第三篇 陶瓷材料及其制备工艺
陶瓷的生产工艺流程
坯体的烧成是一个由量变到质变的过程。物理变化与化学变化交错 进行，变化复杂，一般可以将陶瓷餐具的烧成过程分为四个阶段，即： 1、蒸发期；2、氧化分解和晶型转化期；3、玻化成瓷期；4、冷却期。
六、分选
经过烧成或者烤花后的产品要通过分选车间的分选来判定其等级。 分选的等级分为：一级、三级与合格品、四级与废品五个等级。一级品 和三级品按一定比例出口，不合格品绝不能销售或流通在外，只能送到 废品仓处理。
b.挤压成型
挤压成型是将精练后的泥料，置于挤压模型内，通过液压机的作 用，挤压出各种形状的坯体。异形件一般采用挤压成型来做，如三角 碟、椭圆碟、方形盘等。挤压成型起产慢，质量比较稳定，但模具的制 作工序相对复杂一点。
c.注浆成型
注浆成型可分空心注浆和高压注浆两种。注浆成型起产慢，此法常 用于一些立体件的制作，如空心罐类、壶类等产品。
隧道窑烧成 产品分选 中转仓
包装 出口仓 出货 贴花 辊道窑烤花 拖底
（1）隧道窑
目前工厂器皿的烧成通常使用隧道窑，隧道窑是一条长的直线（大 约72米），在其两侧及顶部有固定的墙壁及拱顶，底部铺设的轨道上运 行着窑车。隧道窑分为三个部分：预热带、烧成带和冷却带。除了隧道 窑，工厂还有辊道窑和梭式窑。梳式窑炉温可以调节，可以每天关炉， 窑里的余温可充分利用于产品烘干环节，即节能又环保，相对耗能较 小。
（7）陈腐
将经过粗练的泥段在一定的温度和潮湿的环境中放置一段时间，这 个过程称为陈腐。陈腐的主要作用是:通过毛细管的作用使泥料中水分 更加均匀分布；增加腐植酸物质的含量，改善泥料的粘性，提高成型性 能；发生一些氧化与还原反应使泥料松散而均匀。经过陈腐后可提高坯 体的强度，减少烧成的变形机会。通常陈腐所需的时间为5-7天，快的 也有3天的。
陶瓷材料陶瓷制备工艺
2长石
▪ 小于1400C烧成温度范围内;某一原料本身产生熔体，或与其 它原料共熔形成熔体，由于熔体的产生使产品在低温下烧成,具 有这一特性的原料叫熔剂性原料;
▪ 分类： • 自熔性熔剂：长石在烧成温度下，原料本身自动产生熔体，形
成液相 • 共熔性熔剂：在烧成温度下，不能形成液相，而与其它原料共
熔形成熔体。
3粘土
❖ 矿物组成
• 陶瓷工业中粘土的主要矿物有： ▪ 高岭石多水高岭石 ▪ 蒙脱石（叶腊石） ▪ 伊利石（水云母）
粘土矿物的两种基本构造单元
粘土矿物的两种基本构造单元
晶片的结合
四面体片与八面体片的相互结合构成了层 状硅酸盐矿物的基本结构层;
按照四面体片和八面体片的配合比例;可 以把层状构造硅酸盐矿物的基本结构层分为1： 1层型和2：1层型两个基本类型。
3粘土
提高坯料可塑性的措施有： ①将粘土原矿进行淘洗;除去所夹杂的非可塑件物料，
或进行长期风化; ②将湿润了的粘土或坯料长期陈腐。 ③将泥料进行真空处理，并多次练泥。 ④掺用少量的强可塑性粘土。 降低坯料可塑性的措施有： ①加入非可塑性原料如石英 瘠性粘土、瓷粉等。 ②将部分粘土预先煅烧。
3粘土
3粘土
❖伊利石
❖化学通式：K,H3O < 1 nH2O(Al,Mg,Fe)2(Si,Al)4O10(OH)2 ▪ 化学组成： ——水化了的白云母;介于高岭石，白云母之间
K2O较低， SiO2 MgO、FeO、H2O 较高;
▪ 结构：单斜晶系，与蒙脱石结构类似，2:1型层状硅酸盐，但 [SiO4]四面体中Ａl３+较蒙脱石多，晶间阳离子常为K+，也有
▪ 特点四：随外界环境的温度和湿度而变化，引起Ｃ轴膨胀与
陶瓷材料制备范文
陶瓷材料制备范文摘要：本文探讨了陶瓷材料制备的工艺和方法。
介绍了陶瓷材料的种类和特点，重点阐述了传统陶瓷和先进陶瓷的制备过程。
传统陶瓷制备包括原材料处理、成型、干燥和烧结等步骤，而先进陶瓷制备则涉及更复杂的材料和工艺。
同时，本文还讨论了陶瓷材料制备中的常见问题和解决方法。
最后，总结了陶瓷材料制备的关键技术和未来发展方向。
关键词：陶瓷材料；制备；工艺；传统陶瓷；先进陶瓷一、引言陶瓷是一种广泛应用的工程材料，具有优良的耐高温、耐腐蚀和耐磨损等特点，广泛应用于建筑、电子、化学等领域。
陶瓷材料的制备是实现其优异性能的关键步骤，本文将介绍陶瓷材料制备的工艺和方法。
二、陶瓷材料的种类和特点陶瓷材料包括传统陶瓷和先进陶瓷两大类。
传统陶瓷主要指的是由粘土、石灰石、石英等天然矿石制备的陶瓷材料，具有良好的热稳定性和机械性能。
而先进陶瓷则是指由人工合成的材料，如氧化铝、碳化硅、氧化锆等，具有更高的强度和硬度。
三、传统陶瓷的制备过程1.原材料处理：将粘土和其他辅助材料进行混合和研磨，以获得均匀的颗粒分布。
2.成型：根据需求将原材料进行成型，包括手工成型、注塑成型和压力成型等方法。
3.干燥：将成型后的陶瓷制品进行自然干燥或烘干处理，以去除水分和有机物。
4.烧结：将干燥后的陶瓷制品置于高温下进行烧结，以使颗粒间发生化学反应，形成致密的陶瓷。
四、先进陶瓷的制备过程1.材料选择和制备：选择合适的原材料，通过化学方法进行材料制备，例如溶胶-凝胶法和高能球磨法等。
2.成型：将制备好的材料进行成型，如压制、注塑等方法。
3.烧结：通过特殊的烧结方法进行高温处理，以形成纯相的先进陶瓷。
五、陶瓷材料制备中的常见问题1.火裂：在烧结过程中，陶瓷制品可能出现裂纹，导致失效。
解决方法包括优化烧结温度和压力等参数。
2.气孔：烧结过程中可能产生气孔，降低了陶瓷的力学性能。
解决方法包括加入流变剂和优化烧结条件等。
3.合金化：在先进陶瓷制备过程中，可能出现杂质的合金化现象，影响陶瓷的性能。
第三篇 陶瓷材料及其制备工艺
烧结系统大致由四个部分组成：真空烧结腔（图中6），加压系统（图 中3），测温系统（图中7）和控制反馈系统。图中1示意石墨模具，2代表 用于电流传导的石墨板，4是石墨模具中的压头，5是烧结样品。
微波烧结
微波烧结系统
微波烧结陶瓷装置示意图
（三）烧结设备 1.间歇式窑炉
按其功能新颖性可分为电炉、高温倒焰窑、 梭式窑和钟罩窑。
(3)气相法
CVD方法原理及气象沉淀产物示意图
四、配料及成型的原理与工艺
配料：方法两种
(1)已知化学计量的配料计算 (2)根据化学成分的配料计算
混料：方法两种 干混和湿混 注意加料程序和混料磨介的使用 和
塑化 就是指利用塑化剂，使原料坯料具有可 塑性，而可塑性是指坯料在外力的作用下发 生无裂纹的变形。塑化剂一般有两类：一类 是无机塑化剂、另一类是有机塑化剂。 造粒 就是在较细的原料中加入塑化剂，制成 粒度较粗、具有一定假颗粒度级配、流动性 较好的粒子。造粒方法可以分为一般造粒法、 加压造粒法、喷雾造粒法、冷冻干燥法等。
热压烧结
2.热压烧结 热压烧结 包括一般 热压烧结指 １０～ （在１０～ 重排与致密化 重排与致密化 设备与模具费用 的烧制。 的烧制。 热等静压烧 复杂制品生产 轴承、反射镜及 轴承、 亦可采用此种烧 优点： 优点：压力有助 缩短烧结 小 密度接近
热等静压烧结
高温等静压工艺设备系统简图
放电等离子体烧结
氧化锆陶瓷
A超声波雾化器用 压电陶瓷晶片
金属陶瓷阀门
这些氧化物陶瓷、压电陶瓷、金属陶瓷等的生产过程基本上 还是原料处理、成形、烧结这种传统的陶瓷生产方法，但原料 原料处理、成形、烧结这种传统的陶瓷生产方法 原料处理 已不再使用或很少使用粘土等传统陶瓷原料，而已扩大到化工原 化工原 料和合成矿物，甚至是非硅酸盐、非氧化物原料， 料和合成矿物，甚至是非硅酸盐、非氧化物原料，组成范围也 延伸到无机非金属材料的范围中，并且出现了许多新的工艺 延伸到无机非金属材料的范围中，并且出现了许多新的工艺。
钛酸钡陶瓷制备实验报告(3篇)
第1篇实验目的本实验旨在了解钛酸钡陶瓷的制备过程，掌握固相反应法合成钛酸钡陶瓷的实验步骤，并通过对实验结果的分析，探讨影响钛酸钡陶瓷性能的关键因素。
实验原理钛酸钡（BaTiO3）是一种具有钙钛矿结构的压电陶瓷材料，广泛应用于电容器、传感器、换能器等领域。
钛酸钡陶瓷的制备主要通过固相反应法，即利用高温使钡源和钛源发生化学反应，生成钛酸钡晶体。
实验材料1. 纯度≥99.9%的钛酸钡原料2. 纯度≥99.9%的钡源3. 纯度≥99.9%的钛源4. 纯度≥99.9%的氧化铝（Al2O3）作为助熔剂5. 砂轮研磨机6. 高温炉7. 精密天平8. 精密移液器9. 烧结炉10. 显微镜11. X射线衍射仪（XRD）实验步骤1. 原料准备：称取适量的钛酸钡原料、钡源、钛源和氧化铝，精确至0.01g。
2. 原料混合：将称取好的原料放入球磨罐中，加入适量的去离子水，开启砂轮研磨机进行球磨，时间为2小时。
3. 干燥：将球磨后的浆料在60℃下干燥12小时，得到干燥的粉体。
4. 压制成型：将干燥后的粉体进行压制成型，得到尺寸为10mm×10mm×1mm的陶瓷片。
5. 烧结：将陶瓷片放入高温炉中，在1300℃下烧结2小时。
6. 性能测试：对烧结后的钛酸钡陶瓷进行XRD分析，测定其物相组成；使用显微镜观察其微观结构；测量其介电常数和介电损耗。
实验结果与分析1. XRD分析：通过XRD分析，发现钛酸钡陶瓷主要成分为BaTiO3，没有其他杂质相生成。
2. 微观结构：通过显微镜观察，发现钛酸钡陶瓷晶粒尺寸均匀，分布良好。
3. 介电常数和介电损耗：测量结果表明，钛酸钡陶瓷的介电常数为3450，介电损耗为1.89%，满足实验要求。
结论本实验采用固相反应法成功制备了钛酸钡陶瓷，实验结果表明，该方法能够得到物相组成单一、微观结构良好的钛酸钡陶瓷。
通过调整原料配比、球磨时间、烧结温度等因素，可以进一步优化钛酸钡陶瓷的性能。
普通陶瓷的原料和基本制备工艺流程
普通陶瓷的原料和基本制备工艺流程下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。
文档下载后可定制修改，请根据实际需要进行调整和使用，谢谢！本店铺为大家提供各种类型的实用资料，如教育随笔、日记赏析、句子摘抄、古诗大全、经典美文、话题作文、工作总结、词语解析、文案摘录、其他资料等等，想了解不同资料格式和写法，敬请关注！Download tips: This document is carefully compiled by this editor. I hope that after you download it, it can help you solve practical problems. The document can be customized and modified after downloading, please adjust and use it according to actual needs, thank you! In addition, this shop provides you with various types of practical materials, such as educational essays, diary appreciation, sentence excerpts, ancient poems, classic articles, topic composition, work summary, word parsing, copy excerpts, other materials and so on, want to know different data formats and writing methods, please pay attention!一、原料的选择。
陶瓷的原料主要包括粘土、瓷石、瓷土、釉料等。
最新第三篇-陶瓷材料及其制备工艺ppt课件
特种陶瓷
日用陶瓷
(包括艺术 陈列陶瓷)
建筑卫 生陶瓷
化工陶瓷
电瓷 化学瓷 及其它 结构陶瓷 功能陶瓷
工业用陶瓷
结构陶瓷主要是用于耐磨损、高强度、耐热、耐热 冲击、硬质、高刚性、低热膨胀性和隔热等结构陶瓷 材料；
不同形状的特种结构陶瓷件
功能陶瓷中包括电磁功能、光学功能和生物-化学 功能等陶瓷制品和材料，此外还有核能陶瓷和其它功能 材料等。
五、烧结原理与工艺
(一) 概念
烧结是指多孔状陶瓷坯体在高温条件下，表面积减 小、孔隙率降低、机械性能提高的致密化过程。
陶瓷烧结示意图
(a)颗粒间的松散接触；(b)颗粒间形成颈部； (c)晶界向小晶粒方向移动并逐渐消失，晶粒逐渐长大； (d)颗粒互相堆积形成多晶聚合体
(一) 概念
陶瓷的烧结类型可以分 固相烧结、液相烧结。
Tm A
T3 T2 T1
Tm B
烧结过程示意相图
陶瓷的烧结过程一般分 为五个阶段：
(1)低温阶段（室温至 300℃左右）
(2)中温阶段（亦称分解 氧化阶段，300 至 950C）
(3)高温阶段（950C至 烧成温度）
(4)保温阶段
(5)冷却阶段
（二）几种常用烧结方法
１）热压烧结
２）热等静压
最后，随着现代科学技术的飞速发展，使得具有优良性能的特 种陶瓷得到了广泛应用。
二、陶瓷原料
➢粘土类原料 ➢石英类原料 ➢长石类原料 ➢其他矿物原料 （瓷石，叶腊石，高铝质矿物原料，
碱土硅酸盐类原料，碳酸盐类）
➢新型陶瓷原料（氧化物原料，碳化物类原料，氮化物原料）
1.粘土类原料 粘土很少由单一矿物组成，而是多种微细矿物的混合体。 粘土矿物主要为高岭石类（包括高岭石、多水高岭石
陶瓷工艺学(3篇)
第1篇陶瓷工艺学是一门研究陶瓷材料的制备、加工、性能和应用的科学。
陶瓷材料具有硬度高、耐磨、耐腐蚀、绝缘性好等特点，广泛应用于建筑、电子、医疗、环保等领域。
本文将从陶瓷工艺学的起源、分类、制备工艺、加工工艺、性能及应用等方面进行介绍。
一、陶瓷工艺学的起源陶瓷工艺学的起源可以追溯到远古时期。
在我国，早在新石器时代，人们就开始了陶器的制作。
经过长期的发展，陶瓷工艺学逐渐形成了独立的学科体系。
二、陶瓷工艺学的分类根据陶瓷材料的组成、性能和应用，陶瓷工艺学可以分为以下几类：1. 传统陶瓷工艺学：主要研究黏土、长石、石英等原料的制备、加工和应用。
2. 高分子陶瓷工艺学：主要研究有机高分子材料与陶瓷材料的复合，制备高性能复合材料。
3. 先进陶瓷工艺学：主要研究陶瓷材料的制备、加工、性能和应用，包括纳米陶瓷、生物陶瓷、功能陶瓷等。
4. 陶瓷加工工艺学：主要研究陶瓷材料的成型、烧结、加工等工艺。
三、陶瓷工艺学的制备工艺1. 原料选择：陶瓷材料的制备首先要选择合适的原料。
传统陶瓷原料主要包括黏土、长石、石英等，而先进陶瓷原料则包括碳化硅、氮化硅、氮化硼等。
2. 原料制备：将原料进行粉碎、混合、球磨等处理，得到具有一定粒度分布和细度的原料。
3. 成型：将原料进行压制、注塑、拉坯等成型工艺，得到具有一定形状和尺寸的陶瓷坯体。
4. 烧结：将陶瓷坯体在高温下进行烧结，使原料发生化学反应，形成致密的陶瓷材料。
四、陶瓷工艺学的加工工艺1. 精加工：对陶瓷材料进行磨削、抛光、切割等加工，提高其尺寸精度和表面光洁度。
2. 表面处理：对陶瓷材料进行涂层、镀膜、刻蚀等表面处理，提高其性能和应用范围。
3. 复合加工：将陶瓷材料与其他材料进行复合，制备高性能复合材料。
五、陶瓷工艺学的性能1. 物理性能：陶瓷材料具有硬度高、耐磨、耐腐蚀、绝缘性好等特点。
2. 化学性能：陶瓷材料具有良好的耐酸碱、耐腐蚀性能。
3. 生物学性能：生物陶瓷具有良好的生物相容性、生物降解性。
陶瓷材料的制备工艺
陶瓷材料的制备工艺陶瓷是一种非金属材料，通常由粘土、瓷石和石英等原料经过加工而成。
其制备工艺可以分为原料处理、成型、干燥、烧结和表面处理等环节。
以下将详细介绍陶瓷材料的制备工艺。
一、原料处理陶瓷材料的制备首先需要对原料进行处理，确保其质量和性能满足生产要求。
原料主要有粘土、瓷石和石英等。
粘土是制备陶瓷的主要原料，其含水量要合适，过高过低都会影响成型和烧结的效果。
瓷石和石英主要用于增加陶瓷的硬度和耐磨性。
二、成型成型是将原料加工成所需形状的过程。
常见的成型方法有浇铸、注塑、压制和手工成型等。
浇铸和注塑是利用液态陶瓷浆料借助模具制作成型，可以批量生产。
压制是将湿陶瓷坯料经过压力机进行成型，适用于生产复杂形状的陶瓷制品。
手工成型则是通过手工捏塑、切割等方式进行成型，适用于少量生产和个性化需求。
三、干燥成型后的湿陶瓷坯料需要进行干燥处理。
干燥的目的是去除水分，防止成型品在烧结过程中产生裂纹。
常用的干燥方法有自然干燥和热风干燥。
自然干燥是将湿陶瓷坯料放置在通风良好的环境下，让其自然风干，时间较长。
热风干燥则是利用热风对湿陶瓷坯料进行加热和干燥，时间较短。
四、烧结烧结是将干燥后的陶瓷坯料进行高温处理，使其质地致密，获得所需的物理和化学性能。
烧结温度和时间根据所制备的陶瓷种类和要求而定。
常见的烧结设备有电窑、煤气窑和气体窑等。
在烧结过程中，陶瓷坯料会发生物理和化学变化，最终形成成品陶瓷材料。
五、表面处理表面处理是对烧结后的陶瓷进行修整和装饰。
修整是指对陶瓷表面进行打磨、抛光等处理，使其光滑平整。
装饰则是通过上釉、绘画等方式增加陶瓷的装饰性和艺术性。
上釉是将特殊材料涂在陶瓷表面，经过再次烧结，形成釉面的一种处理方法。
综上所述，陶瓷材料的制备工艺包括原料处理、成型、干燥、烧结和表面处理等环节。
通过合理的工艺流程，可以制备出质量良好、性能稳定的陶瓷制品。
陶瓷在日常生活、建筑、工业和艺术等领域都有广泛的应用，其制备工艺的优化和创新对于提升陶瓷制品的质量和价值具有重要意义。
陶瓷材料制备范文
陶瓷材料制备范文首先是原料准备。
陶瓷材料的主要原料包括氧化物、碳化物、氮化物等。
这些原料需要经过粉碎、筛分等处理，确保颗粒尺寸均匀一致，以提高后续工艺的成型性能。
其次是成型。
成型是将准备好的原料进行造型成坯料的过程。
常用的成型方法包括压制、注塑、挤出等。
压制是将粉末料置于模具中，施加一定压力使其成型。
注塑是将原料加热至高温，通过注射器将熔融的原料注入模具中，然后冷却凝固成型。
挤出是将原料加热至高温，通过挤压机将熔融的原料挤出成型。
然后是干燥。
成型后的陶瓷坯料含有一定的水分，需要经过干燥去除水分。
干燥的目的是为了防止在烧结过程中因水分蒸发产生气泡，影响陶瓷制品的密实度。
常用的干燥方法有自然干燥、热风干燥和真空干燥等。
接下来是烧结。
烧结是将干燥后的陶瓷坯料加热至一定温度，使其颗粒间产生化学反应并使其粒界结合，使陶瓷制品形成颗粒间结合致密的结构。
烧结过程中的温度和时间要根据原料的性质和制品的要求进行控制，通常会有多段升温和降温的过程。
最后是表面处理。
表面处理可以根据所需的外观和性能要求进行选择，常见的表面处理方法有抛光、磨削、涂层等。
表面处理可以提高陶瓷制品的光洁度、强度和耐磨性等性能。
总的来说，陶瓷材料制备是一个复杂的过程，需要经过原料准备、成型、干燥、烧结和表面处理等多个步骤。
每一步都需要严格控制工艺参数，确保制品能够具备所需的性能和外观。
随着科技的进步，陶瓷材料的制备工艺也在不断创新，使得陶瓷制品在各个领域发挥更加重要的作用。
普通陶瓷的原料和基本制备工艺流程
普通陶瓷的原料和基本制备工艺流程下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。
文档下载后可定制修改，请根据实际需要进行调整和使用，谢谢！本店铺为大家提供各种类型的实用资料，如教育随笔、日记赏析、句子摘抄、古诗大全、经典美文、话题作文、工作总结、词语解析、文案摘录、其他资料等等，想了解不同资料格式和写法，敬请关注！Download tips: This document is carefully compiled by this editor. I hope that after you download it, it can help you solve practical problems. The document can be customized and modified after downloading, please adjust and use it according to actual needs, thank you! In addition, this shop provides you with various types of practical materials, such as educational essays, diary appreciation, sentence excerpts, ancient poems, classic articles, topic composition, work summary, word parsing, copy excerpts, other materials and so on, want to know different data formats and writing methods, please pay attention!普通陶瓷的原料和基本制备工艺流程在制作普通陶瓷时，原料的选择和制备工艺流程至关重要。
第03章 多孔陶瓷材料
⑤ 比表面积高。
3.2.5 多孔陶瓷材料特性参数
一般可用下述三个参数来表征多孔陶瓷材 料特性：
① 气孔率； ② 平均孔径、最大孔径和孔道长度； ③ 渗透能力 (或者透过能力或通量)。 ④ 力学性能 。
3.1.3 浆料发泡法
发泡工艺是向陶瓷组分中添加有机或无机化学物 质，通过化学反应等产生挥发性气体而产生泡沫，再 经干燥和烧成制得多孔陶瓷。
原理：在陶瓷浆料中产生分散的气相而发泡，
其中悬浮液一般由陶瓷材料、水、聚合物粘接剂、表
面活性剂和凝胶剂等组成。
发泡方式有机械发泡、注射气流发泡、放热反应 释放气泡、低熔点溶剂（氟里昂等）蒸发发泡、发泡剂 分散发泡等。
3.1.4 有机泡沫浸渍法
有机泡沫浸渍法是1963 年由美国Schwartz walder 等发明的，其原理是利用有机泡沫特殊的三维开孔网状 骨架结构做模板，将陶瓷浆料均匀涂覆在其表面形成涂 层，干燥后烧掉有机泡沫，从而获得具有有机泡沫一次 反型结构的多孔陶瓷。
常用的有机泡沫材料一般是通过发泡工艺制作的聚合 海绵，具有三维开孔的网状结构以及一定的强度和亲水性 能，材质通常为聚氨酯、聚氯乙烯、纤维素等。
P--使流体通过毛细管所需之压力;
--流体的材料的浸润角。
一般认为，多孔材料用于液体过滤时，被 滤阻的粒子尺寸为最大孔径的1/10；
多孔材料用于气体过滤时，被滤阻的粒子 尺寸为最大孔径的1/20。
多孔陶瓷的孔道形状复杂而无规则，因此 毛细管的实际长度大于材料的厚度，两者之比 称为扭曲度，用符号表示。
3.1.5 挤压成型法
陶瓷材料及其制备工艺
➢新型陶瓷原料（氧化物原料，碳化物类原料，氮化物原料）
11
1.粘土类原料 粘土很少由单一矿物组成，而是多种微细矿物的混合体。 粘土矿物主要为高岭石类（包括高岭石、多水高岭石
等）、蒙脱石类（包括蒙脱石、叶蜡石等）和伊利石类（也 称水云母）等等。
高岭石
叶腊石
伊利石 12
2.石英类原料 二氧化硅（SiO2）在地壳中的丰度约为60％。含SiO2的矿
2.热压烧结 包括
热压烧 （在１０～ 重排与致密 设备与模具 的烧制。
热等 复杂制品生 轴承、反射 亦可采用此
优点：压 缩 小 密
29
热等静压烧结
高温等静压工艺设备系统简图
30
放电等离子体烧结
烧结系统大致由四个部分组成：真空烧结腔（图中6），加压系统（图 中3），测温系统（图中7）和控制反馈系统。图中1示意石墨模具，2代表 用于电流传导的石墨板，4是石墨模具中的压头，5是烧结样品。
20
塑化 就是指利用塑化剂，使原料坯料具有可塑性，
而可塑性是指坯料在外力的作用下发生无裂 纹的变形。塑化剂一般有两类：一类是无机 塑化剂、另一类是有机塑化剂。 造粒
就是在较细的原料中加入塑化剂，制成粒度 较粗、具有一定假颗粒度级配、流动性较好 的粒子。造粒方法可以分为一般造粒法、加 压造粒法、喷雾造粒法、冷冻干燥法等。
第三篇 陶瓷材料及其制备工艺
1
一、概述 二、陶瓷原料 三、粉体的制备 四、配料及成形的原理与工艺 五、烧结原理与工艺 六、陶瓷烧结后处理与加工
2
陶瓷的制备工艺过程：
粉末制备 坯料制备 成形 干燥 烧结 后处理 成品 热压或热等静压烧结
3
一、概述
陶瓷材料的制备和应用
陶瓷材料的制备和应用陶瓷是一种由无机非金属材料制成的坚硬、不易熔化的材料，其制备和应用已有数千年的历史。
随着工业和科技的不断发展，陶瓷材料的种类和应用范围也越来越广泛。
本文将介绍陶瓷材料的制备方法和主要应用。
一、陶瓷材料的制备陶瓷材料的制备通常分为几个步骤，包括原料的准备、成型、烧结和表面处理等。
下面将分别介绍这些步骤的具体方法。
1.原料的准备陶瓷材料的原料通常是一些粉末和颗粒，例如粘土、石英、长石、氧化铝等。
首先需要将这些原料进行粉碎和筛分，以便得到粒度适宜的粉末。
通常采用球磨机等设备进行粉碎，然后通过筛分将颗粒的大小控制在一定范围内。
2.成型成型是将原料按照一定的形状和尺寸加工成坯体的过程。
成型的方法有很多种，其中常见的包括挤压成型、注塑成型、干压成型、浇铸成型等。
不同的成型方法适用于不同形状和尺寸的制品。
3.烧结烧结是将坯体进行高温处理，使其在化学和物理上发生变化，形成致密的陶瓷材料。
烧结过程中，需要控制温度、保持压力等条件，以保证制品的质量。
烧结温度和时间因制品种类和材料成分而异，一般的烧结温度在1000~1700℃之间。
4.表面处理表面处理可以使陶瓷制品变得更加光滑、平整、美观，并具有一定的机械性能和化学性能。
通常的表面处理方法有：抛光、研磨、釉面处理等。
釉面处理是将涂有釉料的陶瓷制品进行烧结，形成一层致密的釉层，以提高制品的硬度、耐磨性和耐化学侵蚀性。
二、陶瓷材料的应用陶瓷材料具有优良的物理、化学性能，广泛应用于电子、化工、建筑、航空等领域。
下面将介绍几种典型的应用。
1.电子领域在电子领域，陶瓷材料主要用于制作电容器、绝缘体、热敏电阻器等元器件。
这些元器件要求具有高绝缘性能、稳定的电学特性和良好的耐高温性能。
氧化铝陶瓷、铝酸锂陶瓷、硅酸铝陶瓷等是常见的电子陶瓷材料。
2.化工领域在化工领域，陶瓷材料主要用于制作化学反应器、填料、过滤器等设备。
陶瓷制品具有较高的耐腐蚀性、磨损性和耐高温性能，可用于承受高温高压、强酸、强碱等严酷的化学环境。
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三、粉体的制备
粉体制备方法： 粉体制备方法：
粉碎法： 杂质多， 粉碎法：机械粉碎，气流粉碎；杂质多，1μm以 杂质多 上； 合成法： 纯度、 合成法：固相法、液相法和气相法；纯度、粒度 纯度 可控，均匀性好，颗粒微细。 可控，均匀性好，颗粒微细。
粉碎法
机械粉碎法： 机械粉碎法：
冲击式粉碎、球磨粉碎 行星式研磨、振动粉碎等
成型
陶瓷粉体、坯料进一步加工成坯体的这一过程 称为成形。 1.干压成形 1.
干净压成型示意图
1.粉体造粒；2.模具充填；3.单轴向加压；4.脱模
2.等静压成型 2.
等静压成型系统构造图
3.热压铸成型 4. 塑性成形
棒(a)和管材(b)的挤制成形示意图
5.流延法成型 5.流延法成型
(a)刮刀工艺
二、陶瓷原料
粘土类原料 石英类原料 长石类原料 其他矿物原料
（瓷石，叶腊石，高铝质矿物原料， 瓷石，叶腊石，高铝质矿物原料， 碱土硅酸盐类原料，碳氧化物原料，碳化物类原料，氮化物原料） 氧化物原料，碳化物类原料，氮化物原料）
1.粘土类原料 粘土很少由单一矿物组成，而是多种微细矿物的混合体。 粘土矿物主要为高岭石类（包括高岭石、多水高岭石 等）、蒙脱石类（包括蒙脱石、叶蜡石等）和伊利石类（也 称水云母）等等。
3.长石类原料 长石是陶瓷生产中的主要熔剂性原料，一般用作坯料、釉 料、色料熔剂等的基本成分，用量较大，是日用陶瓷的三大原 料之一。自然界中长石的种类很多，归纳起来都是由以下四种 长石组合而成： 钠长石(Ab) 钾长石(Or) 钙长石(An) 钡长石(Cn) Na[AlSi3O8]或Na2O·Al2O3·6SiO2 K[AlSi3O8]或K2O·Al2O3·6SiO2 Ca[Al2Si2O8]或Ca O·Al2O3·2SiO2 Ba[Al2Si2O8]或BaO·Al2O3·2SiO2
氧化锆陶瓷
A超声波雾化器用 压电陶瓷晶片
金属陶瓷阀门
这些氧化物陶瓷、压电陶瓷、金属陶瓷等的生产过程基本上 还是原料处理、成形、烧结这种传统的陶瓷生产方法，但原料 原料处理、成形、烧结这种传统的陶瓷生产方法 原料处理 已不再使用或很少使用粘土等传统陶瓷原料，而已扩大到化工原 化工原 料和合成矿物，甚至是非硅酸盐、非氧化物原料， 料和合成矿物，甚至是非硅酸盐、非氧化物原料，组成范围也 延伸到无机非金属材料的范围中，并且出现了许多新的工艺 延伸到无机非金属材料的范围中，并且出现了许多新的工艺。
1-动锥2-定锥 3-破碎后的物料4-破碎腔
1-电动机2-离合器操纵杆3-减速器4-摩擦离合器5-大齿圈6-筒身7-加料口 8-端盖9-旋塞阀10-卸料管11-主轴头12-轴承座13-机座14-衬板；15-研磨
气流粉碎： 气流粉碎：
扁平式气流粉碎机
管道式气流粉碎机
合成法
（1）固相法 1.烧结法： A(S)+B(S)→C(S)十D(G) 2.热分解反应基本形式(S代表固相，G代表气相)： Sl→S2十G1 3.化合反应法：A(s)+B(s)→C(s)+D(g) 4.氧化还原法或还原碳化、还原氮化 如：3SiO2+6C+2N2 → Si3N4+6CO （2）液相法 盐溶液→盐晶体或氢氧化物→粉末 A.化学共沉淀法 B.溶胶凝胶法 C.喷雾热分解法
热压烧结
2.热压烧结 热压烧结 包括一般 热压烧结指 １０～ （在１０～ 重排与致密化 重排与致密化 设备与模具费用 的烧制。 的烧制。 热等静压烧 复杂制品生产 轴承、反射镜及 轴承、 亦可采用此种烧 优点： 优点：压力有助 缩短烧结 小 密度接近
热等静压烧结
高温等静压工艺设备系统简图
放电等离子体烧结
（二）几种常用烧结方法
１）热压烧结 ２）热等静压 ３）放电等离子体烧结 ４）微波烧结 ５）反应烧结 ６）爆炸烧结
帮助理解
常压烧结： 常压烧结：常压 热压烧结： 热压烧结：加压 热等静压烧结： 热等静压烧结：高温恒压 气氛烧结： 气氛烧结：防氧化、加气 反应烧结： 反应烧结：加入气相或者液相以 获得一 定强度和精度
日用陶瓷－餐具
建筑陶瓷－地砖
电瓷
传统陶瓷的主要原料：取之于自然界的硅酸盐矿物(如粘土、 硅酸盐矿物(如粘土、 硅酸盐矿物 长石、石英等) 长石、石英等)，所以传统陶瓷可归属于硅酸盐类材料和制品。 因此，陶瓷工业可与玻璃、水泥、搪瓷、耐火材料等工业 同属“硅酸盐工业”的范畴。
粘土矿物－高岭石
钾长石
石英
烧结系统大致由四个部分组成：真空烧结腔（图中6），加压系统（图 中3），测温系统（图中7）和控制反馈系统。图中1示意石墨模具，2代表 用于电流传导的石墨板，4是石墨模具中的压头，5是烧结样品。
微波烧结
微波烧结系统
微波烧结陶瓷装置示意图
（三）烧结设备 1.间歇式窑炉
按其功能新颖性可分为电炉、高温倒焰窑、 梭式窑和钟罩窑。
(3)气相法
CVD方法原理及气象沉淀产物示意图
四、配料及成型的原理与工艺
配料：方法两种
(1)已知化学计量的配料计算 (2)根据化学成分的配料计算
混料：方法两种 干混和湿混 注意加料程序和混料磨介的使用 和
塑化 就是指利用塑化剂，使原料坯料具有可 塑性，而可塑性是指坯料在外力的作用下发 生无裂纹的变形。塑化剂一般有两类：一类 是无机塑化剂、另一类是有机塑化剂。 造粒 就是在较细的原料中加入塑化剂，制成 粒度较粗、具有一定假颗粒度级配、流动性 较好的粒子。造粒方法可以分为一般造粒法、 加压造粒法、喷雾造粒法、冷冻干燥法等。
第三篇 陶瓷材料及其制备工艺
一、概述 二、陶瓷原料 三、粉体的制备 四、配料及成形的原理与工艺 配料及成形的原理与工艺 五、烧结原理与工艺 六、陶瓷烧结后处理与加工
陶瓷的制备工艺过程： 陶瓷的制备工艺过程：
粉末制备
坯料制备
成形
干燥
烧结
后处理
成品
热压或热等静压烧结
一、概述
1. 陶瓷的概念
传统上，“陶瓷”是指所有以粘土为主要原料与其它天然矿物原料 经过粉碎、混炼、成形、烧结等过程而制成的各种制品。 传统陶瓷包括常见的日用陶瓷制品和建筑陶瓷、电瓷等。 广义上， “陶瓷”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。
(b)带式浅注工艺 流延法成型示意图
五、烧结原理与工艺
(一) 概念
烧结是指多孔状陶瓷坯体在高温条件下，表面积减 烧结 小、孔隙率降低、机械性能提高的致密化过程。
陶瓷烧结示意图
(a)颗粒间的松散接触；(b)颗粒间形成颈部； (c)晶界向小晶粒方向移动并逐渐消失，晶粒逐渐长大； (d)颗粒互相堆积形成多晶聚合体
高温倒焰窑结构示意图
梭式窑结构示意图
2.连续式窑
连续式窑炉按制品的输送方式可分为隧道窑、
高温推板窑和辊道窑。
高温隧道窑
六、陶瓷烧结后处理加工
常见的后续加工处理方式主要有表面施釉、 机械加工及表面表面金属化。 施釉
(1)提高瓷件的机械强度与耐热冲击性能； (2)防止工件表面的低压放电； (3)使瓷件的防潮功能提高。
(一) 概念
陶瓷的烧结类型可以分 固相烧结、液相烧结。
Tm A
陶瓷的烧结过程一般分 为五个阶段：
(1)低温阶段（室温至 300℃左右） (2)中温阶段（亦称分解 氧化阶段，300 °至950°C） (3)高温阶段（950°C至烧 成温度） (4)保温阶段 (5)冷却阶段
Tm B T3 T2 T1
烧结过程示意相图
2. 陶瓷的分类 (1) 按陶瓷概念和用途来分类：
陶瓷
普通陶瓷
特种陶瓷
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 结构陶瓷 功能陶瓷 工业用陶瓷
结构陶瓷主要是用于耐磨损、高强度、耐热、耐热 冲击、硬质、高刚性、低热膨胀性和隔热等结构陶瓷 材料；
不同形状的特种结构陶瓷件
功能陶瓷中包括电磁功能、光学功能和生物-化学 功能等陶瓷制品和材料，此外还有核能陶瓷和其它功能 材料等。
电子绝缘件
氧化锆陶瓷光学导管
4. 陶瓷在现代化建设中的作用
首先，陶瓷是人民日常生活中听不可缺少的日用品，几千年来 一直是人类用以生活的主要餐具、茶具和容器。 其次，陶瓷又是制造美术陈设器皿的最耐久最富于装饰性的材 料，在我国外贸中占有一定的地位。 再次，陶瓷又是一个原料来源丰富，传统技艺悠久，具有坚硬、 耐用及一系列优良性质的材料，在建筑、电力、电子、化学、冶金 工业等，甚至农业和农产品加工中都大量应用。 最后，随着现代科学技术的飞速发展，使得具有优良性能的特 种陶瓷得到了广泛应用。
高岭石
叶腊石
伊利石
2.石英类原料 二氧化硅（SiO2）在地壳中的丰度约为60％。含SiO2的矿 物种类很多，部分以硅酸盐化合物的状态存在，构成各种矿 物、岩石。另一部分则以独立状态存在，成为单独的矿物实 体，其中结晶态二氧化硅统称为石英。 a.水晶 b.脉石英 c.砂岩 d.石英岩 e.石英砂
石英 水晶
机械加工
可以使陶瓷制品适应尺寸公差的要求，也可以改 善陶瓷制品表面的光洁度或去除表面的缺陷。方法 有磨削、激光和超声波加工等。
金属化 为了满足电性能的需要或实现陶瓷与金属的封 接，需要在陶瓷表面牢固地镀上一层金属薄膜，常 見的陶瓷金属化方法有被银法、电镀法等。陶瓷与 金属的封接形式包括玻璃釉封接、金属焊接封接、 活化金层封接、激光焊接、固相封接等。