陶瓷材料制備

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1、陶瓷材料的設(shè)計與高溫制備陶瓷陶瓷（ceramics）是我們?nèi)粘Ｉ罱佑|較多，在國民經(jīng)濟(jì)中有許多重要應(yīng)用的無機(jī)非金屬材料之一。傳統(tǒng)概念的陶瓷是指所有一粘土為主要原料，并與其他礦物原料經(jīng)過破碎混和成型燒成等過程而制得的制品,就是常見的日用陶瓷建筑衛(wèi)生陶瓷等普通陶瓷(ordinaryceramics)。隨著社會的發(fā)展，出現(xiàn)了有一類性能特殊，在電子、航空、生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域有廣泛用途的陶瓷材料，稱之為特種陶瓷(speciealceramics)。陶瓷綜合實驗設(shè)計思路將特定的陶瓷產(chǎn)品設(shè)計、制造工藝流程與產(chǎn)品性能測定分析結(jié)為一個有機(jī)的整

2、體。建立起新的實驗體系。加強(qiáng)實驗的科學(xué)性、系統(tǒng)性，增加學(xué)生動腦、動手的機(jī)會，強(qiáng)化技能的訓(xùn)練，調(diào)動學(xué)生實驗的積極性和主動性，提高分析問題和解決問題的能力。為畢業(yè)論文和將來工作打下一定的基礎(chǔ)實驗?zāi)康?．了解陶瓷各種工藝實驗在生產(chǎn)中的作用與實際意義。2．掌握陶瓷主要工藝實驗的原理、方法與一定的操作技能。3．通過陶瓷工藝綜合實驗了解陶瓷產(chǎn)品的設(shè)計程序與工藝過程。4．培養(yǎng)學(xué)生綜合設(shè)計實驗的能力，提高分析問題、解決問題和動手能力。實驗要求1．掌握陶瓷原料、泥漿性能、坯體干燥性能、燒成性能和產(chǎn)品性能測試原理、方法和影響實驗結(jié)果的因素。

3、2．熟悉陶瓷配料計算。3．掌握陶瓷產(chǎn)品的試制工藝和分析影響產(chǎn)品性能的因素。4．寫出實驗學(xué)術(shù)論文。1.1陶瓷的組成、結(jié)構(gòu)與性能陶瓷（材料及其制品）都有特定的性能要求。日用餐具要有一定的強(qiáng)度（strength）、白度（whiteness）、抗熱沖擊性（熱穩(wěn)定性）；電瓷有強(qiáng)度和介電性能要求；特種陶瓷對性能及其熱穩(wěn)定性要求更高。研究表明，陶瓷的性能一方面受到其本征物理量（如熱穩(wěn)定系數(shù)、電阻率、彈性模量等）的影響，同時又與其顯微結(jié)構(gòu)密切相關(guān)。而決定顯微結(jié)構(gòu)和本征物理量的是陶瓷的組成及其加工工藝過程。其中陶瓷組成對顯微結(jié)構(gòu)、性能起決

4、定作用。1.2　陶瓷的理論設(shè)計根據(jù)材料的使用要求進(jìn)行設(shè)計１.根據(jù)手冊或其他參考資料進(jìn)行設(shè)計（相圖是重要的資料）CaO、Al2O3、Si2O系統(tǒng)包括一系列重要的硅酸鹽工業(yè)產(chǎn)品、高爐礦渣、以及某些礦物與巖石。具有實際意義。1.2　陶瓷的理論設(shè)計２.根據(jù)他人（單位）或自己（單位）的經(jīng)驗進(jìn)行設(shè)計３.從頭摸索1.3陶瓷化學(xué)組成設(shè)計陶瓷坯料（bodymaterial）一般是由幾種不同的原料配只制而成的。性能不同的陶瓷產(chǎn)品，其所用原料的種類和配比不同，也即所謂坯料組成或配方不同。一.成分設(shè)計原則1．根據(jù)科研需要或用戶的要求確定產(chǎn)品（充

5、分考慮產(chǎn)品的物理化學(xué)性能和實用性能要求）；2．參考前人的經(jīng)驗和數(shù)據(jù)；3．了解各種原料對產(chǎn)品性質(zhì)的影響；4．應(yīng)滿足生產(chǎn)工藝的要求；5．了解原料的品位、來源和到廠價格1.3陶瓷化學(xué)組成設(shè)計傳統(tǒng)概念的陶瓷是指所有以粘土為主要原料，并與其他礦物原料經(jīng)過破碎、混合、成形、燒成等過程而制得的制品。1.3陶瓷化學(xué)組成設(shè)計二.本次實驗的參考資料1.3陶瓷化學(xué)組成設(shè)計1.3陶瓷化學(xué)組成設(shè)計1.3陶瓷化學(xué)組成設(shè)計三．坯體組成的表示方法坯體組成的表示方法可分為4種1.配料量表示法配料量表示法也稱配料比表示法，是生產(chǎn)中常用的方法。它直接列出所用

6、原料的名稱和質(zhì)量比（各種原料質(zhì)量比之和應(yīng)為100）。這種方法便于工廠計量配料，直觀方便。2.化學(xué)組成表示法即用坯料中各種化學(xué)組分所占質(zhì)量百分?jǐn)?shù)來表示坯料組成。其優(yōu)點是可以根據(jù)坯料中化學(xué)成分的多少來推斷或比較坯體的某些性能。1.3陶瓷化學(xué)組成設(shè)計3.示性礦物組成表示法普通陶瓷坯體一般是由粘土、石英及熔劑類礦物原料組成。用這三類礦物的百分含量可表示坯料的組成，這樣的表示方法叫示性礦物表示法。它有助于了解坯料的一些工藝性能，比如燒成性能等。4.實驗式表示法實驗式表示法也稱坯式表示法，它是采用各種氧化物摩爾數(shù)來表示坯料組成的一種

7、方法，將坯料中的氧化物分為堿性、中性和酸性氧化物，并計算出其摩爾數(shù)后按比例排列。坯式是陶瓷理論研究中常用的方法，它可以明顯地表示出各組分之間的數(shù)量關(guān)系，進(jìn)而分析坯料的性能。實際工作中，往往是同時用兩種或兩種以上的方法表示組成。1.3陶瓷化學(xué)組成設(shè)計四．坯體配料計算由于坯料組成有多種表示方法，故必須了解這幾種不同表示方法之間的換算。由產(chǎn)品的化學(xué)組成和原料的化學(xué)組成進(jìn)行計算上面給出產(chǎn)品的配方組成（參考）和實驗室所供應(yīng)原料的組成，利用這些數(shù)據(jù)可以順利進(jìn)行坯體配料的計算。1.4陶瓷實驗流程一.制備工藝流程可以歸納如下1.4陶瓷實

8、驗流程1．配料按計算結(jié)果，用藥用天平準(zhǔn)確稱量，精確到小數(shù)點后2位。每份料的總量為300克。2．研磨、造粒將稱量好的料放入快速磨內(nèi)研磨，磨料時間為20～30分鐘。將磨好的料放入干凈而且干燥的白瓷盤內(nèi)，用噴水壺噴入少量的水，造粒。3．陳腐將造好的粒用塑料袋（保鮮袋）裝好，密封袋口，貼上標(biāo)簽，存放24～48小時即可用于壓制