《石膏陶瓷復合材料的工藝探索》

于奇琛

摘要：石膏陶瓷復合材料的工藝探索，即陶瓷泥料添加石膏粉的實驗研究，是一項突破原有陶瓷材料局限的工藝嘗試，是一種另辟蹊徑豐富陶瓷語言的創(chuàng)作技法，更是一個操作性較強適宜推廣的實驗研究。

關鍵詞：石膏，陶瓷復合材料，工藝研究

一、工藝探索的對象

在本科與研究生專業(yè)學習階段，出于對自身陶藝創(chuàng)作的作品表現(xiàn)力考慮，多次對陶藝原材料本身，即陶瓷泥料進行大量的添加對比實驗，如熟料、紙漿、石英粉、長石粉、釉料粉等，但實驗結(jié)果均不甚理想。直至在一次石膏翻模成型工藝過程中，萌生了“在泥料中添加石膏粉是否存在突破性變化”的想法，并在導師指導下進行了一系列泥料混合石膏成型和燒成實驗后，初步取得顯著的實用且可控性較高的實驗結(jié)果，新實驗產(chǎn)生的混合泥料具有普通陶瓷泥料的燒成效果，以及石膏的吸水性與輕盈的結(jié)構(gòu)成分，本篇論文就是在此前實驗基礎上更進一步的實驗總結(jié)與歸納。

對陶瓷材料的創(chuàng)新和應用在當代學院與社會中都是很重要的課題，突破原有材料限制，極大發(fā)揮和豐富材料性能與應用可能性，對陶瓷材料研究與發(fā)展有著巨大影響力。伴隨當前工業(yè)革新的迅猛發(fā)展、產(chǎn)品市場的日新月異，人們對陶瓷文化的理解不單單聚焦于傳統(tǒng)還是當代的傾向，而是更多著眼于陶瓷材質(zhì)本身的設計性與開發(fā)性，能否使傳統(tǒng)化進行創(chuàng)新性的現(xiàn)代化轉(zhuǎn)變，因此，對陶瓷泥料本身的實驗性研究就顯得尤為重要。本文實驗成果應用的主要方向也著重于當代陶藝創(chuàng)作表現(xiàn)、日用器皿改良、工業(yè)陶瓷生產(chǎn)材料等方面。

二、工藝探索的背景意義

陶瓷材料，屬于無機材料中的一類，從工業(yè)生產(chǎn)角度來看，在耐熱、抗氧化、耐磨、耐腐蝕、電性能等方面有很多突出的優(yōu)點，但是抗機械沖擊、抗熱震性能較差，“脆性”是致命的弱點;從陶瓷工藝角度分析，陶瓷泥料具有較強的可塑性，由于泥質(zhì)有粗有細、燒成溫度高低不同，是一種獨特的藝術表現(xiàn)材料，但單一材質(zhì)的泥料也存在成型易變形且時間漫長、干燥過程開裂嚴重、燒成收縮明顯等材料問題。為了更好地對陶瓷材料進行發(fā)展與應用，無論是在科技領域還是在藝術實踐中，材料的創(chuàng)新探索從未停止腳步。

2005年8月，德國航空航天中心一個研究小組，發(fā)明一種碳纖維耐熱陶瓷瓦，德國《世界報》報道，此材料有望是確保航天飛機飛行安全的重要部件，而這種陶瓷瓦就是碳纖維陶瓷復合材料的前身。這種碳纖維與陶瓷組成復合材料能大幅度地提高斷裂功和抗熱震性能，改善陶瓷的脆性。而陶瓷又保護了碳纖維，使它在高溫下不受氧化，因而具有很高的高溫強度和彈性模量，如碳纖維增強的氮化硅陶瓷可在1400℃的溫度下長期使用，是一種很有前途的新型復合材料;在陶瓷藝術發(fā)展過程中，越來越多的陶藝家開始嘗試與其他材料如紙、紡織品混合的新型粘土材料。將織物浸泡在泥漿中制成一片又薄又柔軟的織物泥漿片，然后包裹在特定的形狀上，在燒制過程中織物等纖維會燒掉只留下泥料部分，還可以將紙制成紙漿與普通泥料干粉按照比例進行混合，制成紙纖維泥漿，放置在石膏板上吸水干燥制成紙纖維，或者直接在石膏模具中進行注漿成型。

而本次實驗結(jié)合自身專業(yè)，聚焦于以石膏為添加材料的復合泥料工藝，通過實驗證實此材料可以進行陶藝創(chuàng)作與陶瓷產(chǎn)品生產(chǎn)，而且優(yōu)勢不僅在于縮短成型時間、解決坯體開裂、燒成后結(jié)構(gòu)輕盈等，還包括石膏成本低廉;模具成型不必使用吸水性模具，用軟質(zhì)模具即可;成型濕坯不需要干燥只在半干狀態(tài)下便可進入窯內(nèi)燒制;同時該工藝也可進行釉面著色工序進行陶藝創(chuàng)作與生產(chǎn)。

三、工藝探索的現(xiàn)狀綜述

2006年2月，中國唐山陶瓷研究院的王守平教授在《美國用石膏生產(chǎn)陶瓷制品》（中國建材 期刊報道 2003年第3期）技術的基礎上，發(fā)表了一篇名為《石膏陶瓷材料的研制》（江蘇陶瓷期刊第39卷第1期）的科研實驗，文章中主要闡述該實驗“以工業(yè)廢料-氟無水石膏為基礎，并引入磷酸鈉和鈉水玻璃，生產(chǎn)出了一種石膏陶瓷裝飾材料”，從材料的性狀、生產(chǎn)工藝、性能角度分析此種復合材料的實用可行性。2011年5月，武漢理工大學碩士艾琦在學位申請論文《工業(yè)廢渣磷石膏與赤泥在陶瓷中的綜合利用》中，利用酸性磷石膏與堿性赤泥混合時產(chǎn)生的中和反應，并與高嶺土、瓷土的原料按一定比例進行配比，制備了具有一定性能的石膏陶瓷制品，為陶瓷工業(yè)的循環(huán)發(fā)展提供了有益的依據(jù)。

石膏及其制品的微孔結(jié)構(gòu)和加熱脫水性，使之具有優(yōu)良的隔音、隔熱和防火性能，并主要應用在工業(yè)、建筑、室內(nèi)軟裝等領域，相關文獻資料也多以石膏的成分分析、性能提升、環(huán)保減排等主題居多。然而從藝術視角出發(fā)，尤其以陶瓷工藝角度進行分析的圖文資料更是少之又少，主要原因是存在對陶瓷與石膏不能結(jié)合的誤區(qū)，對模具石膏使用方式的單一性，以及缺少對石膏藝術表現(xiàn)語言的系統(tǒng)性研究。這一方面加大了相關資料搜集的難度，另一方面也為本文實驗研究帶來契機和挑戰(zhàn)。

此次實驗工藝的研究基于之前的陶瓷創(chuàng)作需要，對成型時間的人為控制、增大創(chuàng)作體量的可行性、表面燒成效果的豐富性進行探索，并從陶瓷原有泥料本身與添加物混合進行實驗。以陶泥、瓷泥為主相繼添加過熟料、紙漿、釉料、石膏等添加物，試圖探尋各類混合泥料的工藝特性，并找到操作性較強、適宜創(chuàng)作應用的實驗結(jié)果。經(jīng)過對比最終選擇了石膏作為主要添加物，其自身廣泛應用于快速模具成型的工藝中，添加到陶瓷泥料中更大大縮短了泥坯成型時間，也可在泥料干濕轉(zhuǎn)變過程中快速塑形，豐富陶瓷創(chuàng)作手段的多樣性;燒成后表面效果較為多變，并伴隨不同燒成溫度會出現(xiàn)不同且可控的燒成效果。

陶瓷泥料添加陶瓷粉的實驗工藝在當代陶藝創(chuàng)作中不占有主流地位，并多將石膏應用在陶瓷模具成型、化妝土制備等方面，國內(nèi)外相關文獻資料與實踐創(chuàng)作，以及著重對該實驗工藝的研究與應用并不多，本文實驗具有一定的創(chuàng)新性與突破性。

參考文獻

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