陶瓷工艺学复习题

绪论

一、陶瓷的分类

(1) 按陶瓷概念和用途来分类。

①普通陶瓷传统陶瓷：日用陶瓷（包括艺术陈列陶瓷）、建筑卫生陶瓷、化工陶瓷、化学瓷、电瓷及其它工业用陶瓷。②特种陶瓷：结构陶瓷、工业陶瓷。

（2）按坯体的物理性能分类：陶器、炻器、瓷器。

二、陶与瓷的异同点是什么？

陶与瓷的区别：1、使用材料不同：陶器使用的是黏土，瓷器使用的是高岭土、长石等。2、质感不同：陶器敲击发出翁翁的声音，瓷器敲击发出轻脆金属般的声音。3、烧制的温度不同：陶只需600℃，瓷至少需要1200℃。

陶与瓷的共同点：1、耐腐蚀。2、易碎。

三、宋代五大名窑：定窑、龙泉窑（又名龙泉窑或章窑，分为哥窑和弟窑）、钧窑、官窑、汝窑。景德镇传统四大名瓷：青花、青花玲珑、粉彩、颜色釉。

第一章原料

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。

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。

根据原料的工艺特性，陶瓷所用原料可分为：塑性原料、瘠性原料、溶剂原料。

1、简述粘土的化学组成和矿物组成？评价粘土工艺性能的指标有哪些？

化学组成：是一种混合物，主要化学成分为SiO2、A12O3和结晶水（H2O）。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等风化残积型粘土矿床一般SiO2含量高，而A12O3含量低。矿物组成：高岭石类（包括高岭石、多水高岭石等）蒙脱石类（包括蒙脱石、叶蜡石等）伊利石类（也称水云母）等等指标：

1.可塑性

2.结合性

3.离子交换性

4.触变性

5.膨胀性

6.收缩

7.烧结性能8、耐火度

2、测定粘土的化学成分有什么作用？提高粘土可塑性的方法有哪些？

化学组成在一定程度上反映其矿物组成和工艺性质1、可初步鉴定原料的矿物类型2、可估计粘土烧成色泽3、可估计耐火度的高低4、可估计粘土的某些工艺性能

提高可塑性常采用的措施：（1）将粘土原矿进行淘洗，或长期风化。（2）把湿润了的粘土或坯料施以长期陈腐。（3）对泥料进行真空练泥。4）掺用少量强塑性粘土。（5）加入增塑剂，如糊精、羧甲基纤维素等。

第二章配料及计算

1、坯料和釉料的表示方法：①配料比表示法②矿物组成（又称示性组成）表示法③化学组成表示法④实验式（坯式、釉式）表示法

2、配料计算：已知粘土原料或坯料的化学组成计算矿物组成(另一例题见作业)

例:某粘土的化学成分如下表（%质量），试计算其矿物组成？

【解】：由于化学组成中CaO 含量少，灼减全部作结晶水计算；Na2O 含量很少，与K2O 合并计算。

①求各氧化物的摩尔数，并列表计算：

SiO259.25/60.06=0.987 CaO 0.28/56.08=0.005 Al2O3 29.70/101.94=0.291

KNaO0.48+0.05)/94.19=0.006 Fe2O3 0.16/159.68=0.001 H2O 10.08/18=0.56

②计算矿物组成

钠长石：Na2O·Al2O3·6SiO2 钾长石：K2O·Al2O3·6SiO2

钙长石: CaO·Al2O3·2SiO2 高岭土: Al2O3·2SiO2·2H2O

水铝石：Al2O3·H2O 滑石：3MgO·4SiO2·H2O

蛇纹石：3MgO·2SiO2·2H2O赤铁矿：Fe2O3褐铁矿：Fe2O3·3H2O

③计算各矿物的质量克数及质量百分数

3、可塑泥料为什么会弹性形变和塑性形变？（三点）

（1）泥料发生弹性变形，是由于泥团中含有大量空气和有机增塑剂，他们具有弹性同时由于粘土颗粒表面形成水化膜所致；（2）塑性变形是由于泥团中的矿物颗粒产生相对位移所致；（3）成形时应长期维持塑性状态，当压力一次很快加到泥团时，易出现弹性形变，而不可逆的塑性变形较少。所以要使坯料形成坯体要求的形状，成形压力应陆续多次加压到泥团上影响注浆料流动性的因素？（五点）

1）固相含量、颗粒大小和形状：固相颗粒增多，降低泥浆流动性；固相颗粒越细，流动性越小；颗粒越不规则，泥浆流动性越低。2）泥浆的温度：提高泥浆温度，可增大流动性，还可加速泥浆脱水，增加坯体强度。3）水化膜厚度：水化膜厚，结合水增加，自由水减少，泥浆流动性变差；4）泥浆的pH值：控制pH值，可提高瘠性料浆的流动性；5）电解质的作用：加入电解质，可改善流动性

第三章釉

一、名词解释

生料釉各种原料配料后，直接入球磨机研磨，到要求细度后，出磨即得釉料——施于瓷质坯体，多为难熔釉。

熔块釉将原料中部分溶于水和有毒的原料先高温熔化，再投入冷水急冷，使结构松散，成脆的玻璃体，再与其它原料混合入磨，研磨得釉料——多施于精陶类坯体，多为易熔釉。透明釉具有玻璃光泽，半透明性

乳浊釉加入乳浊剂，产生细小晶体、气泡等现象，对光线产生散射，获得不透明釉层

二、简答题

1、釉受碱、酸侵蚀的机理是什么？

碱：≡Si—O—Si≡ +Na+OH-→≡Si—OH + ≡Si—O-Na+ 碱破坏了硅氧骨架，但又不会形成硅凝胶薄膜，因此釉面会脱落。

酸：≡Si—O—Si≡ +H+F-→≡Si—OH + ≡Si—F 一般的酸（除HF）不直接和釉起反应，而是通过水的作用来侵蚀。因此，浓酸对釉的侵蚀作用低于稀酸。氢氟酸对釉的侵蚀是直接破坏其结构。

2、釉层内气泡产生的原因？

（1）由于坯釉本身的原因产生的气泡：坯釉烧前内部颗粒之间的堆积空隙，形成气泡。（2）由于工艺因素形成的气泡：A干燥后的釉层透气性较差，坯体孔隙中的气体不易排出，而在高温时坯中气体通过釉面而产生气泡。B在施釉时将一部分气体封闭在釉层中，也会产生气泡，或者在釉中加入一些添加剂而引入气泡。C釉层厚度增加，气泡增多。D快速烧成时，坯釉中气体来不及排出，被已烧融并硬化的釉层封闭在其中形成气泡。

3、影响坯釉结合的因素？

膨胀系数釉层厚度中间层吸湿膨胀

第四章显微结构

1显微结构:在不同类型的显微镜下观察到的材料的组织结构，是组成、工艺、过程等因素的反映，是决定材料性能的基础。

2显微结构的组成:玻璃相、晶相和气相。

3如何控制气孔的含量？1、坯料的组成（少用碳酸盐、硫酸盐类，加入添加物生成第二相来抑制晶粒长大，使气孔从晶界排出）；2、提高烧成温度（不能过头）；3、提高坯体致密度（热压烧结、等静压成型）；4、采用气氛烧结排出气孔（真空烧成）。

第五章原料预处理

1、为什么需要对原料进行预烧。试举例说明。

①改变结晶的形态Al2O3、TiO2、ZrO2（立方）稳定的高温形态性能最优良。TiO2 ：依用途定钛电容器陶瓷---------金红石相，要预烧。Zr-Ti-Pb 压电陶瓷---------形成固溶体，不需预烧。TiO2-------- Ti3+ , 颜色变深，需在氧化气氛下加热。Al2O3 ：希望得到α-Al2O3,要预烧到：1300~1600℃添加H3BO3 使Na2O形成挥发性盐类逸出，使坯体密度提高。ZrO2 ：高温耐火材料---------预烧稳定晶型。加入CaO、MgO、Y2O3等降低预烧温度（由2300降到1500℃）增韧陶瓷--------不用预烧。

改变物性滑石：具有片状结构，成型时易造成泥料分层及颗粒定向排列，引起制品变形及开裂，应进行预烧（在1300~1450℃生成偏硅酸镁），破坏片状结构。石英：质地坚硬，粉碎困难，573℃晶型转变产生体积效应。先预烧，再急冷，使内部产生应力变脆，提高粉磨效率。可塑粘土：预烧，减少坯体收缩700~900℃。ZnO ：减少缩釉1250℃。

浮选法：利用矿物对水的润湿性不同，亲水矿物在水中沉积而憎水矿物则易与浮起，可除Fe、Ti等杂质。

磁选法：利用矿物磁性差别来分离原料中含铁矿物。

第六章坯料制备

造粒：将细碎后的陶瓷粉料制备成具有一定粒度的坯料，使之适用于干压和半干压成型。1、坯料的种类按成型方法分为：①可塑性泥料②注浆成型用坯料③半干压坯料④干压坯料