陶瓷材料-2-陶瓷制备工艺.ppt

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1、2、陶瓷制备工艺①传统陶瓷的原料②坯料制备③成形④坯体干燥⑤上铀⑥烧成①传统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长石中，可提高玻璃相粘度，防止高温变形冷却后起骨架的作用长石：属于溶剂原料，熔融后的高粘度玻璃相可起到高温胶结的作用。1)石英由于地质产状不同，石英呈现为多种状态，其中最纯的石英称为水晶。在陶瓷、玻璃、耐火材料生产中采用得较多的石英类原料.1)石英物理性质外观：视其种类不同而异，大多呈乳白色，有的呈灰白色，半透明状态，断面具有玻璃光泽或脂肪光泽。硬度：莫氏硬度为7。

2、密度：晶型不同密度不同，变动范围2.22—2.65。化学稳定性：具有强耐酸侵蚀力（除HF外）；与碱作用，生成可溶性硅酸盐；与碱金属氧化物作用生成硅酸盐与玻璃态物质。熔融温度范围：1400C—1770C，由SiO2的形态和杂质含量决定。1)石英SiO2多晶转变常压下有七种结晶态和一种玻璃态，在一定条件下相互转化：—石英—鳞石英—方石英熔融态石英—鳞石英石英玻璃—石英—鳞石英—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)石英石英预烧，利于粉碎：1000C煅烧急冷变松，利用石英573C晶型转化时的体积变化效应。陶瓷的烧成过程，必须注意升降温速度的问题，之所以要控制升降温速度就是由于一些原材料在加热或冷却过程中伴随着体积的膨胀或收缩。如果控温不当，这些膨胀或收缩在极短的时间完成，会造成坯体或制品开裂。1)石英SiO2在陶瓷生产中的作用烧成前，石英为瘠性料（不吸水），可调节泥料的可塑性，是生坯水分排出的通道，降低坯体的干燥收缩，增加生坯的渗水性，缩短干燥时间，防止坯体变形；利于施釉。烧成时，石英的加热膨胀可部分抵

4、消坯体的收缩；高温时石英部分溶解于液相，增加熔体的粘度，未溶解的石英颗粒构成坯体的骨架，防止坯体软化变形。2)长石种类：钾长石：K2O•Al2O3•6SiO2钠长石：Na2O•Al2O3•6SiO2钙长石：CaO•Al2O3•2SiO2钡长石：BaO•Al2O3•2SiO2产状：自然界中，纯的长石较少，共生矿物有：石英，云母，霞石，角闪石。其中云母，角闪石为有害杂质。含石英，霞石的可考虑做原料使用。2)长石小于1400C烧成温度范围内，某一原料本身产生熔体，或与其它原料共熔形成熔体，由于熔体的产生使产品在低温下烧

5、成,具有这一特性的原料叫熔剂性原料。分类：自熔性熔剂：长石在烧成温度下，原料本身自动产生熔体，形成液相共熔性熔剂：在烧成温度下，不能形成液相，而与其它原料共熔形成熔体。2)长石钾长石KAS6：1150±20℃分解为白榴子石，全部熔融，范围宽，高温粘度大。钠长石NaAS6：1120℃开始熔融，液相稳定，粘度低，易变形；钙长石CaAS2：熔点高达1550℃，熔融范围宽，熔体不透明，度小，机械强度大。钡长石BaAS2：熔点高达1715℃，熔融范围不宽，可人工合成，电学性能好。混熔特性：几种基本类型的长石，由于其结构关系，

6、彼此可混合形成共熔体。长石类熔剂2)长石为使坯体既易烧结，又不变形，则希望长石有较低的熔化温度，较宽的熔化温度范围。这就要求在烧成过程中，长石既具有良好的熔剂作用（即较高的溶解其它物质的能力），又使熔融液相具有较高粘度（坯体不易变形坍塌；釉料不易流釉）。长石的熔融特性2)长石熔化温度范围：作为纯的钾钠钙长石有固定的熔点，但实际上常是几种长石的互溶物，加之一些杂质在内，使之无固定熔点，只有一个熔化温度范围：钾长石1130C—1450CT=320C钠长石1120C—1250CT=130C钙长石1250

7、C—1550CT=300C熔融特性3)粘土矿物组成陶瓷工业中粘土的主要矿物有：高岭石（多水高岭石）蒙脱石（叶腊石）伊利石（水云母）粘土矿物的两种基本构造单元粘土矿物的两种基本构造单元晶片的结合四面体片与八面体片的相互结合构成了层状硅酸盐矿物的基本结构层。按照四面体片和八面体片的配合比例，可以把层状构造硅酸盐矿物的基本结构层分为1：1层型和2：1层型两个基本类型。3)粘土高岭石类晶体结构式：Al4［Si4O10]（OH）8，1:1型层状结构硅酸盐，Si－O四面体层和Al－（O，OH）八面体层通过共用氧原子联系成

8、双层结构，构成结构单元层。层间以氢键相连，结合力较小，所以晶体解理完全并缺乏膨胀性。离子吸附与置换：晶格内部离子很少置换，在破裂时，边缘上有断键电荷不平衡时，才吸附其它阳离子［OH-］中的H+可被Ｋ+或Na+取代。3)粘土蒙脱石化学通式：Ａl2O3·4ＳiO2·nＨ2O晶系：单斜晶系，结晶程度差，颗粒极细小，属胶体微粒，故晶体轮廓不清。2:1型层状结构，两端