陶瓷的显微结构及性能
陶瓷的分类及性能
陶瓷材料的力学性能陶瓷材料陶瓷、金属、高分子材料并列为当代三大固体材料之间的主要区别在于化学键不同。
金属：金属键高分子：共价键（主价键）范德瓦尔键（次价键）陶瓷：离子键和共价键。
普通陶瓷，天然粘土为原料，混料成形，烧结而成。
工程陶瓷：高纯、超细的人工合成材料，精确控制化学组成。
工程陶瓷的性能：耐热、耐磨、耐腐蚀、绝缘、抗蠕变性能好。
硬度高，弹性模量高，塑性韧性差，强度可靠性差。
常用的工程陶瓷材料有氮化硅、碳化硅、氧化铝、氧化锆、氮化硼等。
一、陶瓷材料的结构和显微组织1、结构特点陶瓷材料通常是金属与非金属元素组成的化合物；以离子键和共价键为主要结合键。
可以通过改变晶体结构的晶型变化改变其性能。
如“六方氮化硼为松散的绝缘材料；立方结构是超硬材料”2、显微组织晶体相，玻璃相，气相晶界、夹杂（种类、数量、尺寸、形态、分布、影响材料的力学性能。
（可通过热处理改善材料的力学性能）陶瓷的分类玻璃—工业玻璃(光学，电工，仪表，实验室用)；建筑玻璃；日用玻璃陶瓷—普通陶瓷日用，建筑卫生，电器（绝缘），化工，多孔……特种陶瓷-电容器，压电，磁性，电光，高温……金属陶瓷--结构陶瓷，工具（硬质合金），耐热，电工……玻璃陶瓷—耐热耐蚀微晶玻璃，光子玻璃陶瓷，无线电透明微晶玻璃，熔渣玻璃陶瓷…2.陶瓷的生产(1)原料制备（拣选，破碎，磨细，混合）普通陶瓷（粘土，石英，长石等天然材料）特种陶瓷（人工的化学或化工原料--- 各种化合物如氧、碳、氮、硼化合物）(2)坯料的成形（可塑成形，注浆成形，压制成形）(3)烧成或烧结3. 陶瓷的性能(1)硬度是各类材料中最高的。
（高聚物<20HV，淬火钢500-800HV，陶瓷1000-5000HV）(2)刚度是各类材料中最高的（塑料1380MN/m2，钢MN/m2)(3)强度理论强度很高（E/10--E/5）；由于晶界的存在，实际强度比理论值低的多。
2 （E/1000--E/100）。
陶瓷工艺学显微结构与性质.pptx
五、机械强度
提高釉面强度的有效方法是使釉面承受压应力，釉面承 受压应力的能力是其承受张应力能力的数十倍。
通常用下述两种方法使釉面承受压应力： 一是通过调整釉料组成，烧成后让釉面的热膨胀系数比 坯体的小，冷却时坯体收缩大于釉面收缩，釉面承受 压应力。 二是釉烧至成熟温度后，迅速冷却，结果是釉表层首先 冷却凝固，而内部还是塑性状态，内外存在温差，外 部收缩小，内部收缩大，形成釉面表层处于压应力， 内层处于张应力。
❖ 一般情况下，瓷坯中的残留石英的量会多于方石英的 量，因石英的热膨胀系数与玻璃体的热膨胀系数相差 较大，冷却时会在瓷坯中形成应力，对瓷坯的强度造 成影响。合理的石英颗粒能大大提高瓷坯的强度，同 时石英能使瓷坯的透光度和白度得到改善。
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4、气孔 ❖ 气孔在瓷坯中的多少、大小、形状、分布、位置对
多孔性陶瓷吸湿膨胀的原因是气孔吸收水分，吸收水分 与构成气孔壁的物质形成水和吸附而使胎体膨胀。
改善措施：1）烧成温度的提高将降低气孔率，从而减弱 吸湿膨胀性；2）减少碱金属氧化物含量，引入碱土金属 氧化物，如加入石灰石、白云石或滑石等原料，可以提 高玻璃相的化学稳定性，减小吸湿膨胀性。3）引入氧化 铝粉，对降低吸湿膨胀也有效。
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六、表面硬度 陶瓷表面硬度是指瓷胎表面或釉面抵抗外来压缩、摩
擦与刻划作用的能力。它是材料的一种重要力学性能。 陶瓷表面硬度测定的方法有莫氏硬度法、维氏显微硬
度法、流砂法以及玛尔登划痕法等四种。 前两种属静载压痕法，是目前陶瓷常用方法。它们都
是将一硬的物体在静载下压入被测物体表面，表面被 压入一凹面，以凹面单位面积上的荷载表示被测物体 硬度或者以凹面单位对角线长度的负荷表示被测物体 硬度。
陶瓷材料的显微结构
相同蠕变条件下：1300℃，250MPa，100h YL-a(晶界宽度1nm)； YL-b(晶界宽度2.5nm) YL-b的蠕变量为YL-a的2.4倍
(3)重烧结Si3N4
反应烧结+更高温度烧结
低温氮化后，经1atmN2 压 力，1850℃，2h，室温抗 折强度550MPa
Si3N4烧结温度高，接近其挥发分解温度(1890℃)； 常压下，提高烧成温度增加致密度比较困难； 发展了一种新工艺———气氛加压烧结工艺； 提高了烧成温度，抑制了烧成过程中的挥发与分解，制备出性能 优良的陶瓷材料
温度↑，陶瓷的强度↓ 高温破坏：广泛分布的显微结构 损伤的积累过程；
室温破坏：已经存在的裂纹的突 然破坏所致。
高温下损伤的形成与材料承受蠕变或蠕 变破坏的能力有关。 与高温强度有关的重要因素— 晶界相
I. 烧结助剂如ＭgO等与Ｓi3N4中的SiO2 杂质 反应形成硅酸盐液相； II. 冷却过程中，这些促进烧结致密的液相形 成玻璃相驻留在晶界上，形成一层薄的非 晶态层(约1nm)； III.材料在高温下(高于晶界玻璃相的转变温 度)受力时，由于蠕变裂纹的生长而破坏； IV.晶界玻璃相成为物质的快速传递区，导致 蠕变孔穴的迅速形成； V. 网状裂纹扩展并最终相互连接，导致材料 完全破坏。
他形晶：较迟结晶的晶体，在受抑制情况下生长发育，形成晶 形很不完整的晶体。
97瓷中刚玉半自形晶结构 莫来石陶瓷中莫来石 1、自形晶；2、半自形晶；3、他形晶 日用陶瓷中石英晶体受到熔 陶瓷自形晶的结构 蚀后呈他形晶结构
多晶体的晶形
§4.1 陶瓷显微结构类型
瓷 坯 中 晶 质 和 非 晶 质 的 含 量 全晶质 主 晶 相 的 晶 粒 尺 度
低温氮化后，经15atmN2 压 力，1950℃，2h，室温强度 750MPa，硬度HRA91~92
陶瓷材料结构及性能分类新结构陶瓷材料科学基础
二、陶瓷材料的分类
1、按化学成分分类 可将陶瓷材料分为氧化物陶瓷、碳化物陶瓷、 氮化物陶瓷及其它化合物陶瓷。
玻璃幕 墙 导电玻 璃
2、按使用的原材料分类
可将陶瓷材料分为普通陶瓷和特种陶瓷。
普通陶瓷以天然的岩石、 矿石、黏土等材料作原 料。 特种陶瓷采用人工合成 的材料作原料。 3、按性能和用途分类 可将陶瓷材料分为结构 陶瓷和功能陶瓷两类。
玻璃相结构特点：硅氧四面体组成不规则的空间 网, 形成玻璃的骨架。 玻璃相成分：氧化硅和其它氧化物
(三)、气相
气相是陶瓷内部残留的孔洞；成因复杂，影 响因素多。 陶瓷根据气孔率分致密陶瓷、无开孔陶瓷 和多孔陶瓷。 气孔对陶瓷的性能不利（多孔陶瓷除外） 气孔率：普通陶瓷5%～10％ 特种陶瓷5％以下 金属陶瓷低于0.5％。
（2） 硅酸盐化合物的几种类型
按照连接方式划分，硅酸盐化合物可以分为以下几 种类型： ①孤立状硅酸盐 ②复合状硅酸盐 ③环状或链状硅酸盐 ④层状硅酸盐 ⑤立体网络状硅酸盐
①孤立状硅酸盐（岛状结构单元）
其单元体(SiO44－） 互相独立，不发生相 互连接。 化学组成一般可以表 示为2RO· 2。 SiO 其中RO表示金属氧化 物如MgO、CaO、 FeO等。 具有这类结构的有橄 榄石和石榴石等。
AX化合物的特征是：A和X原子或离子 是高度有序的，属于这类结构的有： （1）CsCl型 （2）NaCl型 （3） ZnS闪锌矿型 （4）纤维锌矿型
（以下分别介绍）
（1）CsCl型 这种化合物的结构见图3-2。A原子（或离 子）位于8个X原子的中心，X原子（或离子） 也处于8个A原子的中心。但应该注意的是， 这种结构并不是体心立方的。确切的说，它 是简单立方的，它相当于把简单立方的A原 子和X原子晶格相对平移a/2，到达彼此的 中心位置而形成。
实验4陶瓷材料的显微结构分析
主要设备：日立S-3000N扫描电镜、超声清洗仪 耗 材：Al2O3等多晶功能陶瓷材料、Au金靶、导电胶等
电子束与固体的相互作用
电子束
电子 电动势
阴极荧光 特征X-射线
二次电子 俄歇电子 背散射电子
样品
吸收 电流
透射电子
扫描电镜工作原理图
电子枪
高压电源
聚光镜 扫描线圈
透镜电源
M = As/Ac 由于扫描电子显微镜的荧光屏尺寸是固定不变的，电子束在样 品上扫描一个任意面积的矩形时，在阴极射线管上看到的扫描 图像大小都会和荧光屏尺寸相同。因此我们只要减少镜筒中电 子束的扫描幅度，就可以得到高的放大倍数，反之，若增加扫 描幅度们，则放大倍数就减小。90年代后期生产的高级扫描电 子显微镜放大倍数可以从数倍到80万倍左右。
思考题
(1) 扫描电镜使用时为何要抽真空？ (2) 对于非金属样品，用扫描电镜观察前为何需在样品表面 喷镀一层金属？
金属材料断口SEM图
(a) 沿晶断裂
(b) 穿晶断裂
掺硼金刚石薄膜SEM图
LiCoO2和Al，Zr掺杂LiCoO2材料SEM图
(a) 未掺杂
(b) 掺杂
人体组织SEM图
(a) 味 蕾
实验四 陶瓷材料的显微结构分析
一.实验目的与内容
1显微镜基本构造和使用方法
二.实验基本原理
电子枪发射并经过聚焦的电子束在样品表面逐点扫描，激发样 品产生二次电子、背散射电子、透射电子、特征X射线、俄歇电 子等各种物理信号。这些信号经检测器接收、放大并转换成调制 信号，最后在荧光屏上显示反映样品表面各种特征图像。
聚光镜：共有三对，前两对为强磁透镜，起缩小电子束光斑用， 第三对为弱磁透镜，又称物镜，焦距较长。扫描电镜中电子束直 径越小，成像单元的尺寸越小，相应的分辨率就越高。
陶瓷产品的质量标准
陶瓷产品的质量标准一、尺寸精度尺寸精度是衡量陶瓷产品精度的重要指标，包括产品的外形尺寸、内部结构尺寸、孔位尺寸等。
高质量的陶瓷产品尺寸精度应符合设计要求，误差不超过规定范围。
二、外观质量陶瓷产品的外观质量主要指表面平整度、光洁度、色泽等。
高质量的陶瓷产品外观应光滑、细腻、色泽均匀，无明显瑕疵、裂纹、变形等质量问题。
三、热稳定性热稳定性是衡量陶瓷产品在温度变化下的稳定性的重要指标。
高质量的陶瓷产品应具有较好的热稳定性，在温度变化的情况下不易变形、开裂或炸裂。
四、机械强度机械强度是衡量陶瓷产品承受外力作用的能力的重要指标。
高质量的陶瓷产品应具有较高的机械强度，能够承受一定范围内的外力作用，不易破碎或损坏。
五、化学成分陶瓷产品的化学成分是影响其性能和质量的关键因素之一。
高质量的陶瓷产品应具有符合设计要求的化学成分，不含影响性能和质量的有害杂质。
六、显微结构显微结构是影响陶瓷产品性能和质量的重要因素之一。
高质量的陶瓷产品应具有符合设计要求的显微结构，包括晶粒大小、晶界形态、气孔大小和分布等。
七、使用寿命使用寿命是衡量陶瓷产品质量和使用效果的重要指标之一。
高质量的陶瓷产品应具有较长的使用寿命，能够满足设计要求的使用寿命。
八、安全性能安全性能是衡量陶瓷产品安全性的重要指标之一。
高质量的陶瓷产品应具有符合安全标准的安全性能，如电气安全、防火安全等。
九、功能性要求功能性要求是衡量陶瓷产品满足设计功能要求的重要指标之一。
高质量的陶瓷产品应具有符合设计要求的各项功能性指标，如透气性、透光性、耐腐蚀性等。
烧成制度对刚玉-莫来石陶瓷相含量、显微结构及性能的影响
1引言陶瓷用具作为辊道窑的关键部件，在辊道窑中起到重要作用。
刚玉-莫来石质陶瓷辊棒，在长期转动过程中要求具备抗高温蠕变的特性，是一种特殊的结构陶瓷。
随着陶瓷大板、岩板、薄板、厚板、发泡陶瓷等新型建筑材料的快速发展，陶瓷辊棒的使用要求越来越高。
刚玉-莫来石质陶瓷辊棒是陶瓷行业辊道窑最常用的材质，具有较高的机械强度、良好的抗热震性以及较低的高温蠕变，能较好的满足辊道窑稳定运转和烧成陶瓷制品的要求[1]。
本文设计了多种烧成制度，对比研究其对刚玉-莫来石陶瓷相含量、显微结构以及性能的影响。
2实验冯斌1,2;张军恒1,2;张脉官1;杨华亮1,2;王玉梅2;罗琼1,2;孔令锋1,2;严玉琳1,2;吴丹1,2（1.广东金刚新材料有限公司，佛山5280002.佛山市陶瓷研究所集团股份有限公司，佛山528000）研究烧成制度对刚玉-莫来石结构陶瓷微观结构、相变反应及性能的影响。
结果表明：当升温速率较快时，刚玉固溶和溶解速度较慢，残余刚玉量较高，生成玻璃相较少；随着温度升高，刚玉与莫来石的相对质量比越来越小，说明提高温度，加速了刚玉溶解，但是玻璃相/莫来石比值不同，更易受升温速率影响，快速升温时温度越高，比值越小，慢速升温时温度越高则比值越大；升温速率对莫来石、刚玉和玻璃相作用因子从大到小排列顺序是：玻璃相>刚玉>莫来石，快速升温时最高温度影响因子排列顺序是：玻璃相>莫来石>刚玉，慢速升温时最高温度影响因子是：玻璃相>刚玉>莫来石；1550℃以下烧成莫来石生长发育不良，晶体出现短柱状长径比较小，网状交叉分布数量明显减少，气孔较多，这是因为二次莫来石化未完全反应，未充分烧结；结构陶瓷热膨胀系数影响因子：刚玉与莫来石质量比、显气孔率、体积密度，其中刚玉与莫来石质量比是最主要影响因素，后两者影响作用比较接近，刚玉与莫来石质量比越大，陶瓷热膨胀系数则越大。
刚玉-莫来石；热膨胀系数；玻璃相研究与探讨Research&Discussion本次设计了1组目前比较常见的刚玉-莫来石结构陶瓷配方，见表1。
陶瓷的显微结构及性能课件
生物陶瓷 生物陶瓷具有良好的生物相容性和耐腐蚀性，在生物医疗 领域有广泛应用，如人工关节、牙齿等。
环保与可持续发展
1 2 3
降低能耗 陶瓷产业是高能耗产业，通过技术进步和产业升 级，降低陶瓷产业的能耗，有利于环境保护和可 持续发展。
陶瓷在医疗领域中用于制造人工关节、牙 科材料等，如人工关节置换材料、牙齿修 复材料等。
CHAPTER 02
陶瓷的显微结构
陶瓷的晶体结构
01
02
03
晶体结构定义
陶瓷的晶体结构是指陶瓷 内部质点的排列方式，包 括原子、分子的位置和排 列顺序。
晶体结构的分类
根据原子排列的规律性， 陶瓷的晶体结构可分为晶 体和玻璃相两大类。
原料处理
对原料进行破碎、混合、干燥等处 理，以保证其均匀性和稳定性。
成型工 艺
塑性成型
利用黏土的可塑性，通过压滤、 挤压、注浆等工艺成型。
干压成型
将粉末状原料在模具中加压成型， 适用于形状复杂的陶瓷部件。
热压成型
在加热条件下加压成型，适用于 热塑性陶瓷材料。
烧成工艺
烧成温度
控制烧成温度，以实现陶瓷的完全烧结和性能优化。
晶体结构的稳定性
晶体结构的稳定性决定了 陶瓷的力学性能、热学性 能和化学稳定性等。
陶瓷的显微组织
显微组织的定义
陶瓷的显微组织是指陶瓷中晶粒的大 小、形状、分布和晶界特征等。
显微组织与性能关系
陶瓷的显微组织对其力学性能、热学 性能、电学性能和磁学性能等均有影 响。
显微组织的影响因素
木质陶瓷
木质陶瓷显微结构
木质陶瓷是木质纤维素转化而来的无定形 碳层和酚醛树脂转化而来的玻璃碳层组成 的复合体。
性能特点
轻量、比强度高，可作构造用材； 硬质、耐磨，可作摩擦材料； 结构多孔，可作各种滤过、吸收材料、以及 其它材料的基体； 耐热、耐氧化、耐腐蚀，可应用于高温、腐 蚀环境中； 导热，有良好的远红外发射功能，是大有前 途的房暖材料； 是理想的环境材料； 经济性好，能大批量生产。
环境协调性
木质陶瓷的副产品为木醋酸，它是农业土 壤改良剂和防虫防菌剂。木材陶瓷使用后 仍可作吸附剂，废弃时也可破碎作土壤改 良剂，没有环境负担。同样重要的是，它 使碳得以大量固定，从而有利于温室效应 的抑制。
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木质陶瓷定义 木质陶瓷显微结构 性能特点 制备及加工方法 推广应用 环境协调性
木质陶瓷定义
木质陶瓷由日本青森 工业试验场的冈部敏 弘和斋藤幸司于 1990 年开发 , 是一种采用木 材( 或其它木质材料 ) 在热固性树脂中浸渍 后真空碳化而成的新 型多孔质碳素材料 , 其 中的木质材料在烧结 后生成软质无定形碳 , 树脂生成硬质玻璃碳。
环境协调性
原料木材在合理开发使用下是可循环利用的资源， 是目前许多枯竭性资源的极具前景的代用品。废弃 的木质材料，如废弃木料、纸、农作物秸秆等，若 不经适当处理就会给环境带来负担。但若将其制成 陶瓷材料，不仅对减少环境污染有重要意义，而且 可以开发出环境友好型陶瓷。
环境协调性
木材陶瓷制备中常选用酚醛树脂 , 这多出 于它价格低廉 , 合成方便 , 而且游离甲醛 较少 , 燃烧后只生成 CO2 和 H2O , 具有 环境协调性。
陶瓷材料显微结构与性能
陶瓷材料显微结构与性能1陶瓷烧结过程中影响⽓孔形成的因素有哪些？(1)煅烧温度过低、时间过低 (2)煅烧是时原料中的⽔碳酸盐、硫酸盐的分解或有机物的氧化 (3) 煅烧时炉内⽓氛的扩散 (4) 煅烧时温度过⾼，升温过快或窑内⽓氛不合适等。
夏炎2.影响陶瓷显微结构的因素有哪些？参考答案：(1) 原料组成、粒度、配⽐、混料⼯艺等(2) 成型⽅式、成型条件、制品形状等(3)⼲燥制度（⼲燥⽅式、温度制度、⽓氛条件、压⼒条件等）(4) 烧成制度（烧成⽅式、窑炉结构、温度制度、⽓氛条件、压⼒条件等）3. 提⾼陶瓷材料强度及减轻其脆性有哪些途径？参考答案：a.制造微晶、⾼密度、⾼纯度的陶瓷。
例如，采⽤热等静压烧结制成的Si3N4⽓孔率极低，其强度接近理论值。
b.在陶瓷表⾯引⼊压应⼒可提⾼材料的强度。
钢化玻璃是成功应⽤这⼀⽅法的典型例⼦。
c.消除表⾯缺陷，可有效地提⾼材料的实际强度。
d.复合强化。
采⽤碳纤维、SiC纤维制成陶瓷/陶瓷复合材料，可有效地改善材料的强韧性。
e.ZrO2与增韧。
ZrO2对陶瓷的强韧化的贡献有四种机理（相变增韧、微裂纹增韧、裂纹偏转增韧、表⾯残余应⼒增韧）罗念4.影响氧化锆相变增韧的因素是什么？简单叙述氮化硅陶瓷具有的性能及常⽤的烧结⽅法。
①晶粒⼤⼩。
当晶粒尺⼨⼤于临界尺⼨易于相变。
若晶粒尺⼨太⼩，相变也就难以进⾏。
②添加剂及其含量使⽤不同的添加剂， t-ZrO2的可转变最佳晶粒⼤⼩、范围也不同。
③晶粒取向。
晶粒取向的不同⽽影响相变导致增韧的机制。
氮化硅陶瓷具有⾼强度、⾼硬度、耐磨、耐化学溶液和熔体的腐蚀、⾼电绝缘体、低热膨胀和优良抗热冲击、抗机械冲击等性能。
烧结⽅法：反应烧结氮化硅、⽆压烧结氮化硅、重烧结氮化硅、⽓氛加压氮化硅和热压烧结氮化硅。
——李成5.⽓孔对功能陶瓷性能的影响及降低功能陶瓷中的⽓孔量的措施？⽓孔均可使磁感应强度、弹性模量、抗折强度、磁导率、电击穿强度下降，对畴运动造成钉扎作⽤，影响了铁电铁磁性。
宜兴紫砂陶的生产工艺特点和显微结构
宜兴紫砂陶的生产工艺特点和显微结构一、引言宜兴紫砂是宜兴日用陶瓷中的一枝奇葩，也是我国优秀的传统工艺品，它在祖国的陶瓷艺苑中占有极重要的地位。
关于宜兴紫砂陶的起源，近年考古工作标明，已可追溯到北宋中叶。
［1］宜兴是个具有五千余年生产历史的重要陶瓷产区［2］。
到了宋代，那儿的陶瓷工人已积存了丰富的生产经验。
当地蕴躲着丰富的原料〔甲泥〕，山区有充裕的燃料，加之社会上盛行斗茶习尚，促使日用陶瓷中的无釉陶器向紫砂陶开发，至明清时期工艺日臻完美，名匠辈出，独树一帜而驰誉中外。
宜兴紫砂陶使用一种紫砂泥，辅以洗炼新奇的造型，精湛的手工制作和装饰技艺，烧成后的茶具具有维持茶的色、香、味，不易变质发馊，耐冷热急变性好；花盆栽花不易烂根，有利植物生长等特点。
因此，陶器具有高度价值和有用价值。
为了验证紫砂陶的有用功能，探究其科学原理，江苏省陶瓷研究所、南京化工学院、南京大学、中国科学院上海硅酸盐研究所、宜兴紫砂工艺厂等单位，对宜兴陶土原料，紫砂陶的显微结构进行了研究。
获得了一批研究成果。
［3］［4］［5］多年来，笔者也对紫砂陶进行了研究实验工作。
本文试应用已取得的研究结果，对宜兴紫砂的生产工艺、显微结构以及有用功能进行较具体的论述和分析。
但要对已有一千多年历史的传统紫砂陶进行全面的科学总结，非笔者力所能及。
本文愿能起到抛砖引玉的作用，以期获得更多的科技工作者的共同努力，使紫砂陶这项传统技艺，更加发扬光大。
二、紫砂陶的生产工艺特点〔一〕原料特牲和制备工艺宜兴的陶土，广布于宜兴南部丘陵山区。
丁山、张渚、湖〔本字无法显示“氵+父〞〕、渚东为要紧产地。
上述地区古生代地层颇为发育，陶土即赋存于志留世、泥盆世、早石炭世等地层中［7］。
陶土的成因，均属内陆湖泊相及滨海湖沼相沉积矿床，通过外生沉积作用成矿。
宜兴陶土品种繁多，当地一般把陶土分为白泥、甲泥和嫩泥三大类。
白泥要紧含矿层为晚志留世茅山群〔S3〕、晚泥盆世五通群下段〔D〕和二迭系上统龙潭组〔P〕及石炭系下统高丽山组〔C〕。
显微结构对陶瓷材料物理性能的影响
１ 气 孔 率对 弹性 模 量 、 强度 的影 响
气孑 率小 时 ， Ｌ 弹性 模 量 随气 孔 率 的增 加 而 直 线 地减小 ： Ｅ＝Ｅ （ 一Ｋ １ Ｐ） （）， 中 Ｅ—— １ 式
界并在 晶界 前堆 积 起来 ． 当塞 积 顶 端 产生 的应力
集 中达到相 邻 晶粒 位 错 源 开动 的临 界 应力 时 变形 扩展 （ 屈服 ） 由 晶 内位错 塞积 在 晶 界上 引发 ．
阻力 ． （ ） 明 ， 粒直 径 越小 ， 服 强度 越 高 ． 式 ５表 晶 屈
因此 ， 细化 晶粒 可 以提高材 料 的韧性 和强度 ．
陶瓷 ， 须将 气孑 率降 至最低 限度 ． 必 Ｌ
３ 晶粒 尺 寸 与 韧 一脆 转 变 温 度 的关
系
尺 寸为 ｄ的晶粒 ： Ｔ＝Ｃ ｌ（ ＝ ｎ 兰）
陶瓷材 料的物 理性 能在很 大程度 上取决 于其 显微 结构 ， 在某 些 情况下甚 至是 决定性 的 ， 握 它 掌 们 之间 的 内 在关 系 可 以 有 针对 性 地 优 化 制 备 工 艺， 从而 提高 陶瓷 材料 的物 理性 能 ．
越小 ， 越 大 ． 验 中发 现 多 晶材 料 的 流 变 应力 实 与晶粒 直径 的 平 方 根 成 反 比 ， ａ —Ｐ ｔ 从 位 Ｈｌ ｅｈ ｌ ｃ 错塞积 概念推 导 出这 一关 系 ． 晶界 对 位错 运 动构 成强烈 的 障碍 ， 外 力 作 用 下取 向最 有 利 的晶粒 在 的位错 源首 先开 动 ， 错 源发 出 的位 错 滑移 到 晶 位
， １
４ 显 微 结构 对 陶瓷 材料 蠕 变 的影 响
蠕 变速度 与应 力 的关 系 曲线有 两 个 区域 ， 如 图１ 所示 ． 低 应 力 下应 变 速率 与 应 力 成 正 比 】在 （， ） 对应 于 扩散蠕 变 ； ／＝１ ， １ 而在 高应 力 下（ ｉ ４ Ｓ， Ｎ
Ti(C,N)基金属陶瓷的显微结构和力学性能研究
≤２ ｍ ≥９ ．％ ９ ５
≤３ ｕｍ ９． ９％ ５
３ ｍ ≥９ ％ ９
表 ２ Ｔ（ Ｎ） ｉ Ｃ， 基金属陶瓷材 料原料配 比（ ｔ ｗ ％） Ｔ ｂ２Ｍａｅｉ ｔ ｆ ｉＣ Ｎ）ｂ ｓ ｄｃ ｒ ｔ（ ｔ ａ ． ｔｒ ｌａｉ ｏ （ ， 一 ａ ｅ ｅｍｅｓ ｗ ％） ａｒ ｏ Ｔ
上发展起来的一种新型的颗粒型陶瓷复合材料 ， 广泛
２ 实验 过程
２ １ 原 料 ．
地应用于切削刀具行业［ Ｔ（， ２ ｉ 基金属陶瓷由硬质 １ Ｃ 。
相、 粘结剂和添加剂构成 ， 其中硬质相可 以以 Ｔ（ ，） ｉ Ｎ Ｃ
固溶 体 形式 直接 加入 ，也 可 以用 ＴＣ、 ｊ 组 元 的 ｉ ＴＮ单 以 ＴＣ、 ｉ 为 基 体 ， ｉＣ ｉ ＴＮ Ｎ 、 ｏ为 粘 结 金 属 ， ２ ＭｏＣ、
ＴＣ、 、 ｉ ＭｏＣ、ａ 形式］入 。 ｉ ｉ ｕａ 研究表明 ： Ｔ（ ，） ９ Ⅱ ＴＮｓ ｍ ｒ 嘲 ｋ 以 ｉ Ｎ 形式 ＷＣ、 ａ ｃ ３Ｃ 粉 为 添 加 相 。 ＴＣ、 ２ Ｔ Ｃ、 Ｃ ｒ 产于株洲托普硬质合金有 限公 司， ｉ Ｃ ＴＮ产于北 引入 ， 性能要高一些 ， 但是对烧结工艺和材料成分敏 Ｃ ２。
中图 分 类 号 ： Ｑ１ ４７ 文献 标 识 码 ： Ｔ ７ ．５ Ａ
塑性变形能力 ， 刀具寿命较长 。 ｉ ，） Ｔ（ Ｎ 基金属陶瓷 Ｃ
１ 引 言
金属陶瓷是一种 由金属或合金与一种或几种陶 瓷相所组成的非均质复合材料 ，其 中后者约 占 １％ ５
一
作为刀具材料 ，其性能介 于硬质合金和陶瓷刀具之
间 ， 补 了两者 之间 的空 白。 填
通过真空热压烧结制备 了三种组分含量不 同的 Ｔ（，） ｉ Ｎ 基金属陶瓷 ， Ｃ 测试了其力学性能和显微结构 ， 并对其进行研究分析。
陶瓷坯体的显微结构特征—陶瓷显微结构分析
在1350～1400℃烧成硬质瓷，具有显著的莫来石化致密结构。在具有较少单相结构和较多多孔结构的精陶坯中，能清楚分辨出黏土煅烧物、石英和含有莫来石晶体的个别区域。
长石熔体中保留的，在未熔石英量，在硬质瓷中为引入量的10%～16%，在低温瓷中为13%～24%在精陶中为18%～27%，在彩陶制品中则仍保留坏料中所引入的石英量。
经烧结而形成的制品坯体，是由晶相、玻璃及气相构成，这些相的数量比就是制品坯体的相组成，它决定着制品的物理性质。
一、晶相
以瓷器为例，它的晶体主要是由莫来石、未起反应的石英颗粒、少量未反应的高岭石残留物、再结晶的方石英及其他晶体构成的。结构成分的数量比取决于坯料的组成、熔剂的数量及其活性、烧成温度和保温时间。
瓷体玻璃相中，穿插着许多细小莫来石 晶体。在长石熔体分布区域中，针状莫来石长达10～12μm，在个别区域中可达20～40μm莫来石排成密网状，很少遇见凸粒状的。瓷器中玻璃莫来石的含量波动范围很宽：在软质瓷中可达80%；而在硬质瓷中则可降低到66%；在化学瓷中可降到45%；在精陶中则更少，主要是细小莫来石晶体，未见到针状莫来石晶体。
三、 气相
气相是瓷器坯体中第三个组成部分。瓷坯中总是会有闭口气孔的，所有这些气孔皆充满了气相。
气相的来源是：空隙中含有空气，脱水反应、离解反应和脱碳作用产生的气体，原料中经常存在的硫酸盐和硫化物及其他矿物成因分解产生的气体，原料中氧化还原以及原料中的有机残留物和空隙中炭黑经过氧化而产生的气体，坯体组分在熔融过程中及其他过程中释放出气体。
残余石英颗粒在大小基本上为2～25μm；其余颗粒的大小，在瓷器中为90～120μm，在精陶中为160～200μm。石英颗粒的表面被长石熔蚀，边缘出现一些裂隙。边缘的熔蚀宽在彩陶中，则看不到石英的熔蚀边缘。石英虽然能提高制品的强度，但也会降低制品的热稳定性。在瓷器中形成的微应力与残余石英的含量成正比，与瓷器单位体积中全部石英颗粒的总表面积成正比。当石英颗粒的半径是熔体层厚度的3倍时，微应力则可达到最大值。在坏料中最初所含石英颗粒的70%左右已被 熔化。中间玻璃质对形成应力的影响很大。熔剂可提高应力值。残余的长石颗粒在显微镜下不易看出。因为熔融长石已失去了其清晰轮廓。
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
陶瓷的构成
陶瓷的构成陶瓷是陶器与瓷器的统称，同时也是我国的一种工艺美术品，远在新石器时代，我国已有风格粗犷、朴实的彩陶和黑陶。
陶与瓷的质地不同，性质各异。
陶，是以粘性较高、可塑性较强的粘土为主要原料制成的，不透明、有细微气孔和微弱的吸水性，击之声浊。
瓷是以粘土、长石和石英制成，半透明或透明，无气孔或气孔极少，吸水性极低，击之声清脆。
陶瓷的组成陶瓷的组成主要包括三个方面：晶相、玻璃相和气相。
晶相晶相是指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。
其中含量多者称为主晶相，含量少的称次级晶相或第二晶相。
陶瓷材料的性能和主晶相的种类、数量、分布及缺陷状况等密切有关。
陶瓷材料的晶体主要是单一氧化物（如Al2O3，MgO）和复合氧化物（如尖晶石MgO·Al2O3，锆钛酸铅Pb(Zr,Ti)O3）。
此外，非氧化物陶瓷材料中还有碳化物、氮化物、硼化物、硅化物等相应组分的晶体存在。
玻璃相玻璃相是指陶瓷显微结构中由非晶体构成的部分。
它存在于晶粒与晶粒之间，起着胶黏作用。
玻璃相的含量、成分和分布对陶瓷材料的性能有重要影响。
一般来说，玻璃相含量越多，陶瓷材料越容易变形和断裂；玻璃相含量越少，陶瓷材料越坚硬和耐高温。
玻璃相的成分主要取决于原料中的杂质和添加剂。
常见的玻璃相成分有SiO2、Al2O3、B2O3、CaO、MgO、Na2O、K2O等。
气相气相是指陶瓷中的气孔，它是在陶瓷生产过程中形成并被保留下来的。
气孔的存在降低了陶瓷的密度，能吸收震动，并进一步降低了导热系数。
但也导致陶瓷强度下降，介电损耗增大，绝缘性降低。
气孔的大小、形态和分布对陶瓷材料的性能有不同程度的影响。
一般来说，气孔越小越均匀越少越好。
气孔可以通过改善原料配比、提高成形压力、控制烧结温度和时间等方法来减少或消除。
陶瓷材料的显微结构
相组成：晶相、玻璃相、气相
晶形：每一种晶体在形成、长大的过程中，往往习 惯地、自发地按一定的规律生长和发育成一 定的几何形态。
这种习惯称为结晶习性。
自形晶：先结晶的晶体在较好的环境下生长，即在有利于按其 本身的结晶习性的环境中生长发育的，而形成晶形完整 的晶体。
• Al2O3含量↑，玻璃相↓。 • Al2O3含量↑，烧成温度↑。95%瓷→1600℃；
99%瓷→1700℃。
二次重结晶，导致局部晶粒 易于长大。
原料本身不均匀； 成型时的压力因素； 烧成温度偏高； 局部不均匀的液相存在。
异常显微结构，晶粒大小分 布显著不均匀。
与添加剂的选用与加入量不 当有关
2、ZrO2陶瓷
与应力诱导相变不 同，后者在相变开 始点周围应力变化 较大处产生，因此 成核相变可能是应 力诱导相变的先兆。
1、大孔径的孔隙 2、不纯原料 3、异常大晶粒 4、团聚 5、第二相夹杂物
二、高温缺陷
温度↑，陶瓷的强度↓ ➢高温破坏：广泛分布的显微结构 损伤的积累过程； ➢室温破坏：已经存在的裂纹的突 然破坏所致。
高温下损伤的形成与材料承受蠕变或蠕 变破坏的能力有关。 与高温强度有关的重要因素— 晶界相
I. 烧结助剂如ＭgO等与Ｓi3N4中的SiO2杂质 反应形成硅酸盐液相；
③微裂纹增韧
材料制备过程中，由高温降至 低 温 时 ， 一 些 晶 粒 的 t-ZrO2 自 发 地 相变到m-ZrO2，产生微裂纹，使材 料增韧。
(2)影响相变增韧的因素
①晶粒大小
I. ZrO2相变增韧材料中存在临界晶粒尺寸； II. 晶粒尺寸大于临界尺寸时，易于相变，冷却过程中，伴随相
陶瓷材料力学性能.
第一节 陶瓷材料的结构
• 陶瓷材料的组成与结合键
负电性所体现的是一个原于吸住电子的能力，元素的负电性与其在 周期表中的位置有关，大约当负电性差∆X<0.4～0.5时，对形成固溶 体有利，当∆X增大时，则形成化合物的倾向增大。
• 陶瓷材料的显微结构
• 陶瓷材料由晶相、玻璃相和气孔组成。 • 如果玻璃相分布于主晶相界面，在高温下陶瓷材 料的强度下降，易于产生塑性变形。 • 气孔率增大，陶瓷材料的致密度降低，强度及硬 度下降。
第五节 陶瓷材料的断裂韧度与增韧
• 陶瓷材料的断裂韧度
1.单边切口梁法
• • • •
优点： (1) 数据分散性好； (2) 重现性好； (3) 试样加工和测定方法比较简单，是目前 广泛采用的一种方法。 • 缺点： • 测定的KIC值受切口宽度影响较大，切口宽 度增加， KIC增大，误差随之增大。 • 如果能将切口宽度控制在0.05~0.10mm以 下，或在切口顶端预制一定长度的裂纹， 可望提高KIC值的稳定性。
3.压痕法
• 测试过程：用维氏或显微硬度压头，压入 抛光的陶瓷试样表面，在压痕时对角线方 向出现四条裂纹，测定裂纹长度，根据载 荷与裂纹长度的关系，求出KIC值。
• 优点：测试方便，可以用很小的试样进行多点韧度测试， 但此法只对能产生良好压痕裂纹的材料有效。 • 缺点：由于裂纹的产生主要是残余应力的作用，而残余应 力又是因为压痕周围塑性区与弹性基体不匹配引起的。因 此，这种方法不允许压头下部材料在加载过程中产生相变 或体积致密化现象，同时压痕表面也不能有碎裂现象。
材料力学性能
第十章 陶瓷材料的力学性能
• 陶瓷材料广泛应用于我们的日常生活，它和金属材料、 高分子材料并列为当代三大固体材料之一。 • 传统的陶瓷制品以天然粘土为原料，通过混料、成型 烧结而成，性能特点是强度低、脆性高。 • 工程陶瓷的力学性能是耐高温、硬度高、弹性模量高、 耐磨、耐蚀、抗蠕变性能好。
陶瓷相的成分及其作用
陶瓷相的成分及其作用
陶瓷是把粘土原料、瘠性原料及熔剂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。
常用陶瓷材料主要包括:金属(过渡金属或与之相近的金属)与硼、碳、硅、氮、氧等非金属元素组成的化合物,以及非金属元素所组成的化合物,如硼和硅的碳化物和氮化物。
根据其元素组成的不同可以分为:氧化物陶瓷、氮化物陶瓷、碳化物陶瓷、硅化物陶瓷和硼化物陶瓷。
此外,近年来玻璃陶瓷作为结构材料也得到了广泛的应用。
陶瓷材料的显微结构:陶瓷主要由晶相(基本成分)、玻璃相(非晶态低熔点固体相,一般为20~40%,特殊20~60%)、气相(烧结过程中内部留下的孔洞,一般5~10%,特殊(多孔)~60%)组成。
晶相的结构、数量、形态和分布决定了陶瓷材料的主要性能和应用,晶相对陶瓷材料的物理性能有直接影响。
例如氧化铝陶瓷的性能与其主晶相刚玉(α-Al2O3)含量关系极大:晶粒的尺寸也是影响陶瓷材料性能的重要因素,一般细晶粒可以阻止裂纹的扩展,提高材料的导热系数,使材料绝缘性能下降。
玻璃相的作用:(1)起粘接剂和填充剂的作用,玻璃相是一种易熔相,可以填充晶粒间隙,将晶粒粘接在一起,使材料致密化;(2)降低烧成温度,加快烧结过程;(3)阻止晶型转变,抑制晶粒长大,使晶粒细化;(4)增加陶瓷的透明度等。
气相的多少、大小、形状、分布都会对陶瓷材料产生很大的影响,
除了多孔陶瓷外,气相的存在都是不利的,气孔的存在会使材料的密度、机械强度下降,直接影响材料的透明度,同时,大量气孔的存在会使陶瓷材料绝缘性能降低,介电性能变差,但是气孔多的陶瓷材料表面吸附性能及隔热性能好,利于涂层等。
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2.3.4 铅溶出量
1、概念
含铅的釉料、彩料在酸液作用下可溶性铅会溶出来。 由于铅元素及其氧化物对人体健康有害（对儿童影响大，血液/升 ≤12.7mg），中国高级日用瓷产品质量标准中规定“与食物接触的表面，画 面铅溶出量不得超过百万分之七”。
2.测定方法
（ 1 ）样品的浸泡：按要求取样和处理后，在4％的醋酸溶液中，在22±2℃ 温度浸泡24小时±10分钟； （2）测定浸泡液体积，准确至2％； （3）测定浸泡液中铅的溶出量。
3.降低铅溶出量的措施:关键在于提高釉料、彩料的化学稳定性
（1）合理的釉料、彩料配比。无论釉中铅含量多少，当釉中按每摩尔SiO2所 含网络外体氧化物总量＜0.75摩尔时，各种铅硅酸盐与铅碱硅酸盐的铅溶出 量均较低； （2）工艺控制。彩烤时加强通风，单层装窑，适当提高彩烤温度，均为降低 铅溶出量的有效措施； （3）无铅釉虽能消除铅溶出，但使釉彩光泽性差，用铋代替铅，但铋太贵， 来源困难，也难实施。
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2.3.2 瓷器的透光度
• 照射在瓷器表面光线的镜面投射光强度决定其透明的特性 1.测定方法：光电透明度计 用国际标准光源以平行光束垂直投射于被测瓷片的平面上， 其透过光线使接收器——硒光电池产生光电效应，得到的读数称 为该瓷片的透光度。 细瓷透光度Ir（1mm厚坯透光百分数）2％～20％。 2.影响瓷器透光度的主要因素 减弱透射光线的主要原因是瓷胎内部的散射损失和光的吸收。 1）原料成分及制品组成：化学成分中着色成分越多透光度越 小；制品的相组成中折射率的差别越小，散射损失越小，透光度 越高；晶相粒子和气孔大小越接近可见光波长（0.3-0.7μm）， 散射损失越大，透光度越低。 2）制品厚度 3）工艺因素:例如配料中的长石的数量、烧成的温度等。 3.提高透光度的措施 1）增加玻璃相 2）减少气孔 3）加入MgO
2.3.1 瓷器的白度
• 照射在瓷器表面光线的反射光强度决定其白度。 1.测定方法：用光电白度计 利用照射在瓷器表面光线的反射光，使硒光电池产生电 流，来测定反射光强度并同规定化学纯硫酸钡样片白度 （100％）比较，得到的读数称为该瓷器的白度。 2.影响瓷器白度的主要因素 原料纯度：原料杂质中着色氧化物，如氧化铁 （Fe2O3）、氧化钛（TiO2）和氧化锰（MnO）等。 工艺因素：烧成气氛和釉层封闭前烧尽碳素。 3.提高白度的措施 1）含氧化钛坯料中加0.02～0.04%CoO以其青蓝色与钛铁尖晶 石的棕色互为补色； 2）引入一定量滑石，Fe2+和Mg2+半径相近，形成固熔体，使铁 以亚铁盐形式存在； 3）加入Ca3(PO4)2，因为在硅酸盐玻璃中少量Fe2+呈浅绿色， Fe3+以[FeO4]存在强烈着色，在磷酸盐玻璃中Fe2+高达2％-3 ％也无色， Fe3+ 以[FeO6]存在几乎未着色。
第二章
陶瓷的显微结构及性能
2.1 显微结构概念 2.2 瓷胎的显微结构 2.3 瓷器的性质
2.1 显微结构概念
• 显微结构是指在不同类型显微镜下观察到的材料组织结 构。是构成材料的组成和制备工艺过程诸因素的综合反 应。
• 显微结构分析的任务：
1.根据材料研究和生产过程中原料、半制品、成品的显微 结构，对它们的品质进行评价。 2.通过对材料或制品中缺陷的检测，从显微结构上找出缺 陷产生的原因，提出改善和防止的措施，对生产进行控 制。 3.从显微结构和物理化学的基本观点出发，研究设计新材 料或中间产品，以求获得较为理想的显微结构并具有预 期优良性能的材料和制品。 4.研究工艺条件对显微结构形成的影响规律，促使工艺条 件更加合理化，改善材料的使用性能。
2.3.3瓷器的光泽度
• 光泽度是瓷器釉层表面的一种特征 • 照射在瓷器表面光线的镜面反射光强度决定光泽度 1.测定方法：光电光泽计 用照射在釉表面子镜面反射方向的反光量，并规定折射率为 1.567的黑色玻璃的反光量为100％，将被测瓷片的反光能力与此 黑色玻璃反光能力相比较得到的数据，作为瓷器的光泽度。 2.影响因素： 釉的组成（釉表面平滑程度、折射率）和工艺因素均影响光 度。 n:釉层折射率，n越高，R越大 (n-1)2 镜面反射率 R= (n+1)2 3.提高光泽度措施 釉应具有： 1）较高折射率，加入高折射率的氧化物； 2）较高始熔点，可减少釉向坯体渗透、减少釉面针孔； 3）较低高温粘度，粘度降低,流动性提高，可避免釉的波纹和 桔釉，有利于气体排出，减少釉层内微小气孔量；
2.2 瓷胎的显微结构
瓷胎：陶瓷坯体经过高温烧成瓷化后，称为瓷胎。 晶相：晶相构成陶瓷体的骨架，使制品具有一定强度和防止制品 在高温下塌陷变形，其中主晶相的性质和晶界的性质与材料的性 质关系极大。 玻璃相：玻璃相的作用是填充晶粒间隙，粘结晶粒，使陶瓷材料 致密化，赋予制品透光性，降低烧成温度，促进烧结。 气相：气相的存在对于陶瓷体通常是有害的因素，使坯体的强度 降低，使瓷胎透光度降低。
高岭石 偏高岭石
3( Al2O3 2SiO2 ) 950℃3Al2O3 2SiO2＋4SiO2
偏高岭石 （一次）莫来石 无定形石英
SiO2 573℃ SiO2
ΔV＝+0.82％
• 1000℃～1200 ℃ 长石开始熔融，坯体内液相增多，粘度降低。
• 1200 ℃～1400 ℃ 形成二次莫来石，部分石英颗粒被长石溶解，增加了玻 璃相粘度，无定形石英转变为方石英。
2.3 瓷器的性质
衡量日用细瓷的质量分为外观质量和内在质量
外观质量 白度 透光度 釉面光泽度 尺寸规格及 装饰等 内在质量 热稳定性：经受从200℃到20℃水中急冷一次未裂。 致密度 机械强度 硬度 坯釉结合性 产品表面铅溶出量等 一般要求在60－70％，高白瓷＞80％ 一般细瓷透光度为 Ir 为2-20％ 高级细瓷光泽度≥114度
• 影响显微结构的因素 原料及其配比、粒度大小及形状和烧成温度、 气氛、压力等。
2.3 瓷器的性质
• 决定瓷器性质的基本因素： • 1.瓷胎的化学组成以及瓷胎组成中各个岩相的特 点及其分布情况； • 2.制瓷原料的加工，如选料、陈腐、研磨细度等； • 3.坯料的制备和成形方法； • 4.烧成制度。
长石瓷瓷胎的显微结构： 莫来石、残余石英晶体、玻璃相、气孔。
原 料 配 比
粘土 40-60％ 长石 20-30％ 石英 20-30％
1250-1400℃
玻璃 40-60％
莫来石 20-30％
相 残余石英 20-30 组 成 ％
少量气孔
长石瓷显微2 2H 2 O 550~℃ Al2 O3 2SiO2＋2H 2 O 650