陶瓷复习资料
陶瓷工艺学复习资料

陶 瓷 工 艺 学
三 长石在陶瓷生产中的作用
坯料中碱金属氧化物的主要来源,降低陶瓷坯体组分的熔化 温度,利于成瓷和降低烧成温度。 减少气孔率,增大致密度,提高瓷体的机械强度和化学稳定 性。 提高陶瓷制品的透光度。 作为瘠性原料,提高坯体疏水性,提高干燥速度,减少坯体 的干燥收缩和变形。 在釉料中做熔剂,形成玻璃相。
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注意!
长石在坯料和釉料中做为主要成分,起熔剂的作用。 希望坯料长石有较低的熔化温度,较宽的熔化温度范围。 要求釉料具有较高的始熔温度,较宽的熔融温度范围。
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二 陶瓷工业对长石质量要求
高温粘度和高温粘度系数要求
一般要求高温粘度大,高温粘度系数小。
良好的可塑性
满足成型和半成品的干燥强度
细度 含水量适当
空气含量
干燥强度高 收缩率小
2、注浆坯料的品质要求
流动性好。 悬浮性好。 触变性恰当。 滤过性好。 泥浆含水量少。 脱模性好。
3、压制粉料的品质要求 流动性好 堆积密度大 含水率及水分均匀性
可塑性限度(塑限)W1:粘土或(坯料)由粉末状态 进入塑性状态时的含水量。 液性限度(液限)W2:粘土或(坯料)由塑性状态进 入流动状态时的含水量。
陶 瓷 工 艺 学
可塑性——可塑性指标
可塑性指标:在工作水分下,粘土(或坯料)受外力作 用最初出现裂纹时应力与应变的乘积。 根据粘上可塑指数或可塑指标大小可将其分为以下几类:
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6 收缩
基本概念:干燥收缩 、烧成收缩和总收缩 影响因素:组成,含水量,阳离子交换能力,细度等。 表示方法:线收缩率SL与体积收缩率SV。
陶瓷工艺学复习资料
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1、长石质日用瓷坯典型的三元配方。
答:长石——高岭土——石英2、粘土过多对注浆成形速度和坯体的干燥收缩的影响。
答坯体中粘土的可塑性越好,粒度越细,则所吸附的水膜越厚,烧成收缩和变形就越大,同时,如果粘土矿物颗粒太细,分布不均匀,也会导致各部分收缩不一致而变形。
3、日用陶瓷常用的施釉方法有。
答:釉浆施釉法,静电施釉法,干法施釉4、滑石的分子式及性能,硅灰石的分子式及性能。
答:滑石分子式是3MgO·4SiO2·H2O。
性能:在普通日用陶瓷中一般作为熔剂使用,在细陶瓷坯体中加入少量滑石可降低烧成温度。
在较低的温度形成液相,加速莫来石晶体的生成。
同时扩大烧结温度范围,提高白度,透明度,力学强度和热稳定性,在精陶坯体中如用滑石代替长石,则精陶制品的湿膨胀倾向将大为减少,釉后期龟裂也可相应降低,在陶瓷釉料中加入滑石可改善釉层的弹性,热稳定性,增宽熔融范围。
硅灰石的分子式CaO·SiO2性能:硅灰石作为碱土金属硅酸盐,在普通陶瓷坯体中起助熔作用,降低坯体的烧结温度,用他来代替方解石和石英石配釉时釉面不会因析出气体而产生釉泡和针孔,但若用量过多会影响釉面的光泽度。
5、日用陶瓷成形常用成形方法及特点。
答:(1)注浆成形法,坯料含水量≤38%。
(2)可塑成形法,坯料含水量≤26%(3)压制成形法,坯料含水量≤3%。
5.强化注浆的方法有哪些?答:压力注浆;真空注浆;离心注浆;成组注浆和热浆注浆。
6、釉及釉的作用。
答:釉是施于陶瓷坯体表面的一层极薄的物质,他是根据坯体性能的要求,利用天然矿物原料及某些化工原料按比例配合,在高温作用下熔融而覆盖在陪同表面的富有光泽的玻璃质层。
作用有5点:(1)使坯体对液体和气体具有不透过性,提高了其化学稳定性。
(2)覆盖于坯体表面,给瓷器以美感。
(3)防止玷污坯体。
(4)使产品具有特定的物理和化学性能。
(5)改善陶瓷制品的性能。
7、瓷器坯料主要类型。
答:长石质瓷坯料,绢云母质瓷坯料,磷酸盐质瓷坯料,镁质瓷坯料。
功能陶瓷复习
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1、如何区分结构陶瓷和功能陶瓷?结构陶瓷是指在应用是主要利用其力学机械、热及部分化学功能的先进陶瓷,如果能在高温下应用的陶瓷就称为高温结构陶瓷。
功能陶瓷是指应用是主要利用其非力学性能的先进陶瓷材料,这类材料具有一种或多种功能,如电学、磁学、光学、热学、化学、生物等;有的有耦合功能,如压电、压磁、热电、电光、声光、磁光等。
2、功能陶瓷的耦合效应有哪些?压电、压磁、热电、电光、声光、磁光等。
3、功能陶瓷如何分类电磁功能陶瓷:电介质陶瓷(电绝缘陶瓷,电容器陶瓷,压电陶瓷)、半导体陶瓷、磁性陶瓷、超导陶瓷、化学功能陶瓷、生物功能陶瓷4、功能陶瓷的热学性质有哪些?了解其含义。
①热导率:热导率又称导热系数,是反映材料导热性能的物理量;②热膨胀系数: 固体在温度每升高1K时长度或体积发生的相对变化量。
5、什么是绝缘强度?当电场强度超过某一临界值时,介质由介电状态变为导电状态。
相应的临界电场强度称为绝缘强度。
6、功能陶瓷的电学性质有哪些?了解其含义。
①电导率:电导率是表示物质传输电流能力强弱的一种测量值;②介电常数:是衡量介质极化行为或介质储存电荷能力的重要特征参数;③介质损耗:电介质在单位时间内消耗的能量;④击穿电场强度:当电场强度超过某一临界值时,介质由介电状态变为导电状态,相应的临界电场强度称为击穿电场强度。
7、电介质陶瓷的电导机制是什么?了解其含义。
离子电导离子作为载流子的电导机制。
8、什么是极化?自发极化?极化方式和基本原理。
极化:在外电场作用下,电介质内部沿电场方向产生感应偶极矩,在电介质表面出现极化电荷的现象叫作电介质的极化。
自发极化:极化状态并非由外电场所引起,而是由晶体内部结构特点所引起,晶体中每个晶胞内存在固有电偶极矩。
极化方式:(1)位移式极化:电子或离子在电场作用下的一种完全弹性、不消耗电场能量、介质不发热、平衡位置不发生变化、瞬间就能完成、去电电场时又恢复原状态的极化方式。
包括电子极化,离子极化(2)松弛式极化:非弹性的、平衡位置发生变化、完成的时间比位移极化长、消耗电场能量、介质发热,是一种可逆的过程,去掉电场时不能恢复原状态的极化方式。
陶瓷工艺学复习资料
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陶瓷的概念是指所有以黏土为主要原料与其他天然矿物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;其广义的陶瓷概念是用陶瓷生产方法制造的无机非金属固体材料和制品的通称。
三个重大突破即是原料的选择和精制、炉窑的改进和烧成温度的提高、釉的发现和使用。
三个阶段即是陶器、原始瓷器(过渡阶段)、瓷器。
三个重大飞跃:商、周时代的釉陶;作出了比较美观的釉面;瓷器由半透明釉发展到半透明胎。
宋代的五大名窑:官、哥、定、钧、汝。
颗粒组成是指黏土中含有不同大小颗粒的质量分数。
黏土的工艺性质主要取决于黏土的矿物组成、化学组成与颗粒组成,其矿物组成是基本因素。
塑限含水量:当黏土中加入的水量不多时,黏土还难以形成可塑状态,很容易散碎,只有水量加入到一定程度,黏土才形成具有可塑状态的泥团,这时黏土的停停含水量称为塑限含水量。
液限含水量:若继续在泥团中加入水分,泥团的可塑性会逐渐增高,直到泥团能自动流动变形,这时的含水量称为液限含水量。
但在生产中适合成型的泥团,其含水量一般都在塑限含水量和液限含水量之间,此时泥团的含水量称为工作泥团的可塑水量,这是陶瓷生产中塑性成型的一个重要参数。
触变性:泥料放置一段时间后,在维持原有水分的情况下也会出现变稠和固化现象。
黏土泥料干燥时,因包围在黏土颗粒间的水分蒸发,颗粒相互靠拢收起体积收缩,称为干燥收缩。
黏土泥料在煅烧时,由于发生一系列的物理化学变化(脱水作用、分解作用、莫来石的生成、易熔杂质的熔化,以及这些熔化物充满质点间空隙等),因而黏土再度收缩,称为烧成收缩。
这两种收缩构成黏土泥料的总收缩。
烧结温度:烧结范围:北方黏土往往在化学组成上含Al2O3、TiO2和有机物较多,含游离石英和铁质较少,因而可塑性好,吸附力强,耐火度较高,不需淘洗即可使用,生坯较高,可以内外同时上釉,由于铁质少,可用氧化焰烧成。
南方的高岭地和瓷土等含游离石英和铁质较多,含TiO2和有机物较少,因而可塑性较差,耐火度较低往往需先淘洗而后使用,生坯强度也较差,需要分内外两次上釉,由于铁质多,常用还原焰烧成。
填空综合(陶瓷大学复习资料)
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1.造型要素指构成形体的基本形态元素它包括点线面三部分,其中点是造型要素的基础.2.任何艺术作品都必须具备人类艺术生产的过程,具有审美价值条件。
3.一切艺术都是以审美性为前提的。
4.艺术世界是由艺术家,艺术作品,艺术欣赏者三者构成一体。
5.艺术的根本特征是形象性属性,艺术的基本社会功用是审美教育作用。
6.总体艺术的构成因素包括,实用艺术,造型艺术,表情艺术,语言艺术,综合艺术。
7.艺术欣赏作为一种创造性的精神活动,大体可分为审美直觉,审美体验,审美升华,情感共鸣。
8.艺术创作的三个阶段:艺术体验,艺术构思,艺术传达。
9.艺术形象是主观占客观,内容与形式,个性与共性的统一体。
10.艺术的社会功能认知,教育,娱乐。
11.形象思维主要有联想,想象和情感几种形式。
12.形象性属性是艺术的根本特征。
因此艺术作品里的道德内容也只有“化善为美”进入艺术作品,才会取得成功,否则只是庸中道德说教,而不是真正的艺术作品。
13.劳动在艺术发生的过程中有着决定性的意义,但促使艺术发生的具体因素是多方面的,对此,前人曾提出过不少见解,如有巫术说,游戏说,模仿说,表现说,劳动说等学说。
西方美学界起源巫术,模仿,游戏,表现,劳动。
14.从思维上讲科学思维:运用抽象思维,强调理性因素,艺术思维:运用形象思维,强调情感因素差别。
15.从思维上讲,科学与艺术的差别是“感情冲动”与“理性冲动”二者分裂的现象。
16.最早提出“美学”这个较完整的理论名称是18世纪德国哲学家鲍姆嘉通,而提出“审美带有令人解放的性质”命题的人是黑格尔。
17.哲学与艺术的桥梁是美学.18.“美是生活”这一论断是由车尔尼雪夫斯基提出的。
19.比较系统提出游戏理论的美学家是席勒,提出“美育代宗教说”的中国现代美学家是蔡元培。
1.陶器起源阶段的主要成型方法是手捏,泥条盘筑,龙山文化黑陶的成型方法是轮制。
2.我国新石器时代的彩陶为代表的文化,被命名为彩陶文化,早期以半坡型代表,中期以庙底沟型为代表,晚期的以马家窑,半山型,马厂型为代表3.仰韶文化:母系氏社会的原始文化,遍布我国黄河上下,大江南北,在黄河流域的称为XXX4.在我国原始彩陶中黑白双关装饰方法最突出的是庙底沟类型5.我国新石器时期在黄河中下游以彩陶为特征的文化被称为彩陶文化。
陶瓷复习资料
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陶瓷工艺学复习资料一.名词解释:1.可塑性:可塑性是指粘土与适量的水结合后所形成的泥团,在外力作用下产生变形但不开裂。
当外力去掉后仍保持其形状不变的能力。
2.触变形:粘土泥浆或可塑泥团受到振动或搅拌时,粘度会降低而流动性增加,静置后逐渐恢复原状。
此外,泥料放置一段时间后,在维持原有水分的情况下也会出现变稠和固化现象,这种性质统称为触变性。
3.烧结温度:到达初始烧结温度后随着温度的继续升高,粘土的气孔率不断降低,收缩不断增大,当其密度达到最大状态时(一般以吸水率等于或小于5%为标志),称为完全烧结,相应于此时的温度叫烧结温度(T2)。
4.烧结温度范围:通常把烧结温度到软化温度之间粘土试样处于相对稳定阶段的温度范围称为烧结范围( T2 ~T3)。
5.标准化:将开采的陶瓷原料用科学的方法按化学组成、颗粒组成分成若干个等级,使每个等级的原料其化学组成、颗粒组成在一个规定的范围内波动,这就是原料的标准化、系列化。
6.酸度系数:指组分中的酸性氧化物与碱性氧化物的摩尔比,一般以C.A表示。
7.生料釉:将全部原料直接加水,制备成釉浆。
8.熔块釉:将原料中部分可溶于水的原料及铅化合物,先经1200~1300℃的高温熔化,然后投入冷水中急冷,制成熔块,再与其余生料混合研磨而成釉浆。
9.造粒:在细粉料中添加粘结剂,做成流动性好的颗粒,且该类颗粒是由几种大小不同的球状颗粒(团粒)组成的。
10.可塑成型:利用模具或刀具等工艺装备运动所造成的压力、剪力或挤压力等外力,对具有可塑性的坯料进行加工,迫使坯料在外力作用下发生可塑变形而制作坯体的成型方法。
11.干压成型:将干粉坯料在钢模中压成致密坯体的一种成型方法。
12.等静压成型:对密封于塑性模具中的粉料各向同时施压的一种成型工艺技术。
13.热转导:物体各部分无相对位移,仅依靠物质分子、原子及自由电子等微观粒子热运动而使热量从高温部分向低温部分传递的现象。
14.湿传导:物料表面的水蒸气向干燥介质中移动的气相传质(外扩散过程);内部水向表面扩散的内部传质(内扩散过程)。
功能陶瓷复习资料
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第一章绪论1如何区别结构陶瓷和功能陶瓷材料?利用陶瓷对声、光、电、磁、热等物理性能所具有的特殊功能而制造的陶瓷材料称为功能陶瓷。
在工程结构上使用的陶瓷称为工程陶瓷,它主要在高温下使用,也称高温结构陶瓷。
这类陶瓷具有在高温下强度高、硬度大、抗氧化、耐腐蚀、耐磨损、耐烧蚀等优点。
★★★2功能陶瓷的耦合效应有哪些?课件P36答:热电效应、压电效应、磁电效应、光电效应、声光效应、磁光效应。
第二章功能陶瓷的基本性质3功能陶瓷的热学性能有哪些?了解其含义。
P19-23答:(1)功能陶瓷的热学性质有热容、热膨胀系数、热导率和抗热冲击性。
(2)热容:物体温度升高1K所需要增加的热量。
热膨胀系数:温度升高1℃而引起的体积和长度的相对变化。
热导率:单位时间内单位面积上通过的热量与温度梯度的比例系数。
抗热冲击性:指物体能承受温度剧烈变化而不被破坏的能力。
4什么是绝缘强度?P15答:当作用于陶瓷材料上的电场强度超过某一临界值时,它就丧失了绝缘性能,由介电状态转变为导电状态,这种现象称之为介电强度的破坏或介质的击穿,击穿时的电场强度称绝缘强度。
5功能陶瓷的电学性质有哪些?了解其含义。
P7-15答:(1)功能陶瓷的电学性质有电导率、介电常数、介电损耗角正切值和击穿电场强度。
(2)电导率:指在介质中该量与电场强度之积等于传导电流密度。
介电常数:是衡量电介质材料在电场作用下的极化行为或存储电荷能力的参数。
介质损耗角正切值:表示电介质在交流电压下的有功损耗和无功损耗之比,值越大,介质损耗越大,反映了电介质在交流电压下的损耗性能。
[额外知识点介质损耗:绝缘材料在电场作用下,由于介质电导和介质极化的滞后效应,在其内部引起的能量损耗。
介质损耗角:δ在交变电场作用下,电介质内流过的电流相量和电压相量之间的夹角。
]击穿电场强度:当作用于陶瓷材料上的电场强度超过某一临界值时,它就丧失了绝缘性能,由介电状态转变为导电状态,这种现象称之为介电强度的破坏或介质的击穿,击穿时的电场强度称击穿电场强度。
先进结构陶瓷复习 (答案汇总)
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1、传统陶瓷与先进陶瓷如何划分?它们的开展过程有何特点?答:先进陶瓷与传统陶瓷的区别,可以从以下几方面来说明。
①原料:传统陶瓷以天然的粘土为主要原料,而先进陶瓷原料是人工提纯、人工化合成的高纯度物质。
②粒度:传统陶瓷的粉粒大小在0.1毫米以上,而先进的粉粒大小在0.01以下,有的到达纳米级别。
③制作工艺:先进陶瓷的成型方法也很多,有模压成型、等静压成型、注射成型、热压铸、流涎成型等,在烧结方面,温度要求更高,条件要求更严,方法也很多,有热压烧结、热等反响烧结、真空烧结、微波烧结、等离子烧结、自蔓燃烧结等,突破了传统陶瓷以炉窑为主要生产的烧结方式。
④加工:传统陶瓷一般不需要二次加工,先进陶瓷烧结成型后,能够进展切割、打孔、磨削、抛光等精细加工。
〔5、6点为资料中追加〕⑤性能应用:先进陶瓷具有不同的特殊性质和功能,如高强度、高硬度、耐腐蚀、导电、绝缘以及在磁、电、光、声、生物工程各方面具有的特殊功能,从而使其在高温、机械、电子、计算机、宇航、医学工程等各方面得到广泛的应用。
⑥显微构造:普通陶瓷主要由莫来石以及SiO2为主,而先进陶瓷那么以单一相构成。
2、与金属比,陶瓷的构造和性能特点?为什么陶瓷一般具有高强度和高硬度?答:①构造:金属内部原子间结合的化学键为金属件,陶瓷材料的原子间结合力主要为离子键、共价键或离子–共价混合键;陶瓷材料显微构造的不均匀性和复杂性〔书P1-2〕性能:优点:高熔点、高强度、耐磨损、耐腐蚀;缺点:脆性大、难加工、可靠性与重现性差〔书P2〕②原因:上述陶瓷内部的几种结合键具有很高的方向性,结合力较强,破坏化学键所需能量较大,故硬度与硬度都较高,同时陶瓷材料化学键决定了其在室温下几乎不能产生滑移或位错运动,因此很难产生塑性变型,室温下只有一个较高的断裂强度。
3、如何评价陶瓷材料的力学性能?如何提高材料力学性能?答:强度方面从抗拉、抗压、抗弯以及抗热冲击性能评价;韧性方面通过单刃开口梁法或压痕法测量评价,硬度那么主要通过维氏硬度和洛氏硬度进展评价;通过颗粒弥散、纤维及晶须强化增韧来改善陶瓷的力学性能〔求补充〕4、影响陶瓷抗热震性的因素主要有哪些?答:影响因素主要有热应力、导热系数、热膨胀系数、弹性模量、断裂能、强度和韧性等;①导热系数高,材料各局部温差较小,抗热震性较好;②热膨胀系数较小,材料内部热应力较小,抗热震性较好;③弹性模量较小,在热冲击中可以通过变形来局部抵消热应力,从而提高抗热震性;④强度大,韧性强都能使材料抗热应力而不至于破坏,改善热震性。
陶瓷制备与技术复习
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1.对特种陶瓷用超细粉的基本要求有哪些?对先进陶瓷用超细粉的基本要求随材料体系、制备工艺及材料用途的不同,对粉料的要求不完全相同。
但其共性可归纳如下:(1) 超细 由于表面活性大及烧结时扩散路径短,用超细粉可在较低的温度下烧结将会获得高密度、高性能的陶瓷材料。
目前先进陶瓷所采用的超细粉多为亚微米级 (<1μm)。
但实践表明,当陶瓷材料的晶粒由微米级减小到纳米级时,其性能将大幅度提高。
(2) 高纯 粉料的化学组成及杂质对由其制得的材料的性能影响很大。
如非氧化物陶瓷粉料的含氧量将严重地影响材料的高温力学性能,氯离子的存在将影响粉料的可烧结性及材料的高温性能,功能陶瓷中某些微量杂质将大大改善或恶化其性能。
为此要求先进陶瓷用粉料的有害杂质含量在几十个ppm 以下,甚至更低。
(3) 粉料的形态形貌 要求粉料粒子尽可能为等轴状或球形,且粒径分布范围窄,采用这种粉料成型时可获得均匀紧密的颗粒排列,并避免烧结时由于粒径相差很大而造成的晶粒异常长大及其它缺陷。
(4) 无严重的团聚 由于比表面积的增加,一次粒子的团聚成为超细粉料的严重问题。
为此,粉料制备时必须采取一定的措施减少一次粒子的团聚或减小其团聚强度,以获得密度均匀的粉料成型体及克服烧结时团聚颗粒先于其它颗粒致密化的现象。
(5) 粉料的结晶形态 对于存在多种结晶形态的粉料由于烧结时致密化行为不同,或其它原因,往往要求粉料为某种特定的结晶形态。
如对Si3N4粉料就要求α相含量越高越好。
2.特种陶瓷的特点是什么。
特种陶瓷定义:采用高度精选的原料,具有能精确控制的化学组成,按照便于进行结构设计及控制的制造方法进行制造加工的,具有优异特性的陶瓷。
(1) 产品原料全都是在原子、分子水平上分离、精制的高纯度的人造原料(2) 在制备工艺上,精细陶瓷要有精密的成型工艺,制品的成型与烧结等加工过程均需精确的控制(3) 产品具有完全可控制的显微结构,以确保产品应用于高技术领域特种陶瓷,由于不同的化学组分和显微结构而决定其具的不同的特殊性质和功能,如高强度、高硬度、耐腐蚀,同时在电磁热声光和生物工程等各方面的特性,广泛应用在高温、机械、电子、宇航、医学工程等方面。
陶瓷工艺学--08级复习资料
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第一章陶瓷原料7.粘土的工艺性质有哪些?1.可塑性可塑性是指粘土粉碎后用适量的水调和、混练后捏成泥团,在一定外力的作用下可以任意改变其形状而不发生开裂,除去外力后,仍能保持受力时的形状的性能。
2.结合性粘土的结合性是指粘土能结合非塑性原料形成良好的可塑泥团、有一定干燥强度的能力。
3.离子交换性粘土颗粒带有电荷,其来源是其表面层的断键和晶格内部被取代的离子,因此必须吸附其它异号离子来补偿其电价,粘土的这种性质称为离子交换性。
4.触变性粘土泥浆或可塑泥团受到振动或搅拌时,粘度会降低而流动性增加,静置后又能逐渐恢复原状。
反之,相同的泥料放置一段时间后,在维持原有水分的情况下会增加粘度,出现变稠和固化现象。
上述情况可以重复无数次。
粘土的上述性质统称为触变性,也称为稠化性。
5.膨胀性膨胀性是指粘土吸水后体积增大的现象。
这是由于粘土在吸附力、渗透力、毛细管力的作用,水分进入粘土晶层之间、或者胶团之间所致,因此可分为内膨胀性与外膨胀性两种。
6.收缩粘土泥料干燥时,因包围在粘土颗粒间的水分蒸发、颗粒相互靠拢而引起的体积收缩,称为干燥收缩。
粘土泥料煅烧时,由于发生一系列的物理化学变化(如脱水作用、分解作用、莫来石的生成、易熔杂质的熔化,以及熔化物充满质点间空隙等等),因而使粘土再度产生的收缩,称为烧成收缩。
这两种收缩构成粘土泥料的总收缩。
7.烧结性能通指粘土在烧结过程中所表现出的各种物理化学变化及性能。
8.耐火度耐火度是耐火材料的重要技术指标之一,它表征材料无荷重时抵抗高温作用而不熔化的性能。
8.粘土在陶瓷生产中的作用1.粘土的可塑性是陶瓷坯泥赖以成型的基础。
2.粘土使注浆泥料与釉料具有悬浮性与稳定性。
3.粘土一般呈细分散颗粒,同时具有结合性。
4.粘土是陶瓷坯体烧结时的主体。
5.粘土是形成陶器主体结构和瓷器中莫来石晶体的主要来源14.滑石在普通日用陶瓷生产中的作用滑石在普通日用陶瓷生产中一般作为熔剂使用,在细陶瓷坯体中加入少量滑石,可降低烧成温度。
陶瓷装饰复习
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1.色料主要颜色(红、蓝、绿、黄)与主要呈色元素。
答:(1)红:Fe (2)蓝:Co(3)绿:Ni (4)黄:Sb2.常用高温红色料有哪几种?各自中主要着色元素是什么?答:(1)棕红:氧化铁等,(2)铜红:铜及其化合物,(3)原子红:Sn-Cr等,(4)大红:S-Se-Cd等3.简述SHS法、S-G法及水热法制备色料的优缺点及改进措施。
答:(1)SHS法:优点:①SHS 反应的合成过程发生在数分钟之内,环境提供温度不超过900 ℃,最后燃烧温度可达2000 ℃,能够充分利用内部释放的热量。
②烧成时间很短,节能,生产成本低。
③生产面积要求小,劳动投入少。
④对通常窑炉略加改造,就能将SHS 方法应用于传统生产中。
⑤只释放出少量污染环境的有害物质,避免了使用气体及液体燃料。
生产的色料无毒无害。
缺点:制备的颜料重复性差,色差大;制备的材料结构疏松等。
改进措施:采取起始原料中加入稀释剂等控制反应速度的方法,采用与压力烧结等相结合的方法致密化。
(2)S-G法:优点:①可低温合成氧化物②提高材料的均匀性,产物的纯度很高③可提高生产效率④反应易于控制,化学过程较简单,原料成本低,烧结后无有机残渣⑤制备材料掺杂的范围宽,化学计量准确且易于改性。
缺点:原料多为有机化合物,易挥发有害气体。
反应过程变量多,合成材料物化性质不稳定。
改进措施:严格选择无毒性气体挥发的原料,合理控制反应参数如pH值、反应物浓度比、反应温度等方法。
(3)水热法:优点:反应发生在高温高压的流体中,特点为:①复杂离子间的反应加快②水解反应加剧缺点:设备成本高、压力容器危险系数大,不易进行搅拌等。
改进措施:进行磁力搅拌等4.水热反应、溶胶凝胶反应的示意图答:(1)水热反应:(2)溶胶凝胶反应:5.微乳液法制备纳米材料的特点及研究方向?答:(1)微乳液法制备纳米材料的特点:①粒径分布较窄,粒径可以控制;②选择不同的表面活性剂修饰微粒子表面,可获得特殊性质的纳米微粒;③粒子的表面包覆一层(或几层)表面活性剂,粒子间不易聚结,稳定性好④粒子表层类似于“活性膜”,该层基团可被相应的有机基团所取代,从而制得特殊的纳米功能材料;⑤表面活性剂对纳米微粒表面的包覆改善了纳米材料的界面性质,显著地改善了其光学、催化及电流变等性质。
中国陶瓷史期末复习资料
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一名词解释1、陶器陶器是由粘土或以粘土、长石、石英等为主的混合物,经成型、干燥、烧制而成的制品的总称。
2、彩陶彩陶是新石器时代中晚期母系氏族公社繁荣时期的一种绘有黑色、红色或红黑两色的陶器。
其主要特征是在陶胎上用红、黑、白等颜色进行描绘,再经压磨后烧制而成,其彩绘不易脱落。
3、原始瓷原始瓷是在商、周时期烧制成功的,盛行于春秋战国时期的具有瓷器的基本特征,但又不具备瓷器的薄胎半透明的器物。
因为其无论在胎体上,还是在釉层的烧制工艺上都尚显粗糙,烧制温度也较低,表现出原始性和过渡性,所以一般称其为"原始瓷"。
4、印纹硬陶指器表拍印花纹陶器,流行于新石器晚期至汉代。
据胎质,烧成火候不同可分为印纹硬陶和印纹软陶。
新石器时代南方首创,商代发展,西周在长江中下游达到繁荣。
5、白陶白陶是大汶口文化中晚期制陶业中出现的新品种,是以瓷土或白粘土作胎,因胎中含铁量在2%以下,烧成温度在1000℃左右,烧成后的陶器呈白色或接近白色而得名。
白陶最早见于距今7000年左右的浙江桐乡罗家角遗址。
6、加彩陶加彩陶又称“彩绘陶”,是在已烧成的陶器上再加以彩绘,容易脱彩。
春秋战国时期,加彩陶器一般为灰陶器,用于随葬,主要为礼器。
7、画像砖画像砖是中国古代用于装饰宫殿或墓壁的一种表面有图像的建筑用砖。
一般认为始于战国晚期,盛于汉代,三国两晋南北朝时期继续流行,且取得很高的成就。
画像砖因题材内容的广泛和表现形式的多样,具有很高的史料价值和艺术水平,是考察、研究中国古代社会生活和艺术发展的珍贵资料。
8、瓦当瓦当是中国古代建筑瓦件,是接近屋檐的最下一个筒瓦的瓦头,是简瓦顶端下垂的部分,一般称为简瓦头。
最初为半圆形,后演变为圆形。
表面多装饰有花纹或文字。
它既有保护房屋椽子免受风雨侵蚀的实用功能,又有美化屋檐的装饰功能。
9、唐三彩唐三彩为唐代陶器的代表,是低温铅釉陶器,用白色粘土作胎;用含有铜、铁、锰、钴等矿物作釉料着色剂,釉、里还加入铅作助熔剂,、最后经低温、(800℃左右)烧制而成。
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名词解释:触变性:静置的泥浆经外力触动后具有流动性的现象喷雾干燥:是把泥浆喷撒成雾状细滴,并立即和热气流接触,使雾滴中的水分在很短时间内蒸发,从而得到干燥份面膜的方法。
湿球温度:用湿球温度计所测出的空气温度。
抗菌陶瓷:是将抗菌剂加入到陶瓷釉料中,经施釉和烧成后,在陶瓷釉层中均匀分布,长期存在,具有良好持久的抗菌性。
卫生陶瓷:粘土和一些其他矿物加上适当的水,混合球磨,注浆成型后,经干燥成干坯,然后再经施釉,干燥,烧成等处理后吸水率不超过总重的0.5%的瓷器。
可塑性:当粘土和适量的水混练后形成的泥团,此泥团在外力作用下,产生变形但不开裂,当外力去掉后仍能保持其形状不变,粘土的这种性质称为可塑性。
釉的熔融温度范围:是指釉的全熔温度和釉的流动温度之间的范围。
相对湿度:在一定总压下,湿空气中水蒸气分压Pi与同温度下饱和蒸气压Ps之比。
露点:在总压及湿含量不变的情况下,将不饱和空气冷却到饱和状态即有水珠滴出这时的温度称为该空气的露点。
湿球温度:当由空气传入湿纱布的传热速率恰好等于从纱布表面汽化水分所需的传热速率时,湿纱布中水温保持稳定,此时达到平衡状态,此时的温度就成为该空气的湿球温度。
1.常见的熔剂原料有哪些?钾长石和钠长石:混合使用能调整粘度和熔融速度钠长石可以提高瓷质砖的瓷化程度,降低吸水率。
珍珠岩:有助于提高熔体迁移率和流动度,降低软化加快烧结,以促进高岭石莫来石化。
伟晶岩:一种良好的熔剂原料,可以降低瓷质砖的烧成温度。
霞石正长岩:高温烧成时不易变形,且稳定性和机械强度都好。
滑石:优良的矿化剂,可以降低烧成温度,在较低的温度下形成液相,加速莫来石晶体的形成,同时扩大烧成温度范围,提高瓷质砖的温度范围,提高瓷质砖的白度,机械强度和热稳定性。
2.什么是坯体的热塑性变形,引起变形的因素?在坯体受热内部收缩产生内应力造成形变。
(1)坯体含水率的大小2.加入脊料的多少3.加入溶剂的影响4.坯体尺寸的大小3.喷雾干燥的主要步骤及影响因素?答.喷雾干燥主要分为:①泥浆雾化成雾滴②雾滴与空气接触(混合流动)③雾滴干燥(水分蒸发)④干燥产品与空气分离。
影响因素:①泥浆性能浓度和进浆量②工作气体温度和废弃温度③塔内负压④坯粉含水量。
喷嘴孔径,黏度喷雾干燥的步骤及原理:泥浆雾化成雾滴,雾滴与空气接触(混合和流动)4.成型过程中坯体的变化过程。
答:当成型压力大于各种变形阻力及摩擦阻力时,靠近压膜表面的陶瓷粉料层最先被压实,压力通过亚模表面的粉料层依次传递邻近的粉料层直至最底层,离压模表面越近粉料层受到的成型压力越小结构越疏松致密度越低。
当成型压力与各种变形阻力及摩擦阻力相等时压制成型过程处于相对平衡状态,坯体结构不再致密化。
5.干燥的机理。
答:按照坯料与水分结合方式的不同,坯体中的水分有三种存在形式:自由水,吸附水,化学结合水。
它们排除时所需要的能量不同,受外界条件变化的影响也有差异。
(1)等速干燥阶段排除自由水;(2)加热阶段表面吸附水的蒸发;(3)降速干燥;(4)平衡阶段6.挡火墙及及挡火板对对室内温度的影响?①预热带内部设置:能改善水平方向的气流分布,从而影响产品烧成过程中的热效应;②预热带和烧成带低洼区交界处:可以防止烧气流过多的进入预热带,时温度过高,制品因而升温过快开裂。
③烧成带内部:可以改变流场的形状,改变流场方向,强化烧成带热气流的循环流动。
④烧成高温区与冷却带急冷区交界处:防止冷却带的空气进入造成烧成带温度波动和相互干扰。
⑤冷却带急冷区与缓冷区交界处:控制冷却制度的稳定。
⑥冷却带缓冷区:增强整个冷却带温度的均匀性和防止排烟或窑尾附近温度过高。
7、普通瓷砖生产流程:原料—配料称重—球磨—过筛—除铁—陈腐—喷雾干燥—过筛—陈腐—压制成型—干燥—烧成—抛光—分级—打防腐剂—入库╲施釉—烧成—分级—入库8、抛光砖的防污措施及吸污原因:答:吸污原因:①抛光后砖坯表面的封闭气孔暴露出来。
②抛光过程中导致砖坯内内的微裂纹扩展和增加。
措施:①提高烧结程度②降低吸水率③优化抛光工艺过程④调整烧成制度减少残留石英⑤制定合理的冷却制度,防止晶型转化⑥提高坯体致密度,降低坯体的封闭气孔率。
9、特殊渗花釉种类及制备①红花渗花釉;制备方法:乙二醇溶解法②白色渗花釉;制备方法:球磨机法③黑色渗花釉;制备方法:三氯化钙法过度元素法④金花米黄砖;制备方法:利用在高温下渗花盐与金红石型Tio2反应着色10、大斑点瓷质砖造粒工艺有哪些?及主要设备有哪些?①干法造粒②湿法造粒③包裹造粒设备有:搅拌器、闲置的自动压砖机、辊破碎机、干法造粒机、湿法造粒机、干燥器、输送带、色料库、提升机、螺旋给料机11、仿古砖的施釉方式有哪些?①磨边:钟罩淋釉②不磨边表面不平的产品:甩釉或喷釉主要原因:①采用甩釉在砖坯四边不会黏上釉料②凹凸不平的表面釉浆就会向低洼处流动,釉料过多而凸起的地方则釉料过少影响釉面质量和装饰效果。
仿古砖一般采用哑光釉或无光釉。
12.微粉砖生产工艺路线及配方工艺路线:原料―配料―过筛除铁―喷雾干燥―贮料―压制―干燥―烧成―抛光―分级包装―入库配方:1超白粉料:白度在60度以上2透明粉料:普拉提、聚晶微粉砖,透晶微粉砖面料中常用的粉料。
其主要作用是追求产品的“透感”,提高产品的立体层次感。
3着色粉料4发泡料:用于生产洞石,在高温烧成是起泡鼓胀,抛光后鼓胀部分留下逼真天然溶洞凹坑。
一般在普通抛光砖粉料中添加碳化硅和石灰石即可。
4底料:对于其主要要求是与面料的性能相匹配,其主要是烧成收缩率和热膨胀系数相匹配6水洗泥13.抗菌陶瓷定义及其机理。
抗菌陶瓷:是将抗菌剂加入到陶瓷釉料中,经施釉和烧成后,在陶瓷釉层中均匀分布,长期存在,具有良好持久的抗菌性。
机理:(1)银离子缓释抗菌机理。
银型抗菌剂在使用过程中抗菌剂缓释出银离子,银离子在很低的浓度下既能破坏细菌细胞膜或者强烈地吸引细胞菌体中酶蛋白的疏基,并迅速结合在一起,降低细胞原生质活性酶的活性。
(2)活性氧抗菌机理。
抗菌剂在光的作用下和空气反应生成活性的氧离子和OH和H2O等强氧化能力的物质产生抗菌效果。
14.墙地砖中的添加剂及作用。
羧甲基纤维素(改变浆液的黏度);水玻璃(减水剂)偏硅酸钠(减水剂)三聚磷酸钠(减水剂)腐植酸钠(分解有机质)乙二醇(保水剂,快速溶解甲基)甘油。
15.简述如何实现陶瓷产品低温快速烧成?答:1、寻求适合低温快烧的陶瓷坯料和釉料的原料配方和制作工艺2、改进传统窑炉使其能够适应快速烧成所需要的条件3、低温快烧应满足陶瓷坯体物化反应速度的要求,同时限制其内应力,不至造成坯体开裂或者变形,以提高烧成质量。
16.硬质原料为什么要经过预烧处理?答:块状石英原料坚硬致密难以破碎,预烧可以使石英晶型发生转变,使其结构松散,易于粉碎,也可以破坏滑石的片状结构,硬质粘土通过煅烧可使挥发分排除,有利于减小坯体收缩,且易于挑选剔除杂质。
17.选择釉用原料的原则是什么?答:1使用可溶性原料,要将他们预先制成块状2使用含有釉所需的两种及多种氧化物的天然原料,以替代直接加入单一氧化物的天然原料3氧化铝必须大部分从长石或瓷土中引入,生瓷土的用量不得超过配方总量的15%,否则必须将部分瓷土预烧,以降低釉的收缩4配方中的二氧化硅需要加入长石和瓷土等含二氧化硅成分的各种原料后,余量才以石英来满足。
18.配方原料选择:黏土:可塑性,泥浆流动性,干燥敏感性,烧结性能,有机质及高温挥发质含量,含铁量。
瘠性原料:长石等溶剂,要求其熔融性能好,烧后颜色越白越好,控制其中的云母含量,含量过高会导致产品出现针孔和熔洞缺陷;滑石,碳酸盐含量低,即烧失量要小;石英,烧后颜色越白越好。
19.影响球磨机效率的因素:磨机转速,料球比例,球石形状及大小级配,球石材质,机内总填装量。
20.坯釉原料选择原理:原料的储量和品位,原料的储藏状况,运输状况,价格和付款条件21.干法制粉流程及原料要求:流程:原料-粗、中碎-细碎-配料-细磨-过筛-增湿-造粒-干燥-筛分-陈腐-干压成型。
要求:硬度应尽量保持接近避(免加工过程中出现分层),原始含水率不能太高,塑性较好。
22.干燥的定义及常用术语:是指利用热能使物料中的水分汽化,并将所形成的水蒸气排至外部环境中的过程。
1相对湿度2湿含量3露点4干球温度,5湿球温度6湿空气的湿度图。
影响干燥的因素内外扩散速度,坯体供热效率。
坯料性能,坯料形状和厚度。
干燥制度的确定:1保证坯体的干燥质量即不变形,不开裂、干燥均匀、干燥充分。
2干燥周期短3消耗的热量少23.干燥的缺陷主要有开裂、滴水和落脏。
25.辊道窑组成部分预干燥带,燃烧带,冷却带。
六大系统:窑体系统,燃烧系统,排烟系统,冷却系统,传动系统,测控系统24.窑内反应及其温度:干燥段:室温至350,坯体不发生化学变化,发生体积收缩,气孔率增加等物理变化,预热段:400-700,各有机物开始烧失,碳酸盐、硫酸盐开始分解。
氧化分解阶段700-1050,碳酸盐分解排除CO2,硫酸盐分解排出SO3,。
烧成阶段:1050至最高烧成温度,此阶段液相大量出现,并填充到莫来石骨架中,使坯体气孔率下降,从而达到瓷化,坯体体积收缩最大。
急冷区:止火温度-700,热应力被液相缓冲,快冷不会开裂,100/min,缓冷区:700-450,a-石英在573左右发生晶型转换,体积收缩,冷却速率不可超过30/min。
强冷区450-出窑温度。
坯体完全固化,强度增加。
25.窑节能措施:提高助燃风温度,使用先进保温材料和涂层技术,富氧燃烧技术,优化窑炉尺寸26.抛光砖工艺流程:进砖坯-前磨边-铣平校厚-粗研磨抛光(约24头左右)-细研磨抛光(约24头左右)-后磨边倒角-吹风烘干擦拭-打防污剂-检验-装箱-进库。
抛光砖吸污的原因:把瓷质砖进行抛光后,虽然产生了平整光亮的表面,但砖坯体内的封闭气孔也暴露出来,从而降低了瓷质砖的防污能力。
27.提高抛光砖的防污能力:瓷质砖的吸污能力除了与气孔率有关外,还与气孔的结构密切相关。
在制定烧成制度时,必须使瓷质砖具有最小数量的小尺寸、孤立气孔,严格控制大气孔和连通气孔的出现。
另外延长1050·-1150·温度区的时间,可以促进坯体的致密度,降低坯体的封闭气孔率,并可避免晶粒的粗化。
28.色差的原因:进厂坯用原料质量波动,颜料加入量不准,球磨细度变化,色料颗粒大小及级配变化,白料和色料的比例发生变化,压制成型,透明釉施加量发生变化,烧成制度稳定原料来源,严格控制原料进厂质量。
购进颜料时必须重新称量,不能完全依据原料生产厂家在色装物上标定的重量。
在细度参数确定后,必须严格抑制,定期查看。
必须制定喷雾干燥时,色粒的颗粒级配并加以严格控制。
严格执行塔内混料要求的技术规范外还要定期对白浆和色浆的密度进行检测。