陶瓷复习资料

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）。

15.拱桥效应：粉料自由堆积的空隙率往往比理论计算值大得多，就是因为实际粉料不是球形，加上表面粗糙图表，以及附着和凝聚的作用，结果颗粒互相交错咬合，形成拱桥型空间，增大了空隙率。

这种现象称为拱桥效应。

16.釉：覆盖在陶瓷制品表面的无色或有色的玻璃质薄层。

17.喷雾干燥：在干燥室热气流中使喷成雾状的液体物料干燥的方法。

18.解凝剂：所谓解凝剂是指能够改善料浆的流动性和稳定性,并使其悬浮不絮凝的添加剂。

19白度：所谓白度是指距离理想白色的程度。

二．分子结构式
高岭石的化学式：Al2O3•2SiO2•2H2O
多水高岭石： Al2O3·2SiO2 ·nH2O（n=4~6）
钠长石 Na2O•Al2O3•6SiO2
钾长石 K2O•Al2O3•6SiO2
钙长石 CaO•Al2O3•2SiO2
钡长石 BaO•Al2O3•2S iO2
白云石 CaMg(CO3)2。

菱镁矿 MgCO3
滑石3MgO·4SiO2·H2O
硅灰石CaO· SiO2
透辉石CaO·MgO·2SiO2
锂辉石Li2O·Al2O3·4SiO2
羟基磷灰石 Ca10(PO4)6(OH)2。

硅线石 Al2O3•SiO2 。

蒙脱石 Al2O3·4SiO2 ·nH2O（n>2）
白云母K2O·3Al2O3·6SiO2 ·2H2O
三．问答题
1.影响可塑性因素？
答：⑴矿物种类，泥团有良好的可塑性时应具备颗粒较细，矿物解理完全，颗粒表面水膜较厚。

反之，会降低可塑性。

⑵固相颗粒大小和形状，一般颗粒越粗可塑性降低，颗粒越细可塑性越好。

颗粒为板片
状、短柱状时可塑性好。

⑶吸附阳离子的种类，如H-粘土〉Al3+〉Ba2+⑷液相的数量和性质，水分应适量，不能过多或过少
答：1）固相的性质：主要是指固体物料类型、颗粒形状、颗粒大小及粒度分布、颗粒的离子交换能力等。

一般说来固体分散相的颗粒愈小，分散度愈高，比表面积愈大，可塑性就愈好；对于具有层状结构的粘土矿物呈薄片状颗粒要比呈杆状颗粒，或呈棱角状颗粒的具有更好的可塑性；此外，粘土矿物的离子交换能力较大者，其可塑性也较高。

2）液相的性质：主要是指液相对固相的浸润能力和液相的粘度。

对粘土颗粒具有较大浸润能力的液相，其与粘土拌和后就呈较高的可塑性。

此类液体粘度越大，其可塑性也就越高。

3）固相与液相的相对数量
2.三种原料在陶瓷中的作用？
答：粘土在陶瓷生产中的作用有：
（1）粘土的可塑性是陶瓷坯泥赖以成形的基础。

（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。

石英是作为瘠性原料加入到陶瓷坯料中的，它在陶瓷生产中的作用不仅表现在坯体成形，而且在烧成时都有重要的影响。

①在烧成前是瘠性原料，可对泥料的可塑性起调节作用，能降低坯体
的干燥收缩，缩短干燥时间并防止坯体变形。

②在烧成时，石英的加热膨胀可部分地抵消坯体收缩的影响，当玻璃质大量出现时，在高温下石英能部分熔解于液相中，增加熔体的粘度，而未熔解的石英颗粒，则构成坯体的骨架，可防止坯体发生软化变形等缺陷。

③在瓷器中，合理的石英颗粒能提高瓷器坯体的强度。

同时，石英也能使瓷坯的透光度和白度得到改善。

④在釉料中，二氧化硅是生成玻璃质的主要组分，增加釉料中石英含量能提高釉的熔融温度与粘度，并减少釉的热膨胀系数。

同时它是赋予釉以高的力学强度、硬度、耐磨性和耐化学侵蚀性的主要因素。

长石在陶瓷生产中的作用：
长石在陶瓷原料中是作为熔剂使用的，因此它在陶瓷生产中的作用主要表现为它的熔融和熔化其它物质的性质。

①长石在高温下熔融，形成粘稠的玻璃熔体，能降低陶瓷坯体组分的熔化温度，有利于成瓷和降低烧成温度。

②熔融后的长石熔体能熔解部分高岭土分解产物和石英颗粒。

液相中的Al2O3和SiO2相互作用，促进莫来石晶体的形成和长大，赋予了坯体的力学强度和化学稳定性。

③长石熔体能填充于各结晶颗粒之间，有助于坯体致密和减少空隙。

冷却后的长石熔体，构成了瓷的玻璃基质，增加了透明度，且有助于坯体的力学强度等性能的提高。

④在釉料中，长石是主要熔剂。

⑤长石作为瘠性原料，在生坯中还可以缩短坯体干燥时间，减少坯体的干燥收缩和变形等。

3.陶瓷干燥过程变形主要原因？
答：干燥过快或不均匀，内外层或各部位由于收缩不一致而产生内应力－－收缩应力；当收缩应力超过塑性状态坯体的屈服值时，坯体发生变形；
4.在烧成过程中发生的物理化学变化？
答：低温预热阶段：
（1）质量减轻（2）气孔率增加（3）体积收缩
氧化分解阶段：（1）碳素和有机物的氧化
（2）硫化铁的氧化（3）碳酸盐、硫酸盐的分解
（4）结晶水的排出（5）晶型转变
高温玻化成瓷阶段：（1）氧化分解阶段进行不够彻底的反应，继续进行。

（2）熔融长石与低共熔物，构成瓷坯中的玻璃相；粘土颗粒及石英部分地熔解在这些玻璃相中；未被熔解的颗粒及石英等物质之间的空隙，逐渐被玻璃态物质所填充；体积发生收缩，密度增加。

（3）在高温作用下，由粘土矿中的高岭石脱水产物，以及偏高岭石（由高岭石分解而来）的游离Al2O3在950℃左右开始转变为γ-Al 2O3，γ-Al2O3与SiO2在1100℃可生成微量莫来石晶体。

（4）由于玻璃相及莫来石的生成，制品强度增加，气孔率减少，坯体急剧收缩，硬度增大。

（5）釉料熔融成为玻璃体。

冷却阶段（从烧成温度降至常温）
（1）随着温度的降低，液相析晶，玻璃相物质凝固。

（2）游离石英晶型转变。

5.粘土在加热过程当中的物理化学变化？
答：
6.各种坯料的性能要求？
答：注浆成型对坯料的性能要求：
①流动性好
②稳定性好
③适当的触变性
④含水量少
⑤滤过性好
⑥注浆成型后坯体要容易脱模且要有足够的强度。

⑦泥浆中尽可能不含气泡。

可塑成型对坯料的性能要求：
①具有良好的可塑性，能完全满足成型要求，并保证坯体有足够的强度，不致产生变形。

②在保证可塑性的前提下，坯料含水量尽可能少，以缩短干燥时间，减小干燥收缩。

③泥团中固体颗粒排列的有序程度低，即不形成定向排列。

以免在成型坯体中形成各向异性结构，引起干燥变形甚至开裂。

压制坯料性能要求：
①流动性好②堆积密度大③含水率适当且分布均匀。

7. Na2SiO3在促进泥浆稀释时的三个过程？
答：。