无机非金属材料工学课件之成形.pptx

（二）应力曲线和应变曲线 ------应力和应变随时间变化的曲线
图1-6-5为麦克斯韦体的应力与应变曲线,成形时可根据这些 曲线得知加多少力后,经多少时间才能达到所要求的变形值.
五、徐变曲线和松弛曲线
（一）徐变曲线
它表示在应力不变时应变随时间的变化 曲线。(a)、(c)在一定应力下不断变形， 本质上是液体；(b)的变形缓慢增大并以 弹性变形为极限，本质上是固体。
一些非塑性材料如氧化铝、石英等的悬浮液往往具有胀流性。 一般陶瓷泥浆在剪切速率不很高时为假塑性。具有明显假塑性 的釉浆在加压喷出时，低粘度有利于喷出，一旦喷到制品上后， 粘度增大，有利于釉在坯体表面的滞留。
三、流变模型与本构方程 真实的材料往往或多或少同时具有以上两种或三种变形，
其流变模型可用三种基本元件通过各种串联及并联方式组成。 某些材料，如油漆、水泥浆等，从流动性方面来看似乎
粘土类矿物是板状颗粒，在板面上带有负电荷，两端面带 有正电荷，端--板面相互吸引，形成棚架结构。
触变性的大小可用触变环的大小和方向来表示：
正触变性的泥浆在搅拌时粘度小，静止时粘度不断增大，影 响它在模内的流动，严重时会堵塞管道。但泥料的触变性可 增加抵抗变形的能力，帮助定型。在注浆成型中的触变性结 构可增加泥浆的渗水性。所以要求泥浆有合适的触变性。
第三节
一、通 性
浆料的成形
适用于粘性料浆，其中液相是连续的，成型
陶瓷泥浆经可塑变形后还属于宾汉体。
（二）松弛曲线
在一定变形情况下，应力随时间变化的曲线。 如图1-6-7所示。(a)、(c) 产生应力松弛，而(b)、(d)
是不松弛体。
六、触变性和反触变性
触变性：是指在剪切应力保持一定时，表观粘度将随着剪切 应力作用的持续时间而减小，剪切应变速率将不断增加的性 质。或者，当剪切应变速率保持不变时，剪切应力将逐渐下 降。具有这种性质的材料称为正触变材料; 相反，表观粘度 随着应力作用时间而增加的称为反触变材料。
第一步是使可流动变形的物料成为所需要的形状； 主要是研究在外力作用下物料流动与变形的规律， 这也是流变学研究的内容。
第二步是通过不同的机制使其定形(不同材料各不 相同)。
第二节 流变模型与成形
流变学：研究实际材料（不同于刚体、虎克体、牛顿体等 理想材料）在外力作用下所发生的应力和变形， 特别是与时间因素有关的流动。
直到∞
二、胀流性液体与假塑性液体
实际液体很少完全符合牛顿液体的情况，它们的剪切应力τ与 剪切应变速率η之间的关系可写成以下通式：
( d )n n
dt
式中：τ—剪切应力
— 剪切应变速率；
η—粘度系数
当n=1时，该材料称为牛顿体；当n<1时，称为假塑性液体；当 n>1时，称为胀流性液体，后两种也称为非牛顿液体。
第六章 成 形
第一节 第二节 第三节 第四节 第五节 第六节 第七节
概述 流变模型与成形 浆料的成形 玻璃熔体的成形与退火 可塑成形 粉料压制成形 粒化
第一节 概 述
成形：将配合料制成的浆体、可塑泥团、半干粉料 或熔融体，经适当手段和设备变成一定形状制品 的过程。
无机非金属材料成形由两个步骤组成：
（三）塑性流动
当剪切应力τ小于某一极限值ƒ（屈服应力）时，不 发生剪切应变ε，当剪切应力达到该极限值时，就立即发 生极大的剪切应变，这种形变称为塑性流动，这种材料 称刚塑性体。 可用塑性滑块模型来表示，如图1-6-1（c） 其应力与应变关系可表示为： 当τ＜ƒ时：ε =0 当τ=ƒ时：ε可为任意值，
材料中任一点的应力状态和应变状态之间有密切关系, 可以用以下的通式来表示:
f ( , ) 0
这种函数关系当然和材料的性质有关，是由材料 的本质与构造决定的，所以，又称为本构方程。
四、流动曲线、应力曲线和应变曲线
（一）、流动曲线
图1-6-4为几种典型体的流动曲线。反映在某应力下某种 材料流动速度的快慢,黏度和表观密度的大小
时浆体在模具中流动、充满模具并具有模具 的形状，然后经脱水（陶瓷浆）或水化（混 凝土），成为自重下不变形的坯体，脱模后 继续干燥或水化变成接近固体。
控制参数：浆体的流动度
成型影响因素：温度、水化时间、外加剂等
二、混凝土浆体的密实成形
1、振动密实成型 3、离心脱水密实成型
2、压制密实成型
三、陶瓷注浆成形
是粘性液体，但它刷到垂直面上的薄层，却可以承受一定的 剪切应力而不致流下，又具有固体的性质。
对这种材料可用 图1-6-2所示的模型来 描述。又称宾汉体模 型。
以下是几种典型的流变模型及它们的流变状态如图1-6-3所示。
以麦可斯韦模型表示的材料称麦可斯韦体，它主要以粘性流动为主，本质上 是液体；开尔应文体则以弹性变形为主，本质上是固体；三元件模型（1）代 表一种粘弹性固体；而模型（2）代表一种粘弹性液体；伯格斯体即是麦可斯 韦体和开尔文体的串联，还具有液体性质。
（二）粘性流动
液体在剪切应力的作用下，剪切应变将随时间而不断增 加，这种变形称为粘性流动。 如果剪切应力与剪切应变的速率成正比，则这种理想体 为牛顿液体，可用粘性元件即粘壶来表示，如图1-6-1（b）
所示。 —剪切应变的速率； η—与粘性有关的常量， 称粘度系数。
两种方法：1、空心注浆 2、实心注浆 机理：物理脱水（毛细管力）、化学凝聚（石膏于Na-粘 土和水玻璃发生离子交换反应） 成型速度 强化注浆：见图1-6-16
强化注浆可缩短吸浆时间，提高成坯的质量，常采 用压力注浆、离心注浆、真空注浆
（二）、注浆成型对泥浆的要求 （三）、陶瓷泥浆的流变性及外加剂的作用
成形：利用各种外力使浆体、 泥团或熔体产生流动、 变形达到所需的形状。
一、三种基本变形及 三种理想的流变模型
（一）弹性变形
应力和应变间存在着一一对应关系，它们互为单值函数， 当应力消除以后，应变亦随之消失，这种形变称为弹性变 形。只发生弹性变形的理想体称为弹性体。如弹性体的应 力和应变间成正比关系,则这种物体就称为线弹性体，也 称为虎克体。如图1-6-1（a）所示。 б表示应力；ε表示伸长， 则：б=Eε （E：与弹性有关的常数）