相沉积法(CVD)在陶瓷膜表面沉积硅氧化物或金属氧化物来改善陶瓷膜孔结构以及过滤性能，是一项非常有效的手段。Lin 等 采用CVD 技术对平均孔径为4nm 的Al2O3 陶瓷膜进行修饰，制备出孔径范围为 ～ 的SiO2 陶瓷膜。CVD 的方法一般需要在高温、真空的环境中进行，并且要求前驱物具有一定的挥发性。

原子层沉积修饰技术

原子层沉积技术(ALD)可将物质以单原子膜形式层层沉积在陶瓷膜表面，从而构建陶瓷膜表面微纳结构。Li 等 在平均孔径50nm 的陶瓷膜表面上通过原子层沉积氧化铝层，通过控制原子层沉积次数来调控膜的平均孔径，改性后陶瓷膜对BSA的截留率由 升至。

表面接枝修饰技术

表面接枝技术常被用来调控膜材料的表面性质，接枝过程将改变膜的孔结构，达到减小孔径的目的。陶瓷膜表面一般会吸附水形成大量羟基，通过接枝有机硅烷的方法在介孔膜表面可以修饰一层有机分子层。通过调控接枝分子的链长与官能团等特性可以实现调控孔径大小的目的，且能获得特殊的表面性质。Singh 等 发现接枝硅烷偶联剂可以使多孔陶瓷膜孔径进一步变小。Cohen 等 将亲水性PVP 接枝在陶瓷超滤膜表面上，改性后的膜孔径减小，截留性能提高，抗污染性能得以改善，可用于油水分离。

3. 水处理陶瓷膜制备与修饰工艺优化

陶瓷膜材料、添加剂选取

水处理陶瓷膜的制备主要集中于原材料及烧结工艺，通过添加烧结助剂以降低烧结温度、采用低成本易烧结原料以降低原料成本，以及利用先进的烧结工艺以达到低成本控制是陶瓷膜的研究重点。陶瓷膜制备过程中常在基膜材料中加入一些液相型或者固相型烧结助剂。高岭土、钾长石等天然硅酸盐黏土矿物在较低温度下便能熔融形成液相，在颗粒间毛细管力的作用下润湿并包裹膜材料基体颗粒，并将颗粒黏结起来，辅以多孔陶瓷膜良好的机械强度。氧化钛、氧化锆等金属氧化物能与陶瓷膜基体形成多元氧化物固熔物而使烧结温度下降，有利于陶瓷膜制备。

陶瓷膜烧制过程优化

多孔陶瓷膜必须经过多次烧结，存在烧结工艺周期长、能耗高的问题。除采用烧结助剂或采用易烧结材料以降低烧结温度外，减少烧结时间或缩短制备周期也能达到降低烧结工艺成本的目的。在减少烧结时间方面，微波烧结技术是一种非接触技术，热通过电磁波的形式传递，可直达材料内部，最大限度地减少了烧结的不均匀性，可在缩短烧结时间的同时，降低烧结温度。微波技术大多用于制备几近致密的陶瓷复合物，同时由于其可改善材料组织、提高材料性能，亦可用于多孔陶瓷复合物的制备。在缩短烧结周期方面，一些研究者借鉴低温共烧陶瓷技术在多层结构陶瓷元器件封装领域的成功应用，提出采用共烧结技术来减少烧结次数，从而降低烧结成本。

4. 结论

水处理陶瓷膜制备技术以提高陶瓷膜整体性能为目的，通过调控陶瓷膜微结构可实现陶瓷膜制备技术的突破。目前，致孔剂制备技术、模板剂制备技术、纤维层积制备技术、溶胶- 凝胶技术、固态粒子烧结技术等陶瓷膜制备技术已日益得到关注。水处理陶瓷膜制备技术研究将引领和推动陶瓷膜技术及产业的发展，缓解水厂升级改造、提升水质品质的瓶颈压力。

概说 中国陶瓷，历史悠久，品种繁多，它是我国历代文化的结晶。喜爱古陶瓷艺术品的人不少，但是懂得鉴定的人却为数不多。因为，古陶瓷鉴定是一门综合的技术，要掌握它，需要下一番功夫。例如，要鉴定一件陶瓷古董的真假，首先要对中国几千年各地陶瓷的生产有所了解，才能从胎质、釉色、造型、纹饰、款识甚至重量等方面入手，作出准确的判断。对初学者来说，如能潜心钻研，循序渐进，掌握一些古陶瓷的鉴别方法是完全可以做得到的。观胎辨釉 根据各期陶瓷胎质、釉色的特点来判断 一般来说，从胎质、釉色可以看出其年代和窑口。例如，距今4000年前的商周时代的青釉瓷器，又称原始青瓷，是青瓷的低级阶段，其胎为灰白色和灰褐色，胎质坚硬，瓷化程度较高；其釉色青，釉层较薄，厚薄不均。这是因为当时采用沥釉方法进行施釉的缘故。又如，五代时的釉色为天青色。据传说，五代后周柴世宗指雨过天晴的天空，对向他请示御用瓷釉色的官员说：“雨过天青云破处，这般颜色作将来。”所以，五代的瓷釉便被钦定为天青色。这种釉釉色莹润，施釉较薄，青中闪着淡淡的蓝色。明代永乐、宣德、清代康熙的江西瓷器的胎釉各具特色。永乐时期白釉最负盛名，釉质肥厚，润如堆脂，纯白似玉，釉面光净晶莹；胎色纯白，胎质细腻，并且有厚薄不均现象。如在强光下透视可以看到胎釉呈一种粉红、肉红或虾红色的倾向。这一特征，是其它瓷器中所没有的。明代宣德年间，与明永乐年间时间虽近，但瓷胎釉色却迥然不同。同一器皿，永乐胎厚，宣德胎薄。宣德时大件琢器底部多无釉，露胎处常有红色点，俗称“火石红斑”，还有铁锈斑点。清康熙、雍正时的仿宣德瓷器则无此特征。清代康熙时瓷器的胎釉，胎色细白，胎质纯净，细腻坚硬，与各朝代的同一器皿相比，它的胎体最重。此外，这一时期的同一件器，往往施两种白釉，器内、口缘、器外底施粉白釉，其釉较稀薄，往往见有小缩釉现象；底部还现有坯胎中旋纹痕迹。器身施亮青釉，其釉莹润光亮，胎釉结合极坚密。一件器皿施两种釉，是清代康熙年间生产的瓷器的最大特点。掌握好各朝陶瓷瓷胎、色釉的主要特点，是我们鉴别古陶瓷的年代和窑口的可靠的依据。 观察造型 从各朝代陶瓷的造型去判断 陶瓷鉴定，造型是一个重要依据。它有明显的时代性，直接反映出不同社会时期人们的审美观。饭碗是我们日常生活中不可缺少的器皿，一般人对它也许注意不多。其实，它的造型也是不断地随着社会发展而变化的。唐代的饭碗，一般是深腹，直口，实平足，胎厚，体重。明代的碗，口外撇，腹深而丰满，圈足较高，给人以古拙稳重之感。入清以后，特别是康熙时期，碗口外撇，但弧度没有明代大，腹深但显得瘦小，圈足开始变矮。到雍正以后，其圈足最下处，一改明代的平齐而向圆形（俗称“泥鳅背”）演变。又如，我们常见的口小、肩丰、圈足的梅瓶，它也随着不同时代而变化。宋代的梅瓶造型是小撇口，短颈，肩特别丰，身体修长，圈足，给人以古朴秀美之感。到元代，则改宋代时的小撇口为板唇口，短颈加高，从直统式小颈改为喇叭状，下身加粗，体形变大。到了明代早期，其口又改为卷唇口，肩丰而斜，下身略胖，改变了宋代的秀长身形，向平稳实用发展，这是梅瓶造型最美的时期。发展到清代雍正时的梅瓶，它以明代早期为式样，但其口往往略高于明代，和颈相接处象欠一定弧度似的，没有明代早期那么好看。这时期的梅瓶，虽然丰肩，但肩的上部不是忽平就是下斜，下身又有所加粗，造型呆板，失去线条美。到清代后期，其造型更加呆板，更加粗糙，艺术欣赏价值也就更差了。笔筒是文房四宝之一。顺治年间的笔筒体形高，平底无釉，胎厚体重。到康熙年间，体形略为降低，这时笔筒胎壁适中，底中央有一小圈下凹，涂白釉，凹圈外平坦，向外施一圈白釉，向内边的一圈则无釉。这种底形看上去似一玉壁型，所以，人们称之为：“壁足“。但到了雍正、乾隆以后笔筒变得胎体略宽，胎壁也略薄，其底也由“平底”、“壁足”改为“圈足”。不同的造型，打着鲜明的时代的印记。因此，认识、熟记各个时代器物的造型，是非常重要的，例如，拿起一把“鸡头壶”，我们应该知道这种壶是三国、两晋、南北朝的产物。说起“宫式碗”，则应该知道是明正德年间产品的一种造型。如果是“观音尊”、“棒槌瓶”、“花觚”、 “太白缸”、“柳叶瓶”等等，这些都应是清代康熙时期生产的器物。所以说，型制对古陶瓷鉴定是非常重要的 .辨别款识 从历代陶瓷的款识来判别 款识也叫年款，是在一件瓷器的器皿底中央、器皿心里，身的中部或口缘等部位，书写上某某皇帝的年号，如“大明成化年制”等字样，以表示年记。这种年款，有一部分是专为宫廷烧制的，叫“官窑”款；有一部分是民间烧制的，叫“民窑”款。除了记年款，还有殿名款（如体和殿）、堂名款（如中和堂，这是康熙皇帝在圆明园居住过的殿堂）、齐名款、轩名款、赞誉款、吉祥款、陶工款、供养款、干支款（如康熙辛亥中和堂制）、花样款（如白兔、双鱼、折枝花朵等），等等。这些都称为款识，是表示某个朝代生产的器物。款识的识别，是古陶瓷鉴定中较为重要的一个环节。已知陶瓷上最早的款识，应数新石器时代晚期的陶器。商、周青铜器上铭纹和徽号已经盛行，但在陶器上有官方款的，可以肯定是在陕西咸阳出土的一件秦代陶器上的“王”字。前些时候，广州中山五路发掘一处秦汉遗址，曾发现有带“官”字的陶片；在三元里一个西汉初年墓中，也发现有“居室”款。瓷器的款记一般都以官方有关。五代至北宋初，北方白瓷中常有“官”、“新官”的刻款；在宋代的瓷器中，也见有“大观”、“政和”等带国号的款；在元代，景德镇的瓷器中常有“枢府”、“太禧”款识的。这些都是和官方用瓷有关的记年款。明代开国至清代末，有500多年，换了27个皇帝。这个时期的瓷器，普遍书写皇帝的年号。对于这些年号，我们在鉴定时，可以从中找出其规律性和特殊性。明清的款识最多，但伪款也特别多。所以，在鉴定时要多作比较，要注意每个朝代的字体、风格、每一笔划的特征，这样，才能准确的判断出真伪。明清的记年款有一定的规律性。绝大部分的记年款，都写上国号和皇帝的年号。如“大明宣德年制”、“大清康熙年制”等，仅有“隆庆”一朝写“年造”而不写“年制”。明代最早写款从永乐开始，但它的款识也仅写“永乐年制”四字篆书。“大明永乐年制”、“永乐年制”从未有楷书款，若有则是假款。从明宣德至清康熙的年号款，都是六字楷书款。但雍正一朝楷、篆书款同时使用，有六字款、四字款（即“大清雍正年制”、“雍正年制”）。乾隆时款识，篆书盛行，楷书渐少。嘉庆、道光两朝以篆书款为主。但由咸丰至宣统三年，这四朝又恢复了楷书写款，篆书款已不使用了。这是明清款识的规律性。例如，同治时的写款应是楷书，而我们鉴定时发现一件同治瓷器的写款是篆书，那就应该对这件作品的真伪多打几个问号了。鉴定古陶瓷，除了注意它的各朝写款的规律、风格和特征外，还要注意各朝写款的颜色。不同朝代使用的颜料不同，其呈色也就不一样。以青花料为例，明代至清代初期的青花款，在放大镜下可见其色下沉，周围有细小的均匀的小气泡，清代后期的仿制品则没有这种特征。上述这些是大家鉴定瓷器必须注意的。

北宋官窑瓷之我见（中国文物鉴赏论文）2009-04-27 00:36提要：中国地大物博，拥有着灿烂文明的五千年历史，出土的文物数不胜数。其中北宋官窑瓷器款识多达数种，因为专门为宫廷用瓷而制造的，所以产量很少，因而流传至今的瓷款也极少。关键词：北宋 官窑 五大名窑 特点 造型 釉色 烧制 支钉一．揭秘北宋官窑中国陶瓷的发展源远流长，瓷都景德镇更是名扬中外，到了宋代，瓷器的发展到达了黄金鼎盛时期，其中五大名瓷汝、官、哥、钧、定更是争奇斗艳，各领风骚，其中由官窑烧造的贡御瓷器更是工艺先进，制作精良，达到了登峰造极的境界。在北宋，瓷器可分为官窑和民窑。首先简单说下民窑，当时生产者看重的是实用、使用价值，生产者考虑了成本，所以工料就不是很讲究。但官窑却不同，官窑是为宫廷而制作的，制作时不计成本，精益求精，窑址的地和生产技术也是严格保密，工艺精美绝伦，因而流传下来的瓷器很多都是稀世珍品。很多人就产生疑问，北宋制作的官窑的地方在哪？是景德镇吗？随着时代的变迁，当时的京师即汴京（今开封），因宋代汴京遗址已沉入地底，至今日为止，尚未发掘出北宋官窑遗址，对于北宋官窑遗址缺乏考古发掘地资料和充足的文献资料的支撑，因此，时至今日，关于北宋官窑遗址在何处，仍有不同说法，一般有三种说法：一说北宋官窑即为汝窑；二说否认北宋官窑的存在；三说为北宋官窑即为汴京官窑，它与南宋时的修内司官窑先后存在①。至今官窑到底在何处是一个谜团，等待后人的探索与发现。二．北宋官窑瓷款的特点②1.造型别致制作精巧以这张图为例子进行简单分析，可以看出，此制品的上下两端都好似喇叭一样，上端略微比下端要大些，中间鼓出且上面有等距离排列的四根齿状的棱角，中间鼓出的地方下面有条凹槽，底部随着四根棱角的地方有淡淡不明显的三角形突起。这样的造型对于瓷器的制作是一种挑战，像一般的瓷器，我们常见常见的都是类似与家中装饰的花瓶一样，造型上很单一，而北宋官窑瓷器就造型精致，气度不凡，给人眼前一亮，别致新颖的感觉。2.釉色美丽烧制精湛上图是北宋徽宗朝的官窑汝窑制作的天青无纹椭圆水仙壶，釉色是淡淡的情色，像一面镜子一样，晶莹光亮，无论你从哪个角度看过去，都光泽闪亮。此青色釉彩是天青釉，又被成为雨过天青，是一种幽淡隽永的高温兰色釉。给人的感觉虽朴素但却高雅清新，给人以脱俗之感。此天青釉因为其价格昂贵，所以只有官窑会使用，一般民窑不会以此作为原材料。和一般的瓷器相比，其烧制水平也高超，瓷器表面光滑，没有半点瑕疵，光亮照人，内部也没有小的气泡。试问现在我们现在还能见到这样美丽的釉色精湛的烤制技术吗？即使在景德镇也很难再见到这样的珍物了。3.釉层厚度极为薄从以上两图的断面，我们可以看到，北宋官窑瓷器的釉层的厚度很薄，这在一般的瓷器上是很难遇见的，并且想要模仿也是难。并且断处呈现的是流畅的线状，这也是其独有的特点（赝品呈现的是不连续的齿状）。现今有些人为了赚取不义之财，制作假的文物变卖，如果这样我们完全可以根据瓷器釉色的厚度和断处的裂缝来判断它是不是北宋官窑的真品。4．底部的支钉痕迹北宋官窑的制作采用烧钉制作，器底留有细小的支钉痕；支钉烧大多为3个、5个或6个。并且从图上可以清晰的看出，支钉痕小，形如芝麻，呈白色。因此我们可以认为凡传世的北宋汝窑瓷器物的器底都有支钉痕迹，无一例外。 三．总结这学期通过在复旦大学选修《中国文物鉴赏》，我对文物这一方面更感兴趣，尤其是北宋官窑及其瓷器。历史传承，在对北宋官窑瓷的了解研究中，同时对北宋宫廷生活有了一些推测和估计，可以联想到当时宫中歌舞升平奢华的生活。也透过瓷器看到古代工匠的精湛技艺和智慧，相信有些是在科技迅速发展生活的我们也无法想到，无法达到的。① 参见于百度百科“北宋官窑”② 参见于“景德镇陶瓷网”——“北宋官窑瓷款鉴别”（非图和分析