霍知節(jié)

“陶瓷”是“陶器”“瓷器”的總稱?！疤沾伞笔撬?、火、土相結(jié)合的產(chǎn)物，是以各種黏土為主要原料，經(jīng)過粉碎、成型和高溫煅燒制得的材料及制品[1]。其中的黏土礦物或巖石含有氧化鋁、高嶺土等多種天然材料，黏土有韌性，常溫加水可塑，微干可雕，全干可磨。將其燒至700℃即成貯水的“陶器”，燒至1230℃則可瓷化，不吸水且耐高溫和腐蝕?？梢娞张c瓷的分野，最大的關(guān)鍵在火燒的溫度。陶的升級和高端產(chǎn)品便是瓷，只出現(xiàn)在了中國，在相當(dāng)長的一個歷史時期，在世界范圍內(nèi)只有中國人掌握了制瓷、燒瓷的技術(shù)，瓷是中國的第五大發(fā)明[2]。一個國家的“陶瓷史”就是其民族藝術(shù)與科學(xué)技術(shù)發(fā)展史的縮影，也是其豐富多彩的社會生活和政治、經(jīng)濟、文化發(fā)展的真實寫照。

1 千言萬語說“陶器”

1.1 “原始陶器”的“紅與黑”

“陶器”所指的是加熱土質(zhì)原料而制成的固體制品[3]。大約1.2萬年前，中華民族的先祖就發(fā)明并使用了陶器，從而開啟了新石器時代的歷史序幕[4]。所以說，陶器是人類由野蠻走向文明的最重要標(biāo)志，更是一場深刻的革命——“陶器革命”。陶器是人類利用自然資源加工制作出來的首件作品，它與人類早期社會的農(nóng)業(yè)和定居生活息息相關(guān)，并呈現(xiàn)出多源化發(fā)展態(tài)勢，兩河流域、古希臘及美洲等古代文明中也都有“燒陶史”。

目前，世界最早的“原始陶器”實物之一，當(dāng)屬中國首次發(fā)現(xiàn)的江西省萬年仙人洞出土的栽培稻和陶器，這是一處人類從舊石器時代跨入新石器時代約1.4萬年前古文化遺跡?！霸继掌鳌钡膱D案形象直觀，不僅有氏族文化的時代標(biāo)識，且具獨特的審美裝飾，以及強大的精神凝聚力。早期陶器由于缺乏技術(shù)經(jīng)驗，其質(zhì)地很是疏松，中晚期陶器的種類增多，由泥陶、夾砂陶擴展為灰、黑、彩、白等陶器，彩陶則屬泥質(zhì)紅陶。彩陶顏料的成分，經(jīng)光譜分析表明：赭紅彩中的主要著色元素是鐵（Fe），黑彩中的主要著色元素是鐵和錳（Mn），白彩中除含少量的鐵以外，基本沒有著色劑[5]?！霸继掌鳌睂嵱妹烙^，線條流暢，紋飾豐富多彩，器種較多，以碗、盆、杯、罐、甕、缽、盂、瓶等常見。論其裝飾之美以“彩陶”為先，造型之美以“黑陶”為最。

“彩陶”是指繪有紅、黑色花紋的紅褐色或棕黃色的陶器，造型優(yōu)美，裝飾精巧，并孕育了“彩陶文化”，統(tǒng)稱為“仰韶文化彩陶”[6]。最早發(fā)現(xiàn)于河南省澠池村，出現(xiàn)時間約公元前5 000～公元前3 000年，黃河和長江流域、華南、東北等地也有發(fā)現(xiàn)，黃河下游地區(qū)最繁榮。甘肅東部大地灣一期文化陶器是世界最早彩陶文化之一，器形較規(guī)整且紋飾簡單，陶輪技術(shù)使制陶趨于專業(yè)化。就其藝術(shù)風(fēng)格和出現(xiàn)早晚可分為：半坡文化彩陶（ 圖1），紋飾以略復(fù)雜的幾何紋樣為主；廟底溝文化彩陶，花紋以富于變化的弧線和有動感的斜線，描繪形象生動的魚、鳥、豬及人等飾紋；距今約4 000多年的馬家窯文化彩陶，器表光滑勻稱，黑色單彩的裝飾圖案，多以漁獵飲食題材繪于器物內(nèi)側(cè)；河西走廊一帶的馬廠彩陶，半農(nóng)半牧的經(jīng)濟特色決定了小形體陶器，且留有便于攜帶的穿系小孔；半山彩陶，播種的人形圖案則是農(nóng)業(yè)發(fā)展的寫實。

“黑陶”，興起于中國新石器時代晚期，首次發(fā)現(xiàn)于1928年山東省章丘縣龍山鎮(zhèn)的考古發(fā)掘中，出現(xiàn)于公元前2 500～公元前2 000年，將其命名為“龍山文化”即“黑陶文化”。黑陶（圖2） 按質(zhì)地分：泥質(zhì)黑陶、夾砂黑陶、細泥黑陶。其工藝技術(shù)有了巨大革新，由手工的泥條盤筑法升級為輪制法。所制器胎厚薄適中，器形渾圓工整；封窯技術(shù)形成灰、黑的彩效和藝術(shù)風(fēng)格；形成黑、薄、光、紐4大工藝特點：黑彩如漆，扣聲如罄；器薄如紙，戲稱“蛋皮陶”；器表光亮如鏡，堅硬如瓷；手持有蓋紐或器耳，還可穿繩。黑陶造型較彩陶更豐富多樣，設(shè)計講求實用美觀，工藝裝飾不用彩繪，多以樸素?zé)o華的雕鏤花紋和輪制所成凹凸弦紋為主。

概言之，“原始陶器”不僅是我國古代藝術(shù)的瑰寶，更是全世界寶貴的文化遺產(chǎn)，書寫了人類輝煌燦爛的文明史。

1.2 “陶器”的“磚瓦”路

“原始陶器”的基礎(chǔ)上，“先秦陶器”的種類增多，除灰、黑、紅、彩、白等陶器外，還有釉質(zhì)硬陶，釉色青綠參雜褐黃，胎質(zhì)灰白且較硬。商朝甲骨文的出現(xiàn)，使得陶器紋飾趨于符號和文字化；青銅器的興起和貴族化，使得陶器更趨于平民化和生活化。因此應(yīng)用范圍更廣，由日用器皿拓展為建筑用料，以及殉葬品和祭祀禮器。

秦漢時期的大興土木，尤其是阿房宮和未央宮的修建，將“秦漢陶器”直接催生“秦漢磚瓦”的出現(xiàn)和興盛，于是“瓦當(dāng)”（圖3）橫空出世?；始覍m殿的奢華即便是屋檐前的片瓦，不僅圖案精美絕倫，且有花紋垂掛圓型擋片?！皾h磚”也一樣繁復(fù)絕美、包羅萬象，不論宮殿地磚還是墓道壁畫，是彩繪的或是浮雕的都線條靈活，圖像生動活潑，質(zhì)量精良過硬，即便是陪葬品都千年不腐。秦兵馬俑（圖4）就是“秦漢陶器”創(chuàng)造的世界奇跡，先用陶模制作初胎，再覆細泥刻劃加彩，靈活燒接，模塑結(jié)合，生動逼人。

2 千辛萬苦 “瓷” 燒來

2.1 中國瓷器的起步

“從陶器到瓷器”的路，中國人走了兩千多年，漢代創(chuàng)新陶藝燒制成功了“鉛釉陶”，釉色分為黃、褐、綠等，南方青釉陶為高溫硬釉，它是青瓷的發(fā)端。“龍窯”的提溫和高嶺土的普遍使用，直接推動了青瓷的發(fā)展。所以說，中國真正的瓷器出現(xiàn)于東漢，“九秋風(fēng)露越窯開，奪得千峰翠色來”興盛至北宋的越窯瓷器就是例證，此后瓷器逐步成為日常生活最主要的用具。東漢的“五聯(lián)罐”，至三國西晉發(fā)展為“瓷質(zhì)谷倉罐”即“魂瓶”“神亭”，制作精細、堆塑繁雜，屬陪葬品，為死者裝糧用。

三國兩晉時，越窯瓷器的圖案內(nèi)涵豐富，紋樣細膩逼真，再現(xiàn)了當(dāng)時的社會風(fēng)貌和人們的審美意識。東晉時，白瓷驚喜問世。南北朝時，江南的越窯、甌窯、婺窯等發(fā)展迅猛，名窯所制瓷器精良與金銀器比肩，成為上流社會的專寵。南有青瓷家族的杰出代表特色釉縹色，北有獨領(lǐng)風(fēng)騷的白瓷?；顫姷暮植室泊笮写傻溃d于唐和五代，多將其以文字書寫于器表，作裝飾之用。青瓷釉是通過草木灰中氧化鈣與瓷石高溫?zé)瞥傻拟}質(zhì)釉，原料成份的差異使得瓷器釉色和質(zhì)感極富時代和地域特色。龍窯的改進和燒制技術(shù)的提高，其質(zhì)量近乎現(xiàn)代瓷的水平?！澳铣陌侔耸?，多少樓臺煙雨中?！狈鸾痰氖⑵?，使得帶有佛教色彩裝飾的瓷器隨處可見，“蓮花尊”（圖5）便可例證；推崇士儒、崇尚讀書的風(fēng)氣使得瓷器文具風(fēng)靡天下。

2.2 瓷窯并起的鼎盛

隋朝青、白瓷的燒造更趨成熟，并有了泥片—貼花裝飾創(chuàng)新手法。瓷器時代的真正開啟是在唐朝，浙江紹興的“南方越窯”主造青瓷，色澤青綠，明徹如冰，瑩潤如玉。河北邢臺的“北方邢窯”主造白瓷，土質(zhì)細潤，器壁堅薄，線條流暢。最風(fēng)華絕代者當(dāng)屬唐三彩 （圖6），黃、綠、青3色交叉混釉，造出彩色斑斕、變化無窮、精美絕倫的古代雕塑精品。五代十國時，柴窯憑借“雨過天晴云破處，這般顏色作將來”的天青色和“青如天、明如鏡、薄如紙、聲如磬”的精湛技藝著稱于世；越窯則搖身為御用“秘色窯”，皆為青瓷制造且臣庶不可用。

中國陶瓷的鼎盛期在宋朝，定窯、汝窯、官窯、哥窯、鈞窯及其瓷器享譽世界，創(chuàng)造了前無古人后無來者的輝煌。河北的“定窯”亦稱“粉定”，以白瓷著稱，后拓展為粉定、紅定、紫定、黑定等，器質(zhì)細膩精致，圖案精美多變（圖7）。河南“汝窯”以御用青瓷著名，器型簡單、釉色溫潤；“鈞窯”的瓷器胎質(zhì)細膩、釉色華麗、種類繁多；“官窯”青瓷釉色晶瑩惕透如冰似玉；浙江“哥窯”瓷器釉面裂紋開片，有“魚子紋、蟹爪紋、百集碎”的美稱。

元代青花和釉里紅興起，彩瓷大流行，白瓷成主流，景德鎮(zhèn)為造瓷中心。青花是用鈷料在白瓷上描繪圖案燒制的瓷器，藍白相見，有藍印花布的質(zhì)樸和淳雅，躍身為主流瓷器（圖8）。釉紅則以氧化代替鈷料，釉透紅，燒制頗為艱難，稀世罕見。明代瓷業(yè)集中于“晝間白煙掩空，夜間紅焰燒天”的景德鎮(zhèn)，盛況空前。彩繪瓷器為主流，青花釉紅也推陳出新，斗彩、回青也多有采用。白瓷以青花、五彩為主，青花瓷器依舊大放異彩，回教豐富其圖案，細描勻染，色彩濃艷更趨精致，多產(chǎn)出口歐洲。此外，五彩、斗彩奠定了后世彩瓷基礎(chǔ)，并影響了日本彩瓷的發(fā)展。清朝的瓷器登峰造極、輝煌燦爛。民窯和國外的原料及技術(shù)推動瓷業(yè)的異彩紛呈。福建德化白瓷以瑩白佛像著稱；創(chuàng)新發(fā)展的“廣彩”明艷照人；“粉彩”淡雅清新；“琺瑯彩”（圖9）又稱“洋彩”采用進口顏料燒制晶瑩凝厚；宜興紫砂古意盎然大興于日常。

2.3 “西起中落”與中國陶瓷的振興

歐洲18世紀(jì)有了自己的“真硬瓷”，工業(yè)革命后，英、德、法等國由機器生產(chǎn)代替了手工作坊，陶瓷業(yè)迅猛發(fā)展占據(jù)國際市場。日本瓷業(yè)20世紀(jì)初起步，后來居上，二戰(zhàn)后與英、德、法等國齊頭并進。西方列強入侵中國后，瓷業(yè)日趨衰落淪為“洋瓷”的傾銷市場，瀕臨絕境。但是，中國瓷器對歐洲陶瓷器的制作曾產(chǎn)生過重要影響[7]。

新中國成立后，奄奄一息的陶瓷業(yè)重新得到發(fā)展，逐步建立起了社會主義陶瓷工業(yè)體系，不斷進行經(jīng)濟體制改革和技術(shù)創(chuàng)新。尤其改革開放后，大力開拓國內(nèi)外市場，工業(yè)布局更趨合理，形成了重點產(chǎn)區(qū)、原輔材料及加工、科研教育等配套完整的產(chǎn)業(yè)體系。20世紀(jì)80年代，我國政府明確指示振興陶瓷工業(yè)，復(fù)興“瓷器之國”的盛譽。新世紀(jì)以來，傳統(tǒng)陶瓷、先進陶瓷或新型陶瓷迅猛發(fā)展。

3 陶瓷的 “脫胎換骨”

3.1 先進陶瓷

先進陶瓷材料指用高純?nèi)斯ず铣傻臒o機化合物為原料，采用精密控制工藝燒結(jié)而制成的高性能陶瓷，又稱為高性能陶瓷、高技術(shù)陶瓷、精細陶瓷或特種陶瓷，是相對于傳統(tǒng)陶瓷材料而言[8]。其在生產(chǎn)過程中已經(jīng)不再使用黏土或很少使用黏土等傳統(tǒng)陶瓷原料[9]，主要分為2大類：一類是結(jié)構(gòu)陶瓷，具有力學(xué)和機械性能及部分熱學(xué)和化學(xué)功能的新型陶瓷?？蓪⑵浞譃檠趸铩⑻蓟?、氮化物、硼化物、硅化物等類型。另一類是功能陶瓷，指以非力學(xué)性能，如電、磁、熱、化學(xué)、生物等性能為主的陶瓷材料。由于精良陶瓷具有優(yōu)良的力學(xué)、電和光學(xué)性能，目前已被廣泛地應(yīng)用于產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和功能部件中[10]。

3.2 新陶瓷家族

先進陶瓷也就是新型陶瓷，家族成員龐雜眾多，個個身手不凡，主要包括：納米陶瓷，晶粒、晶界及其結(jié)合都為納米級，為陶瓷的應(yīng)用開疆拓土；超塑性陶瓷，所制精密陶瓷零件如同金屬，可由鍛壓、拉伸、彎曲和氣壓膨脹等直接制成；智能化陶瓷，能感知客觀世界，對外作出類似有生命物質(zhì)的智慧反應(yīng)；超硬陶瓷，可切削和研磨石材、混凝土、高硬金屬等新結(jié)構(gòu)材料，也可用于地質(zhì)鉆探、精密切削；高溫陶瓷，具有高溫韌性、高抗蠕變性、抗蝕性、超強耐磨損性、抗熱沖擊力等性能；以及絕緣陶瓷、電阻陶瓷、光電陶瓷和電光陶瓷等；半導(dǎo)體陶瓷，有獨特的電學(xué)性能、優(yōu)良的機械和熱性能以及良好的化學(xué)穩(wěn)定性；光學(xué)陶瓷，有透明陶瓷、紅外光學(xué)陶瓷、光色陶瓷、熒光玻璃陶瓷、發(fā)光陶瓷、光色陶瓷等不勝枚舉，真可謂各顯神通。

4 稀土和新陶瓷“聯(lián)姻”

4.1 稀土“嫁”與陶瓷

陶瓷與金屬連接工藝技術(shù)，最早可追溯到15世紀(jì)中葉，中國明代已成功地制成了景泰藍產(chǎn)品；直到19世紀(jì)80年代，西方國家才出現(xiàn)陶瓷金屬化技術(shù)，到20世紀(jì)30年代見到陶瓷與金屬的連接報道[11]。20世紀(jì)以來，電子、化工、金工、機械、航天、原子核能等工業(yè)飛速發(fā)展，急需多功能的新型工程陶瓷材料滿足現(xiàn)代工業(yè)的生產(chǎn)需求。所謂的工程材料一般指金屬和非金屬，陶瓷和高氯化合物材料，并可進一步劃分為塑性和脆性材料[10]。所以現(xiàn)代的工程陶瓷多以無機固體粉末材料均勻混合一些黏結(jié)劑高溫?zé)Y(jié)，具有耐熱、耐蝕等特性的制品，種類較多，應(yīng)用甚廣。

這便是稀土與金屬、非金屬等工程材料聯(lián)手絕佳時機，稀土金屬元素是15個鑭系元素和鈧、釔的全體成員。19世紀(jì)以來稀土陸續(xù)涉足了冶金、石化、印染、農(nóng)林等多行業(yè)多領(lǐng)域，尤其在高新技術(shù)領(lǐng)域迅猛發(fā)展。二戰(zhàn)后，電子信息、傳感技術(shù)、生物工程、自動控制等科學(xué)領(lǐng)域異軍突起，直接推動新型陶瓷問世，更直接推動稀土在功能陶瓷中的應(yīng)用，他們的聯(lián)手直接實現(xiàn)了物理、化學(xué)、生物等多領(lǐng)域的特性和功能，尤其在電器裝置、信息處理、超導(dǎo)材料等方面?zhèn)涫芮嗖A。所以說，稀土與功能陶瓷的“聯(lián)姻”創(chuàng)造世間傳奇無數(shù)，不但改善了陶瓷的燒結(jié)性、致密度、強度等，更使其具有了神奇的“特異功能”。

4.2 稀土演繹陶瓷釉彩的神奇

4.2.1 稀土為什么可以為陶瓷著色？稀土陶瓷彩色釉何以著色？

稀土具有獨特發(fā)色性和光譜特性，其具有未充滿4f電子層的特殊原子結(jié)構(gòu)，內(nèi)層的4f軌道內(nèi)逐一填充電子。如受到不同波長的光激發(fā)，該電子層完全可以選擇性吸收和反射光；也會吸收一種波長的光后，又發(fā)射出另一種波長的光，這就是其能為陶瓷“色彩擔(dān)當(dāng)”的緣由。稀土具有多種化合價態(tài)，并可產(chǎn)生變價。由于E4f能級上的電子還可在4f→4f軌道間進行躍遷，產(chǎn)生線狀吸收光譜，對可見光的選擇性吸收是其發(fā)色根本原因。更關(guān)鍵的是稀土電子能級和譜線異常豐富，從紫外光、可見光到紅外光之間皆可吸收或發(fā)射，故色譜廣而優(yōu)。此外，稀土離子（REn+）電價高，半徑大，折射率高。將其加入陶瓷顏料，所制圖案色彩鮮艷而優(yōu)雅，并可加深釉彩色。所以說，稀土是陶瓷彩釉的忠實著色劑、助色劑、變色劑及光澤劑，還可光致變色，發(fā)色穩(wěn)定，色調(diào)純正[12]。

4.2.2 稀土的陶瓷著色

首先配制稀土色泥，由其所制薄胎色泥瓷，瓷質(zhì)致密、釉面明快、晶瑩璀燦、頗具藝術(shù)效果，如鐠黃色泥制成的象牙瓷，精美的無與倫比。其次制作陶瓷顏料，尤其是稀土高溫顏料用途較廣，如鐠黃、稀土釩黑，以及釉下的桃紅、桔黃、海碧藍、大綠等顏料，可使釉面柔嫩光滑，色彩潤澤素雅，變色效果別具一格。最后生產(chǎn)稀土著色結(jié)晶釉，可使陶瓷的裝飾效果不僅線形和花形多，色調(diào)正、美觀且風(fēng)格獨特[13]。

4.2.3 稀土陶瓷彩色釉

稀土著色劑通常為漿狀或超微細粉末，浸涂于陶瓷半成品表面，高溫?zé)坪蟪尸F(xiàn)光鮮亮麗的色彩。其秘訣就在于REn+在不同的基質(zhì)和陰離子環(huán)境中，基本不變色且顏色鮮艷，更不受反應(yīng)氣氛和其他組分影響，故有助色劑的功能。如釤離子（Sm3+）可使黑釉色澤純正光亮，具有良好助色作用。鑭離子（La3+）無色，半徑最大，極化系數(shù)最高，能提高釉料的折射率，在乳白色釉料中加入少量的氧化鑭 （La2O3），可增強釉面晶瑩奪目，極具寶石感，故是陶瓷釉料的優(yōu)良光澤劑。氧化鈰 （CeO2）是瓷釉良好的乳濁劑，可制成高白度、強遮蓋乳濁釉，不僅提高白度且減少釉面龜裂[14]。

4.2.4 稀土高溫彩色陶瓷釉

高溫彩色陶瓷釉因焙燒溫度高達1 300℃，故品種較少，要求著色劑既能耐高溫又不易被釉料侵蝕。常見者為鐠黃陶瓷顏料，呈淡黃色，色澤艷麗穩(wěn)定，耐熱和抗腐蝕性好，使用溫度范圍廣且不易受外界環(huán)境影響，主要用于藝術(shù)瓷、仿古瓷、建筑瓷。其次是高溫鑭、鈰金光釉，使瓷器表面酷似銅金屬，釉面高雅華貴，藝術(shù)效果獨特，多用于建筑和園林的藝術(shù)裝飾。金光釉的主要制備方法：直接濺射法，將熔融金屬層直接濺射到陶瓷坯體；涂覆法，將金屬或金屬化合物涂層涂覆于陶瓷釉面，還原處理使其表面具有金屬光澤。Li-Pb-Mn金光釉通過釉面析晶，燒制成有金屬光澤的釉面。在其中添加CeO2、La2O3制成的新型金光釉，釉面平整如鏡，穩(wěn)定性、光澤度高，耐侵蝕性強。最后稀土高溫釹變色釉，即變異光變彩釉，由稀土氧化物（RE2O3）產(chǎn)生的特殊藝術(shù)效果，主要用于裝飾陶瓷釉。稀土變色釉具有可逆的光敏特性，激發(fā)的光源不同和光線的強弱都可改變釉面顏色。如變色結(jié)晶釉高溫焙燒后，演繹出陽光下的紫紅色、日光燈下的天青色、白熾燈下的粉紅色的“變色傳奇”。

4.3 稀土打造“特異功能”陶瓷

4.3.1 稀土超導(dǎo)陶瓷

20世紀(jì)80年代末，稀土高溫超導(dǎo)陶瓷的應(yīng)用研究突飛猛進。中、日、美國的材料科學(xué)家先后發(fā)現(xiàn)氧化物陶瓷釔鋇銅氧（YBCO），具有優(yōu)良的高溫超導(dǎo)性。日本科學(xué)家用釹 （Nd）、釤（Sm）、銪 （Eu）、釓 （Gd）等取代YBCO中的釔 （Y），所制得超導(dǎo)陶瓷材料“磁性”超強，臨界磁場強度增強，可用于磁懸浮列車的磁體。中國科學(xué)家制得的超導(dǎo)陶瓷，在100K以上表現(xiàn)出具有良好的金屬性電阻溫度系數(shù)。

4.3.2 稀土壓電陶瓷

壓電陶瓷的典型代表為鈦酸鉛 （PbTiO3），具有優(yōu)良的機械能-電能耦合效應(yīng)，居里溫度高、介電常數(shù)低，適用于高溫和高頻的環(huán)境。最不盡人意的是制備鈦酸鉛的冷卻過程中，極易出現(xiàn)顯微裂紋。稀土“鐵肩擔(dān)道義”扛起了對其改性的難題，于是經(jīng)千度高溫?zé)频南⊥菱佀徙U陶瓷，顯微組織大為改善。這都是RE3+置換作用的功勞，減小該陶瓷介電常數(shù)，增強壓電各向異性，將其用于制造高靈敏度、高分辨率的超聲換能器，如電子掃描醫(yī)用超聲系統(tǒng)中的換能器。無獨有偶，鋯鈦酸鉛（PZT）壓電陶瓷通過添加La、Sm、Nd的氧化物，改善其燒結(jié)性能，電學(xué)和壓電的性能良好穩(wěn)定。這也是稀土離子取代鉛離子 （Pb2+），改變其電物理特性。當(dāng)然添加其他稀土氧化物如氧化鈰也可使其變性，提高體積電阻率和抗老化等性能。

4.3.3 稀土導(dǎo)電陶瓷

稀土導(dǎo)電陶瓷的佼佼者為釔穩(wěn)定化氧化鋯（YSZ）陶瓷，是離子導(dǎo)電陶瓷。稀土添加劑為氧化釔（Y2O3），可使其在高溫條件下，具有良好的熱穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性，是非常優(yōu)秀的氧離子導(dǎo)體。作為陶瓷傳感器，主要用于測量汽車尾氣的氧分壓，以及燃燒為主的設(shè)備中，節(jié)能效果顯著。該陶瓷還用作高溫固體氧化物燃料電池的電解質(zhì)材料，摻加稀土材料變性后，便可作為該電池的雙極性極板、多孔陰陽2極材料使用。YSZ陶瓷的高離子導(dǎo)電率只有在900℃以上，才能夠大顯身手，其應(yīng)用常受限。于是科學(xué)家研究出了三氧化二鉍（Bi2O3）陶瓷，擁有更高離子導(dǎo)電率，給其摻加適量的Y或Gd氧化物，改變其穩(wěn)定的溫度條件和高氧離子導(dǎo)電相。在其側(cè)面再鍍以稀土材料的保護膜，成功制得中溫條件下工作的燃料電池和氧傳感器，不僅離子導(dǎo)電性高、穩(wěn)定性好，更易于解決高溫技術(shù)難題。

4.3.4 稀土介電陶瓷

介電陶瓷用于制作陶瓷電容器和微波介質(zhì)元件，添加恰到好處的鑭、釹、鏑 （Dy） 等稀土材料后，實現(xiàn)對陶瓷介電常數(shù)、溫度系數(shù)、品質(zhì)因數(shù)的改善或調(diào)節(jié)，不僅介電性能得以顯著改善，而且應(yīng)用領(lǐng)域得以拓展。還可保持介電常數(shù)在一定溫度條件下的穩(wěn)定性，延長器件的使用壽命。隨著新技術(shù)的不斷問世，新型陶瓷日新月異，近年的微波陶瓷介質(zhì)材料，成功用于零溫度系數(shù)的介質(zhì)諧振器和濾波器等微波器件。

4.3.5 稀土敏感陶瓷

敏感陶瓷即傳感器陶瓷主要用于控制電路的傳感元件，“特異功能”是對電壓、溫度、濕度等外部反應(yīng)敏感，改變相關(guān)電性能參數(shù)以實現(xiàn)對外部的電路、操作過程及環(huán)境的監(jiān)控。稀土電光陶瓷當(dāng)屬鋯鈦酸鉛鑭（PLZT）電光陶瓷，可通過電場改變其光學(xué)性質(zhì)，使陶瓷材料真正進入功能光學(xué)領(lǐng)域。其具有良好的透光性，特殊的電光、光散射、光學(xué)記憶等效應(yīng)，主要應(yīng)用于屏蔽核爆炸輻射的護目鏡、光通信調(diào)制器等高技術(shù)領(lǐng)域。稀土壓敏陶瓷可提高其壓敏電壓值，對非線性系數(shù)影響較小。稀土氣敏陶瓷具有對丙烯、乙醇等特殊物質(zhì)的高靈敏度，用于氣敏元件的生產(chǎn)使用。稀土熱敏陶瓷，可顯著改變陶瓷的電阻率。稀土濕敏陶瓷是對濕度具有很高靈敏度，急需加強實用性的研究。此外，稀土智能陶瓷，以其超強的自行診斷、調(diào)整、恢復(fù)、轉(zhuǎn)換等“特異功能”正在崛起。其不僅倡導(dǎo)了陶瓷材料研發(fā)的新理念，更拓寬稀土與陶瓷的合作領(lǐng)域，如稀土生物陶瓷、稀土抗菌陶瓷等層出不窮。

5 結(jié)語

中國是稀土資源大國，并正在向稀土材料強國邁進，要充分發(fā)揮資源優(yōu)勢，不斷提升稀土在高科技材料領(lǐng)域的應(yīng)用研究和技術(shù)水平，加強稀土與功能陶瓷組合性能研究，加大新功能陶瓷的研發(fā)力度，創(chuàng)造稀土與陶瓷的新輝煌。

10.19599/j.issn.1008-892x.2021.03.018

參考文獻

[1] 吳雋主編.陶瓷科技考古[M].北京：高等教育出版社，2012：3.

[2] 潘嘉來，宋建功.中國傳統(tǒng)瓷器[M].北京：人民美術(shù)出版社，2006：1.

[3] 金格瑞，鮑恩，烏爾曼.陶瓷導(dǎo)論[M].北京：高等教育出版社，2010：3.

[4] 謝端琚，馬文寬.陶瓷史話[M].北京：社會科學(xué)文獻出版社，2012：1—2.

[5] 方李莉.中國陶瓷[M].北京：中共編譯出版社，2012：6.

[6] 駱文亮.中國陶瓷文化史[M].北京：中共編譯出版社，2012：4.

[7] 陸明華.中國瓷器[M].上海：上海外語教育出版社，2002：441.

[8] 王昕，田進濤.先進陶瓷制備工藝[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2009：3—4.

[9] 李文旭，吳金珠，宋英.陶瓷添加劑：配方·性能·應(yīng)用[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2009：1.

[10] 馬里內(nèi)斯庫.田欣利，張保國，吳志遠，譯.先進陶瓷加工導(dǎo)論[M].北京：國防工業(yè)出版社，2010：23，1.

[11] 顧鈺熹，白聞多.陶瓷與金屬的連接[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2010：7.

[12] 劉光華.稀土材料學(xué)[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2007：263—264.

[13] 張玉南.淺談稀土及其在陶瓷中的行為[J].景德鎮(zhèn)陶瓷，1984（04）：26—34.

[14] 劉光華.稀土材料與應(yīng)用技術(shù)[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2005：185—186.