普通陶瓷材料ppt课件
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新青岛版科学五年级上册《陶瓷材料》优质课件
新青岛版科学五年级上册 第五单元 材料的性能
20 . 陶 瓷 材 料
一、陶瓷 “白玉金边素瓷胎,雕龙描凤巧安排。玲珑剔透万般好,静中见动青山来。” 诗句描写的是陶瓷材料。
瓷砖
陶罐
瓷盘
高压绝缘子
陶瓷材料在生活中应用广泛,如陶瓷地砖、陶罐、瓷瓶、陶瓷餐具、架设高 压线时用到的陶瓷高压绝缘子等。
2
一、陶瓷 中国是陶瓷的故乡,中国古代陶瓷是中华优秀传统文化的一个重要组成部分。
陶器
青花瓷
陶瓷是陶器和瓷器的总称。传统陶是以黏土为主要原料烧制而成的。瓷用
瓷土做原料,烧制温度要比陶高很多。
3
一二、陶瓷材料特点
资料卡
陶瓷材料熔点大 多都在2 000℃以 上,耐高温性能 强,且在高温下 有很高的稳定性。 陶瓷的导热性低 于金属材料,是 良好的隔热材料。
常见的陶瓷材料具有不易导电、不易导热、耐高温、易碎、耐器
瓷器
陶盆
陶罐 高很多
5
6
7
不亮。说明陶瓷不导电。
8
C B
A
9
C A
10
课堂总结
同学们,这节课你 有哪些收获呢?
11
谢谢观看 !
2022/11/22
12
的课程标准强调要以培养小学生的实践能力素养为宗旨,以实践为核心,努力 摆脱以理论知识为中心的旧模式,让学生在自然实践操作中得到真知、科学的思维 方式、科学态度与价值观以及运用科学知识和方法的能力等方面的发展。本学期在 实践教学中力求体现新课标的特点,始终围绕"以探究为核心"的理念进行教学设计 和组织教学活动。为了迎合学生的心理需要,提高课堂教学效率,培养他们的探索 精神和科学素养。通过实验,激发学生的学习兴趣和求知欲,培养学动手操作能力、 逻辑推理能力、抽象思维能力、分析问题解决问题的能力;通过实验,使学生能在 亲自动手操作的过程中,主动获取知识,体验成功的喜悦;通过实验,培养学生的 思维品质及创新精神.
20 . 陶 瓷 材 料
一、陶瓷 “白玉金边素瓷胎,雕龙描凤巧安排。玲珑剔透万般好,静中见动青山来。” 诗句描写的是陶瓷材料。
瓷砖
陶罐
瓷盘
高压绝缘子
陶瓷材料在生活中应用广泛,如陶瓷地砖、陶罐、瓷瓶、陶瓷餐具、架设高 压线时用到的陶瓷高压绝缘子等。
2
一、陶瓷 中国是陶瓷的故乡,中国古代陶瓷是中华优秀传统文化的一个重要组成部分。
陶器
青花瓷
陶瓷是陶器和瓷器的总称。传统陶是以黏土为主要原料烧制而成的。瓷用
瓷土做原料,烧制温度要比陶高很多。
3
一二、陶瓷材料特点
资料卡
陶瓷材料熔点大 多都在2 000℃以 上,耐高温性能 强,且在高温下 有很高的稳定性。 陶瓷的导热性低 于金属材料,是 良好的隔热材料。
常见的陶瓷材料具有不易导电、不易导热、耐高温、易碎、耐器
瓷器
陶盆
陶罐 高很多
5
6
7
不亮。说明陶瓷不导电。
8
C B
A
9
C A
10
课堂总结
同学们,这节课你 有哪些收获呢?
11
谢谢观看 !
2022/11/22
12
的课程标准强调要以培养小学生的实践能力素养为宗旨,以实践为核心,努力 摆脱以理论知识为中心的旧模式,让学生在自然实践操作中得到真知、科学的思维 方式、科学态度与价值观以及运用科学知识和方法的能力等方面的发展。本学期在 实践教学中力求体现新课标的特点,始终围绕"以探究为核心"的理念进行教学设计 和组织教学活动。为了迎合学生的心理需要,提高课堂教学效率,培养他们的探索 精神和科学素养。通过实验,激发学生的学习兴趣和求知欲,培养学动手操作能力、 逻辑推理能力、抽象思维能力、分析问题解决问题的能力;通过实验,使学生能在 亲自动手操作的过程中,主动获取知识,体验成功的喜悦;通过实验,培养学生的 思维品质及创新精神.
陶瓷材料教学课件陶瓷材料简介
功能性涂层
包括超疏水、超亲水、超疏油、 红外线抗反射、坑槽或纳米纹 路等。
陶瓷材料的制备
原料选择
不同的陶瓷材料需要选择不 同的原料。
制备方法
常用方法包括手工成型、注 塑成型、挤出成型等。
烧结过程
通过烧结过程生成高强度、 高纯度、高密度的陶瓷材料。
陶瓷材料的应用
1
日常生活
餐具、装饰品、卫生洁具等。
工业领域
2
高温陶瓷、电子陶瓷、特种陶瓷等。
3
军事领域
高温陶瓷、防弹陶瓷、硬质合金陶瓷等。
重要性和前景展望
陶瓷材料在生活和工业中扮 演重要角色,其未来的发展 将更加多样化。
陶瓷材料的优缺点
1 优点
高强度、耐腐蚀、耐高温、模具精度高、不易变形。
2 缺点
脆性大、重量大、质量不易保证、加工难度大。
陶瓷材料的前沿研究
材料半导体化
通过掺杂改变材料结构,实现 对电子性能的调控。
化学气相沉积
使用化学气相沉积技术催化片 或多层纳米管的生长。
陶瓷材料的评价
性能指标
包括韧性、硬度、抗腐蚀、导电 性、导热性等。
标准评价
控制质量的方法包括成品检查、 工厂检查、定期检查等。
提高性能
通过陶瓷材料科研来提高性能, 如:改变烧结工艺,控制材料结 构。
总结
定义和分类回顾
陶瓷材料可以分为陶土器、 瓷器和玻璃器皿三类。
重点内容
涵盖了陶瓷材料的制备、应 用和评价以及未来发展趋势。
陶瓷材料教学课件PPT 陶 瓷材料简介
本课程将带您了解陶瓷材料的定义、分类、制备、应用、评价以及未来发展 前景。
陶瓷材料的定义和分类
陶土器
采用陶土作为原料石英、长石、高岭土等为原料 的陶瓷,具有高强度、高温度、 高耐磨损性及优雅的外观。
《陶瓷材料》课件
《陶瓷材料》PPT课件
欢迎来到本课件《陶瓷材料》。在这篇课件中,我们将深入探讨陶瓷材料的 种类、制备方法、性能以及应用领域。让我们一起开始吧!
简介
什么是陶瓷材料?
陶瓷材料是通过高温烧结制 备而成的一类无机非金属材 料,具有优异的耐高温、耐 腐蚀和绝缘等特点。
常见陶瓷材料有哪些?
常见陶瓷材料包括陶器、瓷 器、磁器等,它们在生活中 扮演着重要的角色。
密度和孔隙率 热膨胀系数 热导率
化学性能
耐腐蚀性能 化学稳定性
机械性能
强度和韧性 硬度
陶瓷的应用领域
• 电子器件 • 航空航天 • 光学仪器 • 器皿与餐具 • 建筑陶瓷
结语
1 陶瓷材料的优缺点
2 未来发展趋势
陶瓷材料具有优异的耐热、 耐腐蚀和机械性能,但也 存在着脆性和加ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ难度大 等缺点。
陶瓷材料在新能源、先进 制造等领域的应用前景广 阔,将持续发展并不断创 新。
3 完。
陶瓷材料的特点和应用 领域
陶瓷材料具有高硬度、良好 的耐磨性和机械性能,被广 泛应用于电子、航空航天、 建筑和医疗等领域。
陶瓷的分类
氧化物陶瓷
非氧化物陶瓷
晶体陶瓷
• 根据化学成分分类: • 根据结构分类:
硬质合金
玻璃
陶瓷的制备方法
• 干法 • 液相法 • 气相法 • 溶胶-凝胶法
陶瓷的性能
物理性能
欢迎来到本课件《陶瓷材料》。在这篇课件中,我们将深入探讨陶瓷材料的 种类、制备方法、性能以及应用领域。让我们一起开始吧!
简介
什么是陶瓷材料?
陶瓷材料是通过高温烧结制 备而成的一类无机非金属材 料,具有优异的耐高温、耐 腐蚀和绝缘等特点。
常见陶瓷材料有哪些?
常见陶瓷材料包括陶器、瓷 器、磁器等,它们在生活中 扮演着重要的角色。
密度和孔隙率 热膨胀系数 热导率
化学性能
耐腐蚀性能 化学稳定性
机械性能
强度和韧性 硬度
陶瓷的应用领域
• 电子器件 • 航空航天 • 光学仪器 • 器皿与餐具 • 建筑陶瓷
结语
1 陶瓷材料的优缺点
2 未来发展趋势
陶瓷材料具有优异的耐热、 耐腐蚀和机械性能,但也 存在着脆性和加ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ难度大 等缺点。
陶瓷材料在新能源、先进 制造等领域的应用前景广 阔,将持续发展并不断创 新。
3 完。
陶瓷材料的特点和应用 领域
陶瓷材料具有高硬度、良好 的耐磨性和机械性能,被广 泛应用于电子、航空航天、 建筑和医疗等领域。
陶瓷的分类
氧化物陶瓷
非氧化物陶瓷
晶体陶瓷
• 根据化学成分分类: • 根据结构分类:
硬质合金
玻璃
陶瓷的制备方法
• 干法 • 液相法 • 气相法 • 溶胶-凝胶法
陶瓷的性能
物理性能
陶瓷材料介绍课件
原料加工
将基础原料进行破碎、粉 碎、筛选等加工,制备成 适合成型工艺的细粉料。
成型工 艺
塑形
将细粉料混合一定量的水、 粘土等添加剂,制成具有 一定形状和强度的坯体。
干燥
将坯体放入干燥室内进行 干燥,去除水分,提高坯 体强度。
修整
对干燥后的坯体进行修整, 去除毛刺、裂纹等缺陷。
烧成工艺
装窑
将干燥修整后的坯体放入窑炉中 进行烧成。
氧化锆陶瓷是一种以氧化锆(ZrO2)为主 要成分的陶瓷材料。它具有高硬度、高韧性 和优异的耐磨性、耐腐蚀性,可在极端环境 下保持稳定的性能。氧化锆陶瓷广泛应用于 航空航天、石油化工、汽车等领域,作为密
封件、轴承、切削工具等产品的制造材料。
优势
陶瓷材料的优势在于其优良的绝缘性能、耐磨性能、耐高温性能以及生物相容 性等,使其在电子、通讯、航空航天、生物医疗等领域得到广泛应用。
02
陶瓷材料的生
原料制 备
01
02
03
原料选择
根据陶瓷产品的性能要求, 选择合适的天然矿物或工 业原料作为基础原料。
配料计算
根据产品配方进行原料配 比,确保原料成分符合要 求。
低毒性和无致敏性
陶瓷材料在正常使用过程中释放的物质对生物体无毒性和致敏性, 因此对生物体安全无害。
04
陶瓷材料的未来展与 挑
新料研 发
高温陶瓷
随着工业技术的发展,对能在高温环境下保持优良性能的陶 瓷材料的需求越来越大。新材料研发将致力于提高陶瓷的耐 热性、抗氧化性和抗蠕变性,以满足各种高温应用的需求。
陶瓷材料介
• 陶瓷材料概述 • 陶瓷材料的生产工艺 • 陶瓷材料的性能与应用 • 陶瓷材料的未来发展与挑战 • 案例分析:几种典型陶瓷材料介
陶瓷装饰材料(课)PPT课件
彩绘山水注壶 (清代)
南
宋
龙
泉 竹
瓷
节 弦
器
纹
小
瓶
4
传统陶瓷—日用陶瓷器皿
包括汲器、炊器、饮器、食器与盛贮器。
2019/12/23
5
传统陶瓷
建筑陶瓷 卫生陶瓷及卫浴产品
美术陶瓷
2019/12/23
6
我国建筑陶瓷源远流长,自古以来就被作为建筑物的优良 装饰材料之一。陶瓷艺术是火与土凝结艺术。金碧辉煌的 中国皇宫建筑和九龙壁(见图),都是留芳千年的建筑陶瓷 装饰艺术。
北京故宫博物院,堪称琉璃博物馆。
2019/12/23
7
传统的陶瓷制品主要功能是制造艺术品和容器。随着建筑及装饰业发 展,陶瓷在保留原有功能的同时,越来越向建筑装饰材料领域发展。 随着人民生活水平的提高,建筑陶瓷的应用更加广泛,其品种、花色 和性能也有很大的变化。其中以陶瓷墙地砖的使用最为广泛,它以成 本低廉、施工简易、外形美观和容易清洁等特点,体现出建筑装饰设 计所追求的“实用、经济、美观”的基本原则。由于广泛地应用高科 技生产技术和先进的生产设备与工艺,使得陶瓷产品不断更新,高档 次产品的生产比例重不断加大。
钛酸钡瓷、钛酸锶瓷、金红石瓷 铁淦氧瓷、镍锌磁性瓷
电子陶瓷 有导电性、电光性
电子元器件等
金属陶瓷 高强度、高熔点、高韧性、抗 铁、镍、钴金属陶瓷,如火箭喷嘴
其他
氧化
氧化物、碳化物、硅化物瓷等
2019/12/23
15
3.陶瓷制品种类
(1) 陶质制品
陶质制品烧结程度相对较低,为多孔 结构,通常吸水率较大、强度较低、 抗冻性差、断面粗糙无光、不透明, 敲击时声粗哑,分无釉和施釉两种制 品,适用于室内使用。
陶瓷材料详解PPT课件
90
球墨铸铁
20~40
氮化硅陶瓷
3.5~5
2020年9月28日
23
2. 物理与化学性能
• 熔点高 一般在2000℃以上,故陶瓷高温强度和
高温蠕变抗力优于金属。 • 热胀系数小、热导率低
随气孔率增加,陶瓷的热胀系数、热导 率降低,故多孔或泡沫陶瓷可作绝热材料。
热振性差。能
2020年9月28日
20
(二)陶瓷的性能
1. 力学性能
• 硬度高、耐磨性好;
>1500Hv ( 淬 火 钢 500~800Hv , 高 聚 物 <20Hv)
• 抗拉强度低,抗压强度较高;
因表面及内部的气孔、微裂纹等缺陷,实 际强度仅为理论强度的1/100~1/200。但抗 压强度高,为抗拉强度的10~40倍。
硅酸盐矿物为主要原料,如粘土、石
英、长石等。主要制品有:日用陶瓷、
建筑陶瓷、电器绝缘陶瓷、化工陶瓷、
多孔陶瓷。
2020年9月28日
3
特种陶瓷是以纯度较高的人工合成化合 物为主要原料的人工合成化合物。
如Al2O3、ZrO2、SiC、Si3N4、BN等。
日用陶瓷
按用途分类
工程结构陶瓷
工业陶瓷
功能陶瓷
2020年9月28日
红宝石(α-Al2O3掺铬离子)、钇铝石榴石、 含钕玻璃等可作固体激光材料;玻璃纤维可作光
导纤维材料,此外还有用于光电计数、跟踪等自 控元件的光敏电阻材料。
870℃
1470℃
1713℃
α-石英
α-鳞石英
α-方石英
熔融SiO2
加热 急冷
180~270℃
163℃
573℃
β-石英
陶瓷材料PPT课件
生物陶瓷
具有良好的生物相容性、力学性能和耐腐蚀性,用于人工关节、 牙齿等医疗器械。
陶瓷涂层
通过喷涂、浸渍等工艺在金属基体上形成陶瓷涂层,提高医疗器 械的耐磨性和耐腐蚀性。
陶瓷生物传感器
利用陶瓷材料的压电、热电等效应,制作生物传感器,用于生物 体内生理参数的实时监测。
07
总结与展望
本次课程重点内容回顾
生物医用陶瓷材料的研究 与应用
生物医用陶瓷材料在人体植入 、修复和替代等方面具有广阔 的应用前景,未来将继续研究 和开发具有更好生物相容性和 力学性能的生物医用陶瓷材料 。
环保型陶瓷材料的研究与 开发
随着环保意识的提高,未来将 继续研究和开发低污染、低能 耗、可回收利用的环保型陶瓷 材料。
感谢您的观看
多功能化与智能化
发展具有多种功能(如骨修复、药物缓释等)和智能化的生物医用 陶瓷材料。
复合陶瓷材料设计思路
增强增韧机制
通过引入第二相、晶须等 增强增韧元素,提高复合 陶瓷材料的力学性能。
多功能化设计
实现复合陶瓷材料的多功 能化,如力学、热学、电 学等性能的协同提升。
结构与性能调控
通过微观结构设计、界面 优化等手段,调控复合陶 瓷材料的性能。
原料处理
原料需经过破碎、筛分、除铁、陈腐等处理,以保证原料的粒度、纯度及均匀性 。
成型方法及设备简介
成型方法
陶瓷成型方法主要有压制成型、注浆成型、可塑成型等。
设备简介
成型设备包括压机、注浆机、真空练泥机等,可实现陶瓷坯 体的自动化、连续化生产。
烧结过程控制及优化
烧结温度与时间
烧结温度和时间直接影响陶瓷的 致密化程度和性能,需根据原料
分类
按照化学成分可分为氧化物陶瓷 、非氧化物陶瓷;按照程
具有良好的生物相容性、力学性能和耐腐蚀性,用于人工关节、 牙齿等医疗器械。
陶瓷涂层
通过喷涂、浸渍等工艺在金属基体上形成陶瓷涂层,提高医疗器 械的耐磨性和耐腐蚀性。
陶瓷生物传感器
利用陶瓷材料的压电、热电等效应,制作生物传感器,用于生物 体内生理参数的实时监测。
07
总结与展望
本次课程重点内容回顾
生物医用陶瓷材料的研究 与应用
生物医用陶瓷材料在人体植入 、修复和替代等方面具有广阔 的应用前景,未来将继续研究 和开发具有更好生物相容性和 力学性能的生物医用陶瓷材料 。
环保型陶瓷材料的研究与 开发
随着环保意识的提高,未来将 继续研究和开发低污染、低能 耗、可回收利用的环保型陶瓷 材料。
感谢您的观看
多功能化与智能化
发展具有多种功能(如骨修复、药物缓释等)和智能化的生物医用 陶瓷材料。
复合陶瓷材料设计思路
增强增韧机制
通过引入第二相、晶须等 增强增韧元素,提高复合 陶瓷材料的力学性能。
多功能化设计
实现复合陶瓷材料的多功 能化,如力学、热学、电 学等性能的协同提升。
结构与性能调控
通过微观结构设计、界面 优化等手段,调控复合陶 瓷材料的性能。
原料处理
原料需经过破碎、筛分、除铁、陈腐等处理,以保证原料的粒度、纯度及均匀性 。
成型方法及设备简介
成型方法
陶瓷成型方法主要有压制成型、注浆成型、可塑成型等。
设备简介
成型设备包括压机、注浆机、真空练泥机等,可实现陶瓷坯 体的自动化、连续化生产。
烧结过程控制及优化
烧结温度与时间
烧结温度和时间直接影响陶瓷的 致密化程度和性能,需根据原料
分类
按照化学成分可分为氧化物陶瓷 、非氧化物陶瓷;按照程
陶瓷工艺学第一章原料ppt课件
热液蚀变型黏土: A12O3 含量高,
量黄铁矿、明矾石等含硫杂质。
S. iO2含量低,钛和碱金属含量低,但含少14
.
15
化学组成在一定程度上反映其工艺性质。
(1)SiO2 :若以游离石英状态存在的SiO2多时,黏土可塑性降低, 但是干燥后烧成收缩小。
(2)Al2O3 :含量多,耐火度增高,难烧结。 (3)Fe2O3<1% ,TiO2 <0.5% :瓷制品呈白色,含量过高,颜色 变深,还影响电绝缘性。
随着地质条件不同,含有少量的碱金属氧化物K2O、Na2O,碱土金属 氧化物CaO、MgO,以及着色氧化物Fe2O3、TiO2等。
结晶水一般不进行直接测定,而以“灼烧减量”的形式测定:除了结晶 水外,还包括碳酸盐的分解和有机物的分解、挥发等。
风化残积型黏土:一般SiO2含量高,A12O3含量低,铁含量高于钛,富 含游离石英及未风化的残余长石,化学组成和矿物组成很不稳定。
.
9
长石及绢云母通过风化作用转化为高岭石的反应:
风化生成的基本产物是Al2Si2O5(OH)4,称为高岭石,主要由高岭石组成 的黏土就是高岭土。此外,还有可溶性的K2CO3、难溶性的CaCO3以及 游离的SiO2。
母岩不同,风化与蚀变条件不同,常形成不同类型的黏土矿物。
蒙脱石类黏土:由火山熔岩或凝灰岩在碱性环境中经热液蚀变形成
黏土是自然界产出的多种矿物混合体,普遍存在于各种类型的沉积岩 中,占沉积岩矿物组成的40%以上
各种富含铝硅酸盐的岩石,如长石、伟晶花岗岩、斑岩、片麻岩等, 经过漫长地质年代的风化或热液蚀变作用,均可形成黏土。
经风化或蚀变作用而生成黏土的岩石统称为黏土的母岩。
母岩经风化作用而形成的黏土产于地表或不太深的风化壳以下,而经 热液蚀变作用而形成的黏土常产于地壳较深处。
大学课件陶瓷材料ppt
瓷砖的施工
室内瓷砖按铺贴地点分为墙砖和地砖 。
墙瓷砖属于陶制品,吸水率10%,可使 用硬底法施工。
地砖通常是瓷制品,吸水率只1%,可使 用软底法施工。
瓷砖粘贴程序为:基层清扫处理→抹 底子灰→选砖→浸泡→排砖→弹线→ 粘贴标准点→粘贴瓷砖→勾缝→擦缝 →清理。
磁砖的未来
磁 砖 外表美观, 质地耐久广泛用 于浴室, 厕所, 厨房, 地下室 等比 较容易潮湿的地方,装饰性的磁砖 常用于商业大厅或住宅的地板,墙 壁上, 磁砖的形式繁多,可有广泛 的选择. 保养简单,清洁容易, 随着 制作工艺的进步,未来可能可以 取代石材。
若杂质及沙质含量多时,烧结成 陶器、因含Fe2O3 颜色红,因含 沙质质感粗糙,但比较不会烧裂 。
黏土的特性与分类
黏土制品必须考虑以下特性:
可塑性:容易配合制坯。 收缩性:有干燥收缩及烧成收缩。 可熔性:烧结温度太高会软化;太低会
无法黏结。
黏土依照用途分成
瓷土:含90%以上硅酸及矾土,可制造 瓷器。。
上釉瓦又称文化瓦或日本瓦,防 水及耐气候更佳。
瓷砖的分类
磁砖种类ห้องสมุดไป่ตู้
1.依吸水率区
a.吸水率1%以下 全磁化 b.吸水率1~3% 半磁化 c.吸水率3~6 % 石质化
依使用用途区分
外墙砖 地砖 壁砖
瓷砖的尺寸分类
小口瓷砖:60MM×110MM 丁挂瓷砖:60MM×227MM(仿
砖块之长面)。 镶嵌瓷砖:19、25、30、35、
47、50MM之正方形瓷砖 大型地砖:自10CM×20CM至
90CM×90CM。
黏土砖瓦的未来
因黏土砖质量重(每块约2.4公斤 )需使用湿式构造,现在因有干 式轻质隔间墙的出现,已无太多 使用的空间。
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制品的烧成(sintering)
阶段四——冷却阶段(烧成温度~室温)
原长石区域析出或长大成粗大针状二次莫来 石,但数量不多;
液相黏度大,不发生结晶,而在750~350ºC 之间转化为固态玻璃
室温组织:点状的一次莫来石,针状二 次莫来石,块状残留石英,小黑洞气孔
制品的烧成(sintering)
烧成(烧结)
通过在高温下一系列的物理化学变化,去除坯 体内所含溶剂、黏结剂、塑化剂等,减少坯体 中的气孔,增强颗粒间的结合强度
阶段一——蒸发阶段(室温~300ºC)
排除坯体中的残余水分,使坯体完全干燥,收 缩减小,强度增大——纯物理过程
制品的烧成(sintering)
阶段二——氧化物分解和晶型转化阶段 (300~950ºC) 发生较复杂的物理化学变化:
2 [A 2 O 3 l2 S2 ] i O 9 o 5 C 02 A 2 O 3 l3 S2 i S O 2 iO
尖晶石型新结构转化为莫来石:
3 [ 2 A 2 O 3 l3 S2 ] i 1 O o 1 C 02 [ 0 3 A 2 O 3 l2 S2 ] i 5 O S2 i
点状的一次莫 来石,针状二 次莫来石,块 状残留石英, 小黑洞气孔
原料作用
黏土
玻璃液相
长石 石英
晶体相 一次莫来石
熔融液相
二次莫来石
残留石英骨架
普通陶瓷
性能特点:质地坚硬,不氧化生锈、耐腐蚀、 能耐一定高温; 成型性好,成本低。 强度低,绝缘性、耐高温性不如其它陶瓷。
特种陶瓷是采用纯度较高的人工合成化合物(如Al2O3、 ZrO2、SiC、Si3N4、BN),经配料、成型、烧结而制 得。
陶瓷的种类
普通陶瓷
普Na通2O陶·A瓷l2O是3·用6S黏iO土2)(、Al石2O英3·2(SSiOiO2·2H)2O为)原、料长石(K2O·Al2O3·6SiO2;
层状硅酸盐
粘土{高岭土 Al2[(OH)4/Si2O5]}、 滑石 Mg3[(OH)2/Si4O10] 等
层状硅酸盐
层状硅酸盐
骨架状硅酸盐
硅石(SiO2),长 石等
原料配制
其他原料
氧化镁(MgO)、氧化锌(ZnO):提高强度和耐碱能力 氧化铝(Al2O3)、氧化锆(ZrO2):提高强度和抗热震性 碳化硅(SiC):提高导热性和强度
原料挑选、粉碎 — 精洗(去掉杂质)——配料(保证制品性
能)——混合、磨细(达到一定粒度)——配制成可塑泥料、 粉料或浆料
坯料成形
可塑成形法
在坯料中加水或塑化剂,捏练成可塑泥料,经手工、挤压或机械加工成 形
注浆成形法
适用于形状复杂、不规则、薄而体积大且尺寸要求不严的制品,如花瓶、 茶壶、手柄等
第四章 无机非金属材料
第一节 陶瓷概述
第二节 普通陶瓷材料
第三节 结构陶瓷材料 第四节 功能陶瓷材料 第五节 无机建筑材料
陶瓷的分类
按其原料的来源不同可分为普通陶瓷(传统陶瓷)和 特种陶瓷(先进陶瓷)。
普通陶瓷是以天然硅酸盐矿物为原料(粘土、长石、 石英),经过原料加工、成型、烧结而成,因此又叫 硅酸盐陶瓷。
模压成形法
用压力将干粉料在模型中压城致密坯体,适用于形状简单的小型坯体
干燥、脱水(控制坯料水分)— 炼坯、陈腐(去除空气)——上釉等工艺
注浆成形法
模压成形法
生坯的干燥
成形后的坯体仅为半成品(生坯,green), 其后还要经过干燥、上釉等工艺才可进行烧成
制品的烧成(sintering)
12、、与残黏余土石中英的 构成Al2坯O3体形的成骨莫架来。石。 3、在烧成中与长石等易融物形成玻璃相,增加液相的黏度,减 少制品的变形。
长石——架状硅酸盐结构的矿物的总称
钠钙作长长用石石:((1、NC熔aaO2融O·A的·Al2l长O2O3石·32·6能SSiO溶iO2解2))一,,部钡钾分长长黏石石土((分B解Ka2OO物··A和Al2l2O部O33分··26S石SiOiO英22,))形, 成玻璃相,促进成瓷反应,降低烧成温度——助熔作用;
普通陶瓷的生产工艺过程
原料配制:黏土、石英、长石
黏土 含水的铝硅酸盐( Al2O3·2SiO2·H2O ), 是来瓷石坯(中3AAl2lO2O3·32的S主iO2要)来的源主,要也来是源烧。成莫 加水混合后,有很好的塑性,赋予坯料 塑变或注浆成型的能力
原料配制
石作用英:——普通结晶状的二氧化硅SiO2矿石
黏土等矿物中结构水的排除; 有机物、无机物的氧化; 碳酸盐、硫化物等的分解; 石英晶型转变(β石英→α石英)
石英晶型转变
制品的烧成(sintering)
阶段三——玻化成瓷期(950ºC~烧成温度) 上述氧化分解反应继续进行; 各种液相形成,同时,各组成物逐渐熔解: 长石形成玻璃体液相; 溶原解石部英分被溶Al2解O3成和残Si留O2小,块生,成晶二体次被莫液来相石黏;结,成瓷 偏高岭石转化为尖晶石型新结构:
2、冷却后以长石为主的低共熔体以玻璃态存在于制品中, 构成陶瓷的玻璃基质
硅酸盐结构简介
硅酸盐的基本结构单元是[SiO4]四面体,硅原 子位于氧原子四面体间隙中
每一个氧最多只能被两个[SiO4]四面体所共有 [SiO4]四面体可以是互相孤立的在结构中存在,
也可以是通过共顶点互相连接 Si-O-Si的结合键形成一折线,~145º
组织:主晶相 莫来石25—30% , 次晶相 SiO2 ;
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
玻璃相 35—60%
气相
1—3%
这类陶瓷质地坚硬,不会氧化生锈、不导电,能耐1200℃高温, 加工成型性好,成本低廉。
缺点是强度较低,高温下玻璃相易软化。
这类材料可应用于制作工作温度低于200℃的耐蚀器皿和容器、 管道、电瓷绝缘子等。
硅酸盐结构简介
按[SiO4]四面体在空间的组合情况 (1)含有有限硅氧团的硅酸盐(岛状硅 酸盐) (2)链状硅酸盐 (3)层状硅酸盐 (4)骨架状硅酸盐
含有有限硅氧团的硅酸盐(岛状硅酸盐)
镁橄榄石Mg2SiO4、 锆英石ZrSiO4等
链状硅酸盐
链状硅酸盐
顽火辉石 (Mg2[Si2O6]), 硅灰石 (Ca3[Si3O9]) 等