陶瓷材料-2-陶瓷制備工藝.ppt

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1、2、陶瓷制備工藝①傳統(tǒng)陶瓷的原料②坯料制備③成形④坯體干燥⑤上鈾⑥燒成①傳統(tǒng)陶瓷的原料可塑性原料----粘土非可塑性原料石英：可降低坯料的黏性而在熔入到長(zhǎng)石中，可提高玻璃相粘度，防止高溫變形冷卻后起骨架的作用長(zhǎng)石：屬于溶劑原料，熔融后的高粘度玻璃相可起到高溫膠結(jié)的作用。1)石英由于地質(zhì)產(chǎn)狀不同，石英呈現(xiàn)為多種狀態(tài)，其中最純的石英稱為水晶。在陶瓷、玻璃、耐火材料生產(chǎn)中采用得較多的石英類原料.1)石英物理性質(zhì)外觀：視其種類不同而異，大多呈乳白色，有的呈灰白色，半透明狀態(tài)，斷面具有玻璃光澤或脂肪光澤。硬度：莫氏硬度為7。

2、密度：晶型不同密度不同，變動(dòng)范圍2.22—2.65?；瘜W(xué)穩(wěn)定性：具有強(qiáng)耐酸侵蝕力（除HF外）；與堿作用，生成可溶性硅酸鹽；與堿金屬氧化物作用生成硅酸鹽與玻璃態(tài)物質(zhì)。熔融溫度范圍：1400?C—1770?C，由SiO2的形態(tài)和雜質(zhì)含量決定。1)石英SiO2多晶轉(zhuǎn)變常壓下有七種結(jié)晶態(tài)和一種玻璃態(tài)，在一定條件下相互轉(zhuǎn)化：?—石英?—鱗石英?—方石英熔融態(tài)石英?—鱗石英石英玻璃?—石英?—鱗石英?—方石英870℃1713℃1470℃±0.82%±0.2%117℃163℃±4.7%±0.2%±16%±2.8%180~270℃

3、急冷573℃1)石英石英預(yù)燒，利于粉碎：1000?C煅燒?急冷?變松，利用石英573?C晶型轉(zhuǎn)化時(shí)的體積變化效應(yīng)。陶瓷的燒成過(guò)程，必須注意升降溫速度的問(wèn)題，之所以要控制升降溫速度就是由于一些原材料在加熱或冷卻過(guò)程中伴隨著體積的膨脹或收縮。如果控溫不當(dāng)，這些膨脹或收縮在極短的時(shí)間完成，會(huì)造成坯體或制品開(kāi)裂。1)石英SiO2在陶瓷生產(chǎn)中的作用燒成前，石英為瘠性料（不吸水），可調(diào)節(jié)泥料的可塑性，是生坯水分排出的通道，降低坯體的干燥收縮，增加生坯的滲水性，縮短干燥時(shí)間，防止坯體變形；利于施釉。燒成時(shí)，石英的加熱膨脹可部分抵

4、消坯體的收縮；高溫時(shí)石英部分溶解于液相，增加熔體的粘度，未溶解的石英顆粒構(gòu)成坯體的骨架，防止坯體軟化變形。2)長(zhǎng)石種類：鉀長(zhǎng)石：K2O?Al2O3?6SiO2鈉長(zhǎng)石：Na2O?Al2O3?6SiO2鈣長(zhǎng)石：CaO?Al2O3?2SiO2鋇長(zhǎng)石：BaO?Al2O3?2SiO2產(chǎn)狀：自然界中，純的長(zhǎng)石較少，共生礦物有：石英，云母，霞石，角閃石。其中云母，角閃石為有害雜質(zhì)。含石英，霞石的可考慮做原料使用。2)長(zhǎng)石小于1400?C燒成溫度范圍內(nèi)，某一原料本身產(chǎn)生熔體，或與其它原料共熔形成熔體，由于熔體的產(chǎn)生使產(chǎn)品在低溫下燒

5、成,具有這一特性的原料叫熔劑性原料。分類：自熔性熔劑：長(zhǎng)石在燒成溫度下，原料本身自動(dòng)產(chǎn)生熔體，形成液相共熔性熔劑：在燒成溫度下，不能形成液相，而與其它原料共熔形成熔體。2)長(zhǎng)石鉀長(zhǎng)石KAS6：1150±20℃分解為白榴子石，全部熔融，范圍寬，高溫粘度大。鈉長(zhǎng)石NaAS6：1120℃開(kāi)始熔融，液相穩(wěn)定，粘度低，易變形；鈣長(zhǎng)石CaAS2：熔點(diǎn)高達(dá)1550℃，熔融范圍寬，熔體不透明，度小，機(jī)械強(qiáng)度大。鋇長(zhǎng)石BaAS2：熔點(diǎn)高達(dá)1715℃，熔融范圍不寬，可人工合成，電學(xué)性能好?；烊厶匦裕簬追N基本類型的長(zhǎng)石，由于其結(jié)構(gòu)關(guān)系，

6、彼此可混合形成共熔體。長(zhǎng)石類熔劑2)長(zhǎng)石為使坯體既易燒結(jié)，又不變形，則希望長(zhǎng)石有較低的熔化溫度，較寬的熔化溫度范圍。這就要求在燒成過(guò)程中，長(zhǎng)石既具有良好的熔劑作用（即較高的溶解其它物質(zhì)的能力），又使熔融液相具有較高粘度（坯體不易變形坍塌；釉料不易流釉）。長(zhǎng)石的熔融特性2)長(zhǎng)石熔化溫度范圍：作為純的鉀鈉鈣長(zhǎng)石有固定的熔點(diǎn)，但實(shí)際上常是幾種長(zhǎng)石的互溶物，加之一些雜質(zhì)在內(nèi)，使之無(wú)固定熔點(diǎn)，只有一個(gè)熔化溫度范圍：鉀長(zhǎng)石1130?C—1450?C?T=320?C鈉長(zhǎng)石1120?C—1250?C?T=130?C鈣長(zhǎng)石1250?

7、C—1550?C?T=300?C熔融特性3)粘土礦物組成陶瓷工業(yè)中粘土的主要礦物有：高嶺石（多水高嶺石）蒙脫石（葉臘石）伊利石（水云母）粘土礦物的兩種基本構(gòu)造單元粘土礦物的兩種基本構(gòu)造單元晶片的結(jié)合四面體片與八面體片的相互結(jié)合構(gòu)成了層狀硅酸鹽礦物的基本結(jié)構(gòu)層。按照四面體片和八面體片的配合比例，可以把層狀構(gòu)造硅酸鹽礦物的基本結(jié)構(gòu)層分為1：1層型和2：1層型兩個(gè)基本類型。3)粘土高嶺石類晶體結(jié)構(gòu)式：Al4［Si4O10]（OH）8，1:1型層狀結(jié)構(gòu)硅酸鹽，Si－O四面體層和Al－（O，OH）八面體層通過(guò)共用氧原子聯(lián)系成

8、雙層結(jié)構(gòu)，構(gòu)成結(jié)構(gòu)單元層。層間以氫鍵相連，結(jié)合力較小，所以晶體解理完全并缺乏膨脹性。離子吸附與置換：晶格內(nèi)部離子很少置換，在破裂時(shí)，邊緣上有斷鍵電荷不平衡時(shí)，才吸附其它陽(yáng)離子［OH-］中的H+可被Ｋ+或Na+取代。3)粘土蒙脫石化學(xué)通式：Ａl2O3·4ＳiO2·nＨ2O晶系：?jiǎn)涡本?，結(jié)晶程度差，顆粒極細(xì)小，屬膠體微粒，故晶體輪廓不清。2:1型層狀結(jié)構(gòu)，兩端