特种陶瓷课件

第一章 绪 论
主要内容
➢本课程教学目标 ➢什么是陶瓷 ➢陶瓷的分类
➢陶瓷发展演变史 ➢陶瓷在我国国民生产中的作用
本课程的教学目标
1、了解中国陶瓷发展史；
2、掌握陶瓷生产的基本原理和工艺过程； 3、掌握陶瓷的坯体的制备技术；
4、掌握陶瓷坯体的质量控制； 5、利用所学的专业基础知识能阐明陶瓷生产过程中发生各种
结构陶瓷常需1600 ℃左右高温烧结， 功能陶瓷需精确控制烧成温度，燃料 以电、气、油为主
常需切割、打孔、磨削、研磨和抛光
性能 用途
以外观效果为主，较低力学性能和热性 以内在质量为主，常呈现耐温、耐腐
能
蚀、耐磨损和各种电、光、热、磁、
敏感、生物性能
餐具、陈设品和墙地砖、卫生洁具
主要用于宇航、能源、冶金、机械、 交通、家电、化工、环保等行业
➢ 随着科学技术的发展，近百年来出现了许多新的陶瓷品
种，如氧化物陶瓷（Al2O3、MgO、ZrO2等陶瓷）、压 电陶瓷、敏感陶瓷、金属陶瓷等等各种高温结构和功能
陶瓷。
氧化锆陶瓷
超声波雾化器用 压电陶瓷晶片
金属陶瓷阀门
温控器
离子烫陶瓷发热板
陶瓷金属化产品
一体 成型 耐磨 弯头
高温陶瓷辊棒
急冷带抗弯陶瓷辊棒
参考书： 1.《先进陶瓷的现代制备技术》，王树海等编著，化学工业出版社，
2007年 2.《陶瓷工艺》，理查德.J.布鲁克主编，科学出版社，1999年 3.《特种陶瓷工艺学》，李世普主编，武汉理工大学出版社，1993年 4. 《特种陶瓷工艺与性能》，毕见明等编著，哈尔滨工业
大学出版社，2008年；
5.《无机材料工艺学》，宋晓岚等编著，冶金工业出版社，2007年
广义的陶瓷概念：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。
德国陶瓷协会：“陶瓷是化学工业或化学生产工艺的一个分 支，包括陶瓷材料和器物的制造或进一步加工成陶瓷制品(元 件)。陶瓷材料属于无机非金属材料，最少含30％结晶体。一 般是在室温中将原料成型，通过800℃以上的高温处理，以获 得这种材料的典型性质。有时也在高温下成型，甚至可经过 熔化及析晶等过程。”
第一章 绪论 陶瓷的概念与分类
2 陶瓷的分类
陶瓷
按概念分 按用途分
传统陶瓷
特种陶瓷
粗陶
精陶
瓦 罐 盆 砖、陶管
美术陶瓷 釉面砖
细瓷
日用细瓷 高频高压 装置瓷
结构陶瓷
功能陶瓷
日用陶瓷、建筑陶瓷、卫生陶瓷、艺术陶瓷、实验室用陶瓷、工业陶瓷
按坯体的物理性能分类
按陶瓷制品的坯体结构及其相应的基本物理性能的不同来分 类，是较为科学的一种分类方法。按陶瓷坯体的结构不同和 所标志的坯体致密度的不同，把所有陶瓷制品分为两大类： 陶器和瓷器。
变化的实质，明确重点工艺环节对显微结构、性能的影响； 知道从哪几方面去探明影响产品质量的因素及改进的途径；
6、了解国内外近年发展起来的陶瓷生产新工艺、新技术； 7、切身体会到要做强中国陶瓷所面临的问题； 8、掌握陶瓷生产未来发展方向，激发对无机非金属材料专
业的热爱。
第一章 绪 论
陶瓷的概念与分类
第一章 绪论
石
碧
江 山 多 娇
新 生 代
传统陶瓷的主要原料：取之于自然界的硅酸盐矿物(如粘土、 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
地壳中各元素的含量分别为：
石英
氧48.06％、硅26.30％、铝7.73％、铁4.75％、钙3.45％、 钠2.74％、钾2.47％、镁2.00％、氢0.76％、其他0.76％
➢ 陶器：坯体结构较疏松，致密度较差，有一定的吸 水率（>3%），断面粗糙无光，无半透明性（不透 光），敲之声音粗哑（沉浊）。
➢ 瓷器：坯体结构致密，基本上不吸水（≤3%），有 一定的半透明性（透光），断面呈石状或贝壳状， 敲之声音清脆。
(2)按坯体的物理性能分类
性能及特征 吸水性/％
透光性
胎体特征
现代陶瓷：指用生产陶瓷的方法制造的无机非 金属固体材料和制品的统称。
➢ 此类产品的生产过程虽然基本上还是原料处理成形-煅烧这种传统的陶瓷生产方法，但采用的 原料已不再使用或很少使用粘土等传统陶瓷原料， 已扩大到化工原料和合成矿物，甚至是非硅酸盐、 非氧化物原料（如SiC、Si3N4、AlN等）。
敲击声
表0－1日用陶瓷分类
陶器 一般大于3
不透光
瓷器 一般不大于3
透光
玻化程度高、结构致密、 未玻化或玻化程度差、断
细腻，断面呈石状或贝壳 面粗糙
状
沉浊
清脆
陶器是一种坯体结构较疏松、致密度较差的陶瓷制品，通常有一定吸水率， 断面粗糙无光，没有半透明性，敲之声音粗哑。
特种陶瓷
➢学习评价
1 3C0%li平ck时to成a绩dd+7t0it%l考e i试n 成he绩re 2 平时成绩=出勤+课堂成绩+作业 3 出C勤lic=k2分to/a次dd,共tit5le次in here 4 作C业lic=k4分to/a次dd，t共itl5e次in here
➢ 教材和参考书
教材：《陶瓷工艺学》，张锐主编，化学工业出版社，2007年
美国和日本等国：Ceramics是包括各种硅酸盐材料和制品在 内的无机非金属材料的通称，不仅指陶瓷，还包括水泥、玻 璃、搪瓷等材料。
Hale Waihona Puke Baidu
陶瓷的定义几经变迁，不断延伸
传统陶瓷
发展延伸 现代陶瓷 （特种陶瓷）
• 陶器 • 瓷器
• 凡是经原料配制、坯料成型、 窑炉烧成工艺制成的产品 • 所有无机非金属材料 • 包括多晶和单晶
陶瓷的概念与分类
1. 陶瓷的概念
是陶器、炻器、瓷器等粘 土制品的统称
传统陶瓷：是指由硅酸盐矿物原料经细碎、混合、成型、 烧成、彩绘等工序而获得的具有坚硬结构的硅酸盐制品。
传统陶瓷包括常见的日用陶瓷制品和建筑陶瓷、电瓷等。
日用陶瓷－餐具
建筑陶瓷－地砖
电瓷
毛泽东主席用瓷 邓小平同志出访用瓷
盛
丽
世
晶
金
特种陶瓷与普通陶瓷的主要区别
区别点 原料 成分
普通陶瓷 天然矿物原料 主要由粘土、长石、石英的产地决定
特种陶瓷 人工精制化工原料和合成原料 原料是纯化合物，由人工配比决定
成型 烧成 加工
注浆、可塑法、压制法成型为主
温度一般在1350℃以下，燃料以煤、 油、气为主
一般不需加工
模压、热压铸、轧膜、流延、等静压、 注射成型为主