陶瓷及其加工工艺讲课讲稿.ppt

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1、陶瓷及其加工工艺陶瓷定义“陶瓷”这一名词源自古代希腊的“烧物”，它意味着陶器是经焙烧而赋予其强度的材料，即陶瓷被定义为“经高温热处理工艺所合成的非金属无机材料”。目前，陶瓷为所有无机非金属材料的简称。陶瓷材料也常称为硅酸盐材料。全面的定义为：陶瓷是用天然或人工合成的粉状化合物，经过成型和高温烧结制成的、由金属元素和非金属元素的无机化合物构成的多相固体材料，包括陶器和瓷器，也包括玻璃、搪瓷、石膏、水泥、石灰、砖瓦、耐火材料等人造无机非金属材料。近20年来，陶瓷材料有巨大的发展，许多新型陶瓷的成分远超出硅酸盐的范畴，陶瓷的性能面临重大的突破，陶瓷的应用已

2、渗透到各类工业、各种工程和各个技术领域。一、成份和特点二、分类三、性质四、陶瓷制品五、陶瓷的制造六、陶瓷的表面装饰技术主要内容一、成份和特点传统意义的陶瓷主要指：陶器和瓷器，也包括玻璃、搪瓷、耐火材料、（硅酸盐类材料）砖瓦等。（用粘土、石灰石、长石、石英等天然硅酸盐类矿物制成）现今意义上的陶瓷：变化巨大，许多新型陶瓷已经远远超出了硅酸盐的范畴，是各种无机非金属材料的通称。一、成份和特点陶瓷材料是由天然矿物质和人造化合物混合后，经磨细、成型、烧结等工艺制成的。化学成分：金属元素和非金属元素构成的简单化合物；或复杂的多项固体混合物。结构组织：离子晶体（大

3、多）或共价晶体（较少）与含量不等的玻璃相和气孔。一般特点：耐高温、耐磨等。但受配方、成型工艺条件（影响陶瓷晶粒的大小、晶界形状、气孔大小及分布、组织均匀性等）等的影响。二、分类陶瓷普通陶瓷（传统陶瓷）日用、建筑、绝缘、化工、多孔陶瓷等特种陶瓷（现代陶瓷）按性能分类：高强度、高温、耐磨、耐酸、压电、电介质、电光和光学、半导体、磁性、生物、导电、结构、超导、快离子导体陶瓷等；按化学组成分类：氧化物陶瓷、氮化物陶瓷、碳化物陶瓷、复合陶瓷（如氧氮化硅铝陶瓷等）、金属陶瓷、纤维增强陶瓷陶瓷新型陶瓷传统陶瓷种类传统陶瓷新型陶瓷原料天然矿物原料人工精制合成原料（氧

4、化物和非氧化物两大类）成型注浆、可塑成型为主注浆、压制、热压注、注射、轧膜、流延、等静压成型为主烧结温度一般在1350℃以下，燃料以煤、油、气为主结构陶瓷常需1600℃左右高温烧结，功能陶瓷需精确控制烧结温度，燃料以电、气、油为主加工一般不需加工常需切割、打孔、研磨和抛光性能以外观效果为主以内在质量为主，常呈现耐温、耐磨、耐腐蚀和各种敏感特性用途炊、餐具、陈设品主要用于宇航、能源、冶金、交通、电子、家电等行业传统陶瓷与现代陶瓷的对比新型陶瓷原料氧化铝氧化鋯炭化硅氮化硅优点:高强度、耐高温、耐腐蚀或各种敏感特性；原料易于制备、产品附加值高、应用广。钠长

5、石质瓷精陶釉及其分类釉是指附着于陶瓷坯体表面的连续玻璃质层。它具有与玻璃相似的某些物理与化学性质，但二者并不完全相同。釉在溶化时必须很粘稠而不流动，才能保证在烧成时保持它原有的表面而不会流走，且能在直立的表面上不致下坠。某些艺术釉例外，如流动釉等，它们在烧成时反倒应该具有较大流动性。陶瓷施釉的目的在于改善坯体的表面性能，提高力学强度。陶瓷的釉料应有下列性质：（1）釉料必须在坯体烧结温度下成熟；（2）釉料的组成要选择适当；（3）釉料在高温溶化后，要具有适当的粘度和表面张力；（4）釉层质地坚硬，不易磕破或磨损。釉及其分类釉的分类三、陶瓷的性质用途不同,其

6、性能的突出要求不一样。例如：日用陶瓷强调白度与强度；电瓷要求提高绝缘性；机电工程结构材料用陶瓷,强调综合性能（机械强度、耐高温、耐腐蚀、耐摩擦及硬度）；功能陶瓷在电、磁、光、声、热、力等方面应有特殊功能；化工陶瓷应有高耐腐蚀性,耐腐蚀、机械强度、抗冲击强度和耐温度骤变。（1）光学性质白度白度指陶瓷材料对白光的反射能力。透光度透光度是指瓷器允许可见透光的程度。常用透过瓷片的光强度与入射在瓷片上的光强度之比来表示。可透光程度与厚度、配料、烧制及显微结构有关。光泽度光泽度指陶瓷器表面对可见光的反射能力。光泽度决定于瓷器表面的平坦与光滑程度（光洁度）。（2）

7、力学性质陶瓷材料最突出的缺点是脆弱，在外力的作用下不发生显著的塑性变形即产生破坏抗压强度很高，但是稍受外力冲击便发生脆裂，这使陶瓷材料的应用受到局限；陶瓷材料的硬度很高，有些陶瓷具有超硬的特点，用作刀具材料。新型工业陶瓷有所改善。（3）独特的物理化学性能陶瓷材料耐高温，是电和热的不良导体，能承受外界温度急剧变化而不损坏。具有良好的耐酸能力，能耐有机酸和无机酸及盐的侵蚀，但是抵抗碱的侵能力较弱。（4）气孔率与吸水率气孔率是指陶瓷制品所含气孔的体积与制品体积的百分比。气孔率的高低和密度的大小是鉴别和区分各种陶瓷的重要标志。吸水率则反应陶瓷制品烧结后的致密

8、程度，随着陶瓷制品的用途不同而异。四、陶瓷制品1．日用器皿和瓷器一般具有良好的光泽度、透明度,热稳定性和机械