无机材料工学参考

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1、绪论1、无机非金属材料：某些元素的氧化物、碳化物、氮化物、硼化物、硫系化合物（包括硫化物、硒化物及碲化物）和硅酸盐、钛酸盐、铝酸盐、磷酸盐等含氧酸盐为主要组成的无机材料。2、陶瓷：广义定义——经高温烧制的无机非金属材料的总称。精确定义——用天然原料或人工合成的粉状化合物，经成形和高温烧结制成的，由金属和非金属元素构成的多晶固体材料。3、陶器瓷器区别4、现代陶瓷分类原料1、粘土：粘土是自然界中硅酸盐岩石（主要是长石）经过长期风化作用而形成的一种疏松的或呈胶状致密的土状或致密块状矿物，是多种微细矿物和杂质的混合体。

2、2、粘土的组成：通常指化学组成、矿物组成和颗粒组成。化学：当粘土中的杂质含不多，主要是由一种粘土矿物组成时，常可根据粘土的化学组成来初步估计其主要粘土矿物的种类。矿物：陶瓷工业所用粘土中的主要粘土矿物有高岭石类、蒙脱石类和伊利石（水云母）等三种，另外还有较少见的水铝石。颗粒;颗粒组成指粘土中不同大小颗粒的百分含量。粘土矿物颗粒很细，其直径一般在1～2μm。蒙脱石、伊利石类粘土比高岭石类细小。3、粘土的工艺性质（1）可塑性当粘土与适量的水混练后形成泥团，此泥团在外力作用下产生变形但不开裂，当外力去掉以后，仍能保持

3、其形状不变，粘土的这种性质称为可塑性。表示方法：常用“可塑性限度（塑限）——指粘土或坯料由粉末状态进入塑性状态时的含水量”、“液性限度（液限）——是指粘土或坯料由塑性状态进入流动状态时的含水量”、“可塑性指数”、“可塑性指标”和相应含水率等参数来表示粘土可塑性的大小。影响因素：（1）结合性：指粘土能够结合非塑性原料而形成良好的可塑泥团，并且有一定干燥强度的能力。粘土的结合性由其结合瘠性料的结合力的大小来衡量，而结合力的大小又与粘土矿物的种类、结构等因素有关。一般而言，可塑性强的粘土其结合力也大。（3）离子交换性

4、粘土颗粒带有电荷，其来源是[SiO4]四面体中的Si4+被Al3+取代而出现负电荷，为了保持粘土颗粒表面的电价平衡，粘土颗粒在水系统中则吸附其他异电荷离子。然而，被吸附的离子又会被其他同性电荷的离子置换，发生离子交换。离子交换的能力用交换容量来表示，即100g干粘土所吸附能交换的阳离子或阴离子的数量，单位为mol×10/g。粘土离子交换能力的大小除与离子性质有关外，还与粘土矿物的种类、有序度、分散度、粘土中有机物的含量和粘土矿物的结晶程度等因素有关。（4）触变性粘土泥浆或可塑泥团受到振动或搅拌时，粘度会降低，泥

5、浆的流动性会增加，静置后恢复原状。此外，当泥浆放置一段时间后，在原水分不变的情况下会出现变稠和固化现象。这种性质我们叫它为触变性。粘土泥浆的触变性以厚化度（或稠化度）来表示，厚化度是以泥浆粘度变化之比或剪切应力变化的百分数表示。反映泥浆触变性的厚化系数是泥浆放置30min及30s后的相对比。（5）收缩性粘土泥料在干燥时颗粒间的水分排出，颗粒互相靠拢，引起体积收缩，称为干燥收缩。当粘土泥料煅烧时，由于发生一系列物理化学变化，粘土泥料再度收缩，称为烧成收缩。成型试样经干燥、煅烧后的尺寸总变化称总收缩。粘土收缩常以线

6、收缩及体收缩来表示：（6）烧结性粘土是由多种矿物组成的物质，它无固定熔点，而是在一个较大的温度范围内逐渐软化。气孔率收缩率（7）耐火度粘土原料抵抗高温作用不致熔化的能力。它反映了材料在无荷重时抵抗高温作用的稳定性。它的高低由物料的化学组成、分散度、液相在其中所占比例以及液相粘度等所决定。是将欲测粘土制成高30mm、下底边长为8mm、上顶边长为2mm的截头三角锥，两截面平行，一条边与底面垂直，干燥后，直角边与基板成85°角，在电炉中以一定升温速度加热，当加热到锥顶端软化弯倒至底平面时的温度，即为该试样的耐火度。4

7、、石英砂的性质：石英是一种坚硬、耐磨、化学性能稳定的硅酸盐矿物，其主要矿物成分是SiO2，石英砂的颜色为乳白色或无色半透明状，硬度7，性脆无解理，贝壳状断口，油脂光泽，相对密度为2.65，其化学、热学和机械性能具有明显的异向性，不溶于酸，微溶于KOH溶液，熔点1750℃。石英晶型转变的作用：工艺控制：若制品中含有石英时，可以通过控制升温和冷却速率，来避免体积效应引起的开裂。石英粉碎：如将石英加热到1000～1100℃，后急冷，使其内部产生微裂纹，便于粉碎。5、长石类：长石是熔剂性原料。在陶瓷坯料、釉料和玻璃配合

8、料中作为熔剂的基本组分。6、其他陶瓷原料：钙质原料——碳酸钙、方解石、石灰石、白云石镁质原料——滑石加热时，于600℃左右开始脱水，在880～970℃范围内结构水完全排出，滑石分解为偏硅酸镁和SiO2—3MgO·4SiO2·H2O→3(MgO·SiO2)+SiO2+H2O由于滑石多为片状结构，破碎时易呈片状颗粒，不易粉碎。故在使用前需将其预烧，以破坏其片状结构。煅烧温度为1200～13