陶瓷工艺学-
陶瓷工艺学知识
绪论一、陶瓷的概念和分类传统概念——指所有以黏土为主要原料与其他天然矿物原料经过适当的配比，粉碎、成型并在高温焙烧情况下进过一系列的物理化学反应后，形成的坚硬物质。
广义概念——用陶瓷生产方法制造的无机非金属固体材料和制品的统称。
德国——陶瓷是化学工业或化学生产工艺的一个分支，包括陶瓷材料和器物的制造或进一步加工成陶瓷制品或元件。
陶瓷材料属于无机非金属材料，最少含30%晶体。
一般是在室温下将原料成型，通过800℃以上的高温处理，以获得这种材料的典型性质。
有时也在高温下成型，甚至可经过熔化及析晶等过程。
美国日本——Ceramics,包括各种硅酸盐材料和制品在内的无机非金属材料的统称，不仅指陶瓷、还包括水泥、玻璃、搪瓷等材料。
日用陶瓷——用铝硅酸盐矿物或某些氧化物等为主要原料，依照人类意愿，通过特定的化学工艺在高温下以一定的温度和气氛（氧化、炭化、氮化等）制成的工艺岩石，满足生活上、生产上和工程技术上的使用要求，绝大多数基本上不吸水。
（一）按陶瓷概念和用途分类普通陶瓷（传统陶瓷）：包括日用陶瓷、建筑卫生陶瓷、化工陶瓷、化学瓷、电瓷及其他工业用陶瓷。
特种陶瓷（精密陶瓷）：Fine Ceramics.（二）按坯体的物理性能分类陶器：坯体结构疏松，未玻化或玻化程度差，致密性较差的陶瓷制品。
通常有一定的吸水率，断面粗糙无光，没有半透明性，敲之声音暗哑。
✧粗陶器：吸水率大于15%，不施釉，制作粗糙。
✧普通陶器：吸水率不大于12%，断面颗粒较粗，气孔较大，表面施釉，制作不够精细。
✧细陶器：吸水不大于15%，断面粒细，气孔较小，结构均匀，施釉或不施釉，制作精细。
瓷器：玻化程度高，坯体致密，细腻，基本上不吸水，有一定的半透明性，断面呈石状或贝壳状。
✧炻瓷类：吸水率一般大于3%，透光性差，通常胎体较厚，呈色，断面呈石状，制作较精细。
✧普通瓷器：吸水率一般不大于1%，有一定的透光性，断面呈石状或贝壳状，制作较精细。
✧细瓷器：吸水率一般不大于0.5%，透光性好，断面细腻，呈贝壳状，制作精细。
陶瓷工艺学
二、滚压成形
滚压成型是由旋压成形方法发展而得的 新工艺。这种方法把扁平的型刀改变为尖 锥形或圆柱形的回转体——滚压头。成型 时，盛放着泥科的模型和该压头分别绕自 己的轴线以一定速度旋转。滚压头一面转 动一面压紧泥料。这种方法广泛用于成型 日用陶瓷器皿。
生产能力:
14—16吋盘 240件/h 18—20吋盘 120件/h 成形范围:Φ ≤508mm
一、旋压成形
旋压成形也称刀压成形。它是利用型 刀和石膏模型进行成形的一种方法。 刀口的工作弧线形状与模型工作 面的形状构成了坯体的内外表面， 而型刀口与模型工作面的距离即为 坯体的厚度。
旋压成型操作
向旋转的石膏模中，投入泥料。 然后将型刀慢慢压入泥料。 多余的泥料则贴附于型刀排泥板上， 并用手清除 同时割除模型口沿处余泥。
属护套，以增大强度
檐沟的作用
1、容纳翅片状余泥 2、限制泥料外溢，防止制品成型腹腔 内泥料不足，保证制品充填情况良好 3、限、模具的影响 2、檐沟设计的影响 3、塑压模内水分排除的影响 4、成型压力与塑性泥料的关系
A：泥料含水率高时，成型压力应降低。 B：可塑性愈好的泥料脱水性能愈差，加压停
石蜡作粘结剂的特点
熔化后粘度小，易填满模型；
有润滑性，对模具不会磨损，生坯光洁度高， 冷却凝固后坯体有一的强度； 熔点低故热压铸工作为70~80 ℃； 冷却后体积收缩约为7~8%，易脱模；
(5)模型中泥料被主轴带动旋转，要受到离心 力的作用，如果离心力大于泥料与模型间的 粘附力，泥料就要甩出，产生所谓“飞泥” 的现象，有时局部泥料被拉断而甩出，这都 使成形操作无法进行。
生产效率高
主轴转速高时 飞模 飞泥
陶瓷工艺学资料
陶瓷工艺学名词解释：一次烧成——是指陶瓷工艺过程中将素烧与釉烧合成一次的烧制工艺。
二次烧成——是指陶瓷坯体在施釉前后各进行一次高温处理的烧成方法。
一次黏土——原生黏土，又称一次黏土、残留黏土，是母岩风化崩解后在原地残留下来的黏土。
其质地较纯，耐火度高，但颗粒大小不一，可塑性差。
二次黏土-----次生黏土，又称二次黏土、沉积黏土，是由风化生成的黏土，经雨水、河流、风力作用而搬运至盆地或湖泊水流缓慢的地方沉积下来而形成的黏土层。
素烧------是指未施釉的生坯经一定温度热处理，使坯体具有一定机械强度的过程。
釉烧-------经过素烧的坯体施釉后，再入窑焙烧的过程。
可塑性-----物质在外力或高温等条件下，发生形变而不破裂的性质。
触变性-----触变性亦称摇变，是分散体系流变学研究的重要内容之一，是指一些体系在搅动或其它机械作用下，体系的粘度或切力随时间变化的一种流变现象。
耐火度-------是指耐火材料在无荷重时抵抗高温作用而不熔化的性能滚压成型-------用旋转的滚头，对同方向旋转的模型中的可塑坯料进行滚压，坯料受压延力的作用均匀展开而形成坯体的方法。
注浆成型------注浆成型是利用多孔模型的吸水性，将泥浆注入其中而成形的方法真空炼泥-----泥料经过真空练泥，可以排除泥饼中的残留空气，提高泥料的致密度和可塑性，并使泥料组织均匀，改善成形性能，提高干燥强度和成瓷后的机械强度。
胎釉的适应性------釉层与胎具有相匹配的膨胀系数,不致于使釉出现龟裂或剥落的性能。
陈腐——陈腐可以促使泥料中水分的均匀分布，同时在陈腐过程中还有细菌作用，促便有机物的腐烂，并产生有机酸使泥料的可塑性进一步提高。
生料釉——以生料配方经混合磨细后施釉烧成的。
熔块釉——毒性原料和其他原料预先溶质成不溶于水或微溶于水无毒的硅酸盐溶块。
简答题;1.坯体（料）可塑性怎么提高？①将粘土矿物进行陶洗、除去所夹杂的非可塑物料或进行长期风化。
陶瓷工艺学
陶瓷工艺学一．名词术语解释1.陶瓷制品——以粘土类及其它天然矿物岩石为原料，经加工烧制成的上釉或不上釉硅酸盐制品（如日用陶瓷、建筑卫生陶瓷、普通电瓷等）。
2.胎——经高温烧成后构成陶瓷制品的非釉、非化妆土部分。
3.釉——融着在陶瓷制品表面的类玻璃薄层。
4.陶瓷显微结构——在显微镜下观察到的陶瓷组成相的种类、形状、大小、数量、分布、取向；各种杂种（包括添加物）与显微缺陷的存在形式、分布；晶界特征。
5.胎釉适应性——釉层与胎具有相匹配的膨胀系数，不致于使釉出现龟裂或剥落的性能。
6.实验式——表示物质成分中各种组分数量比的化学式。
陶瓷物料通常以各种氧化物的摩尔数表示。
7.坯式——表示陶瓷坯料或胎体组成的氧化物按规定顺序排列的实验式。
8.釉式——表示陶瓷釉料或釉组成的氧化物按规定顺序排列的实验式。
9.粘土矿物——颗粒大小在2µm以下，具有层状结构的含水铝硅酸盐晶体矿物。
10.粘土—一种天然细颗粒矿物集合体，主体为粘土矿物，并含有部分非粘土矿物和有机物。
与水混合具有可塑性。
11.一次粘土——母岩经风化、蚀变作用后形成的残留在原生地，与母岩未经分离的粘土。
12.二次粘土——一次粘土从原生地经风化、水力搬运到远地沉积下来的粘土。
13.高岭石——一种二层型结构的含水铝硅酸矿物(Al2O3·2S¡O2·2H2O)，因首次在我国江西景德镇附近的高岭村发现而命名。
14.瓷石——一种可供制瓷的石质原料，主要矿物为绢云母和石英，或含有少量长石、高岭石和碳酸盐矿物。
15.釉石——制釉用瓷石，其矿物组成与瓷石相似，但具有较低的熔融温度，熔融物具有较好的透明度。
16.石英——天然产出的结晶态二氧化硅。
17.长石——一系列不含水的碱金属或碱土金属铝硅酸盐矿物的总称。
18.ɑ—半水石膏——石膏在水蒸气存在的条件下加压蒸煮而得到的晶体呈针状、结晶尺寸较大的半水石膏(ɑ—CaSO4·1/2H2O)。
陶瓷工艺学(3篇)
第1篇陶瓷工艺学是一门研究陶瓷材料的制备、加工、性能和应用的科学。
陶瓷材料具有硬度高、耐磨、耐腐蚀、绝缘性好等特点，广泛应用于建筑、电子、医疗、环保等领域。
本文将从陶瓷工艺学的起源、分类、制备工艺、加工工艺、性能及应用等方面进行介绍。
一、陶瓷工艺学的起源陶瓷工艺学的起源可以追溯到远古时期。
在我国，早在新石器时代，人们就开始了陶器的制作。
经过长期的发展，陶瓷工艺学逐渐形成了独立的学科体系。
二、陶瓷工艺学的分类根据陶瓷材料的组成、性能和应用，陶瓷工艺学可以分为以下几类：1. 传统陶瓷工艺学：主要研究黏土、长石、石英等原料的制备、加工和应用。
2. 高分子陶瓷工艺学：主要研究有机高分子材料与陶瓷材料的复合，制备高性能复合材料。
3. 先进陶瓷工艺学：主要研究陶瓷材料的制备、加工、性能和应用，包括纳米陶瓷、生物陶瓷、功能陶瓷等。
4. 陶瓷加工工艺学：主要研究陶瓷材料的成型、烧结、加工等工艺。
三、陶瓷工艺学的制备工艺1. 原料选择：陶瓷材料的制备首先要选择合适的原料。
传统陶瓷原料主要包括黏土、长石、石英等，而先进陶瓷原料则包括碳化硅、氮化硅、氮化硼等。
2. 原料制备：将原料进行粉碎、混合、球磨等处理，得到具有一定粒度分布和细度的原料。
3. 成型：将原料进行压制、注塑、拉坯等成型工艺，得到具有一定形状和尺寸的陶瓷坯体。
4. 烧结：将陶瓷坯体在高温下进行烧结，使原料发生化学反应，形成致密的陶瓷材料。
四、陶瓷工艺学的加工工艺1. 精加工：对陶瓷材料进行磨削、抛光、切割等加工，提高其尺寸精度和表面光洁度。
2. 表面处理：对陶瓷材料进行涂层、镀膜、刻蚀等表面处理，提高其性能和应用范围。
3. 复合加工：将陶瓷材料与其他材料进行复合，制备高性能复合材料。
五、陶瓷工艺学的性能1. 物理性能：陶瓷材料具有硬度高、耐磨、耐腐蚀、绝缘性好等特点。
2. 化学性能：陶瓷材料具有良好的耐酸碱、耐腐蚀性能。
3. 生物学性能：生物陶瓷具有良好的生物相容性、生物降解性。
陶瓷工艺学
小，提高干燥强度。
但练泥后的泥段仍存在颗粒定向排列情况。
坯料的真空处理
影响泥料质量的因素 1）泥饼的软硬程度（水分高低）：过软则填
塞真空室，过硬则阻力增加。 2）泥饼的温度和练泥机的温度：温度过高则水 气化量增加，真空度减少；温度过低则泥料容易 开裂。 3）加料速度：过快易堵塞真空室；过慢则泥段 脱节真空度下降。 4）真空度 0.095～0.097MPa 95～97KPa。 5）练泥机结构 ：单轴、双轴、三轴，真空室 数量。
陈腐的作用机理 ： 1）通过毛细管的作用， 使坯体中水分更加
均匀。 2）水和电解质的作用使粘土颗粒充分水化， 发生离子交换，同时非可塑性物质转变为粘土， 可塑性提高。 3）有机物：发酵腐烂可塑性提高。 4）发生一些氧化还原反应：生成H2S气体扩 散流动，使泥料松散均匀。
陶瓷生产的一般过程
原 料 粉碎 混料 喷雾造粒
注浆成型
泥 浆 榨泥 真空练泥 陈腐 可塑成型
干燥 施釉 烧成
团粒
压制成型
硬质料
水洗 斗 式 提 升 机
皮带运输机 料
对辊机
与软质料 仓 配料入球 磨机
球磨机
到一级浆池
榨泥机 双层振动筛 泵 搅拌器 电磁除铁器 三个串联 一级浆池 二级浆池
泥料库陈腐后 真空练泥制成 可塑性坯料
振动筛
振动筛
DmD1/2 D
D
频度分布曲线
Dm、D1/2和 D
在该曲线上表示有三个特征粒度: 最可几径
最多数径 中位径 D1/2 －对应于累积百分数为 50%时相应粒径值 平均径 －表示所有粒径的平径值
Dm－对应于曲线最高点的
100%
陶瓷工艺学
陶 瓷 工 艺 学
按可塑性分：
（1）高可塑性粘土(软质粘土、结合粘土) ：
特点：颗粒较细，水中易分散，可塑性好，含杂质较多， 多呈疏松状或板状 （2）低可塑性粘土(硬质粘土、瘠性粘土):
特点：在水中不易分散，可塑性较小，多呈致密块状、 石状
陶 瓷 工 艺 学
按耐火度分
⑴耐火粘土（耐火度>1580 C)：较纯，杂质少——瓷器、 耐火材料 ⑵难熔粘土（耐火度1350～1580 C ）：杂质10～15％—— 炻器、陶器等 ⑶易熔粘土（耐火度<1350 C ）：大量杂质——建筑砖瓦 和粗陶
陶 瓷 工 艺 学
注意！
长石在坯料和釉料中做为主要成分，起熔剂的作用。 希望坯料长石有较低的熔化温度，较宽的熔化温度范围。 要求釉料具有较高的始熔温度，较宽的熔融温度范围。
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二 陶瓷工业对长石质量要求
高温粘度和高温粘度系数要求
一般要求高温粘度大，高温粘度系数小。
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第五节 碱土硅酸盐类原料
一、滑石
作用：
•降低烧成温度，扩大烧成温度范围。
•提高坯体白度，透明度，机械强度和热稳定性。
•在精陶坯体中用滑石代替长石，可降低釉的后期龟裂 。 •提高釉的弹性，热稳定性，增加釉的熔融温度范围。
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二、硅灰石
可以快速烧成。
考虑生产工艺及设备条件
拟定配方时应考虑经济上的合理性 借鉴成熟配方 各原料在陶瓷材料中的作用
坯料组成的表示方法
实际配料量（比）表示法 化学组成表示法 实验公式(赛格式)表示法 矿物组成（示性组成）表示法
坯料的种类和品质要求
陶瓷工艺学资料
一、名词解释：1.等静压成型：利用液体介质不可压缩性和均匀传递压力性的一种成型方法。
3.造粒：为了干压和半干压成型的需要，将细磨后的陶瓷粉料制备成具有一定大小的团粒的坯料，这个过程成为造粒。
4.原料标准化：将开采的陶瓷原料用科学的方法按化学组成、颗粒组成分成若干个等级，是每个等级的原料的化学组成颗粒组成在一个规定的范围内波动。
5.烧结温度及烧结温度范围：随着温度的升高，粘土的气孔率不断降低，收缩不断增大，当其密度达到最大状态时，称为完全烧结，相应于此时的温度称为烧结温度。
烧结温度到软化温度之间粘土式样处于相对稳定阶段的温度范围成为烧结范围。
6.触变性：泥料放置一段时间后，在维持原有水分的情况下，也会出现变稠和固化现象。
影响触变性因素：粘土矿物组成，粒度大小与形状，水分含量，使用电介质种类与用量以及泥料的温度。
7.拱桥效应：粉料自由堆积的孔隙率往往比理论计算值大很多，这因为实际粉料不是球形，加上表面粗糙结果颗粒互相交错咬合，形成拱桥型空间，增大孔隙率。
8.压制成型：利用压力将置于模具内的粉料压紧至结构紧密而具有一定形状和尺寸的坯体的成型方法。
9.二次粘土：由风化形成的，可塑性好，耐火度差的粘土。
10.粘土结合性：指粘土能粘结一定细度的瘠性物料，形成可塑泥团并有一定干燥强度的性能。
11.低温烧成：烧成温度有较大幅度降低，且产品性能与通常烧成产品性能相近的烧成方法。
12.可塑性：粘土与适量的水混炼以后形成泥团，这种泥团在一定的外力作用下，产生形变，但不开裂。
当外力去掉以后，仍能保持其形状不变，粘土这种性质成为可塑性。
13.釉：是施于陶瓷坯体表面一层极薄的玻璃态物质。
14.熔块釉：部分原料以熔块的形式引入釉。
15.湿传导：水分浓度差英气的水分传导。
16.喷雾干燥：将物料置于干燥室中将其雾化后，在与热空气的接触中，水分迅速汽化达到干燥物料的方法。
17.助磨剂：在水泥粉磨过程中，掺入的可提高粉磨效率，消降或者降低阻碍粉磨正常工作的物质。
陶瓷工艺学第1章
大。
2KAlSi3O8+H2O+H2CO3=Al2Si2O5(OH)4+SiO2+K2CO3
高岭石
Al2Si2O5(OH)4=Al2O3·nH2 O+SiO2·nH2O 水铝石 蛋白石
CaAl2Si2O8+H2O+H2CO3=Al2Si2O5(OH)4+CaCO3
❖ 矿物组成——叶腊石
▪ 外观：颜色为白色、浅黄或浅灰色。 ▪ 特性：叶蜡石与蒙脱石结构相似，属热液
型粘土，但无可塑性。叶腊石含结晶水较 少，总收缩不大，线膨胀系数小，在升温 过程中脱水极为缓慢，可做对尺寸要求高 的内外墙砖，适于配制快速烧成的陶瓷坯 体。 ▪ 产地：浙江青田，昌化，福建寿山等地叶 腊石较出名。
2.3 ——粘土的组成
❖ 矿物组成——叶腊石pyrophyllite）[pairəu’filait]
▪ 化学通式：Al2O3·4SiO2·Ｈ2O Al2(Si4O10)(OH)2 ▪ 理论组成：Al2O3 28.30% ，SiO2 66.70%，H2O 5.00 %。 ▪ 晶 系：单斜晶系，2:1型层状硅酸盐，两层[SiO4]四面体中
收缩，因此蒙脱石吸水性强，吸水后体积膨胀，容易破裂。颗 粒极细，可塑性强，干燥后强度大，干燥收缩也大。
第二节 粘土类原料
2.3 ——粘土的组成 ❖ 矿物组成——蒙脱石类
▪ 我国膨润土矿点主要在东部地区：辽宁黑山膨润土， 河北宣化，浙江宁海粘土，福建连城、武平膨润土等， 地表部分多为Ｃa－膨润土。
第二节 粘土类原料
陶瓷工艺原理
第一章 原料raw
material
陶瓷工艺学
科学的一种分类方法。
日用陶瓷分类
性能及特征
陶器
瓷器
吸水性/％
一般大于5
一般不大于5
透光性
不透光
透光
胎体特征
未玻化或玻化程度差、断 面粗糙
玻化程度高、结构致密、 细腻，断面呈石状或贝壳
状
敲击声
沉浊
清脆
陶器是一种坯体结构较疏松、致密度较差的陶瓷制品，通常有一定吸水率， 断面粗糙无光，没有半透明性，敲之声音粗哑。
日用陶器分类
名称
粗陶器
普通陶器
细陶器
特征
吸水率一般大于 5%，不施釉，
制作粗糙
吸水率一般不大 于5％，断面颗 粒较粗，气孔较 大，表面施釉， 制作不够精细
吸水率一般不大 于5％，断面颗 粒细，气孔较小， 结构均匀，施釉 或不施釉，制作
精细
瓷器的坯体致密，基本上不吸水，有一定的半透明性，断面成石状或贝壳状。 日用瓷器分类
我国的陶瓷发展历程大致如下：
粗陶（新石器时代早期，距今约7000-8000年） 彩陶（仰韶 文化时期，即新石器时代中期，距今约4000-6000年） 黑陶 （龙山文化时期，即新石器时代晚期）→ 釉陶（商、周、战国、 秦代）→ 粗瓷（炻器）（汉代）→ 汉代以后瓷器的发展，制瓷 工艺日臻成熟。其中宋代为我国陶瓷生产登峰造极的时期，元 代以后逐渐衰落。
结构陶瓷主要是用于耐磨损、高强度、耐高温、耐热冲击、硬质、高刚 性、低热膨胀性和隔热等结构陶瓷材料
不同形状的特种结构陶瓷件
功能陶瓷中包括电磁功能、光学功能和生物-化学功能等陶瓷制品和材料， 此外还有核能陶瓷和其它功能材料等
电子绝缘类
按陶瓷制品的坯体结构及其相应的基本物理性能的不同来分类，是较为
陶瓷工艺学
定义：传统陶瓷: 以无机矿物岩石为原料,经过人工加工和高温处理,历经一系列物理化学变化后而得到的质地坚硬的制品,包括日用陶瓷、耐火材料、水泥、玻璃等.新型陶瓷：定义一：以氧化物Al2O3、ZrO2、TiO2等人工原料或合成原料为坯料,按传统陶瓷生产工艺而制得的陶瓷,也称特种陶瓷,包括纯氧化物陶瓷、电子陶瓷、工程陶瓷等。
定义二：采用高度精选和合成的原料，具有能精确控制的化学组成，按照便于控制的制造技术加工的、便于进行结构设计，并且有优异特性的陶瓷。
第一章原料及原料的合成天然原料：天然岩矿、共生或混入不同杂质的矿物，化学组成不纯，用于普通陶瓷制品。
传统陶瓷原料大致分三类：粘土类原料、瘠性原料、熔剂。
化工原料：将天然原料通过化学或物理方法进行加工提纯，使化学组成得以富集，以达到一定性能和纯度要求的原料，用于配制色坯、色釉、制品的表面装饰及特种陶瓷。
§1.1 氧化物类原料1、石英具有很强耐酸侵蚀能力（氢氟酸除外），但与碱性物质接触时能起反应而生成可溶性的硅酸盐。
高温下，石英易与碱金属氧化物作用生成硅酸盐与玻璃态物质。
石英材料的熔融温度范围取决于二氧化硅的形态和杂质的含量。
石英在陶瓷生产中的应用（1）起瘠性作用，石英颗粒多呈角尖棱状，提供了水分排出的通道，缩短干燥时间，减少干燥收缩。
（2）石英在高温下的多晶转变产生的体积膨胀可抵消由于粘土矿物的脱水收缩。
（3）高温下部分熔于液相中，形成玻璃相，提高了玻璃体粘度，减少制品变形，可与Al2O3反应形成莫来石，成分瓷胎的骨架。
过多的石英在冷却时会由于晶形转变带来较大的体积效应，降低热稳定性。
（4）石英是釉料的主要成分，增加石英含量，可提高釉料的熔融温度和高温粘度，增加釉的耐磨性、硬度、机械强度、化学稳定性。
2、ZrO2的性质：自然界中，游离ZrO2只有单斜锆石，产量少，杂质多，工业中都是化工原料，是由锆英石提炼而得。
较纯ZrO2粉呈黄色或灰色，高纯的呈白色，但常含有二氧化铪（HfO2），二者性质相似，不易分离，它们对材料的电性能影响也相似。
陶瓷工艺学
1.胎釉适应性——釉层与胎具有相匹配的膨胀系数，不致于使釉出现龟裂或剥落的性能。
2.可塑成型——在外力作用下，使可塑坯料发生塑性变形而制成坯体的方法。
3.滚压成型——用旋转的滚头，对同方向旋转的模型中的可塑坯料进行滚压，坯料受压延力的作用均匀展开而形成坯体的方法。
4.注浆成型——将泥浆注入多孔模型内，当注件达到所要求的厚度时，排除多余的泥浆而形成空心注件的注浆法。
5.二次烧成——生坯先经素烧，然后釉烧的烧成方法。
6.一次烧成——施釉或不施釉的坯体，不经素烧直接烧成制品的方法。
7.釉上彩——用釉上颜料或由它所制成的贴花纸及其他装饰材料，在制品釉面上进行彩饰，经900℃以下温度烤烧而成的装饰方法。
8.釉中彩——用能耐一定高温的颜料或由它所制成的贴花纸，在釉坯或制品釉面上进行彩饰，以釉烧时同一温度或接近温度下烧成，颜料沉入并熔合在釉中的装饰方法。
9.釉下彩——用釉下颜料或由它所制成的贴花纸，在精坯、素烧坯、釉坯的表面上进行彩饰，再覆盖一层釉，经高温烧制而成的装饰方法。
10.泥浆触变性——泥浆受到振动和搅拌时，粘度降低，流动性增加，静置一段时间后，泥浆又重新稠化的性能。
11.可塑性——含适量水的泥团，在一定外力作用下产生形变而不开裂，除去外力后仍保持其形变的性能。
3.一次粘土（原生粘土）和二次粘土（沉积粘土）各有什么特点？答：一次粘土：是母岩经风化、蚀变作用后形成的残留在原生地，与母岩未经分离的粘土。
二次粘土：是一次粘土从原生地经风力、水力搬运到远地沉积下来的粘土。
特点：一次粘土颗粒粗，纯度高，耐火度高，可塑性差；二次粘土颗粒细，纯度低，耐火度低，可塑性高。
6.论述长石、粘土在陶瓷生产中的作用？答：（1）长石在陶瓷生产中的作用：①是坯料中氧化钾和氧化钠的主要来源；起熔剂作用，有利于成瓷和降低烧成温度。
②长石熔体能溶解部分高岭土分解产物和石英颗粒，在液相中氧化铝和氧化硅相互作用，促进莫来石生成。
③长石熔体填充于各晶体颗粒之间，提高坯体致密度，透明度等。
陶瓷工艺学---第四章 陶瓷的显微结构与性质
5.高温色釉 5.1 青釉 是我国历史上最早出现的颜色釉。各地青釉质感不同，原因 是釉层结构不同。 1）钧窑青釉 釉面乳浊 高硅质釉中含有磷酸盐，产生液-液分相乳浊。 2）龙泉青瓷、汝官窑青瓷、枢府青白瓷釉 3）临汝青釉瓷 透明 釉面乳浊 高铝低硅釉玻璃中含有小气泡和细小钙长石晶体产生乳浊。
釉层中无晶体析出，只有少量大气泡存在。
晶相强度 ＞ 普通玻璃相强度 减少玻璃相的含量，提高玻璃相的强度，瓷坯的强度提高。 特种陶瓷生产，对于添加剂形成的少量玻璃相进行晶化处理。
1.5 气相对强度的影响
通过对多孔陶瓷的研究，得到气孔率与强度的关系。
经验公式：
＝ 0 exp（ p）
式中：P——气孔率，％；
0——P＝0时的强度，Mpa；
铝质瓷中引入氧化镁0.5～1％。
3）晶型与晶粒形貌对强度的影响
常温下的晶型转变，导致瓷坯的强度降低；
一种晶体以不同的晶型存在时，晶体的形状不同，强度不同； 一种晶体以不同的形状（球形、柱状）存在，瓷坯强度不同；
4）晶界对强度的影响
晶界愈多，抑制裂纹的扩展，界面上如有气孔降低强度。
1.4 玻璃相对强度的影响
＝Kd
式中：K——与晶体结构及材料显微结构有关的比例常数。
d——晶粒直径。
——与材料特性和实验条件有关的经验常数。 ＝1/8～1 随d的增大而增大。 P254～255表4-21、图4-32、4-33 各种陶瓷材料强度与粒径关系
细晶粒提高强度机理：
1. 晶粒愈细小，比表面积愈大，晶界愈多，裂纹扩展阻力愈大
第四章 陶瓷的显微结构与性质
主要内容
1.坯体的显微结构
2.釉层的显微结构 3.釉层的物理化学性质
4.陶瓷性能的控制
陶瓷工艺学
一、写出如下矿物质的化学式钾长石sio o Al k o 62322.. 硅灰石sio Cao .2 莫来石 sio Al 2322. 锂辉石 sio o Al Li O 2322.. 高岭石O H sio o Al 222232..滑石 O MgO H sio .422.3 方解石 CaCo 3 石英 sio 2二、名词解释1、石灰釉：主要由石英、长石、石灰石和粘土等原料配制而成，但Cao 的摩尔数可以高到0.7~0.8，标准石灰釉式为sio o Al k o 42322.5.0Cao 7.03.0⎭⎬⎫。
2、长石质瓷：由粘土-长石-石英三组成分组成其中20%~60%粘土，20%~30%长石，25%~40%石英3、粘土：粘土是一种重要的矿物原料。
是颗粒非常小的（<2µm ）可塑的硅酸铝盐。
除了铝外，粘土还包含少量镁、铁、钠、钾和钙，一般由硅酸盐矿物在地球表面风化后形成。
4、硬质瓷：坯料中熔剂成分少，烧成温度高（1320~1450℃），从而坯体中的玻璃相含量少、硬度较高的一类细瓷。
5、软质瓷：坯料中熔剂成分相对硬质瓷多，烧成温度低（1320~1450℃），从而坯体中的玻璃相含量多、硬度较低的一类细瓷。
6、陶瓷烧结：坯体在高温下致密化过程和现象的总称。
随着温度升高，陶瓷坯体中具有比表面大，表面能较高的粉粒，力图向降低表面能的方向变化，不断进行物质迁移，晶界随之移动，气孔逐步排除，产生收缩，使坯体成为具有一定强度的致密的瓷体。
7、可塑性：当粘土与适量的水混合后形成泥团，此泥团在外力作用下产生变形但不开裂，当外力去掉以后，仍然保持其形状不变，粘土的这种性质称为可塑性。
8、烧成制度：烧成制度包括温度制度、压力制度和气氛制度。
9、白度：白度是陶瓷制品质量的重要指标之一，系反映对光的选择性吸收大小的参数。
三.简答题1.釉中的Na2o 可以由哪些原料引入？答：钠长石，硼砂为主，碎玻璃，碳酸钠，硝酸钠，冰晶石2.为了提高泥浆流动性，生产中常用的电解质有哪些？答：常用的电解质有碳酸钠，单宁酸钠，腐植酸钠，木质素磺酸盐，羧基甲基纤维素等3.日用陶瓷生产原料影响质量的氧化物是哪两种？答：钾长石，钠长石4.辊道窑的烧成过程分哪三个阶段？答：预热，烧成，冷却5.粘土颗粒对陶瓷生产有哪些影响？答：可塑性，结合性，悬浮性，烧结性6.长石质瓷中，溶剂矿物是什么？答：长石，方解石，滑石7.可塑泥料与注浆泥料加工有什么不同点？答：注坯所用泥浆，按原料组成来说与可塑性坯料没有很大区别，但是由于浇注坯料对可塑性的要求不高，其中可以减少高可塑性粘土的含量，而相应地可以增加优质高岭土的数量8.泥料投入生产首先要放置数日，称为什么？答：陈腐或闷料9.强化注浆方法中常采用哪些方式？（五种方式）答：压力注浆，真空注浆，离心注浆，成组注浆，热液注浆10.成型方法分哪三大类？答：塑法成型，注浆成型，压制成型11.陶瓷原料粉碎设备主要有哪几种？答：瓷衬球磨机，瓷质研磨体粉磨12.陶瓷颜料分哪五种类型？答：简单化合物型色料，固溶体单一氧化物类型色料，，钙钛矿型色料，尖晶石型色料，硅酸盐类型色料13.粉料放置的容器称为什么？答：模具四;问答题1.试分析釉中气泡产生的原因，如何避免气泡过多产生？答：（1）由于坯釉本身的原因产生的气泡。
第八章 陶瓷工艺学-性质
8.1.2 陶瓷坯体显微结构的形成过程
残留石英及方石英的形成：
• 石英颗粒熔蚀边析出犬齿状方石英； • 粘土矿物莫来石化过程中生成非晶质SiO2转变成细小
的方石英；
• 没有与熔质接触（如被粘土颗粒包围）的石英颗粒转
变为粒状方石英。
绢云母质瓷
8.1.3 工艺因素对显微结构的影响
（一）陶瓷原料及配比
弄清化学组成、工艺过程及显微结构之间的关系； 指导陶瓷坯体的显微结构 二、陶瓷坯体显微结构的形成过程 三、工艺因素对显微结构的影响
8.1.1 坯体的显微结构
晶相的种类，数量，形 态，晶粒的大小、分布 和取向、晶体缺陷
气孔的大小、多少、分布、 位置等，及研究裂纹的大小、 形状分布等
配比：例如镁质瓷，配方中滑石与其它成分的不同，可以制成多种类型的镁
质瓷，如滑石-粘土质瓷，块滑石瓷、镁橄榄石瓷、堇青石瓷等。
8.1.3 工艺因素对显微结构的影响
（二）原料粉末的特征 其颗粒大小、分布、聚集程度影响最为明显。 •
• •
1、颗粒大小影响成瓷后晶粒尺寸： a、粗粒多：成瓷后晶粒尺寸增加小
第八章
本章内容：
陶瓷的显微结构与性质
1. 陶瓷坯体的显微结构
2. 分析陶瓷生产工艺过程、显微结构对其性能的影响
第八章
陶瓷的显微结构与性质
瓷器的形成过程：坯料中各组份产生一系列物理 化学变化的过程。 宏观上：外形尺寸收缩、强度、致密度提高； 微观上：形成新相，显微结构发生了实质变化。
显微结构是指在不同显微镜下观察到的材料的组织结构。
3.影响因素 坯体的显微结构：玻璃相、晶相、气相（折射率差越大，颗
粒越小陶瓷的透光性越低）；
原料的纯度：影响白度也影响透光性； 制造工艺：如原料的粉碎细度、烧成制度 、瘠性原料的细 度 影响其透光性能； 坯体的厚度： 相同条件下，透光率与厚度成直线（反比） 关系。
陶瓷工艺学(最终)
复习I一、陶瓷的概念（广义、狭义）广义：是用陶瓷生产方法制造的无机非金属固体材料和制品的通称。
（P1. D2最后一行）狭义：是指所有以粘土为主要原料与其他天然矿物原料经过适当的配比、粉碎、成型并在高温焙烧情况下经过一系列的物理化学反应后，形成的坚硬物质。
（P1.D1.L2~L4)二、瓷器、陶器、炻器的特征（区别）1、瓷器：吸水性一般不大于3%，透光，其胎体特征是玻化程度高，结构致密、细腻，断面呈石状或贝壳状，敲击声清脆。
2、陶器：吸水性一般大于3%，不透光，其胎体特征是未玻化或玻化程度差，结构不致密，断面粗糙，敲击声沉浊。
3、炻器：吸水性一般大于3%，透光性差，通常胎体较厚，呈色，断面呈石状，制作较精细。
三、陶瓷原料一般分为哪三类？可塑性原料、不可塑原料（瘠性原料）和熔剂性原料。
四、什么是一次粘土、二次粘土？各有什么特征（按粘土成分来分）(P18)一次粘土，又称原生粘土、残留粘土，是母岩风化崩解在原地残留下的粘土。
特征：质地较纯，耐火度较高，可塑性较差。
二次粘土，又称次生粘土、沉积粘土，是经水流搬运或风力作用后缓慢沉积而形成的。
特征：质地不纯，可塑性较好，耐火度较差，呈色。
五、粘土的矿物类型有哪些？主要化学成分？(P19)1、高岭石类；2、蒙脱石类；3、伊利石类（水云母类）；4、水铝石英。
主要化学成分：二氧化硅（SiO₂）、氧化铝（Al₂O₃）、氧化钾（K₂O）、水（H₂O）六、粘土的可塑性P23、结合性P34、触变性P35的概念可塑性：是粘土粉碎以后与水结合，在外力作用下，产生形变但不开裂，除去外力后，仍然保持形状不变的性质。
结合性：是粘土能粘结一定细度的瘠性物料，形成可塑泥团并有一定干燥强度的性能。
触变性：是粘土泥浆或可塑泥团，静置时可塑性和流动性降低，震动或搅拌时可塑性和流动性会提升的性质。
七、泥浆、泥料的触变性含水量与温度之间的关系。
（P36）泥料的触变性与含水量有关，含水量大的泥浆，不易形成触变结构，含水量小的泥浆则易形成触变结构而呈触变现象。
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早，烧成温度900℃左右。
8000年前： 陶器出现
新石器时代 出现彩陶 仰韶文化
新石器时代晚期 龙山文化
唐代及以后
黄 釉
汉代以后
❖ 晶体相是陶瓷材料中最主要的组成相，尤其是主晶 相——决定陶瓷的物理化学性能。
▪ Al2O3刚玉瓷，晶体组成结构紧密，具有机械强度高， 耐高温，耐腐蚀性能。
▪ BaTiO3，PbTiO3：晶体在居里点附近有很大的介电 常数，可组成性能优良的介电陶瓷。
2) 玻璃相：它存在于晶粒与晶粒之间，起着胶黏作用。
陶瓷
普通陶瓷
特种陶瓷
日用 建筑卫 陶瓷 生陶瓷
化工 陶瓷
化学瓷
电瓷等 工业用 陶瓷结构 陶瓷Fra bibliotek功能 陶瓷
结构陶瓷定义：以耐高温、高强度、超硬度、耐磨损、
抗腐蚀等机械力学性能为主要特征的陶瓷材料，因此在 冶金、宇航、机械等领域有重要的应用。
结构陶瓷：
1)氧化物：Al2O3, ZrO2, 莫来石、锆英石、钛酸铝。
殷商时代
舞
陶器从无釉到有釉，为从乐扁陶过渡到瓷创
造国唐三彩了陶必瓷要发的展条 过件 程， 中由该 的半时“唐透期第代明釉一壶：釉次陶“发飞的第展跃出三到现”次半是。飞透我跃明”胎汉成陶是。代瓷的瓷以 器 “器后 ， 第： 瓷 二釉 器 次陶 的 飞逐 出 跃渐 现”发 是。展 釉
5.0.1 陶瓷简介
※ 1. 陶瓷概念和分类
1). 陶瓷的概念
传统上，“陶瓷”是指所有以粘土为主要原料与其它天然矿 物原料经过粉碎、混炼、成形、烧结等过程而制成的各种制品。
传统陶瓷包括常见的日用陶瓷制品和建筑陶瓷、电瓷等。
日用陶瓷－餐具
建筑陶瓷－地砖
电瓷
传统陶瓷一般是指陶器和瓷器的通称。
陶器的坯体烧结程度差，断面粗糙而无光泽，机械强度较 低，吸水率较大，无半透明性，敲击时声音粗哑、沉浊。
瓷器的坯体致密，玻化程度高，吸水率小、基本上不吸水， 有一定的透光性，断面细腻呈贝壳状或石状，敲击声音清脆。
分类依据为吸水率：
粗陶器(>15%)、普通陶器(<15%)、精陶器(<12%) 普通瓷器(<1%)、细瓷器(<0.5%)
广义的陶瓷概念：用陶瓷生产方法制造的无机非金属固
体材料和制品的通称。
德国陶瓷协会：“陶瓷材料属于无机非金属材料，最少
④生物陶瓷：牙齿、人造骨骼等，主要有Al2O3、磷酸钙等.
电子绝缘件
透明陶瓷 B超设备的探头
※ 2. 陶瓷的性能特性
❖ 陶瓷材料具有很多优良的特性，如： 具有熔点高、硬度大、耐腐蚀、抗氧化、化学稳定性好 和强度高等优点。
❖ 结构陶瓷还具有良好的力学性能 (eg. 轴承、发动机)。 ❖ 功能陶瓷具备优越的电学性能、光学性能、磁学性能、
复杂性。
❖ 陶瓷材料的基本相及其结构要比金属材料复杂得多。
▪ 将陶瓷材料经切割、磨制和腐蚀后制成试样，放在 显微镜下观察，可看到陶瓷材料通常是由三种不同 的相组成，即晶体相、玻璃相和气相。
显微结构：显微镜下观察到陶 瓷相组成(种类、形状、大小、 分布及取向)，各种杂质与显微 缺陷的存在形式、分布及晶界 特征。
功能陶瓷：
①电功能陶瓷：电介质陶瓷(电绝缘陶瓷、电容器介质陶瓷、 压电陶瓷)、导电陶瓷(YSZ)、陶瓷超导材料……
②光学陶瓷：激光陶瓷、闪烁陶瓷、电光陶瓷、陶瓷灯管、 透明窗口陶瓷
③磁性陶瓷：以铁和氧为主的一种或多种金属元素组成的复 合氧化物，又称铁氧体。 尖晶石型(MgFe2O4)、石榴石型、 钙钛矿型、钛铁石型、氯化钠型、金红石型……
久而久之，“China”成了中国的英文名称。
陶器时代
世界上第一种人造材料
----制出的陶器，盛裝液体的容器和煮食物的陶罐； ----吃不完的東西有了储存的地方； ----便于人們定居； ----进一步发展农牧业；
划时代之伟大发明！
秦兵马俑
从 陶 器 到 瓷 器
----纯净的粘土和石英、长石等原料配成泥浆，作成毛坯; ----烧好粗坯，再上釉; ----在1300oC高溫下，经烧结同釉密切的結合而成。
2) 碳化物: SiC/ B4C/ TiC/ZrC/…
氧化锆陶瓷
3) 氮化物：Si3N4, BN, AlN
4) 硼化物：ZrB2, TiB2
5) 硅化物：MoSi2..
6) 其它结构陶瓷。
功能陶瓷定义：对电、磁、光、热、化学、生物等现象或
物理量有很强反应，或能使上述某些现象或量值发生相互 转化的陶瓷材料。
无机非金属材料工艺学 陶瓷工艺学
Technology of Inorganic Non-Metallic Materials
第5章 陶瓷工艺
5.0 引言
陶瓷是人类最早利用自然界原料进行加工而成的 材料。
大约8000年以前，我国黄河流域的先民们已经使 用陶瓷，继而在宋、元时代发展到了很高水平。当时， 瓷器作为中华文明的象征，大量运往欧洲各地，欧洲 人一向视中国陶瓷为无价之宝，所以，欧洲人把瓷器 叫做“china”。
声学性能等。
❖ 良好的生物相容性（生物陶瓷）
❖ 能够在各种苛刻的环境下工作，具有广泛的用途，是 一种重要的结构和功能材料。
❖ 但陶瓷材料塑性变形能力差，易发生脆性破坏，不易 加工成型。
※ 3. 陶瓷的组成和结构
❖ 陶瓷材料的特性主要是由它的物质结构和微观组织 的特点所决。
▪ 陶瓷的结合键是离子键和共价键。 ▪ 陶瓷材料结构的另一特点是显微组织的不均匀性和
晶相 玻璃相
J.G. Hao, et al., J. Appl. Phys. 主晶相 次晶相
114, 044103 (2013);
晶相 气相
1) 晶相：陶瓷显微结构中由晶体构成的部分 ；在陶瓷显
微结构中可以是由一种晶体(单相)或不同类型 的晶体(多相)组成。其中含量多者为主晶相， 含量少的称次级晶相或第二晶相。
含30％结晶体。一般是在室温中将原料成型，通过800℃以 上的高温处理，以获得这种材料的典型性质。有时也在高 温下成型，甚至可经过熔化及析晶等过程。”
美国和日本等国：陶瓷是包括各种硅酸盐材料和制品在
内的无机非金属材料的通称，不仅指陶瓷，还包括水泥、 玻璃、搪瓷等材料。
2). 陶瓷的分类
按陶瓷性能和用途来分：