陶瓷设计在现代工业领域的应用*

陈奕文

(江苏电子信息职业学院建筑装饰与艺术设计学院 江苏 淮安 223001)

陶瓷占据历史发展过程的重要地位,从单一的器皿功能到现在应用在航空航天等多个领域,广泛应用于现代工业设计领域,体现文化艺术魅力。

1 陶瓷与现代工业

1.1 什么是陶瓷

陶器与瓷器二者共同组成陶瓷。陶器的主要原料是可塑性较强以及粘性较高的粘土,具有不透明性质,吸水性较弱。瓷器的主要原料是粘土、石英石、长石以及高岭土,具有抗腐蚀性特征,不具备吸水能力,其胎质极为紧密。数据显示,石器时代已经发现陶器,是最为原始的器皿之一,在多个东西方的古代社会同时起源。陶器在古代西周时期已经具备一定的艺术特征。而掌握熟练烧制瓷器技术的时期在公元3世纪左右,瓷器被远销于其他国家,成为中华文明的代表之一[1]。所以,陶器与瓷器在时间上的顺序有差异性。

1.2 陶瓷的分类

普通陶瓷材料是由石英、长石等多个天然原料共同烧制而成的,是硅酸盐材料最为典型的一种,工艺成熟、投入成本较低等都是普通陶瓷材料的基本属性。从用途层面以及性能特征来说,可以分成建筑陶瓷、化工陶瓷、日用陶瓷等。建筑陶瓷有陶瓷面砖、陶管等,主要应用方面是房屋、道路各种与土木建筑工程有关的领域,共同特征是防火、抗冻、不容易褪色、强度高等。生产日用陶瓷的主要原因是人们的生活需求,如生活中常见的餐具、咖啡具以及茶具等。根据瓷种可以分为日用普瓷器、玲珑日用瓷器等,根据花面装饰形式可以分为釉上彩、色釉等,采用不同的装饰形式,可以为观赏者带来不同的感知体验,形成风格不一的装饰效果。

特种陶瓷材料的主要原料是高纯度的人工合成,采用精密控制烧制工艺得出,面对各种需要有其对应的特殊性能,如力学、热性能、化学性能等。力学性能的硬度与抗压强度较高,是陶瓷工程材料硬度最高且刚度最为适中的材料,但是可塑性较差、抗拉强度偏低是力学性能的缺点。

热性能特征使陶瓷材料在2 000℃左右的高温下仍然可以保持良好的化学稳定性,虽然陶瓷有较好的隔热性质,但其导热性和线膨胀系数相比金属材料都较为偏低,温度的不断变化,促使稳定性发挥作用。化学性能有利于陶瓷材料与酸、碱接触时,不会被腐蚀,处于高温状态下也不会轻易被氧化。

1.3 现代工业的特征

人类工业化发展的过程中逐渐衍生了现代工业领域,其理论知识包含现代材料科学、设计心理学等,突出技能的前提下,体现了个性化需求,与现代化发展的审美相匹配。传统工业的主要观念是将结构、色彩等新的品质赋予工艺产品,但现代工业要求应更具时代特征。现代工业更加突出设计的多元化特征,侧重于“工业”而非“设计”。人们物质生活水平的提升,对现代工业的要求也随之改变,历史印象与刻板延续使现代工业发展方向受到局限。但材料技术的不断挖掘与持续发展,推动现代工业打破常规,积极与多种文化相融合。如茶器,从整体来看,陶瓷茶器别致而又优雅,呈圆润饱满的形态造型,可拆卸的外形硅胶包裹,体现使用者的年轻气质。

2 陶瓷的发展与创新

2.1 陶瓷的发展

早在纪元前4 500年到纪元前2 500年就产生了制陶技术,陶瓷发展史是我国民族文化发展史不可缺失的重要部分,中国人的审美变化与对美的追求多数都体现在陶瓷技艺与陶瓷制品上,形成时代特有的艺术特征与审美。欧洲掌握陶瓷工艺的1 000年前,我国已经形成成熟的制陶工艺流程,烧制出精美的瓷器。清朝时期,面向大众修建的制陶工坊逐渐出现。景德镇陶瓷、北京民营瓷窑等得到迅速发展。我国在陶瓷制品上的工艺步入新的阶段。经济贸易的往来,使中国文化受到西方文化的冲击,为了迎合西方的审美观念与实际应用状况,制陶技术不断更新,陶瓷产业在全新的历史阶段得到进一步发展。

2.1.1 陶瓷在古代的应用

我国将近千年的陶瓷演变过程与陶瓷工艺文化,从基础层面上讲,也仅仅突出陶器的装饰价值,或者运用在家用器物方面,其文化艺术与装饰价值几乎在几千年的陶器发展过程中达到顶峰。然而,陶瓷在古代工程方面的应用却得不到发展,主要原因是古代的化学领域发展较为滞后,这对于陶瓷多领域应用的开拓来说无疑是让人惋惜的。官窑、钧窑、哥窑、汝窑以及定窑作为当时社会的五大窑,将大量丰富的纹饰与样式流入社会,人们的审美变得多元化,如莲花纹是我国传统的纹饰之一,南北朝时期后,随着佛教在古代社会的兴起,瓷器莲花纹开始盛行,成为古代常用的图案之一。瓷器莲花纹在盘子的内壁或者外壁划复线仰莲或者仰覆莲花尊,酷似盛开的莲花,产生莲花是立体状态的错觉。又如三羊开泰的瓷器,作为清朝与明朝的主要陶器纹饰之一,其图案有美好吉祥的寓意,三只羊是纹饰角色,也可以搭配松竹梅作为画面背景,象征岁寒三友,郎窑红与黑色乌金共同组成色釉,黑与红的对比,使观赏者产生强烈的视觉冲击感,形成朝气蓬勃的感知体验。

2.1.2 传统陶瓷现状

烧制成功的传统陶瓷产品更侧重于生活的艺术品,主要突出陶瓷的容器特征,使用陶瓷的形式与途径较为单一,无法应用于多个生活领域体现全面功能。社会的发展与先进技术的开发,使消费者更加重视陶瓷产品的个性化造型,消费者审美观念的变化,让陶瓷产品不得不迎合变化趋势,设计多样化功能的陶瓷,与金属制品与低价塑料成品相比,陶瓷在质感体验上更高端化。简单地说,设计的陶瓷产品应集多个功能于一体,如实效性、形式造型美、创新程度、工艺技能等,只有这样才能与现代工业领域更好融合,赋予传统文化与手艺新的生命力[2]。

陶瓷的发展历程丰富多彩,产品设计也跟随年代的更替不断创新,但设计陶瓷产品的传统观念与陶瓷的传承只得到小幅度创新,更多的是简单迭代产品。模仿外来文化设计观念或者小幅调整产品造型,都难以改变陶瓷产品的本质特征,缺乏灵魂,甚至设计者也仅仅采用重复加工形式,增加陶瓷产品的烧制数量,却无法通过量变实现质变。

2.2 陶瓷的创新应用

说到传统器物的典型代表,多数人的第一印象便是陶瓷。社会发展、多元文化的融合都有效推动了设计陶瓷的观念与想法不断创新与升级,传统陶瓷在现代社会站稳脚跟。先进的技术与新时代的支撑深度开发了各种材料的特殊性质,工业领域与陶瓷产业相结合形式应运而生,陶瓷在现代工业的应用逐渐成熟,其主要原因是:

(1)陶瓷材料的特殊性质决定了可以在现代工业领域得到很好应用,满足现代工业对材料的需求。陶瓷在古代社会就已经被应用于器皿餐具等方面,直到今天,也仍然利用陶瓷材料满足多种需求。技术的开发使特种陶瓷开始面向大众,发挥多种优秀性能,在各行各业开始崭露头角。

(2)制陶技术的不断创新与更新发展,推动陶瓷产业进入新阶段,以多种形式融入现代工业。工业革命结束之后,利用10年时间终于在设计界完成统一。但社会思潮不断演变与技术的更新迭代,更多的人开始厌烦只重陶瓷功能而忽视形式的现代设计观念,对刻板产生“少即是多”的印象。设计陶瓷的思潮开始向产品装饰性质与历史特征转变,循序渐进地打破了设计观念一成不变的现状,个性化的陶瓷设计观念与丰富多样的形式出现在大众面前。基于此,现代工业可以真正发挥陶瓷产品价值与艺术特征。陶瓷产品本身的表现力极强,拥有丰富的艺术语言形态。陶瓷元素开始出现在各个领域中,不只是模仿陶瓷产品的外表造型,更能在产业发展中突出陶瓷的深层次文化。

先进的设计观念与生产技术赋予了陶瓷产品新的文化内涵,除了可以应用在日用餐具、装饰物之外,还能在现代工业使用特种陶瓷,将现代工业推到新的发展阶段。特种陶瓷所具备的一些性质是普通陶瓷所没有的,如抗腐蚀、耐高温等。其特殊性质保障了陶瓷在航天航空、电子能源以及冶金石油化工等多个领域都有广阔发展前景,是发展尖端技术不可替代的材料之一。如飞机刹车盘材料、地铁功能性材料达到消除噪音目的,直升机防弹装甲陶瓷等,给予陶瓷产品新的应用形式与感知体验。

3 陶瓷在现代工业领域应用需考虑的问题

3.1 陶瓷设计功能性

设计陶瓷的基础是重视产品的具体功能,如果陶瓷产品并未体现应有功能,难以突出实效性,也无法赋予陶瓷意义价值。某个陶瓷产品的设计观念非常独到、外观造型也符合大众审美,这一切的评价观点都是在陶瓷产品具有一定功能性的前提下进行的。优秀的陶瓷产品不仅让观赏者感受到新颖的设计观念,还应强调产品的实用性,调整与创新陶瓷产品之前,都应考虑有效提高产品的功能特性。如现代瓷砖也不仅仅只有耐用和装饰的作用,逐渐向多样化功能过渡。在开发陶瓷产品过程中注入创新的观念,实现多功能技术,结构瓷砖、纳米瓷砖等多种瓷砖类型接踵而至。专用音响功能瓷砖、防止静电摩擦功能瓷砖、保洁与具备抗菌功能瓷砖等新产品让陶瓷的应用领域更加开阔[3]。

3.2 陶瓷设计时代性

陶瓷的时代性质需要在创新过程中关注科技的动态发展状况,根据人们的思想观念变化开拓陶瓷产品延续特征,让陶瓷产品可以长久地受到多数人群的欢迎,保持市场的占有份额。每一个产品都具备特殊的时代性质,随着人们审美与先进技术的提高,人们的消费观念也在不断变化,观赏产品的角度与侧重点也发生变化。如果某一产品具有独特的新颖特征,就会成为经典作品,甚至百年之后仍然不会被市场更新所淘汰,这就需要设计者必须重视产品的时代性质,有利于产品经久不衰。所以,设计陶瓷产品应关注社会动态发展趋势,迎合时代背景下人们的审美变化与技术更新设计产品造型。

4 陶瓷在现代工业领域的应用

4.1 与时俱进创新功能满足多种需求

现代工业在满足人们对装备工具需求的状况下进行探索改造,设计工业的基础是产品自身具备的功能特征,产品的形式美与造型美也只是在确保功能完善的基础上进行创新设计,达到锦上添花的目的。创新陶瓷功能可以从这两个方面入手:创新陶瓷本身功能、结合其他行业创新陶瓷功能。

创新陶瓷自身功能特征应分析用户的具体需求,设计陶瓷产品的思想观念与陶瓷自身性质发生碰撞,如厨房用具——刀具,通过与陶瓷产品的结合形成陶瓷刀具,利用陶瓷自身强度高的基本属性、刀具切割物品对硬度的要求设计而成,开发并投入市场后,迅速获得广泛欢迎。

现代工业经常整合两件具有一定关联性质的物体给生活带来更多便利。其他产品与陶瓷的结合形成“1+1＞2”的现象是发展的主要目的。如陶瓷备忘钟,将时钟的基本属性与陶瓷材料的易清洁功能进行结合,无论采用哪种水性笔在钟表的空白区域记录事件,都能轻易擦除并反复使用,实现陶瓷产品的创新应用。

4.2 陶瓷在现代工业领域应用状况

陶瓷产品在现代工业领域的应用不仅包括就餐使用的筷架、洗漱台盆等多种实用器皿,还在以下行业中发现陶瓷产品的踪影。

(1)交通领域:制作汽车刹车片的材料之一就是陶瓷纤维,具备一系列的属性特征,如性能稳定、低磨损度等,通常情况下被应用在高端车型的制作中。桥梁通过应用泡沫陶瓷良好的导热性质,实现消音目的[4]。结构陶瓷其耐高温、耐腐蚀性、低膨胀系数等多种特征可以代替耐热合金,有效加强热机效率、节约大量贵重金属。如发动机的制作原理,充分利用结构陶瓷的机械特征,利用其稳定性与再现性生产汽车零件,完善加工技术。

(2)照相技术领域:色彩测试原理的特征在干膜底片上上传色彩,再向陶瓷表面转移,形成马赛克拼图、大小不一的装饰瓷砖等。烧制过程中固定色彩的同时,可以有效分解聚合物,让产品的色彩表现更加鲜明,可以经受长时间的磨损与溶剂的侵蚀。这样的技术手段更侧重于体现在卫浴设计中,丰富的颜色可以提高体验者的感知。

5 陶瓷的发展与创新

简而言之,我国陶瓷产业发展历史悠久,现代社会对于陶瓷的应用也不仅仅是单一化的,先进的技术使陶瓷作为正在不断开发的材料之一得到有效开发,在现代工业领域的融合,有利于推动工业与陶瓷产业进入新阶段。