陶瓷及其原料显微
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晶相又可分为主晶相、次晶相、析出相和夹杂相。 (1) 主晶相：是材料的主要组成部分，材料的性能主要取决于主晶的性质。普通陶瓷材料的主晶相 主要是莫来石和石英。 (2) 次晶相：是材料的次要组成部分。例如Si3N4材料中的颗粒状的六方结构的相β-Si3N4为主晶 相；针状的菱方结构的α-Si3N4为次晶相，含量较少。 (3) 析出相：由粘土、长石、石英烧成的陶瓷的析出相大多数是莫来石，一次析出的莫来石为颗粒 状，二次析出的莫来石为针状，可提高陶瓷材料的强度。 (4) 夹杂相：不同材料夹杂相不同。夹杂相量很少，其存在都会使材料的性能降低。 另外，晶相中还存在晶界和晶粒内部的细微结构。晶界上由于原子排列紊乱，成为一种晶体的 面缺陷。晶界的数量、厚度、应力分布以及晶界上夹杂物的析出情况对材料的性能都会产生很 大影响。晶粒内部的微观结构包括滑移、孪晶、裂纹、位错、气孔、电畴、磁畴等。2．晶相 对材料性能的影响 晶相的结构、数量、形态和分布决定了陶瓷材料的主要性能和应用。 晶相对陶瓷材料的物理性能有直接影响。例如氧化铝陶瓷的性能与其主晶相刚玉(α-Al2O3)含 量关系极大。 晶粒的尺寸也是影响陶瓷材料性能的重要因素，一般细晶粒可以阻止裂纹的扩展，提高材料的 导热系数，使材料绝缘性能下降。
原料的SEM照片
FC-4
滑石化学组成为 Mg3[Si4O10](OH)2，晶体属 三斜晶系的层状结构硅酸盐矿 物。假六方片状单晶少见，一 般为致密块状、叶片状、纤维 状或放射状集合体。白色或各 种浅色，条痕常为白色，脂肪 光泽（块状）或珍珠光泽（片 状集合体），半透明。摩氏硬 度1，比重2.6-2.8。一组极完 全解理，薄片具挠性。有滑感， 绝热及绝缘性强。
典型陶瓷材料的显微组织
日用陶瓷
日用陶瓷 的显微组织 与普通电瓷 差不多，也 是由块状的 石英、点状 一次莫来石、 针状的二次 莫来石、玻 璃相和气相 组成。
典型陶瓷材料的显微组织
三、75氧化铝瓷 氧化铝瓷 75氧化铝瓷 是氧化铝的一 种，含有75% 的α-Al2O3， 是一种电真空 陶瓷。其显微 组织如图所示， 大部分为白色 的氧化铝晶体， 晶间三角处为 暗黑色的玻璃 相，圆形的黑 洞为气孔，其 中形态规则的 为晶粒剥落坑。
典型陶瓷材料的显微组织
四、透明氧化铝瓷
透明氧化铝瓷为光学 陶瓷。由地光波具有
抗电磁干扰的能力， 用光传播信息比用电 子传播迅速稳定得多， 发展光学陶瓷有非常 重要的意义。 透明氧化铝瓷又叫烧 结白刚玉，其中 Al2O3的纯度在 99.5%以上。为了更 好地排除气孔，提高 透明度，可在真空下 烧结。图中为烧成后 未经磨制和腐蚀，在 显微镜下观察到的透 明氧化铝的原始表面 显微组织。由于 Al2O3纯度很高，气 孔极少，可以清楚地 看到氧化铝晶粒的大 小，晶界的状况等。
典型陶瓷材料的显微组织
八、钛酸钡瓷 钛酸钡瓷是一种广 泛应用的压电陶瓷。 控制陶瓷材料的组 成可获得优良的介 电性能和电光性能 等，制成具有各种 功能的电子陶瓷。 图示为钛酸钡瓷 的显微组织。图中 白色块状晶相为 BaTiO3，晶粒内 部有孪晶。在碍的 黑圆洞为气孔，晶 界处有少量玻璃相， 这是一种过烧的性 能劣化的典型显微 结构。
原料的SEM照片(FC-1)
FC-1 山西
原料的SEM照片(FC-1)
FC-1 07年29#，收缩 大，毛坯开裂
陶瓷材料的显微结构
陶瓷材料主要组成相为晶相、玻璃相和气相
一、晶相 晶相是由原子、离子、分子在空间有规律排列成的结晶相。陶瓷材料的晶相有硅酸盐、 氧化物和非氧化物(碳化物、氮化物、硼化物)三大类相。 1．晶相的显微组织特征
陶瓷材料的显微结构
三、气相 气相是陶瓷材料内部尥的气体形成的孔洞。普通陶瓷含有5~10%的气孔， 特种陶瓷则要求气孔率在5%以下。 1．气相的形成 材料中气孔形成的原因比较复杂，影响因素较多，如材料制备工艺、粘接 剂的种类、原材料的分解物、结晶速度、烧成气氛都影响陶瓷中气孔的存在。 采取一定的工艺手顶可以使气孔率降低或者接近于零。 2．气相对材料的影响 气相的多少、大小、形状、分布都会对陶瓷材料产生很大的影响。 除了多孔陶瓷外，气相的存在都是不利的，气孔的存在会使材料的密度、机 械强度下降，直接影响材料的透明度，同时，大量气孔的存在会使陶瓷材料 绝缘性能降低，介电性能变差，但是气孔多的陶瓷材料表面吸附性能及隔热 性能好，利于涂层等。 3．气相的显微形貌 陶瓷材料中的气孔可分为开口气孔和闭口气孔两种，在反光显微镜下均为 暗黑色的空洞，圆形，边缘不规则，这是由于气孔中多有夹杂物的析出造成 的。
晶粒细化（共享）
添加剂微晶-致密化刚玉瓷结构的研究 添加剂微晶 致密化刚玉瓷结构的研究
陕西科技大学 王 芬 朱建锋 摘要 采用不同的添加剂复合形式，对刚玉瓷进行晶粒细化及结构致密化研究。 对实验结果进行了XRD及SEM及OM分析，对晶体的长大控制以及部分添加 剂的作用机理进行了分析探讨。获得了以注浆法成型，高温烧结法合成的高 性能刚玉瓷结构。结果显示在此传统工艺条件下，添加剂的种类、复合方式 及其用量对结构有重大的影响。 引言 诸多研究表明，刚玉瓷晶粒细化极具优势，它可以使晶界物质的负影响显 著降低，使材料不易造成穿晶断裂，提高材料的致密度、断裂韧性、机械性 能及电气性能，降低烧成温度等。然而刚玉瓷晶粒细化是很困难的，其一， 过细的α-Ａl2O3不仅加工成本高而且烧结过程生产过大的体积收缩造成其它 缺陷；其二，α-Ａl2O3具有较高的晶界能，在烧结过程中易产生晶粒异常长 大。总体来说，热压或快烧是获得细晶刚玉瓷的有效方法，热压可实现晶粒 尺寸小于1µm的结构，快烧可使晶粒尺寸达到１～２ µm。但是热压只适用于 形状简单部件的制备，且模具消耗及冷加工也比较昂贵。同样快烧也只适合 于薄壁材料或制品的烧成。由此寻求适当的添加剂以细化晶粒并降低烧成温 度受到了广泛的关注。至Coble后人们把主要精力放在了MgO等几种添加剂 的应用上，获得了晶粒尺寸在10µm左右的细晶结构-[1]。显然，此方面的研 究有待进一步深入。
六、电熔锆刚玉 电熔锆刚玉也是一种高级的耐火材料，可作为反应堆的绝热材料等。 左图为电熔锆刚玉的显微组织。图中除了白亮的α-Al2O3外，稍暗的相 是ZrO2，暗黑色的组织为玻璃相和圆的气孔。
典型陶瓷材料的显微组织
七、锰锌铁氧化 锰锌铁氧体是一 种磁性材料。铁氧 体是铁和其他金属 的复合氧化物。 图示为锰锌铁氧 体的显微组织，其 中白色块状晶相为 (MnZn)Fe2O4， 晶粒内部沿一定晶 面分布的条状析出 相为Fe2O3，暗黑 色组织为玻璃相和 圆形的气孔，这是 一种过烧性能劣化 的材料的显微组织。
氧化铝简述
纯净的氧化铝是白色无定形粉末，俗称矾土，密度3.9-4.0g/cm3，熔点2050℃、沸点 2980℃，不溶于水，氧化铝主要有α型和γ型两种变体，工业上可从铝土矿中提取． 铝土矿（Al2O3·H2O和Al2O3·3H2O）是铝在自然界存在的主要矿物，将其粉碎后 用高温氢氧化钠溶液浸渍，获得铝酸钠溶液；过滤去掉残渣，将滤液降温并加入氢氧 化铝晶体，经长时间搅拌，铝酸钠溶液会分解析出氢氧化铝沉淀；将沉淀分离出来洗 净，再在950-1200℃的温度下煅烧，就得到α型氧化铝粉末，母液可循环利用．此法由 奥地利科学家拜耳（K．J．Bayer）在1888年发明，时至今日仍是工业生产氧化铝的 主要方法，人称“拜耳法”． 在α型氧化铝的晶格中，氧离子为六方紧密堆积，Al3+对称地分布在氧离子围成的 八面体配位中心，晶格能很大，故熔点、沸点很高．α型氧化铝不溶于水和酸，工业上 也称铝氧，是制金属铝的基本原料；也用于制各种耐火砖、耐火坩埚、耐火管、耐高 温实验仪器；还可作研磨剂、阻燃剂、填充料等；高纯的α型氧化铝还是生产人造刚玉、 人造红宝石和蓝宝石的原料；还用于生产现代大规模集成电路的板基． γ型氧化铝是氢氧化铝在140-150℃的低温环境下脱水制得，工业上也叫活性氧化 铝、铝胶．其结构中氧离子近似为立方面心紧密堆积，Al3+不规则地分布在由氧离子 围成的八面体和四面体空隙之中．γ型氧化铝不溶于水，能溶于强酸或强碱溶液，将它 加热至1200℃就全部转化为α型氧化铝．γ型氧化铝是一种多孔性物质，每克的内表面 积高达数百平方米，活性高吸附能力强．工业品常为无色或微带粉红的圆柱型颗粒， 耐压性好．在石油炼制和石油化工中是常用的吸附剂、催化剂和催化剂载体；在工业 上是变压器油、透平油的脱酸剂，还用于色层分析；在实验室是中性强干燥剂，其干 燥能力不亚于五氧化二磷，使用后在175℃以下加热6-8h还能再生重复使用． 目前世界上用拜耳法生产的氧化铝要占到总产量的90％以上，氧化铝大部分用于 制金属铝，用作其它用途的不到10％．
典型陶瓷材料的显微组织
一、普通陶瓷 这种材料一般 用作绝缘电器装 置，其室温显微 组织如图所示， 其中的白色点状 为一次莫来石， 白色针状为二次 莫来石，白色大 块状为残留石英， 圆形的黑洞为气 孔，大量的暗黑 色的基体为玻璃 相。这是一种普 通陶瓷的典型组 织，是由晶相 (莫来石、石英)、 玻璃相和气相组 成的。
原料的SEM照片
轻质CaCO3
又称沉淀碳酸钙，简称轻 钙，是将石灰石等原料煅烧 生成石灰（主要成分为氧化 钙）和二氧化碳，再加水消 化石灰生成石灰乳（主要成 分为氢氧化钙），然后再通 入二氧化碳碳化石灰乳生成 碳酸钙沉淀，最后经脱水、， 干燥和粉碎而制得。或者先 用碳酸纳和氯化钙进行复分 解反应生成碳酸钙沉淀，然 后经脱水、干燥和粉碎而制 得。由于轻质碳酸钙的沉降 体积（2.4-2.8mL/g）比重质 碳酸钙的沉降体积（1.11.4mL/g）大，所以称之为轻 质碳酸钙。
原料的SEM照片
高岭土是 一种主要由高 岭石组成的纯 净粘土，在各 地高岭土的扫 描电子显微镜 分析中主要发 现有六角形片 状、管状和柱 状三种结构
原料的SEM照片
重质碳酸钙 (俗称，重钙， 单飞粉、双飞粉、三飞 粉、四飞粉) CaCO3 分子量100.09 重钙，是用机械方法 （用雷蒙磨或其它高压 磨）直接粉碎天然的方 解石、石灰石、白垩、 贝壳等就可以制得。由 于重质碳酸钙的沉降体 积比轻质碳酸钙的沉降 体积小，所以称之为重 质碳酸钙。
典型陶瓷材料的显微组织
五、电熔刚玉 电熔刚玉是一种 高级耐火材料。 它的特点是在高 温下使用时化学 性质稳定、机械 强度高，热膨胀 系数小等优点， 可作为冶金电炉 的炉衬材料。 左图为电熔刚 玉的显微组织。 其中白色粗大的 柱状晶相为αAl2O3，暗黑色 的组织为玻璃相， 黑色的圆洞为气 孔
典 型 陶 瓷 材 料 的 显 微 组 织
Hale Waihona Puke Baidu
火花塞瓷件的显微结构 torch
火花塞瓷件的显微结构 NHSP
火花塞瓷件的显微结构 NGK
火花塞瓷件的显微结构
不 同 厂 家 火 花 瓷 件 晶 相 对 比
断面形状与烧成温度
Al2O3 陶瓷（95 瓷）在正常条件下烧 结，结晶较好，由于 晶体生长互相挤压而 呈多面体，其断口呈 块状脆性 断口形貌 特征（见上图）为沿 晶断裂。 而较高温度下烧 结的Al2O3 陶瓷 （95 瓷），结晶粗 大，晶体中包裹了大 量微孔和气泡（见下 图）。前者耐磨性较 好，而后者耐磨性较 差，在摩擦试验中呈 块状碎屑脱落。
原料的SEM照片(FC-1)
FC-1
典型的 A-12晶体结构
原料的SEM照片(FC-1)
FC-1 （济源氧化铝 ）
原料的SEM照片(FC-1)
FC-1 印度TCH-1
原料的SEM照片(FC-1)
FC-1 A-13
原料的SEM照片(FC-1)
FC-1
1# A-12 2# A-13 3# 山川 4# TCH-1
陶瓷材料的显微结构
二、玻璃相
1．玻璃相的形成 玻璃相一般是指由高温熔体凝固下来的、结构与液体相似的非晶态固体。 陶瓷材料在烧结过程中，发生了一系列的物理化学变化，生成了熔融液相。 如果熔融态时粘度很大，即流体层间的内摩擦力很大，冷却时原子迁移比较 困难，晶体的形成很难进行，而形成过冷液相，随着温度继续下降，过冷淮 相粘度进一步增大，冷却到一事实上温度时，熔体固体，“冻结”成为玻璃， 此时的温度称为玻璃转变温度Tg，低于此温度表现出明显的脆性。加热时， 玻璃熔体粘度降低，在某个粘度时，玻璃显著软化，这时所对应的温度为软 化温度Tf。玻璃转变温度和软化温度都具有一个温度区间，不是某一确定的 数值，这与晶体的转变不同。 2．玻璃相的作用 玻璃相具有以下几个方面的作用： (1)起粘接剂和填充剂的作用，玻璃相是一种易熔相，可以填充晶粒间隙， 将晶粒粘接在一起，使材料致密化；(2)降低烧成温度，加快烧结过程；(3)阻 止晶型转变，抑制晶粒长大，使晶粒细化；(4)增加陶瓷的透明度等。 不同的陶瓷材料玻璃相的含量不同，玻璃相对材料的性能有重要影响，玻璃 相的存在一般会降低陶瓷材料的机械强度和热稳定性，影响其介电性能。 3．玻璃相的组织特点 普通陶瓷的玻璃相的成分大都为二氧化硅(20~80%)和其他氧化物。其组织 在反光显微镜明场照明方式观察时为暗黑色，量少时分布在晶粒交界处的三 角地带，量多时连成网络结构。
原料的SEM照片
FC-4
滑石化学组成为 Mg3[Si4O10](OH)2，晶体属 三斜晶系的层状结构硅酸盐矿 物。假六方片状单晶少见，一 般为致密块状、叶片状、纤维 状或放射状集合体。白色或各 种浅色，条痕常为白色，脂肪 光泽（块状）或珍珠光泽（片 状集合体），半透明。摩氏硬 度1，比重2.6-2.8。一组极完 全解理，薄片具挠性。有滑感， 绝热及绝缘性强。
典型陶瓷材料的显微组织
日用陶瓷
日用陶瓷 的显微组织 与普通电瓷 差不多，也 是由块状的 石英、点状 一次莫来石、 针状的二次 莫来石、玻 璃相和气相 组成。
典型陶瓷材料的显微组织
三、75氧化铝瓷 氧化铝瓷 75氧化铝瓷 是氧化铝的一 种，含有75% 的α-Al2O3， 是一种电真空 陶瓷。其显微 组织如图所示， 大部分为白色 的氧化铝晶体， 晶间三角处为 暗黑色的玻璃 相，圆形的黑 洞为气孔，其 中形态规则的 为晶粒剥落坑。
典型陶瓷材料的显微组织
四、透明氧化铝瓷
透明氧化铝瓷为光学 陶瓷。由地光波具有
抗电磁干扰的能力， 用光传播信息比用电 子传播迅速稳定得多， 发展光学陶瓷有非常 重要的意义。 透明氧化铝瓷又叫烧 结白刚玉，其中 Al2O3的纯度在 99.5%以上。为了更 好地排除气孔，提高 透明度，可在真空下 烧结。图中为烧成后 未经磨制和腐蚀，在 显微镜下观察到的透 明氧化铝的原始表面 显微组织。由于 Al2O3纯度很高，气 孔极少，可以清楚地 看到氧化铝晶粒的大 小，晶界的状况等。
典型陶瓷材料的显微组织
八、钛酸钡瓷 钛酸钡瓷是一种广 泛应用的压电陶瓷。 控制陶瓷材料的组 成可获得优良的介 电性能和电光性能 等，制成具有各种 功能的电子陶瓷。 图示为钛酸钡瓷 的显微组织。图中 白色块状晶相为 BaTiO3，晶粒内 部有孪晶。在碍的 黑圆洞为气孔，晶 界处有少量玻璃相， 这是一种过烧的性 能劣化的典型显微 结构。
原料的SEM照片(FC-1)
FC-1 山西
原料的SEM照片(FC-1)
FC-1 07年29#，收缩 大，毛坯开裂
陶瓷材料的显微结构
陶瓷材料主要组成相为晶相、玻璃相和气相
一、晶相 晶相是由原子、离子、分子在空间有规律排列成的结晶相。陶瓷材料的晶相有硅酸盐、 氧化物和非氧化物(碳化物、氮化物、硼化物)三大类相。 1．晶相的显微组织特征
陶瓷材料的显微结构
三、气相 气相是陶瓷材料内部尥的气体形成的孔洞。普通陶瓷含有5~10%的气孔， 特种陶瓷则要求气孔率在5%以下。 1．气相的形成 材料中气孔形成的原因比较复杂，影响因素较多，如材料制备工艺、粘接 剂的种类、原材料的分解物、结晶速度、烧成气氛都影响陶瓷中气孔的存在。 采取一定的工艺手顶可以使气孔率降低或者接近于零。 2．气相对材料的影响 气相的多少、大小、形状、分布都会对陶瓷材料产生很大的影响。 除了多孔陶瓷外，气相的存在都是不利的，气孔的存在会使材料的密度、机 械强度下降，直接影响材料的透明度，同时，大量气孔的存在会使陶瓷材料 绝缘性能降低，介电性能变差，但是气孔多的陶瓷材料表面吸附性能及隔热 性能好，利于涂层等。 3．气相的显微形貌 陶瓷材料中的气孔可分为开口气孔和闭口气孔两种，在反光显微镜下均为 暗黑色的空洞，圆形，边缘不规则，这是由于气孔中多有夹杂物的析出造成 的。
晶粒细化（共享）
添加剂微晶-致密化刚玉瓷结构的研究 添加剂微晶 致密化刚玉瓷结构的研究
陕西科技大学 王 芬 朱建锋 摘要 采用不同的添加剂复合形式，对刚玉瓷进行晶粒细化及结构致密化研究。 对实验结果进行了XRD及SEM及OM分析，对晶体的长大控制以及部分添加 剂的作用机理进行了分析探讨。获得了以注浆法成型，高温烧结法合成的高 性能刚玉瓷结构。结果显示在此传统工艺条件下，添加剂的种类、复合方式 及其用量对结构有重大的影响。 引言 诸多研究表明，刚玉瓷晶粒细化极具优势，它可以使晶界物质的负影响显 著降低，使材料不易造成穿晶断裂，提高材料的致密度、断裂韧性、机械性 能及电气性能，降低烧成温度等。然而刚玉瓷晶粒细化是很困难的，其一， 过细的α-Ａl2O3不仅加工成本高而且烧结过程生产过大的体积收缩造成其它 缺陷；其二，α-Ａl2O3具有较高的晶界能，在烧结过程中易产生晶粒异常长 大。总体来说，热压或快烧是获得细晶刚玉瓷的有效方法，热压可实现晶粒 尺寸小于1µm的结构，快烧可使晶粒尺寸达到１～２ µm。但是热压只适用于 形状简单部件的制备，且模具消耗及冷加工也比较昂贵。同样快烧也只适合 于薄壁材料或制品的烧成。由此寻求适当的添加剂以细化晶粒并降低烧成温 度受到了广泛的关注。至Coble后人们把主要精力放在了MgO等几种添加剂 的应用上，获得了晶粒尺寸在10µm左右的细晶结构-[1]。显然，此方面的研 究有待进一步深入。
六、电熔锆刚玉 电熔锆刚玉也是一种高级的耐火材料，可作为反应堆的绝热材料等。 左图为电熔锆刚玉的显微组织。图中除了白亮的α-Al2O3外，稍暗的相 是ZrO2，暗黑色的组织为玻璃相和圆的气孔。
典型陶瓷材料的显微组织
七、锰锌铁氧化 锰锌铁氧体是一 种磁性材料。铁氧 体是铁和其他金属 的复合氧化物。 图示为锰锌铁氧 体的显微组织，其 中白色块状晶相为 (MnZn)Fe2O4， 晶粒内部沿一定晶 面分布的条状析出 相为Fe2O3，暗黑 色组织为玻璃相和 圆形的气孔，这是 一种过烧性能劣化 的材料的显微组织。
氧化铝简述
纯净的氧化铝是白色无定形粉末，俗称矾土，密度3.9-4.0g/cm3，熔点2050℃、沸点 2980℃，不溶于水，氧化铝主要有α型和γ型两种变体，工业上可从铝土矿中提取． 铝土矿（Al2O3·H2O和Al2O3·3H2O）是铝在自然界存在的主要矿物，将其粉碎后 用高温氢氧化钠溶液浸渍，获得铝酸钠溶液；过滤去掉残渣，将滤液降温并加入氢氧 化铝晶体，经长时间搅拌，铝酸钠溶液会分解析出氢氧化铝沉淀；将沉淀分离出来洗 净，再在950-1200℃的温度下煅烧，就得到α型氧化铝粉末，母液可循环利用．此法由 奥地利科学家拜耳（K．J．Bayer）在1888年发明，时至今日仍是工业生产氧化铝的 主要方法，人称“拜耳法”． 在α型氧化铝的晶格中，氧离子为六方紧密堆积，Al3+对称地分布在氧离子围成的 八面体配位中心，晶格能很大，故熔点、沸点很高．α型氧化铝不溶于水和酸，工业上 也称铝氧，是制金属铝的基本原料；也用于制各种耐火砖、耐火坩埚、耐火管、耐高 温实验仪器；还可作研磨剂、阻燃剂、填充料等；高纯的α型氧化铝还是生产人造刚玉、 人造红宝石和蓝宝石的原料；还用于生产现代大规模集成电路的板基． γ型氧化铝是氢氧化铝在140-150℃的低温环境下脱水制得，工业上也叫活性氧化 铝、铝胶．其结构中氧离子近似为立方面心紧密堆积，Al3+不规则地分布在由氧离子 围成的八面体和四面体空隙之中．γ型氧化铝不溶于水，能溶于强酸或强碱溶液，将它 加热至1200℃就全部转化为α型氧化铝．γ型氧化铝是一种多孔性物质，每克的内表面 积高达数百平方米，活性高吸附能力强．工业品常为无色或微带粉红的圆柱型颗粒， 耐压性好．在石油炼制和石油化工中是常用的吸附剂、催化剂和催化剂载体；在工业 上是变压器油、透平油的脱酸剂，还用于色层分析；在实验室是中性强干燥剂，其干 燥能力不亚于五氧化二磷，使用后在175℃以下加热6-8h还能再生重复使用． 目前世界上用拜耳法生产的氧化铝要占到总产量的90％以上，氧化铝大部分用于 制金属铝，用作其它用途的不到10％．
典型陶瓷材料的显微组织
一、普通陶瓷 这种材料一般 用作绝缘电器装 置，其室温显微 组织如图所示， 其中的白色点状 为一次莫来石， 白色针状为二次 莫来石，白色大 块状为残留石英， 圆形的黑洞为气 孔，大量的暗黑 色的基体为玻璃 相。这是一种普 通陶瓷的典型组 织，是由晶相 (莫来石、石英)、 玻璃相和气相组 成的。
原料的SEM照片
轻质CaCO3
又称沉淀碳酸钙，简称轻 钙，是将石灰石等原料煅烧 生成石灰（主要成分为氧化 钙）和二氧化碳，再加水消 化石灰生成石灰乳（主要成 分为氢氧化钙），然后再通 入二氧化碳碳化石灰乳生成 碳酸钙沉淀，最后经脱水、， 干燥和粉碎而制得。或者先 用碳酸纳和氯化钙进行复分 解反应生成碳酸钙沉淀，然 后经脱水、干燥和粉碎而制 得。由于轻质碳酸钙的沉降 体积（2.4-2.8mL/g）比重质 碳酸钙的沉降体积（1.11.4mL/g）大，所以称之为轻 质碳酸钙。
原料的SEM照片
高岭土是 一种主要由高 岭石组成的纯 净粘土，在各 地高岭土的扫 描电子显微镜 分析中主要发 现有六角形片 状、管状和柱 状三种结构
原料的SEM照片
重质碳酸钙 (俗称，重钙， 单飞粉、双飞粉、三飞 粉、四飞粉) CaCO3 分子量100.09 重钙，是用机械方法 （用雷蒙磨或其它高压 磨）直接粉碎天然的方 解石、石灰石、白垩、 贝壳等就可以制得。由 于重质碳酸钙的沉降体 积比轻质碳酸钙的沉降 体积小，所以称之为重 质碳酸钙。
典型陶瓷材料的显微组织
五、电熔刚玉 电熔刚玉是一种 高级耐火材料。 它的特点是在高 温下使用时化学 性质稳定、机械 强度高，热膨胀 系数小等优点， 可作为冶金电炉 的炉衬材料。 左图为电熔刚 玉的显微组织。 其中白色粗大的 柱状晶相为αAl2O3，暗黑色 的组织为玻璃相， 黑色的圆洞为气 孔
典 型 陶 瓷 材 料 的 显 微 组 织
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火花塞瓷件的显微结构
不 同 厂 家 火 花 瓷 件 晶 相 对 比
断面形状与烧成温度
Al2O3 陶瓷（95 瓷）在正常条件下烧 结，结晶较好，由于 晶体生长互相挤压而 呈多面体，其断口呈 块状脆性 断口形貌 特征（见上图）为沿 晶断裂。 而较高温度下烧 结的Al2O3 陶瓷 （95 瓷），结晶粗 大，晶体中包裹了大 量微孔和气泡（见下 图）。前者耐磨性较 好，而后者耐磨性较 差，在摩擦试验中呈 块状碎屑脱落。
原料的SEM照片(FC-1)
FC-1
典型的 A-12晶体结构
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FC-1 （济源氧化铝 ）
原料的SEM照片(FC-1)
FC-1 印度TCH-1
原料的SEM照片(FC-1)
FC-1 A-13
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FC-1
1# A-12 2# A-13 3# 山川 4# TCH-1
陶瓷材料的显微结构
二、玻璃相
1．玻璃相的形成 玻璃相一般是指由高温熔体凝固下来的、结构与液体相似的非晶态固体。 陶瓷材料在烧结过程中，发生了一系列的物理化学变化，生成了熔融液相。 如果熔融态时粘度很大，即流体层间的内摩擦力很大，冷却时原子迁移比较 困难，晶体的形成很难进行，而形成过冷液相，随着温度继续下降，过冷淮 相粘度进一步增大，冷却到一事实上温度时，熔体固体，“冻结”成为玻璃， 此时的温度称为玻璃转变温度Tg，低于此温度表现出明显的脆性。加热时， 玻璃熔体粘度降低，在某个粘度时，玻璃显著软化，这时所对应的温度为软 化温度Tf。玻璃转变温度和软化温度都具有一个温度区间，不是某一确定的 数值，这与晶体的转变不同。 2．玻璃相的作用 玻璃相具有以下几个方面的作用： (1)起粘接剂和填充剂的作用，玻璃相是一种易熔相，可以填充晶粒间隙， 将晶粒粘接在一起，使材料致密化；(2)降低烧成温度，加快烧结过程；(3)阻 止晶型转变，抑制晶粒长大，使晶粒细化；(4)增加陶瓷的透明度等。 不同的陶瓷材料玻璃相的含量不同，玻璃相对材料的性能有重要影响，玻璃 相的存在一般会降低陶瓷材料的机械强度和热稳定性，影响其介电性能。 3．玻璃相的组织特点 普通陶瓷的玻璃相的成分大都为二氧化硅(20~80%)和其他氧化物。其组织 在反光显微镜明场照明方式观察时为暗黑色，量少时分布在晶粒交界处的三 角地带，量多时连成网络结构。