1-功能陶瓷的生产工艺过程
陶瓷生产的工艺流程
陶瓷生产的工艺流程陶瓷是一种古老而广泛应用的人造材料,其制作工艺经过了几千年的发展和完善。
陶瓷制作的工艺流程可以分为原料准备、成型、烧制和装饰等步骤。
下面将详细描述陶瓷生产的工艺流程,确保流程清晰且实用。
1. 原料准备陶瓷制作的原料主要包括粘土、石英、长石和其他添加剂等。
原料的选择对成品的性能和质量有着重要影响。
原料准备的步骤如下:1.1 开采和筛选:根据产品的需求,从矿山中开采出适合的原料,并经过筛选去除杂质。
1.2 粉碎和混合:将原料进行粉碎,使其颗粒大小更加均匀。
然后按照一定比例混合不同种类的原料,以获得所需的化学组成。
1.3 湿法制浆:将混合好的原料与适量的水混合,形成均匀的浆料。
湿法制浆有利于原料颗粒的分散和反应的进行。
1.4 筛网分离:通过筛网分离,去除浆料中的大颗粒杂质,得到均匀细腻的陶瓷浆料。
1.5 真空除泡:对浆料进行真空处理,去除其中的气泡,避免在成型过程中产生缺陷。
2. 成型成型是将陶瓷原料按照设计要求形成所需形状的过程。
主要包括手工成型和机械成型两种方式。
2.1 手工成型:手工成型是一种传统的成型方式,通常用于制作小型、复杂的陶瓷制品,如陶瓷艺术品或陶瓷壁砖。
手工成型的步骤如下:•拉坯:将陶瓷浆料倒入制陶机上,然后通过手动操作制陶机,将浆料塑造成直接欲制作的形状。
这个阶段需要考验陶艺师的技巧和经验。
•手工修整:用刀具和刷子对成型后的坯体进行修整和雕刻,去除多余的材料,增加装饰。
2.2 机械成型:机械成型通常采用压制和注塑的方式。
机械成型的步骤如下:•压制:将陶瓷浆料放入模具中,然后使用压力机将浆料挤压成形。
•注塑:将陶瓷浆料通过注塑设备注入模具中,然后取出成型。
3. 烧制烧制是将成型的陶瓷制品置于高温下进行热处理,以使其形成致密的结构和理想的物理性能。
烧制的步骤如下:3.1 低温干燥:将成型的陶瓷制品放置在通风良好的地方进行自然干燥,以去除部分水分,避免在烧制过程中产生爆裂。
陶瓷的制造工艺流程
陶瓷的制造工艺流程
《陶瓷制造工艺流程》
陶瓷制造是一个复杂而精细的工艺过程,经历了数千年的发展和创新。
从原料的准备到成品的烧制,每个环节都需要精心的设计和操作。
以下是一个典型的陶瓷制造工艺流程:
1. 原料准备:陶瓷的主要原料包括粘土、石英、长石和石膏等。
这些原料需要经过精细的筛选和混合,确保其成分和质量达到要求。
2. 成型:原料在经过混合后,需要进行成型。
成型的方法有手工成型、机械成型和注塑成型等。
通过成型,原料可以被制成各种形状的陶瓷坯体。
3. 干燥:成型后的陶瓷坯体需要进行干燥,以去除其中的水分。
这一步骤非常关键,因为如果水分未能充分去除,会在烧制过程中导致产品变形或开裂。
4. 装饰:一些陶瓷制品需要进行装饰,可以使用绘画、贴花、贴金或刻字等手法。
这些装饰可以增加产品的美观度和附加值。
5. 烧制:烧制是陶瓷制造中最重要的环节。
陶瓷坯体需要放入窑中进行高温烧制,以将其变成坚硬的陶瓷制品。
烧制的温度和时间会根据不同的产品要求和原料特性有所不同。
6. 磨光和包装:烧制后的陶瓷制品需要进行磨光处理,以去除
表面的毛刺和不平整。
随后进行包装,以保护产品在运输和销售过程中的完整性。
以上便是陶瓷制造的典型工艺流程,虽然每一步骤都显得简单,但实际操作中需要经验丰富的专业人员进行严格控制和监督。
只有不断地改进和创新,才能生产出更加优质的陶瓷产品。
陶瓷生产的工艺流程
陶瓷生产的工艺流程陶瓷是一种古老而精湛的工艺品,它以其独特的质地和精美的图案而闻名于世。
陶瓷制作工艺流程繁复,需要经过多道工序才能完成一件精美的陶瓷作品。
下面我们将详细介绍陶瓷生产的工艺流程。
1. 选料,陶瓷的原料主要包括陶瓷土、瓷石、釉料等。
在制作陶瓷之前,首先需要对原料进行精细的筛选和配比,以确保陶瓷的质地和颜色符合要求。
2. 搅拌,将选好的原料与水进行搅拌,使其充分混合,形成均匀的泥料。
这一步是制作陶瓷的基础,泥料的质地和均匀程度将直接影响到陶瓷的成品质量。
3. 成型,经过搅拌的泥料被送入成型机器,根据设计要求进行成型。
常见的成型方式包括手工成型、注塑成型、挤压成型等。
成型完成后,陶瓷坯体需要进行初次干燥,以便后续的加工和装饰。
4. 装饰,装饰是陶瓷制作中非常重要的环节,它直接影响到陶瓷作品的美观和艺术价值。
常见的装饰方式包括彩绘、贴花、雕刻等,这些工艺需要经过烧制才能固定在陶瓷表面。
5. 烧制,装饰完成的陶瓷坯体被送入窑炉进行烧制。
烧制的温度和时间是关键,不同的陶瓷作品需要经过不同的烧制工艺才能达到最佳效果。
一般来说,烧制温度在1000摄氏度以上,高级陶瓷甚至需要达到1300摄氏度以上。
6. 上釉,经过初次烧制的陶瓷坯体被送入釉料浸渍或刷涂,以形成釉面。
釉料的选择和上釉的工艺对陶瓷的质地和光泽有着直接的影响。
7. 二次烧制,经过上釉的陶瓷坯体再次被送入窑炉进行烧制,使釉料与坯体完美结合,形成光亮、坚固的表面。
8. 检验,经过二次烧制的陶瓷作品需要经过严格的质量检验,包括外观、质地、釉面光泽等方面。
只有通过检验的陶瓷作品才能被称为合格品。
9. 包装,通过检验的陶瓷作品被送入包装环节,包装要求严格,以确保作品在运输和展示过程中不受损坏。
以上便是陶瓷生产的工艺流程,每一个环节都需要经过精心的设计和精湛的技艺才能完成。
陶瓷作为一种传统的手工艺品,其制作工艺也在不断创新和发展,以适应现代人们对美好生活的追求。
1功能陶瓷的生产工艺过程
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方法:采用车削、铣削、磨削等机 械加工方法
应用:广泛应用于功能陶瓷器件的 制造和维修中
表面涂层
定义:在功能 陶瓷表面涂覆 一层薄膜材料, 以提高其耐腐 蚀、抗氧化、
绝缘等性能
涂层材料:金 属氧化物、氮 化物、碳化物
等
涂层方法:物 理气相沉积、 化学气相沉积、 电镀、喷涂等
作用:保护内 部材料不受环 境影响,提高 材料的使用寿
预烧结
预烧结:将原料 进行初步烧结, 使其具有一定的 强度和稳定性, 以便进行后续加 工。
粉碎:将预烧结 后的原料进行破 碎,以便进一步 加工。
混合:将破碎后 的原料与其他添 加剂进行混合, 以获得所需的物 理性能和化学成 分。
造粒:将混合后 的原料制成颗粒 状,以便进行成 型和烧成。
成型工艺
干压成型
航空航天领域:功能陶瓷在航空航天领域中用于制造涡轮发动机、燃烧室、 喷嘴等高温部件,具有优良的耐高温性能和稳定性。
电子信息领域:功能陶瓷在电子信息领域中用于制造电子元件、集成电路、 通信设备等,具有高绝缘性、低介电损耗、高稳定性等优点。
能源环保领域:功能陶瓷在能源环保领域中用于制造燃料电池、太阳能电 池、环境监测设备等,具有高效能、低成本、环保等优点。
表面涂层:在材料 表面涂覆一层具有 优异性能的薄膜
表面合金化:通过 化学或电化学方法 在材料表面形成具 有所需性能的合金 层
表面微结构化:通 过刻蚀或光刻技术 在材料表面形成微 米或纳米尺度的结 构,以改善其性能
功能陶瓷的应用领域
电子工业
电子工业:功能 陶瓷在电子工业 中广泛应用于电 子元件、集成电 路、电子封装等 领域,如电阻器、 电容器、电感器
功能陶瓷的生产工艺过程
功能陶瓷的生产工艺过程功能陶瓷(Functional Ceramics)是指具有特殊功能性质的陶瓷材料,如超导陶瓷、介电陶瓷、磁性陶瓷、压电陶瓷、敏感陶瓷等。
功能陶瓷具有较高的抗磨损性、耐腐蚀性和高温稳定性等特点,广泛应用于电子、机械、航空、航天、医疗等领域。
本文将介绍功能陶瓷的生产工艺过程。
1. 原料配制功能陶瓷的原料主要包括粘土、氧化铝、硅酸盐等,不同种类的功能陶瓷原料配合比例不同。
例如,介电陶瓷的原料主要有氧化铝、氧化锆、二氧化钛等,而压电陶瓷的原料主要有氧化铅、锆酸钛等。
在原料配制过程中,必须控制好原料的粘度、纯度、湿度等指标,保证制品质量。
2. 成型成型是指将原料通过特定的成型方式制成具有所需形状的绿胚。
目前常用的成型方式有压制成型、注射成型、挤出成型等。
压制成型常用于制作较大、较厚的块状制品,注射成型则适用于半球形、薄膜状的制品,而挤出成型则适用于管状或扁平的制品。
成型前需要对原料进行干燥处理,避免制品开裂。
3. 烧结烧结是制作功能陶瓷的关键工艺环节。
烧结是指将成型后的绿胚在一定的温度、气氛下进行高温热处理,使之形成致密的陶瓷坯体。
烧结温度和时间等参数对制品性能具有决定作用。
烧结时,需要根据陶瓷的品种选择适合的热处理方式和热处理工艺。
4. 后处理陶瓷制品烧结后需要进行后处理,以提高其性能和使用寿命。
后处理并不是每种功能陶瓷均需要进行的,根据不同产品而异。
常见的后处理方式有二次烧结、拼接、插入等。
二次烧结是指在原有的烧结过程中再次进行高温处理,以提高密度和硬度。
插入处理则是将金属或非金属材料插入陶瓷制品内,以增强其机械性能。
5. 检测和包装经过烧结和后处理后,功能陶瓷制品需要进行检测和包装。
检测是为了保证制品的性能和质量,包装则是为了保护制品,方便储存和运输。
检测包括物理性能、化学成分、外观质量等指标的检测,包装则需要根据制品的尺寸和特性选择合适的包装材料和方式。
6.功能陶瓷的生产工艺过程包括原料配制、成型、烧结、后处理、检测和包装。
第二章常见功能陶瓷的制备-精品文档
(3)微区化学成分控制:人为控制化学不均匀性,例如利用“壳心”结构 ,阻止晶粒生长的第二相或者多相混合热压等。如X7R材料的电容温度调制。
(4)液相烧结技术:BaTiO3中加入过量钛,形成第二相液相促进烧结。 在SrTiO3系统中,加入助烧结剂(SiO2、Al2O3)或利用化学式量偏离。
<1.5
应用于MLCC的介质陶瓷
(1)BaTiO3系统
(2)铅系驰豫型铁电体材料。典型的代表是Pb1-xLax(Ti1-yZry)1-x/4O3(简称 PLZT),PMW系列以及PNN-PMW-PT系列。由于是含Pb系统,因此其居 里温度可以比之BaTiO3系统高。该系统中大量的Pb可能诱导内电极中的 Ag+离子发生迁移,导致MLCC性能不稳定。而且,Pb的存在会对环境造 成很大危害。因此该系统正逐步为无公害系统所替代。
Temp.Cap. Change (%)
ε value up to
BaTiO3 Content
(%)
Other dopants
Grain size (μ m)
NP0(COG) -55-125 ±30ppm
100
Z5U
-10-85
-56-22,
14000
Y5V
-30-85
-82-22,
18000
X7R
BaTiO3 xH 2 BaTiO3x xH 2O
OO 1/ 2O2 (g) VO 2e' 开发Ni-MLCC的关键:与Ni电极共烧的BaTiO3基抗还原介质材料的研究。
两性稀土离子掺杂:A位模型和B位模型
抗老化技术: (1)再氧化处理(re-oxidation treatment) (2)同时掺杂施主和受主离子 (3)掺杂两性稀土离子(主要是Y3+,Dy3+,Ho3+,Er3+)
陶瓷生产详细工艺流程
陶瓷生产详细工艺流程
《陶瓷生产详细工艺流程》
陶瓷制作是一门古老而复杂的工艺,它涉及到多个步骤和工艺,需要经验丰富的工匠和精湛的技艺。
下面将详细介绍一下陶瓷生产的工艺流程。
1. 筛料:首先,原料是陶瓷生产的起点。
常见的原料包括粘土、石英、长石和硼砂等。
这些原料需要进行筛选,去除杂质和不合格的颗粒。
2. 混料:将经过筛选的原料进行配比,并添加适量的水和助剂,开始混合搅拌。
这一步是为了确保原料充分混合,制成均匀的泥料。
3. 造型:泥料经过混合后,需要进行造型。
这个步骤不仅需要工匠的技艺,还需要精湛的经验和耐心。
常见的造型方式包括手工塑型和模具成型等。
4. 干燥:完成造型后的陶瓷制品需要进行干燥。
这个过程需要依靠自然风干或者人工烘烤。
干燥的时间长度取决于陶瓷制品的大小和厚度。
5. 烧制:干燥完成后的陶瓷制品进入烧制环节。
烧制是陶瓷生产中最为关键的一步,它决定了陶瓷的质量和特性。
烧制温度、气氛和时间都对陶瓷制品产生重要影响。
6. 装饰:烧制完成后的陶瓷制品可以进行装饰。
这包括上釉、彩绘、镶嵌等各种装饰工艺。
装饰是为了增加陶瓷制品的美感和附加价值。
7. 包装:最后,陶瓷制品经过装饰后,需要进行包装。
包装不仅是为了保护陶瓷制品,还是为了方便运输和销售。
通过以上步骤,整个陶瓷制品的生产工艺流程就完成了。
每个步骤都需要仔细严格的操作和精湛的技艺,才能制作出优质的陶瓷制品。
功能陶瓷的生产工艺过程
2021/1111//77)及其加工工艺
新型陶瓷(táocí)与传统陶瓷(táocí)的区 别
区别 原材料 成型
烧成 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
可塑、注浆、挤压
干压、等静压、挤压、轧膜、流 延、热压铸
热压铸成型(chéngxíng) 3
第二十五页,共39页。
4、成型(chéngxíng)
热压铸成型(chéngxíng) 4
铸浆性能(xìngnéng)的影响因素 铸浆的粘度、流动性 粘结剂含量大、铸浆粘度小、流动性好,成型性能
(xìngnéng)好;收缩率、气孔率增加 加入表面活性剂,提高铸浆的流动性 铸浆的可铸性 粘度小、流动性好、成型压力大,可铸性好 铸浆的稳定性 粉料粒度大、粗颗粒多、密度大,铸浆稳定性差
在高温下进行脱蜡
第二十七页,共39页。
4、成型(chéngxíng)
热压铸成型(chéngxíng) 6
第二十八页,共39页。
5、烧成
烧结(shāojié)过程体系中的自由能 变化
第二十九页,共39页。
5、烧结(shāojié)
烧结(shāojié)推动力
• 烧结推动力:物系自由能的降低
• 表面能、界面能的降低
注浆成型(chéngxíng)
第二十二页,共39页。
4、成型(chéngxíng)
热压铸成型(chéngxíng) 1
热压铸成型的粉料 熟料(煅烧(duànshāo)过的料) 含水量小于0.5% 热压铸成型的粘结剂 石蜡:50-55℃熔化、冷凝后体积收缩5%-7% 添加少量表面活性剂(硬脂酸、油酸、蜂
陶瓷生产详细工艺流程
陶瓷生产详细工艺流程陶瓷是一种古老的工艺品,它通过对陶土进行成型、干燥、烧制等工艺步骤制作而成。
下面将详细介绍陶瓷生产的工艺流程。
1. 选料。
陶瓷的主要原料是陶土,而陶土的种类不同,制作的陶瓷也会有所差异。
在选料阶段,首先需要对陶土进行筛分,去除其中的杂质,然后根据不同的产品需求,选择合适的陶土配比。
2. 成型。
将经过筛分的陶土与水混合,形成泥浆状的陶泥。
然后将陶泥放入成型机中,经过压制或注塑成型,制成陶瓷制品的初型。
3. 干燥。
成型后的陶瓷制品需要进行干燥处理,以去除其中的水分。
一般来说,干燥分为自然风干和人工烘干两种方式。
自然风干需要在通风良好的环境中放置一段时间,而人工烘干则需要将陶瓷制品放入烘干室中进行加热处理。
4. 装饰。
陶瓷制品在干燥后,可以进行装饰处理。
这包括上釉、彩绘等工艺步骤。
上釉是为了增加陶瓷制品的光泽度和硬度,而彩绘则是为了赋予陶瓷制品更加丰富的艺术表现力。
5. 烧制。
装饰完成后的陶瓷制品需要进行烧制。
烧制是整个陶瓷生产工艺中最为关键的一步,也是最为复杂的一步。
烧制的温度、时间等参数都需要严格控制,以确保陶瓷制品的质量。
一般来说,烧制分为初烧和再烧两个阶段,其中初烧是为了将陶瓷制品中的有机物质烧尽,而再烧则是为了使陶瓷制品达到所需的硬度和密度。
6. 检验。
烧制完成后的陶瓷制品需要进行质量检验。
主要包括外观质量、尺寸精度、化学成分等方面的检测。
只有通过了严格的质量检验,陶瓷制品才能够进入下一个生产环节。
7. 包装。
通过质量检验合格的陶瓷制品将进行包装。
包装是为了保护陶瓷制品在运输和销售过程中不受损坏,一般采用纸箱、泡沫等材料进行包装。
8. 成品。
经过包装后的陶瓷制品就成为了最终的成品,可以进行销售和使用。
以上就是陶瓷生产的详细工艺流程。
每一个环节都需要经过严格的控制,以确保陶瓷制品的质量和艺术价值。
希望通过这篇文章的介绍,读者能够对陶瓷生产工艺有更深入的了解。
陶瓷生产工艺流程
陶瓷生产工艺流程陶瓷是一种古老而又广泛应用的工艺品,它以其独特的质地和美丽的装饰而受到人们的喜爱。
陶瓷制作工艺是一个复杂而精细的过程,需要经过多道工序才能完成。
下面将介绍陶瓷生产的工艺流程。
1. 原料准备。
陶瓷的原料主要包括粘土、瓷石、石英和长石等。
这些原料需要经过精细的筛选和配比,以确保陶瓷制品的质地和颜色符合要求。
在原料准备阶段,需要根据产品的要求和配方,将各种原料按照一定比例混合均匀。
2. 成型。
成型是陶瓷制作的第一道工序,它包括手工成型和机械成型两种方式。
手工成型是指陶工将经过混合的陶泥放在转轮上,通过手工操作使其成型;而机械成型则是利用成型机器将陶泥压制成所需形状。
在成型的过程中,需要根据产品的设计要求和规格进行精确的操作。
3. 干燥。
成型完成后的陶瓷制品需要进行干燥,以去除其中的水分。
通常采用自然风干或者烘干的方式进行干燥,这个过程需要根据产品的大小和厚度进行适当的控制,以避免出现开裂或变形的情况。
4. 装饰。
装饰是陶瓷制作中非常重要的一环,它可以通过贴花、彩绘、刻画等方式进行。
装饰的方式和图案需要根据产品的设计要求和风格进行选择,以使陶瓷制品更加美观和富有艺术性。
5. 烧制。
烧制是陶瓷制作的关键工序,它包括初烧和釉烧两个阶段。
初烧是将装饰完成的陶瓷制品放入窑炉中进行烧制,以使其硬化;而釉烧则是在初烧完成后,对陶瓷制品进行釉料的施加,并再次放入窑炉中进行高温烧制,以形成坚固的釉面。
6. 检验。
在烧制完成后,需要对陶瓷制品进行严格的检验,以确保其质量和完整性。
检验包括外观检查、尺寸检测、釉面质量检验等多个方面,只有通过了检验的产品才能够进入下一个工序。
7. 包装。
最后,经过检验合格的陶瓷制品需要进行包装,以保护其在运输和储存过程中不受损坏。
包装的方式和材料需要根据产品的特点和要求进行选择,以确保产品的完好无损。
通过以上工艺流程,陶瓷制品最终完成了从原料到成品的全过程。
每一个工序都需要经过精细的操作和严格的控制,以确保最终产品的质量和美观。
功能陶瓷的合成与制备
(1) 要求 ① 粉末组成和化学计量比可以精确地调节和控制,粉料 成分有良好的均一性; ② 粒子的形状和粒度要均匀,并可控制在适当的水平;
③ 粉料具有较高的活性,表面洁净,不受污染;
④ 能制成掺杂效果、成形和烧结性能都较好的粉料; ⑤ 适用范围较广、产量较大、成本较低;
⑥ 操作简单、条件适宜、能耗小、原料来源充分而方便。
陶瓷多种功能的实现,主要取决于它具有的 各种特性,在具体应用时,并根据需要,对 其某一有效性能加以改善提高,以达到良好 使用的目的。
要以性能的改进来改善陶瓷材料的功能性, 可以从以下两方面进行:
1. 从材料的组成上直接调节,优化其内在品质,包括 采用非化学式计量、离子臵换、添加不同类型杂质, 使不同相在微观级别复合,形成不同性质的晶界层
气相法
蒸发凝聚法:将原料加热气化并急冷,即获超细粉 (粒径为5~100nm),适于制备单一或复合氧化物, 碳化物或金属的超微细粉。使金属在惰性气体中蒸 发-凝聚,通过调节气压以控制生成的颗粒尺寸。 气相反应法:如气相合成法、气相氧化法、气相热 分解反应法等,其优点有: 1) 容易精制提纯、生成 物纯度高,不需粉碎,粒径分布均匀; 2) 生成颗粒 弥散性好;3) 容易控制气氛;4) 通过调节气压以控 制生成的颗粒尺寸。
在超导材料中,具有较高临界温度的超导体一般均为 多组元氧化物陶瓷材料。我国科学家在超导材料的研究 中也一直处于世界前沿。
实用性的超导薄膜和超导线材料已研制成功,最近报
导我们国家已制成长达 100m 的 Bi 系超导卷型材料,人 们正在向更高温区甚至在室温下实现超导的研究方向上 不断努力。
氧化物陶瓷高温超导体的研究也面临着诸多难题,Tc
判断材料是否具有超导性,有两个基本的特征:
陶瓷的生产工艺流程
陶瓷的生产工艺流程陶瓷是一种古老而又精美的工艺品,它经历了数千年的发展,如今已成为世界各地人们喜爱的艺术品和生活用品。
陶瓷的生产工艺流程经过了长期的积累和改进,现在已经非常成熟和精细。
下面我们就来详细了解一下陶瓷的生产工艺流程。
1. 原料准备。
陶瓷的原料主要包括粘土、瓷石、瓷土、石英和长石等。
这些原料需要经过精细的加工和配比,以确保陶瓷制品的质量和特性。
一般来说,不同种类的陶瓷需要不同的原料配比,这需要根据具体的产品要求来确定。
2. 成型。
成型是陶瓷制作的第一步,主要包括手工成型和机械成型两种方式。
手工成型是传统的制作方法,工匠需要用手将原料塑造成所需的形状。
而机械成型则是利用设备将原料压制成模具中的形状。
无论是手工成型还是机械成型,都需要经过精细的调整和加工,以确保成型后的陶瓷坯体质地均匀、形状美观。
3. 干燥。
成型完成后的陶瓷坯体需要进行干燥处理,以去除其中的水分。
通常采用自然风干或者烘干的方式进行干燥,这个过程需要耐心和细心,以免出现开裂或者变形的情况。
4. 烧制。
烧制是陶瓷制作的关键环节,也是最为复杂的一个环节。
烧制的温度和时间需要根据具体的陶瓷产品来确定,一般来说,烧制温度在1000℃以上,有的甚至需要达到1300℃以上。
烧制的过程中,陶瓷坯体会发生化学变化,最终形成坚硬、致密的陶瓷制品。
5. 装饰。
烧制完成后的陶瓷制品可以进行装饰,这包括上釉、彩绘、贴花等工艺。
上釉可以增加陶瓷制品的光泽和硬度,彩绘和贴花则可以赋予陶瓷制品更加丰富的艺术表现力。
6. 烧结。
装饰完成后的陶瓷制品需要进行二次烧结,以确保装饰层与陶瓷坯体的结合牢固。
这个过程一般温度较低,时间较短,但同样需要非常精确的控制。
7. 检验。
最后,陶瓷制品需要进行严格的检验,以确保产品质量。
这包括外观质量、尺寸精度、装饰效果等多个方面的检测。
只有通过了检验的陶瓷制品才能够出厂销售。
通过以上的工艺流程,我们可以看到,陶瓷的生产工艺是非常复杂和精细的。
第二章 功能陶瓷的制备与工艺学
二、功能陶瓷粉体的制备方法
气体中蒸发法是在惰性气体(或活泼性 气体)中将金属、合金或陶瓷蒸发气化, 然后与惰性气体冲突,冷却、凝结(或 与活泼性气体反应后再冷却凝结)而形 成纳米微粒。 用气体蒸发法制备的纳米微粒主要具有 如下特点:表面清洁;粒度齐整,粒径 分布窄;粒度容易控制。
二、功能陶瓷粉体的制备方法
化学气相反应法制备纳米微粒是利用挥发性的 金属化合物的蒸汽,通过化学反应生成所需要 的化合物,在保护气体环境下快速冷凝,从而 制备各类物质的纳米微粒。该法也叫化学沉积 法(简称CVD法)。用气相反应法制备纳米微 粒具有很多优点,如颗粒均匀、纯度高、粒度 小、分散性好、化学反应活性高、工艺可控和 过程连续等。此法适合于制备各类金属、金属 化合物以及非金属化合物纳米微粒,如:各种 金属、氮化物、碳化物、硼化物等。
f 水热法: g 溶剂蒸发法:分为喷雾干燥法、喷雾热分解法、冷冻干燥法 h 微乳液法:
二、功能陶瓷粉体的制备方法
3、气相法:物理气相沉积法和化学气相沉 积法
气相法是直接利用气体或者通过各种手段 将物质变成气体,使之在气体状态下发生物理 变化或化学变化,最后在冷却过程中凝聚长大 形成纳米微粒的方法。气相法又大致可分为: 气体中蒸发法(物理)、化学气相反应法、化学 气相凝聚法和溅射法。
共沉淀法
含多种阳离子的溶液中加入沉淀剂后,所有离子完全 沉淀的方法称为共沉淀法。 研究的思路: 确定制备的化合物的形式如:含钇的氧化锆,和 FeMnZn铁氧体 选择合适的溶液 选择合适的沉淀剂 共沉淀条件如:反应温度、反应时间、沉淀剂用量、 反应物的浓度等 产物的分析:a.沉淀物的成分分析(原子吸收、等离 子发射光谱ICP等);b.沉淀物的热解(TGA);c.产物分 析(成分、相结构XRD、形貌SEM等)
最新第5章-功能陶瓷的合成与制备精品文档
❖气相法
蒸发凝聚法:将原料加热气化并急冷,即获超细粉( 粒径为5~100nm),适于制备单一或复合氧化物,碳 化物或金属的超微细粉。使金属在惰性气体中蒸发凝聚,通过调节气压以控制生成的颗粒尺寸。
5.2 高温超导陶瓷
超导现象
超导现象是由荷兰 理 学 家 麦 林 ·翁 纳 斯 (Kamerlingh·Onnes) 于 1991 年 首 先 发 现 的。
普通金属在导电过程中,由于自身电阻的存在,在传 送电流的同时也要消耗一部分的电能,科学家也一直 在寻找完全没有电阻的物质。
翁纳斯在研究金属汞的电阻 和温度的关系时发现,在温 度低于4.2K时,汞的电阻突 然消失,如右图所示,说明 此时金属汞进入了一个新的 物态,翁纳斯将这一新的物 态称为超导态,把电阻突然 消失为零电阻的现象为超导 现象,把具有超导性质的物 体称为超导体。4.2K称为临 界温度(Tc)。
1. 多层复相功能陶瓷共烧的反应动力学,如异质界面 的交叉扩散;
2. 铁电、压电陶瓷与元件的老化、劣化、疲劳和断裂 、失效机理; 3. 功能陶瓷的晶界、界面及尺寸效应;
4. 薄膜与界面的介电响应、膜材料的表面改性;
5. 铁电陶瓷微结构与相变;
6. 溅射金属内电极多层器件制备技术中的缺陷化学问 题等等。
❖温度超过临界温度Tc时,超导体由超导态转变为常 态,反之,则相反。这也是超导电子学的重要物理基 础。
2. 超导体的分类
超导体的分类目前还没有一个统一的标准,一般可这样分类:
❖从材料来区分,可分成三大类: 元素超导体 合金或化合物超导体 氧化物超导体即超导陶瓷 ❖从低温处理方法来分,可分为为四类: 液氦温区超导体(4.2K以下) 液氢温区超导体(20K以下) 液氮温区超导体(77K以下) 常温超导体
功能陶瓷材料的生产工艺流程
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陶瓷厂生产工艺流程
陶瓷厂生产工艺流程陶瓷厂的生产工艺流程主要包括原料研制、制胚、成型、烧制、包装和质检等环节。
以下将详细介绍每个环节的具体工艺流程。
1. 原料研制:首先需要研制陶瓷所需的原料,通常主要包括陶土、石英、长石、瓷石等。
这些原料需要根据产品的质量要求和特性进行混合,然后通过研磨、过筛等工序进行加工,以获得符合要求的陶瓷原料。
2. 制胚:将经过研制的原料进行粉碎、混合和调配,加入适量的水进行搅拌和糊化,然后将糊料倒入制胚机中进行脱水和成型。
制胚机可以根据不同产品的要求来选择,常见的有挤压机、注塑机、注浆机等。
制胚过程中可根据需要进行造型、雕刻或印花等工艺处理。
3. 成型:成型是将制胚后的陶瓷坯体进行定形成型的过程。
常见的成型方法有手工成型、注塑成型、干压成型、浸渍成型等。
其中最常见的方法是干压成型,即将制胚后的糊体放入模具中,在一定的压力下压制成型。
4. 烧制:成型后的陶瓷坯体需要进行烧结过程,以使其获得较高的硬度和强度。
烧制是将陶瓷坯体置于烧炉中,经过一定的升温、保温和降温过程,使其在高温下发生化学和物理变化,形成致密的瓷质结构。
烧制过程中还可以进行釉料的施加,使陶瓷表面具有光亮的效果。
烧制完成后,陶瓷产品需要进行冷却和清洁处理。
5. 包装:烧制完毕的陶瓷产品需要进行包装,通常采用纸盒和泡沫塑料袋进行保护,以防止在运输和储存中受到损坏。
包装过程中需要注意包装材料的选择,保证陶瓷产品的质量和安全。
6. 质检:质检是确保陶瓷产品质量的重要环节。
在生产过程中,需要进行原料的质量检测、制胚过程的控制、成型过程和烧制过程的监控,以确保产品的质量符合标准要求。
质检还包括对烧制完成的产品进行外观检查、尺寸检测和物理性能测试等。
通过以上的工艺流程,陶瓷厂可以生产出符合市场需求的各类陶瓷产品。
生产过程中需要严格控制每个环节的质量,以确保产品的质量稳定和一致性。
同时,还需要注重工艺创新和技术更新,以提高生产效率和产品质量,以满足不断变化的市场需求。
陶瓷生产的工艺流程
陶瓷生产的工艺流程一、原料准备阶段1.1 选择原料:陶瓷生产的原料主要有粘土、石英砂、长石、白云石等,根据产品不同需求选择不同比例的原料。
1.2 研磨:将选好的原料进行研磨,使其成为细粉末,以便后续工艺使用。
1.3 混合:将各种原料按比例混合均匀,以保证产品质量和稳定性。
二、成型阶段2.1 制作模具:根据产品设计图纸制作模具,模具材质多为硅胶或橡胶。
2.2 压制成型:将混合好的原料放入模具中,采用压制或挤压等方式进行成型。
2.3 干燥处理:将成型好的陶器放置在通风干燥室中进行自然干燥或加速干燥处理。
三、装饰阶段3.1 手工装饰:采用手工刻画、彩绘等方式进行装饰,以增加产品美观度和艺术性。
3.2 印花装饰:采用印花机将图案印在陶器表面,以实现批量生产和一致性。
3.3 烧结前处理:将装饰好的陶器进行烘干处理,以保证烧结过程中不会出现开裂或变形等问题。
四、烧结阶段4.1 装窑:将陶器放置在窑内,窑内温度和气氛控制是关键。
4.2 烧结:采用高温烧结方式进行加热处理,使陶器成为坚硬的陶瓷产品。
4.3 退火:将已经烧结好的陶器放置在窑内进行缓慢冷却处理,以保证产品质量和稳定性。
五、包装阶段5.1 检验:对于已经完成的陶瓷产品进行检验,确保产品无明显缺陷和损伤。
5.2 包装:对于合格的产品进行包装,采用纸箱、泡沫塑料等材料进行包装防护。
5.3 运输:将包装好的产品运往销售渠道或客户手中。
六、清洗阶段6.1 清洗:对于已经使用过的陶瓷制品进行清洗处理,以便下一次使用。
七、回收利用阶段7.1 回收:对于已经损坏或无法使用的陶瓷制品进行回收处理。
7.2 粉碎:将回收的陶瓷制品进行粉碎处理,以便重新利用。
7.3 再利用:将粉碎好的陶瓷制品用于生产新的陶瓷产品,实现资源的再利用和循环利用。
以上就是陶瓷生产的工艺流程,每一个步骤都非常重要,任何一个环节出现问题都可能导致整个产品质量出现问题。
因此,在生产过程中需要严格控制每一个环节,确保产品质量和稳定性。
陶瓷的生产工艺流程
陶瓷的生产工艺流程陶瓷是指以无机非金属物质为原料,经过成型、干燥、烧结等工艺制成的一种制品。
而陶瓷的生产工艺流程主要包括原料准备、成型、干燥、装饰、烧结等几个环节。
以下是陶瓷生产工艺的详细流程:一、原料准备:1.1、确定陶瓷产品所需的原料,常见的原料有粘土、石英、长石、煤泥、白土等。
1.2、对原料进行筛分、破碎等预处理工序,除去杂质。
二、成型:2.1、按照设计要求和产品形状,选择适合的成型方法,一般有手工成型、注塑成型、温压成型、挤塑成型等。
2.2、根据成型方法,将经过粉碎和混合处理的原料加入到成型模具中,施加压力使其定型,并取出模具。
三、干燥:3.1、待成型的陶瓷制品需要进行干燥处理,以去除成型过程中含有的水分。
3.2、常见的干燥方法有自然干燥和人工干燥两种,其中人工干燥一般采用电热器、煤油灯等加热设备。
3.3、在干燥过程中要控制温度和时间,以免过快或过慢导致制品出现开裂、变形等问题。
四、装饰:4.1、在成品完成干燥后,可以进行装饰处理,以增加陶瓷制品的美观性和附加价值。
4.2、常见的装饰方法有贴花、彩绘、烧制、喷釉等,也可以采用印刷技术将图案印在陶瓷表面。
五、烧结:5.1、装饰完成后,将陶瓷制品放入窑炉中进行烧结处理。
5.2、烧结过程中要严格控制温度和时间,根据陶瓷材料的特性确定合适的烧结温度和保持时间。
5.3、烧结过程中,陶瓷制品中的微观结构发生变化,从而使制品具有一定的强度、致密度和耐高温性能。
六、包装:6.1、经过烧结后的陶瓷制品需要进行包装,以保护产品不受损坏。
6.2、常用的包装材料有纸箱、泡沫、包装纸等,根据产品尺寸和形状,选择适合的包装形式。
七、质检:7.1、对包装完成的陶瓷制品进行质量检验,以检查产品是否符合设计要求和市场需求。
7.2、常见的质检项目包括外观质量、尺寸精度、硬度、韧性等。
八、存储和运输:8.1、质检合格的陶瓷制品可以入库,进行存储。
8.2、为了保证产品质量,陶瓷制品需要注意防潮、防碰撞等措施,在存储和运输过程中要避免受潮、破损。
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1、原料及其加工工艺
原料粉碎 1
粉碎方法 用机械装置对原料进行撞击、碾压、磨擦,使原 料破碎、圆滑
粉碎原理 能量转换过程:机械能表面能、缺陷能
2、配料计算
Pb0.91La0.09(Zr0.65Ti0.35)O3配方计算
陶瓷
原料
原料纯 度(A)
摩尔
质量 (M)
摩尔 比(x)
相对重 量
(W=x W)
百分 含量
实际 投量
Pb3O4
PLZT La2O3 ZrO2 TiO2
96% 94% 98% 95%
685.60 0.91/3 207.97 62.89 6551 325.80 0.09/2 14.66 4.43 471 123.22 0.651 80.09 24.22 2471 79.90 0.351 27.97 8.46 891
1、原料及其加工工艺
原料粉碎 3
助磨剂作用原理 ✓ 粉碎机械的粉碎粒度极限
破碎后粉粒表面带有电荷、偶极矩聚合;比表 面增大、活性增强、表面吸附力增大聚合 ✓ 助磨剂屏蔽粉粒表面电荷的原理 助磨剂:含极性官能团的有机液体
例 : 油 酸 CH3-(CH2)7-CH=CH-(CH2)7-COOH , 羧 基具有明显“”极性,屏蔽负电荷,烷基朝外 削弱粉粒之间的相互作用力
✓ 助磨剂的作用:分散作用、润滑作用、劈裂作用
1、原料及其加工工艺
粉料的活化
机械粉碎 增加粉料表面和表面能;增加粉料晶格缺陷能
低温煅烧:含氧酸、含氧酸盐、碱氧化物 ✓ 影响煅烧产物活性的因素
粉料粒度、杂质、煅烧温度、气氛 活性粉料对空气、水分的吸附 ✓ 煅烧活化机理 煅烧分解:临界温度 假晶结构 生成微晶
功能陶瓷的生产工艺过程
方必军 江苏工业学院材料科学与工程学院
1、原料及其加工工艺
新型陶瓷与传统陶瓷的区别
区别 原材料 成型
烧成 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
可塑、注浆、挤压
干压、等静压、挤压、轧膜、流 延、热压铸
温度在1350℃以下,燃 料以煤、油、气为主
结构陶瓷烧结温度很高 (1600℃),功能陶瓷需精确控
粉碎要求 ✓ 效率高:短期内达到预定的细度;或者达到某一
细度所消耗的能量少、时间短 ✓ 避免混入杂质:减少粉碎机械装置的杂质引入
1、原料及其加工工艺
球磨工艺原理
原料粉碎 2
影响球磨效率的因素 ✓ 转速、球磨时间 ✓ 磨介填充率(25-35%)、磨介级配 ✓ 料、球、溶剂的配比:1:1:0.6-1 ✓ 筒体直径、磨球与内衬的质料、磨球形状
研究晶界的作用-晶界组成对材料性能的影响;晶 界设计-设计晶界,获得所要求的材料性能;制备 符合实用要求的电子陶瓷产品。
1、原料及其加工工艺
原料分类
天然矿物原料:可塑性原料、脊性原料
化工原料
化学试剂分级
工业纯(IR) Industrial Reagent
98.0%
化学纯(CP) Chemical Purity
3、粉料制备
粉料的塑化 1
塑化原因 获得可塑性
塑化途径 增塑剂:无机塑化剂、有机塑化剂
有机塑化剂的组成 ✓ 粘结剂:聚乙烯醇、聚醋酸乙烯酯、羧甲基纤维素 ✓ 增塑剂:甘油、乙二醇;邻苯二甲酸二丁脂、癸二
酸二丁脂 ✓ 溶剂:水、有机醇、环己酮
3、粉料制备
粉料的塑化 2
有机塑化剂的使用 ✓ 防止还原作用
粉料制备工艺
固相反应 配料、反应煅烧(预烧温度:TG-DTA;晶相鉴定;粉 料性能-最多数径、中位径、平均粒径、标准偏差、偏度)
溶液法 制备金属盐溶液、溶液反应、固液分离(沉淀、沉淀物 干燥、低温煅烧) 溶胶-凝胶法:溶胶制备、凝胶形成、低温煅烧
气相法 蒸气冷凝法:加热气化、急速冷却 气相反应法:热分解;度活性、合成主晶相的微晶
原料煅烧 改变矿物结构、促进晶型转变、改善工艺性能
熔块合成
✓ 合成主晶相:减少烧结过程因为原料反应而造成的膨 胀、收缩、气孔
✓ 完成多晶转变:减少烧结过程因为晶型转变产生的应 力产品变形、开裂
✓ 促进原料混合均匀、反应彻底
3、粉料制备
细粉粒相对较大、较粗、较圆的粗颗粒增加流动 性,有利于压制成型
造粒要求
✓ 粉体密度:愈大愈好,取决于塑化剂的性质和用量、 造粒压强、造粒次数
✓ 粉体形状:球状,流动性好、工艺简单
✓ 粒度配合
3、粉料制备
粉料的造粒 2
造粒工艺 ✓ 手工造粒法 ✓ 加压造粒法 ✓ 冻结干燥造粒法 ✓ 喷雾干燥造粒法 实验室加压造粒(手工造粒)法流程:
制温度,燃料以电为主
一般不需加工
切割、打孔、研磨、抛光等
以外观效果为主 侧重力学性能
以内在性能为主:耐磨、耐温、 耐腐蚀、高强度及各种敏感性
日用、建筑、卫生装饰 宇航、能源、冶金、化工、交通、
和艺术品
电子、家电等行业
1、原料及其加工工艺
新型陶瓷展望
气相凝聚法制备超微(纳米)粉体 用微波加热代替传统烧结 陶瓷脆性的致命弱点将得到改变 纳米材料的应用 智能陶瓷的发展 陶瓷的晶界工程设计
有机粘合剂高温下有可能产生强还原性物质,对 陶瓷原料产生还原作用 ✓ 用量适当 用量过多:粘模具(压制成型);用量过少:坯 体开裂、分层(压制成型) 塑化剂用量:总质量的3%-10% ✓ 控制挥发温度
3、粉料制备
粉料的造粒 1
造粒:磨得很细的粉料,干燥、加一定量的塑化剂 流动性好、较粗的颗粒
造粒的原因
99.0%
分析纯(AR) Analytical Reagent 99.5%
光谱纯(GR) Guarateend Reagent 99.9%
电子级原料 专用
1、原料及其加工工艺
原料的评价与选择
原料的评价 化学成份、结构、颗粒度、形貌
原料的选择 ✓ 保证产品性能的前提下,尽量选择低纯度原料 ✓ 杂质对产品性能的影响要具体分析
粉料加入粘合剂混合均匀过筛在压力机上用 圆钢模具压实破碎过筛球形颗粒
4、成型
4、成型
压制成型的坯体密度 ✓ 加压方式的影响 ✓ 成型压力的影响 ✓ 加压速度、保压时间
干压成型
4、成型