基于现代技术的火山石综合材料产品研发浅析

赵兴灿

【摘要】火山石作为一种强度高、保温性能佳、透气性好、环保且廉价的材料在生活中被人们广泛的使用，火山石的使用一直以来多半作为一种较为初级的装饰材料被大量地生产。由于缺乏科学的规划，生产制作工艺较低、产品单一、售价低廉，因此造成了诸多资源的浪费。本项目经过团队成员多年的实地考察与研究，开发出一系列的火山石制品，本文就火山石的特性与产品加工技术等做一个粗略的浅析。

【关键词】火山石 综合材料 实用新型器 数字雕刻 釉料

烧制温度

引言：火山石在中国产地不多，产量有限，其中以云南腾冲的火山石质量最为上乘。作为一种受地热高温溶化冷却而成的多孔玄武岩，其矿物质含量有铁、钙、铝、钠、镁、硅等数十种，除此之外还含有其它丰富的微量元。经有关企业和科研团队的数次检测，火山石辐射量皆在国家要求的安全级别范围内，火山石属于一种环保安全的材料。

火山石是一个广义的概念，在腾冲俗称水漂石、浮石、蜂窝石、青石。这其中密度较轻的是水漂石、浮石，其能够浮在水面上，故而得名。蜂窩石有大小不一的孔洞，形似蜂窝状故而得名。青石（此处所说的青石亦是火山石的的一种）一般情况下孔洞较少，质量好的青石一般则不会出现孔洞，其密度较大，比蜂窝石重。按照地质结构火山石从上大下的形成应该是红色（或黑色）浮石—蜂窝石—青石，越往地质下层结构的密度和重量越大。

一、火山石建材及制品的使用现状

从火山石制品及使用范围，根据抽取全国多个地方调研来看，现主要有如下几种：

1、装饰建材

火山石作为一种坚固耐用、保温性能佳、透气性能佳、廉价易得的石材被火山石产地的人们大量的开采作为建材使用。比如在云南保山一带，其马路两旁的人行道和挡墙、涵管等多数用火山石相砌而成，在建筑装饰当中，火山石是一种传统的装饰材料。在云南腾冲，火山石主要产自马站乡火山公园周边地区，还有一个地方是距离市区不远的石头山。以前在这两个地方的沿途公路边上你可以看得到一个个小型加工厂，他们把火山石加工成大小、厚薄不一的规格，整齐的摞起来，等待着售卖。加工的产品单一，一般只有地砖和墙砖两种。

2、火山石家居类用具

火山石传统使用上除了建材使用外，还有家居类用具，比如农村养猪用的猪槽，储水用的大石缸，家庭舂米用的米臼子，种花用的花盆等。这些用具是使用火山石中的青石制作而成。

3、园林造景和观赏类

园林造景和观赏类一般主要使用火山石中的浮石，由于浮石形成中的特性导致浮石是一个个独立的个体，外观形状具有一定的观赏性，很多商家人士和爱好者将其改造成一件件具有观赏性的艺术品。另外近年来随着当地旅游业的兴起，很多商家将火山石加工成花盆以及形态各异的各种小动物进行售卖。

本文旨在研究以火山石为主体材料，辅于其它如陶瓷、木材、贵金属等材料，经艺术设计及现代数控雕刻技术制作的文创产品。本文因篇幅有限，暂且探讨一种运用釉料与火山石制品相结合而研发的新产品的制作方法。

二、火山石制品的研究方法与技术

火山石存在很多的细小的孔洞，不适合作为餐具和茶具使用，火山石还具有一定的吸水性特点，这也导致火山石的在使用上具有很大的局限性。要解决火山石孔洞多的缺陷，那就需要在石头的表面上做文章，是否有一种材料能够牢牢附着在火山石制品上，又能够保持火山石原有的古朴面貌。这种材料需要非常的环保，而且无毒无害。在研究中多种材料被一次次的否定。经过数次实验我们选定了一种能和火山石结合的釉料。陶瓷器上所施的釉一般以粘土、长石、石英等为原料，经精细研磨、加水调制后，涂敷于火山石表面，后经一定温度的焙烧而熔融，当温度下降时火山石表面形成一层玻璃质似的薄层，同时将火山石的孔洞填充。由于釉是透明的，火山石特有的孔洞之美得以呈现。

1、烧制技术和步骤

火山石制品和陶釉结合程序和步骤为：首先配制火山石釉料（其配方和参数暂做保密），将釉料均匀的喷涂于火山石表面，由于火山石孔洞较多，喷釉时需要做特殊处理，火山石喷好釉后经过数天晾晒，带水分蒸发后便可入窑烧制。烧制过程中窑的温度控制是最为重要的技术点之一，温度过高便会融化，过低釉料不能充分分解，其表面光泽度便会较差。只有掌握好烧制温度才能呈现出较好的产品。经过烧制整个器物表面呈现许多如黑色宝石一样的镶嵌体。晶莹闪耀，妙不可言。

釉料与火山石的结合，在之前的研发火山石的烧制实验中，火山石在经过高于1200度的烧制时便会融化成液体，所以烧制成功的关键点和难点之处在于釉料的配置和温度的掌握。为了能够适应火山石烧制及孔洞较多的特点，我们研发了一种火山石釉料，该釉料通过一定的矿物原料以火山灰配比后熔点控制在1000度左右，附着性较好，能够很好的填充火山石的孔洞。

2、火山石制品的现代加工技术

火山石硬度不高，且有一定的孔洞，在加工过程中很难做精细的深加工，本项目充分利用电脑数控雕刻技术、激光打印、热转印等现代高科技手段进行研发设计，通过研究火山石自身属性、加工特性以及数控雕刻图纸绘制等关键技术，将几者进行结合实验研究，制作成品。在火山石的加工技术当中，电脑制图+数控雕刻技术的实现使得火山石雕刻工艺有了较大的提高，利用激光雕刻技术，能够实现火山石浅表图案的精细再现。将热转印技术运用到火山石综合材料制品当中可以使火山石上呈现一种古典照片打印式的效果。以上高新科技实现方法虽技术难度高但是，投入的材料成本较低，火山石在保山腾冲一带价格低廉材料易得。依此现代高科技设备加工制作的火山石综合材料制品必然有一定的市场。

三、总结

现代社会的发展日新月异，市场上的各类产品更新换代亦是非常之快，火山石综合材料产品结合了当地的材料优势，运用火山石的材料特性与陶瓷釉料结合，制作开发一类符合现代人审美特点的综合材料产品。在制作过程中釉料的配制以及烧制温度是关键，同时结合现代数控雕刻技术以及热转印技术的加工，研发一种全新的火山石综合材料制品。

参考文献：

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