工学无机材料工艺学陶瓷3坯料及其成型性能2教学提纲.ppt

《工学无机材料工艺学陶瓷3坯料及其成型性能2教学提纲.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、工学无机材料工艺学陶瓷3坯料及其成型性能22.4坯料的成型性能滚压成型2.4坯料的成型性能纯手工围筑塑造成型工艺2.4坯料的成型性能●注浆法成型举例空心注浆(单面吃浆)2.4坯料的成型性能实心注浆(双面吃浆)●注浆法成型举例2.4坯料的成型性能●压制法成型釉面广场砖外墙砖一、可塑泥料的成型性能2.4坯料的成型性能（一）可塑泥料的流变特性●流变学是研究物体流动和变形的科学，综合研究物体的弹性应变、塑性变形和粘性流动。物体的流变特性系指其在某一时刻所表现出的应力与应变的定量关系。◆关于流变学的一些基本知识剪切应力表观粘度速度梯度●可塑法成型和注浆法成型用坯料的性

2、能都涉及它们的流变特性。xyvτ2.4坯料的成型性能●几种基本流体类型ShearthinningShearthickening（胀流型流体）（假塑性流体）（牛顿型流体）（宾汉型流体）τy2.4坯料的成型性能一、可塑泥料的成型性能（一）可塑泥料的流变特性●可塑泥料受应力作用而产生变形时，既有短暂的弹性变形阶段（OA段），又有塑性变形阶段。●但当应力超过弹性形变的极限应力值σy之后，泥料即产生不可逆的假塑性变形，且变形量随应力的增大而增大。oAσε粘土泥料应力—应变曲线一、可塑泥料的成型性能（一）可塑泥料的流变特性●若撤除外加应力，则发生假塑性变形的泥料只能部分

3、地恢复原状态(εy)，剩下的不可逆变形部分（εn）叫做“假塑性变形”。εn部分是由于泥料中的矿物颗粒产生了相对位移所致。●σp和εp分别为泥料受力出现裂纹（破坏）时的极限应力值和变形量。σp和εp的大小取决于所加应力的速度和应力在泥料中扩散的速度。oAσε粘土泥料应力—应变曲线一、可塑泥料的成型性能（一）可塑泥料的流变特性●可塑泥料还具有一个特点，即：当其受外力作用产生变形后，若维持其变形量不变，则泥料中的应力会逐渐减小直至消失。将泥料中应力降至一定值时所经历的时间叫做“应力松弛期”。●如果成型时泥料的受力时间比其“应力松弛期”短得多，则在应力作用期间内，泥

4、料将来不及产生塑性变形（只产生弹性变形）。反之，则将产生塑性变形、且能保持变形后的形状。oAσε粘土泥料应力—应变曲线一、可塑泥料的成型性能（一）可塑泥料的流变特性●因此，若要使泥料形成所要求坯体外形，成型时就要使泥料受力时间足够长，且成型压力应陆续、多次地作用到泥料上。●在塑性泥料的流变性参数中，屈服值σy和最大变形量εp对成型过程具有重要意义。●成型性能好的泥料应该具有一个较高的屈服值σy和足够大的εp值。前者可以防止刚刚成型好的坯体因偶然的外力作用产生变形；后者可以保证泥料在成型过程中变形虽大、但又不易产生开裂。oAσε粘土泥料应力—应变曲线2.4坯料

5、的成型性能一、可塑泥料的成型性能●改变泥料的含水量，可以改变其中一个流变参数，但同时也会降低另一个特性参数。如右图所示，随着含水量增加，σy减小而εp却增大。●屈服值σy和最大变形量εp是相互关联的，且往往相互矛盾。●因此，一般可以近似地用（σy×εp）来评价泥料的成型性能，这就是前已述及的“可塑性指标”。对于一定组成的泥料而言，在合适的含水量条件下，这个乘积达到最大值时，也就意味着它具有最好的成型性能。某粘土泥料的含水率与其应力—应变曲线σε1.矿物组成。就可塑性强弱而言：伊利石＜高岭石＜＜蒙脱石◆可塑性良好的粘土泥料一般应具备以下条件：（1）颗粒细小；（

6、2）粘土矿物解理明显或完全，尤其呈片状结构最好；（3）粘土颗粒表面的水化膜较厚。2.颗粒大小及形状。含水量%（σy×εp）可塑性指数d=0.2µm0.3µm0.5µm1.5µm3.5µm细颗粒泥料的比表面积大，可塑性亦大。板片状、短柱状颗粒的比表面积比球状颗粒的比表面大，故前两种颗粒容易形成面-面接触，形成的毛细管力大，相应的泥料可塑性亦大。（二）影响泥料可塑性的因素3.吸附的阳离子种类。粘土胶粒之间的斥力（吸引力）影响着泥料的可塑性，而吸引力的大小则决定于粘土的阳离子交换容量及吸附的阳离子种类。◆粘土吸附不同阳离子时，其可塑性变化的顺序与阳离子交换顺序相同

7、：H-粘土＞Al3+＞Ba2+＞Ca2+＞Mg2+＞NH+＞K+＞Na+＞Li+可塑性增大4.液相的性质及含量。液相的性质主要涉及液相的粘度及表面张力。一般地，高粘度和高表面张力的液体介质能够提高泥料的可塑性。表面张力可塑性（二）影响泥料可塑性的因素一、可塑泥料的成型性能4.液相的性质及含量。（二）影响泥料可塑性的因素●液相含量对泥料可塑性的影响如右图所示：随着含水量增加，泥料的屈服值降低，最大变形量增大。而最大可塑性指数（标）则对应于一个最佳含水量。2.4坯料的成型性能二、注浆坯料（泥浆）的成型性能1.陶瓷泥浆的流变曲线（一）陶瓷泥浆的流变特性1.可塑粘土

8、泥浆2.骨灰浆体3.石英浆体(近似牛顿型)4.氧化铝