工艺学知识点整理ppt课件.pptx

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1、工艺学知识点整理1.陶瓷工艺过程：原料预处理、配料、坯料制备、成型、(素烧)、施釉、烧成、后加工、检验包装、成品2.普通陶瓷和结构陶瓷之间的异同：可从原料、化学组成、成型、烧成方式、显微结构、后处理等方面进行考虑。A）普通陶瓷：原料有地域性，采用传统的成型方式(注浆、可塑、压制)，一般用窑炉烧结，且属液相烧结。B）结构陶瓷：采取精确配比的原料，采用新的成型方法(一般需添加剂)，采取加压、压力场加速烧结。原料1.黏土矿物的结构（层状结构1:1or1:2）种类特点a）种类：高岭石类、蒙脱石类、伊利石类、叶腊石类。b）结构：层状铝硅酸盐矿物。由[SiO4]4-四面体片和[A

2、lO6]9-八面体片在c轴方向上重复堆叠而成。按四面体片与八面体片的组合形式可分为1:1层型和2:1层型(2指的是[SiO4]层).层状结构会出现OH-、层间有阳离子交换性质、容易渗入水分子。c)高岭石：结构式Al4[Si4O10](OH)8,化学式Al2O3·2SiO2·2H2O。1:1层型,每两层间的联系主要是氢键，其结合力要强于分子键，因此具有以下特点：层间不易渗入水分子，很低的阳离子交换量。化学组成(比较纯净)：Al2O339.5%，SiO246.52%，H2O13.96%。高岭土d）蒙脱石：结构式：(Na,Ca)0.33(Al,Mg)2[Si4O10](OH

3、)2·nH2O,化学组成：Al2O311%~22%,SiO248%~56%,Fe2O3﹤5%,CaO、MgO含量较多,H2O含量变化很大.2:1型层状硅酸盐。特点：具有很强的离子交换能力和吸附能力,具有吸湿性(吸水后体积膨胀可达30余倍）。膨润土e）伊利石：富K的硅酸盐云母类黏土矿物。其代表性结构式：K0.75(Al1.75)(Si3.50Al0.50)O10(OH)2·nH2O,其中R为Ca2+、Mg2+等。化学组成：Al2O325%~33%,SiO252%~61%,H2O8%~9%,K2O6%。2:1型层状硅酸盐.特点：晶格结合牢固，不具膨胀性。f）叶蜡石：2:1

4、型层状含水铝硅酸盐.特点：在水中无膨胀性和可塑性，吸水性差，结构稳定。影响无机非金属材料产品性能、质量的因素可归纳为：与原料质量有关的因素、与生产工艺过程有关的因素。原料分为（按来源）：天然原料、化工原料。普通陶瓷工业的最基本原料：石英、长石和黏土。可分为（按工艺）：可塑性原料（如黏土类）和瘠性原料（无可塑性，包括：溶剂类，如长石；非溶剂类，如石英）1.黏土的组成：矿物、化学和颗粒组成。这三个方面决定了黏土的工艺性质，其中矿物组成是基本因素。2.黏土的工艺性质：可塑性、结合性、吸附性及离子交换性、触变性、膨胀性、干燥收缩和烧成收缩、烧结温度与烧结范围、耐火度。2.溶剂

5、瘠性原料长石类：架状结构的碱金属或碱土金属的铝硅酸盐1.一般陶瓷的名称即是根据溶剂的种类来分的。2.常见长石主要有：Ca长石、Na长石、K长石3.长石在陶瓷生产中的作用：作为溶剂，主要起熔融和熔化其他物质的作用。碱金属氧化物帮助降低烧成温度；有助于坯体致密化；构成瓷的玻璃基质，增加了透明度及力学强度和电气性能等。3.非溶剂瘠性原料石英类：架状硅酸盐结构，成分为SiO2，含少量杂质。1.石英（SiO2）在陶瓷生产中的作用：作为瘠性原料，对泥料的可塑性起调节作用。对于生坯——增加了渗水性，利于施釉，且缩短坯体的干燥时间，减少干燥收缩并防止坯体变形；对于烧成时——其体积膨胀

6、可部分抵消坯体收缩，并构成坯体的骨架。2.特点：具有很强耐酸性，与碱性物质接触时反应生成可溶性硅酸盐。加热时会发生晶型转变。4.原料的处理精选、细碎研磨、预烧等A）精选：对原料进行选矿提纯，以除去杂质保证质量。可分为：*物理方法：原料密度和颗粒形状的差异，采取水簸(密度)、风选(片状的易被除去)、筛选(颗粒大小)；磁性差别，采取磁选、超声波法。常用方法：水力旋流。*化学方法：利用化学试剂发生反应除杂。例如：化学除铁。*浮选法：利用各矿物对水的润湿性不同,从悬浮液中将憎水颗粒粘附在气泡上浮游分离.*微生物除铁增白法。B）细碎：破碎主要采用物理机械方法。作用方式：挤压(粒

7、度最粗)、冲击(分布最宽)、剪切摩擦(粒度最细分布较窄)。超细粉体的加工以剪切摩擦方式较佳。*细碎方式：球磨(普遍使用)、振动磨、搅拌磨、气流粉碎。*机械破碎易引入二次杂质，即存在一个粉碎极限，当颗粒达到一定尺寸时，进一步粉碎只会引入杂质，而不会使粉料进一步磨细。为了获得更微细的粉体，通常只能采用人工合成的方法。人工精制的颗粒粒度、形貌（以圆形为主）可控。5.原料的区域分布导致产品特点:南青北白南方陶瓷原料中含铁等杂质较多，烧出来的制品呈青色；北方含铁等着色剂少，故制品呈白色。6.原料的晶型转变：SiO2、Al2O3、ZrO2、TiO2A）晶型转变可