熊露+李其江+唐敏+張茂林+吳軍明+吳雋

摘 要：利用計(jì)算機(jī)仿真模擬技術(shù)，研制了基于windows平臺(tái)的陶瓷釉料工藝仿真系統(tǒng)。該系統(tǒng)改變傳統(tǒng)工藝實(shí)驗(yàn)相對(duì)繁瑣耗時(shí)的實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ剑瑢?shí)現(xiàn)陶瓷工藝實(shí)驗(yàn)方法的多元化，具備部分替代實(shí)物實(shí)驗(yàn)，減少能耗等優(yōu)點(diǎn)。結(jié)果表明，仿真實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)與實(shí)物實(shí)驗(yàn)相互配合，可提高實(shí)驗(yàn)效率，為打造全新的“低碳”陶瓷工藝實(shí)驗(yàn)技術(shù)提供條件，具有一定的推廣價(jià)值。

關(guān)鍵詞：仿真技術(shù)；陶瓷釉料；低碳

1 前言

我國(guó)陶瓷生產(chǎn)已有三千多年的歷史，是勞動(dòng)人民長(zhǎng)期辛勤勞作的結(jié)晶。陶瓷工藝是研究陶瓷、了解陶瓷制作的基礎(chǔ)，也是一門(mén)特別強(qiáng)調(diào)理論與實(shí)踐相結(jié)合的學(xué)科，實(shí)驗(yàn)時(shí)數(shù)約占理論時(shí)數(shù)的一半。然而，陶瓷材料種類的多樣化和陶瓷材料實(shí)驗(yàn)的多樣性、重復(fù)性，使得該理論實(shí)驗(yàn)具有設(shè)計(jì)多、消耗大、費(fèi)用高、歷時(shí)長(zhǎng)等特點(diǎn)[1]。另外陶瓷產(chǎn)品的普遍性以及陶瓷收藏日趨火熱帶來(lái)的問(wèn)題，在陶瓷工藝實(shí)踐中體現(xiàn)的尤為明顯。在實(shí)際工作中，設(shè)計(jì)新的陶瓷釉料配方時(shí)，常對(duì)設(shè)計(jì)的釉料配方?jīng)]有把握，特別是其中相對(duì)比較珍貴的原料選用，所以常需要花費(fèi)大量人力、物力和時(shí)間用以設(shè)計(jì)原料參數(shù)及制備流程[2]?，F(xiàn)代社會(huì)已步入數(shù)字計(jì)算機(jī)時(shí)代，本文基于計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)庫(kù)，采用python語(yǔ)言[3]編寫(xiě)模擬仿真平臺(tái)，開(kāi)展陶瓷工藝仿真模擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的研制，逐步改善傳統(tǒng)工藝實(shí)驗(yàn)相對(duì)固定繁瑣的實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ?，?shí)現(xiàn)陶瓷工藝實(shí)驗(yàn)方法的多元化，增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)過(guò)程的互動(dòng)性，不僅可以在有限時(shí)間內(nèi)盡可能完成更多的工藝實(shí)驗(yàn)，還能在有限的實(shí)驗(yàn)條件下充分高效地利用實(shí)驗(yàn)時(shí)間及材料，讓使用者掌握更多的工藝知識(shí)與技巧。

仿真技術(shù)是以有關(guān)原理、信息模擬、系統(tǒng)技術(shù)及應(yīng)用領(lǐng)域等有關(guān)專業(yè)技術(shù)為基礎(chǔ)，并以計(jì)算機(jī)和各種設(shè)備為輔助工具，利用系統(tǒng)模型對(duì)實(shí)際的或設(shè)想的系統(tǒng)進(jìn)行試驗(yàn)研究的一門(mén)綜合性技術(shù)[4]。針對(duì)陶瓷釉料燒成效果的仿真實(shí)驗(yàn)，在技術(shù)上、理論上完全可行，然而仿真模擬技術(shù)應(yīng)用于陶瓷工藝實(shí)驗(yàn)，在國(guó)內(nèi)尚處于起步階段，陶瓷釉料仿真模擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)更少。有鑒于此，本文將計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)與傳統(tǒng)工藝技術(shù)相結(jié)合，構(gòu)建一個(gè)用于陶瓷釉料實(shí)驗(yàn)的虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，為陶瓷類工藝實(shí)驗(yàn)提供一種新的實(shí)驗(yàn)環(huán)境?；跀?shù)據(jù)庫(kù)驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)耗時(shí)，工作量巨大等原因，本文所涉及的釉料數(shù)據(jù)庫(kù)，暫只收錄了青瓷中具有代表性的粉青釉的配方數(shù)據(jù)，在以后的工作中，將逐步擴(kuò)充其他釉料數(shù)據(jù)信息，以供使用。

2 設(shè)計(jì)思路

系統(tǒng)設(shè)計(jì)的目的是提供釉料工藝實(shí)驗(yàn)的新方法，將陶瓷工藝實(shí)驗(yàn)從傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)室搬到多媒體設(shè)計(jì)平臺(tái)，以便使用者在計(jì)算機(jī)上也可以完成陶瓷工藝實(shí)驗(yàn)。實(shí)現(xiàn)以“軟”代“硬”，以“虛”代“實(shí)”[5]，再結(jié)合真實(shí)的工藝實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，從而更好地達(dá)到陶瓷工藝實(shí)驗(yàn)“低碳”高效的目的。

陶瓷工藝仿真系統(tǒng)具備了實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)操作步驟和方法、模擬燒成以及實(shí)驗(yàn)報(bào)告顯示等功能，可以起到替代甚至超越實(shí)物實(shí)驗(yàn)的效果[6]。本文設(shè)計(jì)系統(tǒng)所涉及的數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)容，即粉青釉配方數(shù)據(jù)均由陶瓷釉料實(shí)例[7]選取，并最大程度按照工藝實(shí)驗(yàn)的基本要求，通過(guò)傳統(tǒng)工藝方法進(jìn)行驗(yàn)證性和操作性實(shí)驗(yàn)，同時(shí)對(duì)實(shí)驗(yàn)參數(shù)進(jìn)行采集并錄入，本文系統(tǒng)包含的基本內(nèi)容如下：

（1） 針對(duì)剛接觸陶瓷的學(xué)者來(lái)說(shuō)，普通釉用原料常態(tài)的物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)及產(chǎn)地信息等以圖文并茂的形式輸入，形成系統(tǒng)知識(shí)庫(kù)，方便查詢。

（2） 實(shí)驗(yàn)操作流程主要利用數(shù)碼相機(jī)拍攝主要過(guò)程，以圖片形式予以存儲(chǔ)并顯示。

（3） 仿真手段包括：基于計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)庫(kù)的互動(dòng)，并利用動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型的仿真模擬，通過(guò)控件之間的鏈接實(shí)現(xiàn)對(duì)不同實(shí)驗(yàn)原料數(shù)據(jù)庫(kù)的調(diào)用和匹配，以獲取和真實(shí)實(shí)驗(yàn)效果較一致的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

（4） 自動(dòng)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理匹配后，自動(dòng)生成簡(jiǎn)潔直觀的實(shí)驗(yàn)結(jié)果信息等，方便信息的輸出。

該系統(tǒng)基于windows平臺(tái)，采用模塊化結(jié)構(gòu)，每個(gè)模塊相對(duì)獨(dú)立，可作為每個(gè)單獨(dú)的運(yùn)行窗口予以顯示，并可根據(jù)需要進(jìn)行內(nèi)容的添加和刪除，提高了系統(tǒng)的適用性、可傳承性以及可開(kāi)發(fā)性。

3 系統(tǒng)的構(gòu)成與功能

3.1 系統(tǒng)構(gòu)成

該仿真系統(tǒng)登錄界面如圖1所示，進(jìn)入仿真系統(tǒng)后，如圖2所示，可發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)包括了釉料知識(shí)庫(kù)、儀器知識(shí)庫(kù)、釉料制備原理、仿真實(shí)驗(yàn)等幾部分。

3.2 系統(tǒng)功能

在圖2的系統(tǒng)主界面中，使用者可根據(jù)不同的需求點(diǎn)擊相應(yīng)的標(biāo)簽按鈕，實(shí)現(xiàn)有效的人機(jī)互動(dòng)。在仿真界面中，使用者通過(guò)點(diǎn)擊不同的系統(tǒng)按鈕，進(jìn)入不同的數(shù)據(jù)庫(kù)，如進(jìn)入釉料知識(shí)庫(kù)，通過(guò)選擇不同的原料名稱，可立即進(jìn)入系統(tǒng)知識(shí)庫(kù)窗口如圖3所示，此窗口圖文并茂，直觀簡(jiǎn)潔地提供了原料常態(tài)的基本物理、化學(xué)性質(zhì)等，便于使用者了解各種原料的用途信息、產(chǎn)地信息等，并可以初步了解原料在釉料中的作用。

在工藝標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，對(duì)真實(shí)工藝操作實(shí)驗(yàn)的拍攝，包括釉漿制備、釉漿陳腐、施釉方法、燒制過(guò)程等一系列連續(xù)的活動(dòng)圖像進(jìn)行系統(tǒng)錄入，即形成了系統(tǒng)的釉料制備、燒成信息數(shù)據(jù)庫(kù)，通過(guò)鏈接，采用圖文并茂的混合方式將有序、準(zhǔn)確、真實(shí)的工藝實(shí)驗(yàn)的全過(guò)程展示給使用者，為剛開(kāi)始接觸陶瓷工藝實(shí)驗(yàn)的研究者提供一個(gè)可供參考的實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)步驟，不僅能有效快速地輔助使用者了解該實(shí)驗(yàn)的操作基本過(guò)程，同時(shí)對(duì)工藝實(shí)驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化提供幫助，對(duì)陶瓷工藝的推廣及普及具有一定的意義。

作為整個(gè)系統(tǒng)的核心，通過(guò)對(duì)仿真按鈕標(biāo)簽的點(diǎn)擊，系統(tǒng)進(jìn)入仿真界面圖4。當(dāng)進(jìn)入仿真界面后，使用者在界面中可根據(jù)所選用的釉料配方，選擇性輸入數(shù)據(jù)信息，進(jìn)入仿真，系統(tǒng)在后臺(tái)進(jìn)行處理，自動(dòng)對(duì)輸入配方進(jìn)行匹配調(diào)用。由于陶瓷釉用原料組成成分不同的特殊性，長(zhǎng)石類原料一般根據(jù)不同的需要選取鉀長(zhǎng)石、鈉長(zhǎng)石進(jìn)行填選；而石英、高嶺土等原料根據(jù)其產(chǎn)地不同，所含礦物成分不同，需按不同產(chǎn)地原料進(jìn)行數(shù)據(jù)輸入，保證使用者在選用原料時(shí)能更大程度地接近實(shí)物實(shí)驗(yàn)效果，同時(shí)青釉配方在不同燒成氣氛下，呈色也有不同，著色劑氧化銅在氧化氣氛下發(fā)色為青，而在還原條件下卻為紅色，因此燒成氣氛的選擇也是直接影響最后燒成效果的關(guān)鍵因素。使用者可以通過(guò)對(duì)不同條件的選擇，最大程度地滿足實(shí)驗(yàn)條件，得到較準(zhǔn)確的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。如在仿真界面中依次輸入鉀長(zhǎng)石41，普通石英砂28，星子高嶺9，江西硅灰石21，骨灰、氧化銅、氧化鐵各1，并點(diǎn)擊氧化仿真，此配方現(xiàn)已被系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)收錄，即可立即生成直觀簡(jiǎn)潔的信息窗口，即配方數(shù)據(jù)、燒成效果及釉料說(shuō)明窗口（見(jiàn)圖5）。若輸入的配方數(shù)據(jù)暫未與數(shù)據(jù)庫(kù)中信息匹配，即配方數(shù)據(jù)尚未被收錄入系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)，此時(shí)系統(tǒng)將顯示此配方數(shù)據(jù)附近的幾組最佳配方，并給予顯示，如圖6所示，使用者可根據(jù)實(shí)際情況選取任意一組配方進(jìn)行再次仿真，同樣可以顯示配方數(shù)據(jù)、燒成效果及釉料說(shuō)明。從某種角度上而言，模擬實(shí)驗(yàn)可以替代真實(shí)實(shí)驗(yàn)，甚至其某些方面效果優(yōu)于真實(shí)實(shí)驗(yàn)[8]。

4 結(jié)果與討論

通過(guò)仿真系統(tǒng)的使用，將其與實(shí)物實(shí)驗(yàn)相互配合，效果顯著，可以調(diào)動(dòng)使用者的積極性，同時(shí)緩解當(dāng)前實(shí)驗(yàn)經(jīng)費(fèi)和儀器不足的問(wèn)題，減少原料的浪費(fèi)，更好地倡導(dǎo)高效低碳的生活，其具體效果如下：

（1） 在研究者進(jìn)行工藝實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中，仿真系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)可滿足使用者直接在計(jì)算機(jī)上的重復(fù)操作，避免了實(shí)驗(yàn)原料的大量浪費(fèi)，并解決了實(shí)驗(yàn)繁瑣而條件不足的問(wèn)題。

（2） 在仿真實(shí)驗(yàn)中，工藝實(shí)驗(yàn)的基本流程、釉料配方等信息生動(dòng)形象地向使用者進(jìn)行展示，方便簡(jiǎn)潔直觀，同時(shí)可以有針對(duì)性的了解某種原料的比例增減對(duì)料性的影響。在青瓷釉料仿真中，釉料中二氧化硅是生成玻璃質(zhì)的主要組成成分，增加釉料中石英的含量能提高釉熔融溫度與粘度，并降低釉的熱膨脹系數(shù)。同時(shí)它也是賦予釉以高的力學(xué)強(qiáng)度、硬度、耐磨性和耐化學(xué)侵蝕性的主要因素；而對(duì)青瓷呈色的關(guān)鍵著色劑氧化鐵來(lái)說(shuō)，隨著氧化鐵的增加，呈色逐漸偏向青色。這一現(xiàn)象，同樣可以從仿真系統(tǒng)中反映出來(lái)。

（3） 仿真系統(tǒng)還具有優(yōu)越的時(shí)效性。由于采用了模塊式結(jié)構(gòu)，因而可以在條件變化、參數(shù)調(diào)整時(shí)隨時(shí)更替數(shù)據(jù)庫(kù)中數(shù)據(jù)，生成新的數(shù)據(jù)庫(kù)模塊，也可以隨時(shí)修改已有的實(shí)驗(yàn)信息，保證了仿真系統(tǒng)的適應(yīng)性，從而實(shí)現(xiàn)配方優(yōu)化和工藝實(shí)驗(yàn)的不斷更新，解決條件受限的問(wèn)題。

（4）仿真系統(tǒng)的使用，基本解決了傳統(tǒng)工藝中使用實(shí)物進(jìn)行實(shí)驗(yàn)而消耗浪費(fèi)原料的問(wèn)題，具有一定的低耗高效性。目前國(guó)內(nèi)陶瓷工藝實(shí)驗(yàn)中普遍采用的還是傳統(tǒng)實(shí)物實(shí)驗(yàn)，其優(yōu)點(diǎn)是釉料性能可直觀的被感受，加深學(xué)生對(duì)工藝操作的印象，但也存在不可忽視的問(wèn)題，陶瓷原料屬于不可再生資源，特別是原礦，這些在實(shí)驗(yàn)中基本上都是一次性使用，難以重復(fù)利用，原料消耗非常大。而且難以控制實(shí)驗(yàn)進(jìn)度，而仿真系統(tǒng)可直接安裝在現(xiàn)有的計(jì)算機(jī)上，進(jìn)行仿真模擬，既不需要浪費(fèi)原料，又不損耗實(shí)驗(yàn)儀器，同時(shí)可以反復(fù)了解實(shí)驗(yàn)過(guò)程，提高了資源利用率和設(shè)計(jì)效率。

通過(guò)計(jì)算機(jī)仿真模擬技術(shù)在陶瓷釉料工藝上的應(yīng)用，使釉料設(shè)計(jì)與配方優(yōu)化變得更加方便容易，展示信息更加直觀形象，。實(shí)際操作時(shí)只是對(duì)青瓷中粉青釉配方進(jìn)行了驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，而在仿真實(shí)驗(yàn)中可以輸入不同產(chǎn)區(qū)、不同組成原料以及不同實(shí)驗(yàn)參數(shù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，加深并拓廣了實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，有利于使用者了解不同條件對(duì)粉青釉燒成的影響，提高使用者對(duì)實(shí)驗(yàn)的興趣。

5 結(jié)語(yǔ)

仿真實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)可以滿足陶瓷釉料快速開(kāi)發(fā)的要求，縮短設(shè)計(jì)配方的周期，降低成本。本軟件系統(tǒng)界面美觀，圖文并茂，交互性好，與傳統(tǒng)的工藝實(shí)驗(yàn)相比增強(qiáng)了靈活性、可操作性和互動(dòng)性。本文對(duì)青釉中粉青釉的仿真，其實(shí)是一個(gè)集數(shù)字、模擬和實(shí)物實(shí)驗(yàn)于一體的系統(tǒng)，其中系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)錄入需要大量的傳統(tǒng)工藝實(shí)驗(yàn)作為保證，故本文的方法還需要嚴(yán)格標(biāo)準(zhǔn)的傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)作為基礎(chǔ)，并嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，以提高數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確度。實(shí)踐表明，仿真系統(tǒng)開(kāi)拓了陶瓷釉料實(shí)驗(yàn)的新模式，對(duì)陶瓷釉料發(fā)展起到了積極的促進(jìn)作用。

參考文獻(xiàn)

[1] 李家駒.陶瓷工藝學(xué)[M].中國(guó)輕工業(yè)出版社，2006.

[2] 吳崇峰.模具CAD/CAE/CAM教程[M].北京：中國(guó)輕工業(yè)出版社，

2002.

[3] 陳儒.Python源碼剖析：深度探索動(dòng)態(tài)語(yǔ)言核心技術(shù)[M].電子工

業(yè)出版社，2008.

[4] 吳重光.仿真技術(shù)[M].化工工業(yè)出版社，2000.

[5] 孫榮平，戚甫峰.基于多媒體仿真技術(shù)的電路與電子技術(shù)虛擬

實(shí)驗(yàn)教學(xué)系統(tǒng)[J].實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理，2001，18（4）：46-49.

[6] 薛定宇，陳陽(yáng)泉.基于MATLAB/Simulink的系統(tǒng)仿真技術(shù)與應(yīng)

用[M].北京：清華大學(xué)出版社，2002.

[7] 孫再清.陶瓷釉料配方600例[M].景德鎮(zhèn)陶瓷學(xué)院科技信息服

務(wù)部，1995.

[8] 劉洪強(qiáng).梭式窯的建模與仿真[D].景德鎮(zhèn)：景德鎮(zhèn)陶瓷學(xué)院，

2008.

Application of the Computer Simulation Technique in Technological of Ceramic Glaze

XIONG Lu， LI Qi-jiang， TANG Min， ZHANG Mao-lin， WU Jun-ming， WU Juan

（Jingdezhen Ceramic Institute， Jingdezhen 333001）

Abstract： The ceramic glaze materials process simulation system was developed by computer simulation technology.The system can promote ceramic technology experiment method of diversity instead of relatively complicated and time-consuming experimental mode in traditional process experiment.The system can alternative forms experiment， reduce energy consumption and so on. The results show that the simulation experiment system act in concert with physical experiment， it can improve the efficiency and provide the conditions for experiment technology of new ceramic technology with low carbon.So it is worth being popularized.

Key words： simulation technology； ceramic glaze materials； low carbon

4 結(jié)果與討論

通過(guò)仿真系統(tǒng)的使用，將其與實(shí)物實(shí)驗(yàn)相互配合，效果顯著，可以調(diào)動(dòng)使用者的積極性，同時(shí)緩解當(dāng)前實(shí)驗(yàn)經(jīng)費(fèi)和儀器不足的問(wèn)題，減少原料的浪費(fèi)，更好地倡導(dǎo)高效低碳的生活，其具體效果如下：

（1） 在研究者進(jìn)行工藝實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中，仿真系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)可滿足使用者直接在計(jì)算機(jī)上的重復(fù)操作，避免了實(shí)驗(yàn)原料的大量浪費(fèi)，并解決了實(shí)驗(yàn)繁瑣而條件不足的問(wèn)題。

（2） 在仿真實(shí)驗(yàn)中，工藝實(shí)驗(yàn)的基本流程、釉料配方等信息生動(dòng)形象地向使用者進(jìn)行展示，方便簡(jiǎn)潔直觀，同時(shí)可以有針對(duì)性的了解某種原料的比例增減對(duì)料性的影響。在青瓷釉料仿真中，釉料中二氧化硅是生成玻璃質(zhì)的主要組成成分，增加釉料中石英的含量能提高釉熔融溫度與粘度，并降低釉的熱膨脹系數(shù)。同時(shí)它也是賦予釉以高的力學(xué)強(qiáng)度、硬度、耐磨性和耐化學(xué)侵蝕性的主要因素；而對(duì)青瓷呈色的關(guān)鍵著色劑氧化鐵來(lái)說(shuō)，隨著氧化鐵的增加，呈色逐漸偏向青色。這一現(xiàn)象，同樣可以從仿真系統(tǒng)中反映出來(lái)。

（3） 仿真系統(tǒng)還具有優(yōu)越的時(shí)效性。由于采用了模塊式結(jié)構(gòu)，因而可以在條件變化、參數(shù)調(diào)整時(shí)隨時(shí)更替數(shù)據(jù)庫(kù)中數(shù)據(jù)，生成新的數(shù)據(jù)庫(kù)模塊，也可以隨時(shí)修改已有的實(shí)驗(yàn)信息，保證了仿真系統(tǒng)的適應(yīng)性，從而實(shí)現(xiàn)配方優(yōu)化和工藝實(shí)驗(yàn)的不斷更新，解決條件受限的問(wèn)題。

（4）仿真系統(tǒng)的使用，基本解決了傳統(tǒng)工藝中使用實(shí)物進(jìn)行實(shí)驗(yàn)而消耗浪費(fèi)原料的問(wèn)題，具有一定的低耗高效性。目前國(guó)內(nèi)陶瓷工藝實(shí)驗(yàn)中普遍采用的還是傳統(tǒng)實(shí)物實(shí)驗(yàn)，其優(yōu)點(diǎn)是釉料性能可直觀的被感受，加深學(xué)生對(duì)工藝操作的印象，但也存在不可忽視的問(wèn)題，陶瓷原料屬于不可再生資源，特別是原礦，這些在實(shí)驗(yàn)中基本上都是一次性使用，難以重復(fù)利用，原料消耗非常大。而且難以控制實(shí)驗(yàn)進(jìn)度，而仿真系統(tǒng)可直接安裝在現(xiàn)有的計(jì)算機(jī)上，進(jìn)行仿真模擬，既不需要浪費(fèi)原料，又不損耗實(shí)驗(yàn)儀器，同時(shí)可以反復(fù)了解實(shí)驗(yàn)過(guò)程，提高了資源利用率和設(shè)計(jì)效率。

通過(guò)計(jì)算機(jī)仿真模擬技術(shù)在陶瓷釉料工藝上的應(yīng)用，使釉料設(shè)計(jì)與配方優(yōu)化變得更加方便容易，展示信息更加直觀形象，。實(shí)際操作時(shí)只是對(duì)青瓷中粉青釉配方進(jìn)行了驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，而在仿真實(shí)驗(yàn)中可以輸入不同產(chǎn)區(qū)、不同組成原料以及不同實(shí)驗(yàn)參數(shù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，加深并拓廣了實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，有利于使用者了解不同條件對(duì)粉青釉燒成的影響，提高使用者對(duì)實(shí)驗(yàn)的興趣。

5 結(jié)語(yǔ)

仿真實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)可以滿足陶瓷釉料快速開(kāi)發(fā)的要求，縮短設(shè)計(jì)配方的周期，降低成本。本軟件系統(tǒng)界面美觀，圖文并茂，交互性好，與傳統(tǒng)的工藝實(shí)驗(yàn)相比增強(qiáng)了靈活性、可操作性和互動(dòng)性。本文對(duì)青釉中粉青釉的仿真，其實(shí)是一個(gè)集數(shù)字、模擬和實(shí)物實(shí)驗(yàn)于一體的系統(tǒng)，其中系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)錄入需要大量的傳統(tǒng)工藝實(shí)驗(yàn)作為保證，故本文的方法還需要嚴(yán)格標(biāo)準(zhǔn)的傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)作為基礎(chǔ)，并嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，以提高數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確度。實(shí)踐表明，仿真系統(tǒng)開(kāi)拓了陶瓷釉料實(shí)驗(yàn)的新模式，對(duì)陶瓷釉料發(fā)展起到了積極的促進(jìn)作用。

參考文獻(xiàn)

[1] 李家駒.陶瓷工藝學(xué)[M].中國(guó)輕工業(yè)出版社，2006.

[2] 吳崇峰.模具CAD/CAE/CAM教程[M].北京：中國(guó)輕工業(yè)出版社，

2002.

[3] 陳儒.Python源碼剖析：深度探索動(dòng)態(tài)語(yǔ)言核心技術(shù)[M].電子工

業(yè)出版社，2008.

[4] 吳重光.仿真技術(shù)[M].化工工業(yè)出版社，2000.

[5] 孫榮平，戚甫峰.基于多媒體仿真技術(shù)的電路與電子技術(shù)虛擬

實(shí)驗(yàn)教學(xué)系統(tǒng)[J].實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理，2001，18（4）：46-49.

[6] 薛定宇，陳陽(yáng)泉.基于MATLAB/Simulink的系統(tǒng)仿真技術(shù)與應(yīng)

用[M].北京：清華大學(xué)出版社，2002.

[7] 孫再清.陶瓷釉料配方600例[M].景德鎮(zhèn)陶瓷學(xué)院科技信息服

務(wù)部，1995.

[8] 劉洪強(qiáng).梭式窯的建模與仿真[D].景德鎮(zhèn)：景德鎮(zhèn)陶瓷學(xué)院，

2008.

Application of the Computer Simulation Technique in Technological of Ceramic Glaze

XIONG Lu， LI Qi-jiang， TANG Min， ZHANG Mao-lin， WU Jun-ming， WU Juan

（Jingdezhen Ceramic Institute， Jingdezhen 333001）

Abstract： The ceramic glaze materials process simulation system was developed by computer simulation technology.The system can promote ceramic technology experiment method of diversity instead of relatively complicated and time-consuming experimental mode in traditional process experiment.The system can alternative forms experiment， reduce energy consumption and so on. The results show that the simulation experiment system act in concert with physical experiment， it can improve the efficiency and provide the conditions for experiment technology of new ceramic technology with low carbon.So it is worth being popularized.

Key words： simulation technology； ceramic glaze materials； low carbon

4 結(jié)果與討論

通過(guò)仿真系統(tǒng)的使用，將其與實(shí)物實(shí)驗(yàn)相互配合，效果顯著，可以調(diào)動(dòng)使用者的積極性，同時(shí)緩解當(dāng)前實(shí)驗(yàn)經(jīng)費(fèi)和儀器不足的問(wèn)題，減少原料的浪費(fèi)，更好地倡導(dǎo)高效低碳的生活，其具體效果如下：

（1） 在研究者進(jìn)行工藝實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中，仿真系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)可滿足使用者直接在計(jì)算機(jī)上的重復(fù)操作，避免了實(shí)驗(yàn)原料的大量浪費(fèi)，并解決了實(shí)驗(yàn)繁瑣而條件不足的問(wèn)題。

（2） 在仿真實(shí)驗(yàn)中，工藝實(shí)驗(yàn)的基本流程、釉料配方等信息生動(dòng)形象地向使用者進(jìn)行展示，方便簡(jiǎn)潔直觀，同時(shí)可以有針對(duì)性的了解某種原料的比例增減對(duì)料性的影響。在青瓷釉料仿真中，釉料中二氧化硅是生成玻璃質(zhì)的主要組成成分，增加釉料中石英的含量能提高釉熔融溫度與粘度，并降低釉的熱膨脹系數(shù)。同時(shí)它也是賦予釉以高的力學(xué)強(qiáng)度、硬度、耐磨性和耐化學(xué)侵蝕性的主要因素；而對(duì)青瓷呈色的關(guān)鍵著色劑氧化鐵來(lái)說(shuō)，隨著氧化鐵的增加，呈色逐漸偏向青色。這一現(xiàn)象，同樣可以從仿真系統(tǒng)中反映出來(lái)。

（3） 仿真系統(tǒng)還具有優(yōu)越的時(shí)效性。由于采用了模塊式結(jié)構(gòu)，因而可以在條件變化、參數(shù)調(diào)整時(shí)隨時(shí)更替數(shù)據(jù)庫(kù)中數(shù)據(jù)，生成新的數(shù)據(jù)庫(kù)模塊，也可以隨時(shí)修改已有的實(shí)驗(yàn)信息，保證了仿真系統(tǒng)的適應(yīng)性，從而實(shí)現(xiàn)配方優(yōu)化和工藝實(shí)驗(yàn)的不斷更新，解決條件受限的問(wèn)題。

（4）仿真系統(tǒng)的使用，基本解決了傳統(tǒng)工藝中使用實(shí)物進(jìn)行實(shí)驗(yàn)而消耗浪費(fèi)原料的問(wèn)題，具有一定的低耗高效性。目前國(guó)內(nèi)陶瓷工藝實(shí)驗(yàn)中普遍采用的還是傳統(tǒng)實(shí)物實(shí)驗(yàn)，其優(yōu)點(diǎn)是釉料性能可直觀的被感受，加深學(xué)生對(duì)工藝操作的印象，但也存在不可忽視的問(wèn)題，陶瓷原料屬于不可再生資源，特別是原礦，這些在實(shí)驗(yàn)中基本上都是一次性使用，難以重復(fù)利用，原料消耗非常大。而且難以控制實(shí)驗(yàn)進(jìn)度，而仿真系統(tǒng)可直接安裝在現(xiàn)有的計(jì)算機(jī)上，進(jìn)行仿真模擬，既不需要浪費(fèi)原料，又不損耗實(shí)驗(yàn)儀器，同時(shí)可以反復(fù)了解實(shí)驗(yàn)過(guò)程，提高了資源利用率和設(shè)計(jì)效率。

通過(guò)計(jì)算機(jī)仿真模擬技術(shù)在陶瓷釉料工藝上的應(yīng)用，使釉料設(shè)計(jì)與配方優(yōu)化變得更加方便容易，展示信息更加直觀形象，。實(shí)際操作時(shí)只是對(duì)青瓷中粉青釉配方進(jìn)行了驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，而在仿真實(shí)驗(yàn)中可以輸入不同產(chǎn)區(qū)、不同組成原料以及不同實(shí)驗(yàn)參數(shù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，加深并拓廣了實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，有利于使用者了解不同條件對(duì)粉青釉燒成的影響，提高使用者對(duì)實(shí)驗(yàn)的興趣。

5 結(jié)語(yǔ)

仿真實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)可以滿足陶瓷釉料快速開(kāi)發(fā)的要求，縮短設(shè)計(jì)配方的周期，降低成本。本軟件系統(tǒng)界面美觀，圖文并茂，交互性好，與傳統(tǒng)的工藝實(shí)驗(yàn)相比增強(qiáng)了靈活性、可操作性和互動(dòng)性。本文對(duì)青釉中粉青釉的仿真，其實(shí)是一個(gè)集數(shù)字、模擬和實(shí)物實(shí)驗(yàn)于一體的系統(tǒng)，其中系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)錄入需要大量的傳統(tǒng)工藝實(shí)驗(yàn)作為保證，故本文的方法還需要嚴(yán)格標(biāo)準(zhǔn)的傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)作為基礎(chǔ)，并嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，以提高數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確度。實(shí)踐表明，仿真系統(tǒng)開(kāi)拓了陶瓷釉料實(shí)驗(yàn)的新模式，對(duì)陶瓷釉料發(fā)展起到了積極的促進(jìn)作用。

參考文獻(xiàn)

[1] 李家駒.陶瓷工藝學(xué)[M].中國(guó)輕工業(yè)出版社，2006.

[2] 吳崇峰.模具CAD/CAE/CAM教程[M].北京：中國(guó)輕工業(yè)出版社，

2002.

[3] 陳儒.Python源碼剖析：深度探索動(dòng)態(tài)語(yǔ)言核心技術(shù)[M].電子工

業(yè)出版社，2008.

[4] 吳重光.仿真技術(shù)[M].化工工業(yè)出版社，2000.

[5] 孫榮平，戚甫峰.基于多媒體仿真技術(shù)的電路與電子技術(shù)虛擬

實(shí)驗(yàn)教學(xué)系統(tǒng)[J].實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理，2001，18（4）：46-49.

[6] 薛定宇，陳陽(yáng)泉.基于MATLAB/Simulink的系統(tǒng)仿真技術(shù)與應(yīng)

用[M].北京：清華大學(xué)出版社，2002.

[7] 孫再清.陶瓷釉料配方600例[M].景德鎮(zhèn)陶瓷學(xué)院科技信息服

務(wù)部，1995.

[8] 劉洪強(qiáng).梭式窯的建模與仿真[D].景德鎮(zhèn)：景德鎮(zhèn)陶瓷學(xué)院，

2008.

Application of the Computer Simulation Technique in Technological of Ceramic Glaze

XIONG Lu， LI Qi-jiang， TANG Min， ZHANG Mao-lin， WU Jun-ming， WU Juan

（Jingdezhen Ceramic Institute， Jingdezhen 333001）

Abstract： The ceramic glaze materials process simulation system was developed by computer simulation technology.The system can promote ceramic technology experiment method of diversity instead of relatively complicated and time-consuming experimental mode in traditional process experiment.The system can alternative forms experiment， reduce energy consumption and so on. The results show that the simulation experiment system act in concert with physical experiment， it can improve the efficiency and provide the conditions for experiment technology of new ceramic technology with low carbon.So it is worth being popularized.

Key words： simulation technology； ceramic glaze materials； low carbon