产品造型设计材料与工艺——第四章工业陶瓷及其加工技
《陶瓷及其加工技术》课件
陶瓷的起源与发展
总结词
陶瓷起源于中国，已有数千年的历史。随着科技的发展，陶 瓷材料不断得到改进和创新，应用领域也不断拓展。
详细描述
中国是世界上最早发明瓷器的国家，早在商代时期就已经出 现了原始瓷器。随着制陶技术的不断发展，陶瓷材料逐渐得 到广泛应用。现代陶瓷材料的发展趋势是高强度、高韧性、 多功能、环保等方向。
耐腐蚀性
陶瓷材料对酸、碱、盐等 化学试剂具有较强的耐腐反应，具有较好 的抗氧化性能。
陶瓷材料的力学性质
硬度
陶瓷材料的硬度较高，通常高于 金属材料。
强度和韧性
陶瓷材料的强度和韧性因材料种类 和制备工艺而异，部分陶瓷如氮化 硅等具有较高的强度和韧性。
疲劳性能
陶瓷材料的疲劳性能较差，容易在 重复应力作用下发生断裂。
03
陶瓷的加工技术
陶瓷的成型技术
压制成形技术
通过施加压力将陶瓷泥 料制成一定形状的陶瓷
胚体。
注浆成形技术
利用石膏模具的吸水性 ，将陶瓷泥浆注入模具
内形成胚体。
塑性成形技术
利用陶瓷泥料的可塑性 ，通过手工或机械方式 制成各种形状的胚体。
热压成形技术
THANKS。
陶瓷在各领域的应用拓展
电子信息领域
陶瓷材料因其优良的绝缘性能和稳定的物理化学性质，在电子元器 件、集成电路封装等方面有广泛应用。
能源领域
陶瓷材料在燃料电池、太阳能电池等领域有广泛应用，具有高效、 环保等优点。
生物医疗领域
陶瓷材料具有良好的生物相容性和耐腐蚀性，在人工关节、牙科植入 物等领域有广泛应用。
烧成制度与控制
分析烧成制度对陶瓷性能的影响，如温度曲线、气氛控制、冷却方 式等。
烧成缺陷与防止措施
(完整版)陶瓷与其加工工艺
4.4.2 特征陶瓷 （一）功能陶瓷
功能陶瓷指:具有一定特殊声、光、电、磁、热等物理 化学性能的陶瓷材料。 按化学成分: a.氧化物陶瓷：如氧化铝、氧化锆、氧化镁、氧化铍等。 b.非氧化物陶瓷：如碳化硅、氮化硅、硼化物等 按功能成分: 光功能陶瓷；电功能陶瓷；磁功能陶瓷；敏感性 陶瓷；生物化学陶瓷；
锆钛酸铝镧瓷 金属陶瓷 纤维增强陶瓷
4.2 陶瓷材料的基本性能
陶瓷的组织结构非常复杂，一般由晶相（晶体相）、玻璃相（非晶体相） 和气相组成。各种相的组成、结构、数量、几何形状及分布情况等 都影响陶瓷的性能。 1. 光学性质 （1）白 度 陶瓷材料对白色光的反射能力。 45角 化学纯硫酸钡样片 70％ （2）透光度 瓷器允许可见光透过的程度。 厚度、纯度、细度、温度、组成、结构 （3）光泽度 瓷器表面对可见光的反射能力。 2. 力学性质 陶瓷材料抵抗外界机械应力作用的能力。包括弹性变形、塑性变形
陶瓷与其加工工艺
4.1 陶瓷概述
传统的“陶瓷”是陶器、炻器和瓷器的总称，传统陶 瓷是指以黏土为主和其他天然矿物原料（硅酸盐和氧 化物材料）经过拣选、粉碎、混炼、成型、煅烧等工 序而成的制品。
现代陶瓷的概念则泛指所有无机非金属材料。包括
传统陶瓷 + 高纯度原料 + 人工合成
当代材料世界的三大支柱：无机非金属固体材料（陶 瓷）、金属材料、有机材料。
4.4.2 特征陶瓷 （一）结构陶瓷
特点：具有高温机械性能；耐化学腐蚀、耐高温氧化； 耐磨损；密度小（金属1/3） 例如：发动机汽缸套、轴瓦、密封圈、陶瓷切削刀具。
a.氧化物陶瓷：如氧化铝、氧化锆、莫来石和钛酸铝等。 b.非氧化物陶瓷：如碳化硅、氮化硅、赛龙等 c.玻璃陶瓷：镁-铝-硅酸盐、锂-镁-铝硅酸盐 钙-镁-铝硅酸盐系列等
产品材料与工艺
苹果手机
苹果手机一般指iPhone，是苹果公司研发的智能时尚 手机，它搭载苹果公司研发的iOS操作系统。第一代 iPhone于2007年1月9日由苹果公司前首席执行官史蒂夫· 乔布斯发布，并在同年6月29日正式发售 。第七代的 iPhone 5S和iPhone 5C于2013年9月10日发布，同年9月 20日正式发售。第八代的iPhone 6和iPhone6 Plus于 2014年9月10日发布，大陆地区销售时间定为10月17日。
体膨胀系数——材料由于温度变化出现膨胀或收 缩按体积计算时，称体膨胀系数。一般可概略看作 线膨胀系数的3倍。
六。强度
材料在静载荷(外力)作用 下抵抗塑性变形和破坏作 用的能力，包括抗压强度 、抗拉强度、抗弯强度、 抗剪强度等。
刚度：材料抵抗变形的能力
七。弹性与塑性
弹性：材料在外力作用下产生变形，当外力去除后仍 能完全恢复其原来形状的性能
三。比热容 将1kg重的材料温度升高1℃所需要的热量。
四。热导率（热导系数）
材料将热量从一侧表面传递到另一侧表面的性质称 为导热性。由热导率或导热系数表示。
五。热胀系数 材料由于温度上升或下降会出现膨胀或收缩。
线膨胀系数—— 材料上两点之间的单位距离在温 度升高1℃时的变化称为线膨胀系数
线膨胀系数的比较：高分子材料﹥金属材料﹥ 陶瓷材料
以椅子为例看产品与材料的关系
古希腊时期，采用天然石材制作的石椅子 ，由于石材承受的压力远远高于承受拉力 ，且不易加工装配，通常整体落地．因而 形成一个基座式椅子的造型风格。
以椅子为例看产品与材料的关系
我国明式家具在家具发展中 占有十分重要的地位，明式 家具除其完美简洁的造型、 严谨合理的结构、精致的制 作工艺外，自然亮丽的材料 质感是明式家具的重要特征 。
工业陶瓷加工原理
工业陶瓷加工原理工业陶瓷加工1. 什么是工业陶瓷加工•工业陶瓷加工是指对陶瓷材料进行加工和处理的一系列工艺过程。
•工业陶瓷是指以无机非金属材料为主要组成部分的陶瓷材料，具有高温耐久、硬度高、耐腐蚀等特点，广泛应用于电子、化工、冶金等工业领域。
2. 工业陶瓷加工的原理•陶瓷材料一般为颗粒状，所以加工时需要将颗粒状材料转变为具有一定形状和尺寸的产品。
工业陶瓷加工的原理主要涉及以下几个方面：粉末制备•工业陶瓷加工的第一步是粉末制备，通常通过研磨、分散、干燥等工艺将原料制成粉末状。
•粉末制备的目的是获得高纯度、均匀度好的陶瓷粉末，以提高制品的质量。
塑性成型•塑性成型是将陶瓷粉末通过压制形成所需的形状。
•塑性成型包括干压成型、注塑成型、挤出成型等不同的工艺方法，根据产品的要求选择适合的成型方法。
成型后处理•成型后处理是指对塑性成型得到的产品进行烘干、烧结等处理。
•烘干是将湿度较高的成型品经过脱水、干燥等过程，降低湿度至一定范围。
•烧结是将烘干后的成型品进行高温处理，使陶瓷粉末之间形成结合，从而获得硬度高、稳定性好的成品。
表面加工•表面加工是对成形后的工业陶瓷产品进行涂覆、打磨、抛光等处理，提高产品的光泽度和表面平整度。
•表面加工可以根据应用需求选择不同的工艺方法，如化学镀、机械抛光等。
检测与质量控制•检测与质量控制是工业陶瓷加工的重要环节，它包括对产品尺寸、形状、密度、力学性能等进行检测和评估。
•通过严格的检测和质量控制，可以确保工业陶瓷产品的质量和性能达到预期要求。
3. 工业陶瓷加工的应用•工业陶瓷加工的应用非常广泛，以下是一些典型的应用领域：电子行业•工业陶瓷常用于制造电子器件，如电阻器、电容器、电子陶瓷介质等。
•工业陶瓷在电子行业的应用能够提供稳定的电性能，具有很好的耐高温性和耐腐蚀性。
化工行业•工业陶瓷常用于化工设备的制造，如管道、泵体、阀门等。
•工业陶瓷在化工行业的应用能够耐受强酸、强碱等腐蚀介质，具有较好的耐磨性和耐温性。
陶瓷加工技术及应用
陶瓷加工技术及应用陶瓷加工技术及应用陶瓷加工技术是指对陶瓷原料进行成型、烧结、表面处理等加工工艺的方法和过程。
陶瓷是一种由无机非金属材料制成的类似土壤的材料，具有耐高温、耐腐蚀、绝缘、硬度高等优点，在各个领域中有着广泛的应用。
陶瓷加工技术主要包括成型工艺和烧结工艺两个方面。
成型工艺主要有手工塑性成型技术、瓷坯成型技术和注模成型技术。
手工塑性成型技术是在坩埚中用手工捏塑的方式制作陶瓷成型工件，这种方法适用于小批量的制作工艺。
瓷坯成型技术是通过抛光、模压、注浆等工艺将陶瓷原料制成具有一定形状和尺寸的坯体，其中抛光是指将润湿后的陶瓷原料放置在转速较快的电动转盘上，通过离心力使陶瓷原料附着在转盘上形成薄而均匀的坯体。
模压是指将陶瓷原料放置在金属模具中，通过外部力的作用将陶瓷原料压实并形成所需形状和尺寸的坯体。
注浆是指将陶瓷原料制成的水浆状物质通过注浆器喷出到预先制作好的模具中，然后在模具中凝固成坯体。
注模成型技术是将液态或半固态的陶瓷原料注入模具中，通过模具的形状来决定最终成型产品的形状。
烧结工艺是指将成型后的陶瓷坯体通过高温烧结处理，使其形状得以保持并且强度得到提高。
主要有氧化烧结、还原烧结和烧结助剂三种方式。
氧化烧结是指陶瓷坯体在氧气气氛中进行的烧结过程，其中氧化铝和二氧化硅是常用的加氧剂。
还原烧结是指陶瓷坯体在还原气氛中进行的烧结过程，常用还原气氛有氢气、甲烷等。
烧结助剂是指在烧结过程中添加的能够改善烧结性能的物质，主要有助焊剂、助熔剂等。
陶瓷加工技术在很多领域中有着广泛的应用。
在建筑业中，陶瓷材料被广泛应用于地板、墙面、外墙等装饰材料。
在化工工业中，陶瓷材料被用作化学反应容器、催化剂载体等。
在电子工业中，陶瓷材料被用作电子元件的绝缘材料、封装材料等。
在医疗器械中，陶瓷材料被用作人工骨骼、义齿等。
在冶金工业中，陶瓷材料被用作耐高温容器、耐腐蚀材料等。
总之，陶瓷加工技术的应用范围广泛，通过不同的成型和烧结工艺，可以制作出各种形状、尺寸和性能的陶瓷制品，满足不同行业的需求。
材料科学与技术讲义陶瓷加工工艺概论
石蜡、甲基纤维素等
乙烯醇：CH2 CHOH
O 醋酸乙烯酯：CH3COCH CH2
双键打开、聚合
塑化剂在成型后的高温烧结过程中，被氧 化、随烟气排出陶瓷体外、不流有害成分
成型工序
常用的成型工艺：干压、液体静压、挤压、轧膜、流涎法等
1、干压成型 有两种方法：
单向加压和双向加压 单向加压较简单、 双向加压效果较佳
保证化学计量比、采取的措施：
加盖烧结、放置气氛片、或配方中适当增加其含量
在密封较好的容器中烧结，易挥发成分在容器中达到饱和蒸 气压后，挥发与进入动态平衡，维持陶瓷的组分配比不变
（2）热压烧结
高温烧结的同时，施加足够大的机械 作用力于坯体，达到促进烧结的目的
Al2O3, BeO, SiC, BN, AlN
陶瓷成型时使用黏合剂，在烧结时从固态转变为液态 或气态、从坯体中大量排出，导致坯体变形、开裂
较低温度下缓慢地排出黏合剂
高温烧结
排胶的作用： ① 排出黏合剂，为下一步烧结创造条件； ② 使坯体获得一定的机械强度； ③ 避免黏合剂在烧成时的还原作用
排胶过程的注意点： 缓慢地排出黏合剂；
通风好、有机挥发成分及 CO 能及时排出； 对氧化物陶瓷、保证炉内为氧化气氛
连续热压原理
模套
压头 电热丝
..................
正在加压
加料
连续热压
当温度达到预定温度后，将一定量的粉料加入模 套内，上压头下降、加压烧结。控制上压头下降 速度，下降至一定位置后，提升上压头、加料再 压。如此反复、直到达到要求的坯体长度
（一）制粉 — 陶瓷粉料的制备 （二）成型 （三）排胶、烧结
可获得预期厚度的膜片；
膜片在宽度方向未受压、边缘易开裂；
创意产品CMF(色彩、材料与工艺)设计课后习题答案
第一章产品创新设计一、选择题1 .运营创新是对企业内部的流程、（A）、规章制度等进行变革。
A.规范B.理念C.创新D.产品技术2 .设计需融合自然科学和社会科学中的众多学科知识，要从现代科技,经济、文化、艺术等角度对产品的（A）、（B）,（C）、（D）,工艺、质感、材料等各方面进行综合处理，以满足人们对产品的物质功能和精神功能的需求。
A.功能B.构造C.形态D.色彩3 .改进型创新是指对现有产品进行改造或增加较为重要的功能，对产品的（B）和（D）有着巨大的累积性效果。
A.价值B.成本C.外观D.性能二、填空题1 .创新有四大类型，即（变革创新）、（产品创新）、（市场创新）和（运营创新）O2 .产品创新是针对企业的（产品技术研发活动）而言的，是站在客户的角度发现客户的（潜在需求），寻求新的产品或者发现老产品的问题，研究客户的建议、客户的痛点，从而进行产品的变革。
3 .概念型设计又称（未来型设计），是一种探索性的设计，旨在满足人们未来的需求。
三、简答题1 .产品创新的含义是什么？产品创新是指新产品在经济领域中的成功运用，包括对现有要素进行重新组合而形成新的产品的活动。
2 .创新型设计的含义是什么？创新型设计也称“原创设计”或“全新设计”是指首次向市场导入的、能对经济产生重大影响的创新产品或新技术。
通过新材料、新发明的应用，在设计原理、结构或材料运用等方面有重大突破，使得设计和生产出来的产品与市场上现有产品有本质区别。
3 .产品创新设计对社会的意义。
(1)产品创新设计能力就是竞争力。
(2)推动社会经济发展。
第二章CMF设计一、判断题1 .CMF设计是一门新兴的专业学科，它通过设计将色彩、材料、工艺三者完美结合，从而赋予产品新的品质与价值。
（J）2 .为了预测客户需求，CMF设计师必须预测客户行为。
所以，只要拥有预测新趋势的能力，他们就能改变市场。
（J）3 .收集的信息主要包括产品简介和调查研究两部分。
工业陶瓷及其加工技术
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
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。
（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程 度，随着陶瓷制品的用途不同而异。
四、瓷制品
1．日用器皿和瓷器 一般具有良好的光泽度、透明度,热稳定性和机械强度较 高。 日用陶瓷通常分四大类（根据瓷质）： 长石质瓷：是国内外常用的日用瓷,也可作一般工业瓷制品； 绢云母质瓷：是我国的传统日用瓷； 骨质瓷：近些年来得到广泛应用,主要作高级日用瓷制品； 滑石质瓷：我国发展的综合性能较好的新型高质日用瓷 高石英质日用瓷（最近几年我国研制成功）：石英质量 分数在40%以上,具有瓷质细腻、色调柔和、透光度好 、机械强度和热稳定性好等优点。
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
产品造型材料与工艺
3.2.7 金属的缺点 ◇抗氧化、抗腐蚀能力差
◇成本高
材料价格高 加工成本高 可持续性较差
3.3 常用金属材料特性
3.3.1 钢铁
钢铁是最广泛使用的金属材料，其产量占金属材料总 量的90%，主要由于它价格低廉、品种多样、加工性能好。
◇钢 按照化学成分，我们可以将钢分为碳素钢和合金钢两
大类。
低碳钢 碳素钢 中碳钢
铸造用铝合金：适合铸造成型，用于铸造形状复杂、承 载不大、重量较轻且具有一定耐蚀、耐热要求的铸件。 延展用铝合金：塑性好，延展性好，适合卷边、冲压、 挤出等压力加工方法成型各种容器、壳体等。
铝合金应用：
◇青铜铝（含铝4％～15％），该合金具有高强度的耐蚀 性，常用于珠宝饰物和建筑工业中，制造机器的零件和工 具，用于与稀硫酸、盐酸和氢氟酸接触的设备；制作电焊 机电刷和夹柄；重型齿轮和涡轮，金属成型模、机床导轨、 不发生火花的工具、压力容器、热交换器、船舶螺旋桨和 锚等。
主要内容
第一章 概论 第二章 材料基础知识 第三章 金属 第四章 塑料 第五章 木材 第六章 玻璃 第七章 竹藤 第八章 纸
第一章 概论 1.1 材料发展与设计创新
纵观人类的发展史，很多时代都是以材料的名称进行 命名，“石器时代”、“青铜器时代”……体现了材料在 人类发展史上的重要作用。材料技术的进步是导致设计变 革的重要因素。
◇工具钢：a.碳素工具钢；b.合金工具钢；c.高速工具钢。
◇特殊性能钢：a.不锈耐酸钢b.耐热钢包括抗氧化钢、热强 钢、气阀钢c.电热合金钢；d.耐磨钢；e.低温用钢；f.电工 用钢
◇专业用钢——如桥梁用钢、船舶用钢、锅炉用钢、压力容 器用钢、农机用钢等。
◇ 铸铁 是指铸造用生铁，使用历史悠久，应用广泛，生产
工业陶瓷及其加工技术ppt课件
2. 特种陶瓷 (1)按性能分：具有能量转化的功能陶瓷（高强度、
高温、耐磨、耐酸、压电、半导体、磁性、生物、导电、 超导）；作为工业造型材料和高温结构材料的结构陶瓷 （熔点高、强度高、化学稳定性好，在产品设计中应用 较为广泛的是结构陶瓷）。
金属陶瓷：是由金属和陶瓷组成的非均质复合材料，可用作工
具材料、高温结构和耐蚀材料。这种陶瓷可以获得高强度、高韧 性、高的高温强度和耐蚀性材料。在金属陶瓷中，陶瓷是氧化物、 碳化物、硼化物和氮化物，金属相主要是钛、铬、镍、鈷和他们 的合金，目前已经取得较大实际应用的金属陶瓷基体，主要是氧 化物和碳化物。
成型工艺应满足下述要求：1）坯料符合制品要求的形状和尺寸（考虑收 缩）；2）坯件应有相当的机械强度，以便后续工作；3）坯件应结构均匀，具 有一定的致密度；4）成型过程应便于组织生产。 3、坯体干燥：目的提高坯件强度，以免在搬运和再加工过程中受损和变形，同 时可提高坯件吸附釉彩的能力。干燥方法有自然空气干燥、热空气干燥、辐射 线干燥、微波干燥等。 4、窑炉烧结：它是坯件瓷化的工艺过程，也是陶瓷制品工艺最重要的一道工序。 经成型、干燥和施釉后的半成品，必须经高温焙烧，才能获得满足使用要求的 最终产品。陶瓷制品烧结后即硬化定型，具有很高的硬度，一般不易加工，对 某些尺寸精度要求较高的制件，烧结后可进行研磨、电加工、激光等加工。
化学稳定性：一般陶瓷材料耐酸、碱、盐侵蚀性能良好，与许多金属的 熔体不发生反应，具有很好的耐火性和不可燃性。
气孔率及吸水率：气孔率是衡量陶瓷质量和工艺制度是否合理的重要指 标，吸水率反应陶瓷是否烧结和烧结后的致密程度。
陶瓷的生产工艺原理与加工技术(ppt 40页)
主讲：
2008年07月19日
主要内容
第一讲 陶瓷的概念 第二讲 陶瓷的组织结构与性能 第三讲 陶瓷的生产工艺原理 第四讲 陶瓷的加工技术 第五讲 石英及石英玻璃的简介
第一讲 陶瓷的概念
一、研究陶瓷的目的。
随着科学的进步，无机非金属材料研究取得了很大的发展，新技术、 新材料正日益改变着人们的生活。70年代人们把材料与能源、信息称 为现代技术的三大支柱。 我们都知道 ，陶瓷是一种材料（用来制造器 件、构件和其它可供使用物质的总称），是人类生活和现代化建设中不 可缺少的一种材料。陶瓷、金属、高分子材料则是当代固体材料中的三 大支柱。
特点：可以成型一般方法不能生产的形状复杂、大件及细而长的制品， 且成型质量高； 可以不增加操作难度方便地提高 成型压力，压力效果比干压法要好； 由于坯体各向受压力均匀，其密度高且均匀，烧成收缩小，不易变形； 模具制作方便，寿命长，成本较低； 可以少用或不用结接剂。
液体介质可以是水，油或甘油；弹性模具材料应选用弹性好，抗油性好 的橡胶或类似的塑料。
3、电性能：一般是优良绝缘体，个别特殊陶瓷具有导电性与导磁性。 4、化学性能：非常稳定，耐酸、碱、盐等的腐蚀，不老化，不氧化。
思考题：
为什么陶瓷材料能够耐高温呢？
不论何种材料，其性质主要取决于材料的微观结构，有 机材料大多是分子结合，质点间是靠比较弱的分子力 （范德华力）由自 由电子和构成晶格的正离子之间的静电引力结合起来， 这种键的结合力比分子键强，但比共价健弱，除少数金 属外，大多金属的熔点和硬度并不算高，作为无机非金 属材料的陶瓷主要是离子结合和共价结合，结合力最强， 所以它具有高的熔点与硬度，由于正负离子的外层电子 处于稳定结构，电子被牢固地束缚在离子外围不能自由 运动，所以有很好的电绝缘性，化学稳定性和抗氧化性， 这就是陶瓷材料能够耐高温的根本原因。
材料与加工工艺之陶艺成型技法98页PPT
•
6、黄金时代是在我们的前面，而不在 我们的 后面。
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7、心急吃不了热汤圆。
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8、你可以很有个性，但某些时候请收 敛。
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9、只为成功找方法，不为失败找借口 (蹩脚 的工人 总是说 工具恐惧，便几乎 能克服 任何恐 惧。因 为，请 记住， 除了在 脑海中 ，恐惧 无处藏 身。-- 戴尔． 卡耐基 。
46、我们若已接受最坏的，就再没有什么损失。——卡耐基 47、书到用时方恨少、事非经过不知难。——陆游 48、书籍把我们引入最美好的社会，使我们认识各个时代的伟大智者。——史美尔斯 49、熟读唐诗三百首，不会作诗也会吟。——孙洙 50、谁和我一样用功，谁就会和我一样成功。——莫扎特
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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。
四、陶瓷制品
2．普通工业用瓷 有石器和精陶，炻器是介于陶器和瓷器之间的一种陶瓷（如
水缸、沙锅）。 工业陶瓷按用途可分：
建筑卫生瓷：用于装钳板、卫生间装置及器具等,通常尺寸 较大,要求强度和热稳定性好；
电工瓷：主要指电器绝缘用瓷,也叫高压陶瓷,要求机械性 能高、介电性能和稳定性好。
（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,热稳定性和机械强度较 高。 日用陶瓷通常分四大类（根据瓷质）： 长石质瓷：是国内外常用的日用瓷,也可作一般工业瓷制品； 绢云母质瓷：是我国的传统日用瓷； 骨质瓷：近些年来得到广泛应用,主要作高级日用瓷制品； 滑石质瓷：我国发展的综合性能较好的新型高质日用瓷 高石英质日用瓷（最近几年我国研制成功）：石英质量 分数在40%以上,具有瓷质细腻、色调柔和、透光度好、 机械强度和热稳定性好等优点。
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）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
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。
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
陶瓷施釉的目的在于改善坯体的表面性能，提高力 学强度。
釉及其分类
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。
釉的分类
三、陶瓷的性质
用途不同,其性能的突出要求不一样。 例如：
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 渗透到各类工业、各种工程和各个技术领域。
主要内容
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
一、成份和特点
传统意义的陶瓷主要指：
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。
精陶 钠长石质瓷
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。
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
传统陶瓷与现代陶瓷的对比
陶瓷
新型陶瓷 传统陶瓷
种类 原料 成型
烧结 加工 性能 用途
传统陶瓷
新型陶瓷
天然矿物原料
人工精制合成原料（氧化物和非氧化物两大 类）
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
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
第四章 工业陶瓷及其加工技术
陶瓷 ——火与土凝结的艺术
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。
一般不需加工
常需切割、打孔、研磨和抛光
以外观效果为主
以内在质量为主，常呈现耐温、耐磨、耐腐 蚀和各种通、电子、 家电等行业
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。