氧化物在陶瓷中的作用
陶瓷釉是什么材料
陶瓷釉是什么材料
陶瓷釉是一种在陶瓷制品表面施加的涂层,用于增加陶瓷的外观、质感和耐用性。
它可以是一种玻璃状的液体或粉末,经过高温烧结而成,附着在陶瓷表面形成光滑、坚硬的涂层。
陶瓷釉的主要成分通常包括:
1. 氧化物:例如硅氧化物(SiO₂)、铝氧化物(Al₂O₃)、钙氧化物(CaO)等,它们在高温下能够融化并形成玻璃状涂层。
2. 颜料:用于赋予釉料不同的颜色和效果,从透明到各种色彩都可以通过添加不同的金属氧化物颜料来实现。
3. 助熔剂:一些化合物如碱金属氧化物(如钠氧化物和钾氧化物)可以降低熔化温度,帮助氧化物在烧制过程中更好地熔化和融合。
4. 稳定剂和流变剂:这些化合物有助于调节釉料的流动性和稳定性,以确保涂层能均匀地附着在陶瓷表面。
陶瓷釉的配方和组成根据制作陶瓷的种类、目的和效果而有所不同。
不同的釉料组合会产生不同的颜色、质感和外观,使陶瓷制品在视觉和触觉上更具吸引力。
稀土在结构陶瓷材料和功能陶瓷中的应用有哪些?
稀土在结构陶瓷材料和功能陶瓷中的应用有哪些?稀土及稀土氧化物在陶瓷材料中的应用,主要是作为添加物来改进陶瓷材料的烧结性、致密性、显微结构和晶相组成等,从而在极大程度上改善了它们的力学、电学、光学或热学性能,以满足不同场合下使用的陶瓷材料的性能要求。
本文简要综述了稀土氧化物在结构陶瓷材料和功能陶瓷中的应用。
1 稀土氧化物在陶瓷材料中的作用机理2 稀土氧化物在结构陶瓷材料中的应用结构陶瓷是指晶粒间主要是离子键和共价键的一类陶瓷材料,具有良好的力学性、高温性和生物相容性等。
结构陶瓷在日常生活中应用很普遍,目前已向航空航天、能源环保和大中型集成电路等高技术领域拓展。
2.1 氧化物陶瓷氧化物陶瓷是指陶瓷中含有氧原子的陶瓷,或高于二氧化硅(SiO2:熔点1730℃)晶体熔点的各种简单氧化物形成的陶瓷。
氧化物陶瓷具有良好的物理化学性质,电导率大小与温度成反比。
氧化物陶瓷常作为耐热、耐磨损和耐腐蚀陶瓷,应用在化工、电子和航天等领域。
2.1.1 氧化铝陶瓷氧化铝陶瓷被广泛用于制造电路板、真空器件和半导体集成电路陶瓷封装管壳等。
为了获得性能良好的陶瓷,需要细化晶粒并使其以等轴晶分布,降低陶瓷的气孔率,提高致密度,最好能达到或接近理论密度。
氧化铝陶瓷的烧结温度高,烧制原料高纯氧化铝价格也高,限制了其在部分领域的推广及应用。
研究表明,稀土氧化物的加入可与基体氧化物形成液相或固溶体,降低烧结温度,改善其力学性能。
常用的稀土氧化物添加剂有Dy2O3、Y2O3、La2O3、CeO3、Sm2O3、Nd2O3、Tb4O7和Eu2O3等。
2.1.2 氧化锆陶瓷氧化锆(ZrO2)有单斜相、四方相和立方相三种晶型。
在一定温度下,氧化锆发生晶型转化时伴随体积膨胀和切应变,体积膨胀可能导致制品开裂。
氧化锆的熔点高,耐酸碱侵蚀能力强,化学稳定好,抗弯强度和断裂韧性很高。
三种晶型相互转化会伴随着体积的膨胀或收缩,导致性能不稳定,须采取稳定化措施。
氧化铝陶瓷
氧化铝陶瓷氧化铝陶瓷摘要:本文介绍了氧化铝陶瓷的结构、制备、性能及用途。
关键字:氧化铝陶瓷、Al2O3正文:一、氧化物陶瓷简介按照传统的分类方法,陶瓷可分为普通陶瓷和特种陶瓷(精细陶瓷),这两类陶瓷间没有严格的界限,有的陶瓷品种可以一种多用。
工业Al2O3,是由铝矾土(Al2O·3H20)和硬水铝石制备的,对于纯度要求高的Al2O3,一般用化学方法来制备。
电熔刚玉即是用上述原料加碳在电弧炉内于2000—2400℃熔融而制得,也称人造刚玉。
Al2O3有许多同质异晶体,目前已知的有10多种,主要有3种晶型,即Al2O3 、Al2O3 、Al2O3 。
其结构不同性质也不同,在1300℃以上的高温时几乎完全转化为Al2O3。
Al2O3属尖晶石型(立方)结构,氧原子呈立方密堆积,铝原子填充在间隙中,在高温下不稳定,力学性能、电学性能差,在自然界中不存在。
由于结构疏松,因此,也可用它来制造某些特殊用途的多孔材料。
Al2O3是一种Al2O3含量很高的多铝酸盐矿物。
它的化学组成可以近似地用RO·6 Al2O3和R2O·11 Al2O3来表示(RO指碱上金属氧化物,R2O指碱金属氧化物),其结构由碱金属或碱土金属离子如[NaO]-层和[Al11O12]+类型尖晶石单元交叠堆积而成。
氧离子排列成立方密堆积,Na+完全包含在垂直于c轴的松散堆积平面内,在这个平面内可以很快扩散,呈现离子型导电现象。
Al2O3属三方晶系,单位晶胞是一个尖的菱面体,在自然界只存在Al2O3,如天然刚玉、红宝石、蓝宝石等矿物。
Al2O3结构最紧密、活性低、高温稳定。
它是三种形态中最稳定的晶型,电学性能最好,具有良好的机械和电学性能,一般氧化铝陶瓷都由Al2O3来制取。
二、氧化铝陶瓷的制造工艺氧化铝陶瓷是一种以Al2O3为主晶相的陶瓷材料,其氧化铝含量一般在75%~99%之间。
习惯上以配料中氧化铝的含量进行分类,氧化铝含量在75%左右的为"75瓷”,含量在99%的为“99瓷”等。
sio2在陶瓷材料中的用途
sio2在陶瓷材料中的用途
二氧化硅(SiO2)在陶瓷材料中有多种用途。
以下是一些主要用途:
1. 提高硬度和稳定性:由于二氧化硅是一种非常硬的物质,增加陶瓷材料中的二氧化硅含量可以提高陶瓷的硬度和稳定性,使陶瓷更耐用且抗冲击能力更强。
这是因为二氧化硅可以与其他陶瓷材料形成化学键,提高陶瓷的结合力和稳定性。
2. 增加白度和透明度:二氧化硅是一种非常白的物质,因此增加陶瓷中的二氧化硅含量可以提高陶瓷的白度。
此外,二氧化硅还可以增加陶瓷的透明度,使陶瓷看起来更加通透。
3. 作为玻璃釉料:在陶瓷工业中,二氧化硅经常被用作玻璃釉料的成分。
这种釉料可以涂在陶瓷表面,提供光滑、亮丽的质感和色彩,增强陶瓷制品的观赏性和美观性。
在玻璃釉料中,二氧化硅可以提高釉料的硬度和耐磨性,并且可以使釉和陶瓷之间的结合更加牢固。
4. 作为填充剂:二氧化硅也可用作填充剂,填补陶瓷制品中的气孔或裂缝。
通过使用二氧化硅填充剂,可以增强陶瓷制品的密度和硬度。
由于二氧化硅具有细腻的粒径和高度的化学稳定性,它可以与其他陶瓷材料很好地协同作用。
总的来说,二氧化硅在陶瓷材料中起到了关键的作用,提高了陶瓷的性能和美观度。
氧化处理技术在陶瓷材料表面耐高温性能改善中的应用分析
氧化处理技术在陶瓷材料表面耐高温性能改善中的应用分析陶瓷材料是一种广泛应用于工业领域的材料,其具有优异的耐高温性能,然而,随着工业发展的不断推进,对陶瓷材料的性能要求也越来越高,特别是在高温环境下的应用中,对材料的耐高温性能提出了更高的要求。
氧化处理技术作为一种常见的表面改性方法,在陶瓷材料的耐高温性能改善中得到了广泛的应用。
首先,氧化处理技术能够形成一层致密的氧化膜在陶瓷材料表面,提高了材料的表面光洁度和致密度。
在高温环境下,材料表面的氧化膜能够起到一定的隔热作用,减少了热量向内部的传导,从而提高了材料的耐高温性能。
此外,致密的氧化膜还能够降低材料表面的粗糙度,减少了表面的缺陷和微孔,提高了材料的抗氧化性和抗腐蚀性。
其次,氧化处理技术能够改变陶瓷材料的化学性质,提高其热稳定性和抗烧结性。
几乎所有陶瓷材料在高温下都会发生一定程度的烧结现象,导致材料的结构破坏和性能下降。
通过氧化处理技术,可以添加一些抗烧结剂,在材料表面形成一层熔点较高的氧化物膜,能够有效抑制材料的烧结过程,延缓材料的老化过程,从而提高了材料的热稳定性和抗烧结性。
再次,氧化处理技术还可以提高陶瓷材料的机械性能和耐磨性。
陶瓷材料通常具有较高的硬度和抗压强度,但其抗弯强度和韧性相对较差,容易发生断裂。
氧化处理技术能够在材料表面形成一层致密的氧化膜,有效防止材料发生断裂。
此外,氧化处理技术还能够改善陶瓷材料的耐磨性,降低表面的磨损速率,提高材料的使用寿命。
最后,氧化处理技术还可以改善陶瓷材料的界面性能,提高其与其他材料的耐高温接合性能。
在许多工业应用中,陶瓷材料常常需要与金属、玻璃等其他材料进行接合,在高温环境下要求接合界面的稳定性。
通过氧化处理技术,在陶瓷材料表面形成一层致密的氧化膜,能够提高材料的界面黏结强度和耐热震性,保证接合界面的稳定性。
总之,氧化处理技术在陶瓷材料表面耐高温性能改善中具有重要的应用价值。
通过形成致密的氧化膜,提高了材料的表面光洁度和致密度,改变了材料的化学性质,提高了热稳定性和抗烧结性,改善了机械性能和耐磨性,提高了与其他材料的接合性能。
氧化铝在陶瓷釉中的作用
氧化铝在陶瓷釉中的作用
陶瓷釉是一种常用于陶瓷制作中的外层装饰材料,它能给陶瓷表面增加光滑、
耐磨的特性,并且能够改变陶瓷的颜色和质感。
氧化铝是一种常见的添加剂,在陶瓷釉中起到重要的作用。
首先,氧化铝能够增加陶瓷釉的硬度和耐磨性。
陶瓷制品表面涂布一层氧化铝釉,在烧制过程中,氧化铝会在釉料中结晶,形成坚硬的晶体颗粒,使釉面变得坚硬而耐磨。
这种硬度和耐磨性能使陶瓷制品在日常使用中更加耐用,减少了表面划痕和磨损的可能性。
其次,氧化铝可改变陶瓷釉的颜色。
陶瓷釉通常会根据需求添加不同的金属氧
化物来达到不同的颜色效果。
氧化铝含有高度稳定的氧化铝晶体结构,它能够适应高温环境,不易熔化和分解,使陶瓷釉具有较高的色彩稳定性。
而且,氧化铝还能与其他金属氧化物相互作用,产生不同的化学反应,从而改变陶瓷釉的颜色和质感。
另外,氧化铝在陶瓷釉中还可以起到增稠剂的作用。
由于氧化铝具有较高的比
表面积和结晶性,它能够增加陶瓷釉中颗粒之间的黏附力,提高釉料的粘度,使釉料更容易涂覆在陶瓷表面上,并且能够控制釉料在烧制过程中的流动性,避免釉料过度流动或聚集。
总结起来,氧化铝在陶瓷釉中具有增加硬度和耐磨性、改变颜色和质感以及增
稠剂的作用。
它在陶瓷制作中起到了重要的促进和改良作用,使得陶瓷制品更具实用性和装饰性。
陶瓷化学组成成分
陶瓷化学组成成分
陶瓷是一种无机非金属材料,通常由氧化物、碳化物、氮化物等化合物组成。
常见的陶瓷化学成分有:
1. 氧化物:陶瓷中最常见的成分,包括氧化铝、氧化硅、氧化钙等。
氧化物能够增加陶瓷的硬度、耐磨性和耐高温性。
2. 碳化物:如碳化硅和碳化钨等,能够提高陶瓷的硬度和耐腐蚀性。
3. 氮化物:如氮化硅和氮化铝等,能够增加陶瓷的硬度、强度和耐磨性。
4. 金属氧化物:如氧化铝、氧化锆等,能够提高陶瓷的韧性和强度。
5. 稀土元素:如氧化镧、氧化铈等,能够改善陶瓷的热稳定性和化学稳定性。
以上是一些常见的陶瓷化学成分,它们的组成比例和性质会根据制备工艺和应用领域的不同而有所差异。
氧化处理技术在陶瓷材料表面抗氧化腐蚀性能改善中的应用
氧化处理技术在陶瓷材料表面抗氧化腐蚀性能改善中的应用氧化处理技术是一种常用的表面处理技术,它可以显著提高陶瓷材料的抗氧化腐蚀性能。
本文将对氧化处理技术在陶瓷材料表面抗氧化腐蚀性能改善中的应用进行论述。
首先,氧化处理技术可以形成一层致密的氧化物膜。
氧化物膜具有较高的密度和稳定的化学性质,在陶瓷材料表面形成一层保护膜,阻隔氧气、水分和其他腐蚀性介质的接触,从而防止陶瓷材料的氧化和腐蚀。
此外,氧化物膜还具有良好的耐磨、耐蚀和耐温性能,能够保护陶瓷材料的表面免受机械磨损和化学腐蚀的侵害。
其次,氧化处理技术可以提高陶瓷材料的化学稳定性。
陶瓷材料一般具有较高的化学稳定性,但在一些极端条件下,如高温、高湿度和酸碱介质中,仍然会发生氧化和腐蚀。
采用氧化处理技术可以进一步提高陶瓷材料的化学稳定性,有效抑制氧化和腐蚀的发生。
例如,研究表明,通过氧化处理技术可将氧化铝材料的气相氧化速率降低数个数量级,从而大幅度提高其抗氧化腐蚀性能。
此外,氧化处理技术还可以改善陶瓷材料的界面性能。
陶瓷材料的界面性能直接影响其在实际应用中的性能表现。
例如,在陶瓷-金属复合材料中,金属基体与陶瓷涂层之间的界面强度和亲和性对材料的耐腐蚀性能起着关键作用。
采用氧化处理技术可以在陶瓷材料表面形成一层粘合强度高、与金属基体具有良好相容性的氧化物膜,从而增强陶瓷材料与金属基体的结合力和界面性能,提高材料的抗氧化腐蚀性能。
最后,氧化处理技术在陶瓷材料的成型和加工过程中也起到了重要的作用。
陶瓷材料的成型和加工过程通常需要高温处理,而高温处理往往会导致材料的氧化和腐蚀。
采用氧化处理技术可以在高温下形成一层致密的氧化物膜,有效阻隔氧气和其他腐蚀性介质对材料的侵蚀,保护材料表面的完整性和性能稳定性。
综上所述,氧化处理技术在陶瓷材料表面抗氧化腐蚀性能改善中具有广泛的应用前景。
通过形成致密的氧化物膜,提高陶瓷材料的化学稳定性和界面性能,氧化处理技术可以显著提高陶瓷材料的抗氧化腐蚀能力,延长材料的使用寿命,提高材料的稳定性和可靠性,为陶瓷材料的应用提供了可靠的保障。
陶瓷釉料金属氧化物与色彩的关系
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坯料的配方与制备
来自粘土、长石等中的杂质,含量较微。 有害影响较大,可使瓷被着色成不好的色泽,影响 其外观品质。
2.坯料的类型
长石质瓷坯料 绢云母质瓷坯料 磷酸盐质瓷坯料 其它质地瓷坯料
2.1 长石质瓷坯
长石-石英-高岭土为主的三组分配方,是现 代日用陶瓷最普通的配料。据熔剂成分的变化 范围不同,配料不同,可配成烧成温度在1150 -1450℃的陶瓷坯料。 一般烧成温度在1250-1350℃之间。 一般长石质瓷坯的成分组成范围:
第三章 坯料的配方与制备
控制坯料配方的重要意义
通过对坯料配方的物理、化学分析测试数据, 结合对原料进行相应的研究,控制各组分的原 料配比,调节不同氧化物组分的含量,得到质 量最优的陶瓷。因此坯料配方是陶瓷生产工艺 的基础。 坯料的化学组成是控制坯料配方的基本依据。 (关于其化学分析方法在以后介绍)
优点:直接反映原料的名称和数量,可直接进 行原料配制。 缺点:各地所产原料成分和性质不相同;或即 使同种原料,只要成分不同,配料比例须做相 应变更;同时无法相互比较和直接引用。
4.1.2 矿物组成(示性组成)表示 法
将天然原料中所含的同类矿物含量合并在一起 用粘土、石英、长石三种矿物的重量百分比表 示坯体组成。 依据:同类型矿物在坯料中所起的主要作用基 本上相同。 优点:用此法进行配料计算时比较方便。 缺点:矿物种类很多,性质有所差异。在坯料 中的作用也由差别。因此用此方法只能粗略的 反映一些情况。
2.2 绢云母质瓷
属K-Al—Si三元系统,我国古瓷特别是南方古瓷均 属于这种瓷质。其中的绢云母是瓷石的主要主分。 主要矿物组成:高岭石、绢云母、石英、水云母及少 量的多水高岭石,方解石。 一般烧成温度在低于1350℃之间 一般绢云母质瓷坯的成分组成范围同长石质瓷的差不 多:
过渡族金属氧化物对多孔陶瓷材料的作用和影响机理
氧化物在陶瓷中的作用
氧化物在陶瓷中的作用
首先,氧化物可以影响陶瓷的物理性质。
不同的氧化物可以改变陶瓷的硬度、强度、断裂韧性等机械性能。
例如,硅酸盐陶瓷中添加钙镁等氧化物可以增加陶瓷的强度和硬度,提高其耐磨性;氧化锌可以促进陶瓷烧结,使陶瓷的致密度增加,从而提高其力学性能。
其次,氧化物可以影响陶瓷的化学性质。
在陶瓷制备过程中,氧化物可以调节陶瓷的烧结性能,促进粉体之间的结合。
例如,氧化锌可以和氧化铝反应生成锌铝尖晶石,从而促进陶瓷的烧结,提高其致密度;氧化镁和氧化铝反应可以生成莫来石相,增加陶瓷的强度和耐磨性。
此外,氧化物还可以影响陶瓷的热性质。
氧化物的热传导性和热膨胀系数不同,会对陶瓷的热冲击强度和热震稳定性产生影响。
氧化锌等高热导率的氧化物可以提高陶瓷的热冲击强度,而氧化铝等低热导率的氧化物可以提高陶瓷的热震稳定性。
最后,氧化物还可以影响陶瓷的颜色。
不同的氧化物可以赋予陶瓷不同的颜色。
例如,氧化铁、氧化钴等可以使陶瓷呈现红色、蓝色;氧化钴可以使陶瓷呈现绿色;氧化铬可以使陶瓷呈现绿色等。
制作彩陶时,使用不同的氧化物可以得到不同的颜色效果。
在陶瓷材料的制备过程中,我们可以通过控制添加的氧化物的种类、比例和烧结条件等,来调节陶瓷材料的性能。
深入了解氧化物在陶瓷中的作用,可以帮助我们更好地设计和制备具有特定性能的陶瓷材料。
高技术陶瓷 第一章 结构陶瓷材料-第一节 氧化物陶瓷材料
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② 注浆成型法
氧化铝陶瓷注浆成型是最早使用的成型方法之一。优点是易于 制造大尺寸且外形复杂的部件,模具为石膏模,成本低;缺点 是生产周期长,占地面积大,坯体烧成收缩大。 注浆成型的关键是氧化铝浆料的制备。 以水为介质,再加入解胶剂(分散剂)和黏接剂,充分研磨搅 拌后排气,然后倒入石膏模,利用毛细管力使浆料液体排除, 浆料渐渐固化于模具内。
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(1) 铵明矾热分解法
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(2)有机铝盐加热分解法
该法是将烷基铝和铝醇盐加水分解而制得氢氧化铝,再进行焙烧, 从而制得氧化铝粉末,可得到纯度很高的氧化铝。
(3)铝的水中放电氧化法
该法的要点是将直径为10-15mm扁平的高纯度(99.9%)金属铝颗粒 浸于纯水中,将电极插入其中进行高频火花放电,则铝颗粒激烈运 动,与水反应生成氢氧化铝胶体,将此胶体干燥、煅烧而制得高纯 氧化铝粉末。
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1.1.1.4 氧化铝陶瓷的制造工艺
(1) 粉体的制备 (2) 成型 (3) 烧结
(1) 粉体的制备
① 制备的陶瓷所需要的氧化铝粉体的质量要求 ② 粉体的添加剂
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陶瓷烧成原理
陶瓷烧成原理
陶瓷烧成是指将陶瓷原料在高温条件下进行加热处理,使其发生化学和物理改变,最终得到坚硬、致密的陶瓷制品的过程。
陶瓷烧成的原理主要涉及以下几个方面:
1. 结晶相变:陶瓷原料中的各种氧化物通过烧结作用在高温下发生结晶相变。
例如,氧化铝在高温下会转变为α-Al2O3,氯化钠会转变为氯化镁,这些结晶相变过程会使陶瓷材料的结构更加致密和稳定。
2. 高温反应:陶瓷原料与燃料或气体在高温条件下发生反应,产生新的化合物或物质。
例如,硅石与石英在高温下反应生成二氧化硅,氧化铝与氧化硅在高温下反应生成熔点较低的玻璃相。
3. 粒子烧结:陶瓷原料颗粒在高温下发生相互结合与扩散,使颗粒间的孔隙逐渐减少并最终闭合。
这种粒子的烧结过程是陶瓷制品形成的核心过程,通过颗粒间的结合,使陶瓷制品具有一定的致密性和强度。
4. 物理变化:在烧成过程中,原料中的水分和其他挥发性物质会发生蒸发,从而改变了陶瓷的结构和性质。
同时,陶瓷原料的体积也会发生变化,经过烧结后形成固体的制品。
总的来说,陶瓷烧成是通过高温作用下的化学反应、物理变化和结晶相变等多种过程,使陶瓷原料形成致密、坚硬的陶瓷制
品。
这些制品具有优异的耐高温、耐磨损、绝缘性和化学稳定性等特点,因此在各个领域得到广泛应用。
氧化铝陶瓷的发展与应用
氧化铝陶瓷的发展与应用(总5页)-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1-CAL-本页仅作为文档封面,使用请直接删除氧化铝陶瓷的发展与应用前言氧化铝陶瓷具有机械强度高,绝缘电阻大,硬度高,耐磨、耐腐蚀及耐高温等一系列优良性能,其广泛应用于陶瓷、纺织、石油、化工、建筑及电子等各个行业,是目前氧化物陶瓷中用途最广、产销量最大的陶瓷新材料。
通常氧化铝陶瓷分为2 大类,一类是高铝瓷,另一类是刚玉瓷。
高铝瓷是以Al2O3 和SiO2 为主要成分的陶瓷,其中Al2O3 的含量在45 %以上,随着Al2O3 含量的增多,高铝瓷的各项性能指标都有所提高。
由于瓷坯中主晶相的不同,又分为刚玉瓷、刚玉—莫来石瓷、莫来石瓷等。
根据Al2O3 含量的不同,习惯上又称为75瓷、80 瓷、85 瓷、90 瓷、92 瓷、95 瓷、99 瓷等。
高铝瓷的用途极为广泛,除了用作电真空器件和装置瓷外,还大量用来制造厚膜、薄膜电路基板,火花塞瓷体,纺织瓷件,晶须及纤维,磨料、磨具及陶瓷刀,高温结构材料等。
目前市场上生产、销售和应用最为广泛的氧化铝陶瓷是Al2O3 含量在90 %以上的刚玉瓷。
1 原料作为陶瓷原料主要成分之一的氧化铝在地壳中含量非常丰富,在岩石中平均含量为15. 34 % ,是自然界中仅次于SiO2 存量的氧化物。
一般应用于陶瓷工业的氧化铝主要有2 大类,一类是工业氧化铝,另一类是电熔刚玉。
1. 1 工业氧化铝工业氧化铝一般是以含铝量高的天然矿物铝土矿(主要矿物组成为铝的氢氧化物, 如一水硬铝石(xAl2O3·H2O> 、一水软铝石、三水铝石等氧化铝的水化物组成> 和高岭土为原料,通过化学法(主要是碱法,多采用拜尔法———碱石灰法> 处理,除去硅、铁、钛等杂质制备出氢氧化铝,再经煅烧而制得,其矿物成分绝大部分是γ- Al2O3 。
工业氧化铝是白色松散的结晶粉末,颗粒是由许多粒径< 0. 1μm 的γ- Al2O3 晶体组成的多孔球形聚集体,其孔隙率约为30 % ,平均粒径为40~70μm。
氧化钴在陶瓷中的作用_概述及解释说明
氧化钴在陶瓷中的作用概述及解释说明1. 引言1.1 概述陶瓷作为一种重要的材料,在各个领域中广泛应用。
为了提高陶瓷材料的性能和功能,许多添加剂被引入其中。
氧化钴作为一种重要的添加剂,其在陶瓷中扮演着重要的角色。
本文将对氧化钴在陶瓷中的作用进行全面概述和解释说明。
1.2 文章结构本文主要分为五个部分来探讨氧化钴在陶瓷中的作用。
首先,在引言部分将对文章所要讨论的内容进行概述,并介绍文章的结构。
然后,在第二部分将详细介绍氧化钴的性质和特点,以及其在陶瓷材料中的应用情况。
接下来,第三部分将依次解释说明氧化钴在陶瓷中所起到的具体作用,包括提高硬度和耐磨性能、增加颜色稳定性和抗褪色能力,以及调整导电性和导热性能等方面。
第四部分将通过实例分析不同类型陶瓷中氧化钴的具体应用,并探讨相关技术发展和未来趋势的展望。
最后,在结论部分对氧化钴在陶瓷中的作用进行总结,并展望其未来发展。
1.3 目的本文旨在全面探讨氧化钴在陶瓷中的作用,对于读者深入了解氧化钴及其在陶瓷材料中应用的机制以及相关产业发展具有重要意义。
通过对氧化钴作用效果的详细解释和实例分析,可以帮助读者更好地理解和应用这一添加剂,在陶瓷领域中提升材料性能,拓宽产品应用范围。
同时,本文也将为相关行业的科学研究者和工程技术人员提供参考,并为陶瓷领域未来的发展指明方向。
2. 氧化钴在陶瓷中的作用2.1 氧化钴的性质和特点氧化钴(Co3O4)是一种重要的过渡金属氧化物,在陶瓷材料中具有多种功能和特点。
氧化钴是一种黑色固体,具有良好的热稳定性和耐腐蚀性。
其电导率较高,对光有较好的吸收能力,并且在高温下能够保持稳定的晶体结构。
2.2 氧化钴在陶瓷材料中的应用氧化钴在陶瓷材料中发挥着重要作用。
首先,它可以提高陶瓷材料的硬度和耐磨性能。
由于氧化钴具有较高的硬度和耐磨性,将其添加到陶瓷材料中可以改善其物理性能,使得陶瓷更加坚硬、不易损坏,并且能够抵御外界环境造成的侵蚀。
其次,氧化钴还可以增加陶瓷产品的颜色稳定性和抗褪色能力。
结构陶瓷中添加高纯氧化铝的作用
5N高纯氧化铝在结构陶瓷件中的重要作用杭州万景氧化铝陶瓷(alumina ceramics )是一种以α-Al2O3为主晶相的陶瓷材料,由于α-Al2O3具有熔点高,硬度大,耐化学腐蚀,优良的介电性,是氧化铝各种形态中最稳定的晶型,也是自然界中惟一存在的氧化铝的晶型。
用α-Al2O3为原料制备的氧化铝陶瓷结构件材料,其机械性能、高温性能、介电性能及耐化学腐蚀性能都是非常优异的。
影响预烧质量的因素:1)工业中预烧氧化铝时,通常要加入适量的添加物,如H3BO4,NH4F,AlF3、高纯氧化铝(VK-L100G)等,加入量一般为0.3%~3%。
添加物可以降低预烧温度、促进晶型转化、排除Na2O等杂质。
硼酸盐除碱效果好;氟化物可促进晶型转变,且收缩大、活性好;高纯氧化铝(VK-L100G)降低烧结温度好。
2)预烧质量与预烧温度有关。
预烧温度偏低,则不能完全转变成α-Al2O3 ,且电性能降低;若预烧温度过高,则粉料发生烧结,不易粉碎,且活性降低。
一般情况下,Al2O3 粉体煅烧温度控制在1400~1450 ℃。
3)气氛对Al2O3的预烧质量影响也很大。
以CO+H2最好。
添加剂的影响:由于Al2O3陶瓷坯体熔点高,较难烧结,若加入某种添加剂,则可以改善烧结性能,促进烧结。
就添加剂来说,大致可分为以下两大类:一类是与Al2O3生成固溶体,一类是能生成液相。
第一类添加剂为变价氧化物,有5N高纯氧化铝(VK-L100G)、TiO2、Cr2O3、Fe2O3及MnO2等。
由于其晶格常数与Al2O3的相接近,因此通常能与Al2O3生成固溶体。
同时它们是变价氧化物,由于变价作用,使Al2O3瓷产生缺陷,活化晶格,促进烧结。
尽管添加剂有多种,对于高纯瓷件来说最适合的添加剂为5N高纯氧化铝(VK-L100G)。
例如,加入0.5~1%的5N高纯氧化铝,可以使Al2O3瓷的烧结温度降低150~200℃,大大节约能源,并且5N高纯氧化铝不属于外来杂质,大大提高了产品质量。
氧化钐在陶瓷中的作用
氧化钐在陶瓷中的作用
氧化钐在陶瓷中主要起到以下作用:
1. 提高瓷体的烧结温度:氧化钐是一种高熔点的氧化物,加入氧化钐可以提高陶瓷的烧结温度,使得瓷体更加致密和坚固。
2. 改善瓷体的色泽:氧化钐在高温下可以发生氧化还原反应,产生钐离子的色彩,可以改善瓷体的色泽,使其更加鲜艳。
3. 提高瓷体的韧性:氧化钐可以与其他氧化物形成特殊结构,从而提高了瓷体的韧性和抗冲击性。
4. 改善釉面的质量:氧化钐可以改善釉面的质量,使得釉面更加光滑、均匀,且不易出现龟裂和缺陷。
综上所述,氧化钐在陶瓷中具有重要的作用,可以提高瓷体的质量和美观度,使其得到更广泛的应用。
氧化铜在陶瓷中的应用
氧化铜在陶瓷中的应用1. 介绍陶瓷是一种重要的材料,在日常生活和工业领域得到广泛应用。
氧化铜作为一种特殊的金属氧化物,具有良好的导电性和热传导性,被广泛应用于陶瓷材料中。
本文将以氧化铜在陶瓷中的应用为中心,深入探讨其在不同领域中的作用和优势。
2. 氧化铜在陶瓷中的导电性应用2.1 电子元件氧化铜是一种优良的导电材料,可以用于制造电子元件。
比如,氧化铜可以作为陶瓷电容器的电极材料,以及固体氧化物燃料电池中的电极材料。
其高导电性和稳定性使得电子元件具备更好的工作稳定性和效率。
2.2 感应加热及热电敏器件氧化铜在陶瓷中的导电性也使其成为感应加热和热电敏器件的理想材料。
通过调整氧化铜的含量和结构,可以获得不同的电热特性,以满足不同的加热和温度控制需求。
3. 氧化铜在陶瓷中的热传导性应用3.1 陶瓷热敏电阻器氧化铜在陶瓷材料中的良好热传导性使其成为制造热敏电阻器的理想材料。
热敏电阻器是一种能够根据温度变化改变电阻值的器件,广泛应用于温度控制和测量领域。
3.2 陶瓷加热元件氧化铜可以作为陶瓷加热元件的核心材料。
陶瓷加热元件具有快速升温、高温稳定性好等特点,被广泛应用于高温加热设备和工艺中。
4. 氧化铜在陶瓷中的其他应用4.1 陶瓷颜料氧化铜的颜色稳定性和鲜艳的颜色使其成为制造陶瓷颜料的理想材料。
氧化铜颜料可以在高温下保持其颜色,并且具有良好的耐久性。
4.2 陶瓷涂层氧化铜可以用于制备陶瓷涂层,提高陶瓷表面的硬度和耐磨性。
陶瓷涂层可以增加陶瓷制品的使用寿命,并提高其表面的装饰性。
4.3 环境保护氧化铜可以用于陶瓷催化剂的制备,用于废气处理和污水处理中。
其优良的催化性能可以有效地降解有害物质,净化环境。
结论氧化铜作为一种特殊的金属氧化物,在陶瓷材料中发挥着重要作用。
其导电性和热传导性使其在电子元件、感应加热、热电敏器件、热敏电阻器、陶瓷加热元件等领域得到广泛应用。
此外,氧化铜还可以用于制造陶瓷颜料、陶瓷涂层,以及环境保护等方面。
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氧化物在陶瓷中的作用
1.氧化物在釉料中的作用:
1.Al2O3:Al2O3主要有黏土长石引入可用工业氧化铝,其是形成玻璃的中间物。
Al2O3
能改善釉的性能提高化学稳定性。
硬度和弹性并降低膨胀系数。
但固其会提高玻璃相的熔点及粘度,故用量不宜过高,在确定SiO2的含量后SiO2/ Al2O3的分子比控制在7~10之间,可得到光泽釉,如在3~4之间则可得到无光釉
2.Na2O:Na2O可由钠长石引入,也可有Na2CO3(需要制成熔块)等化工原料引入。
Na2O主要起助熔作用,使釉具有良好的透光性但Na2O增大玻璃膨胀系数,降低弹性及化学稳定性和机械强度等。
3.K2O:K2O由钾长石引入与Na2O相比,他的化学稳定性、弹性、热稳定性均较
Na2O为好,且熔融范围也比较宽,与Na2O类似K2O在釉中主要起助熔作用,使釉具有良好的透光性。
4.SiO2:二氧化硅是玻璃的形物一般含量为60~70%左右主要以石英引入,也可用
长石黏土引入一部分SiO2可提高熔融温度和粘度,給釉以高的机械强度化学稳定性并降低膨胀系数通过SiO2/(RO+R2O)之比可判断釉的熔融性能分子比在2.5~4.5之间较为易熔。
4.5以上的则较难熔。
2.氧化物在坯料中作用:
1.SiO2:SiO2是酸性氧化物事坯料中重要的化学成分,由原料中的石英、黏土及长石
引入,是成瓷的主要成分,瓷料中的SiO2是以未安定的方石英残余石英颗粒溶解在玻璃相中的“熔融石英”以及在莫来石晶体和玻璃态物质中的结合态点存在,SiO2时一部分与Al2O3反应生成网状莫来石(3Al2O3·2SiO2)晶体成为粉体骨架,提高瓷器的机械强度和化学稳定性。
另一部分与长石等原料中的碱金属和碱土金属氧化物形成玻璃态物质,增加液相的粘度并填充于坯体骨架之间,使瓷坯致密并呈半透明性,余下的SiO2以游离态存在亦起骨架作用。
2.Al2O3:Al2O3的作用(坯中)坯料中的氧化铝主要由高岭土,长石引入是成瓷的主
要成分,部分Al2O3的含量可提高制品的烧成温度、百度、化学稳定性和热稳定性,Al2O3含量过少(低于15%)瓷的烧成温度低,但高温中易发生变形。
3.CaO,MgO起助熔作用。
4.K2O和Na2O:碱金属氧化物主要由长石瓷土等还有碱金属氧化物的原料引入,K2O
和Na2O存在于瓷的玻璃相中起助熔作用提高瓷的透光性,钾钠氧化物含量过高。
急剧降温低熔成温度与热稳定性。