陶瓷工艺学9显微结构与性质

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四、白度
白度的高低决定于釉面对入射光线的漫反射强度。通 常用白度仪来测定白度值。
影响白度的因素主要有釉料的化学组成、坯体的颜色、 烧成气氛、烧成温度等。
第9章 显微结构与性质
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第一节 陶瓷胎体显微结构
显微结构是指在不同类型显微镜下观察到的材料的组织结 构。显微结构的大小从数纳米到0.1mm，最小的结构尺度 大于晶胞尺寸（若是研究的结构小于晶胞尺寸则称之为微 观结构）。
陶瓷胎体的显微结构是在各类显微镜下分辨陶瓷材料中含 有晶相的种类、数量、形状、大小、发育程度及其几何分 布。
❖ 莫来石构成瓷胎中玻璃相的骨架，骨架的强度可以 明显改变玻璃相基质的强度。通常希望瓷胎中莫来 石晶相的晶粒大小均匀或有较多的网状莫来石。
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2、玻璃相 一般情况下，瓷坯中的玻璃相有以下三种组成，即：环
绕在石英颗粒周围的熔有石英的高硅玻璃相；中间生长有 交织成网的莫来石晶体的长石玻璃相；填充在粘土残骸间 的玻璃相。 ▪ 玻璃相的高温粘度决定着瓷坯抵御高温变形的能力。钾 长石玻璃相的高温粘度较钠长石的高温粘度大，抵抗高温 变形的能力优于钠长石；玻璃相中熔解的石英数量愈多， 则玻璃相的高温粘度愈大，瓷坯愈不易变形。
玻璃相是陶瓷坯体中的低熔组成物，其粘度、数 量、分布方式等也对陶瓷材料的性能产生影响。
气孔（气相）是陶瓷材料中不可避免出现的，它 的存在方式、数量、分布状态也对陶瓷材料性能 产生影响。
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显微结构中各物相的作用：
1、莫来石
❖ 瓷胎中的莫来石分别由粘土形成和从玻璃相中析出。 粘土团粒中形成的莫来石有两类，即发育得较差的 鳞片状莫来石和发育得较好、排列整齐的人字形莫 来石；玻璃相中析出的莫来石为细针状，交织成网， 通常称之为莫来石鸟巢。
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二、半透明性 ❖ 高级日用细瓷要求具有一定的半透明性。瓷胎半透明
性用半透明度来表示，一般使用光电透明度仪来测定 半透明度。 ❖ 影响瓷胎半透明性的因素：坯料着色氧化物的种类与 数量、瓷胎相组成、玻璃相化学成分、晶体大小、瓷 胎厚度等。
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❖提高透光度的途径：
1、增加玻璃相：增加坯料配方中的熔剂性原料与石英含量， 相对减少粘土含量；提高烧成温度；延长保温时间；采用还 原焰操作，加大高温熔体的表面张力等。 2、减少气孔：选择杂质少的原料；塑性料加强陈腐与真空 练泥；注浆料应通过陈放，慢速搅拌或真空脱气减少浆料气 体；适当提高烧成温度；对石英进行细粉碎。 3、调整玻璃相折射率
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皮肌炎图片——皮肌炎的症状表现
皮肌炎是一种引起皮肤、肌肉、 心、肺、肾等多脏器严重损害的， 全身性疾病，而且不少患者同时 伴有恶性肿瘤。它的1症状表现如 下：
1、早期皮肌炎患者，还往往伴 有全身不适症状，如-全身肌肉酸 痛，软弱无力，上楼梯时感觉两 腿费力；举手梳理头发时，举高 手臂很吃力；抬头转头缓慢而费 力。
❖釉面光泽度的测定一般是采用光电光泽度计进行， 用硒光电池测量照射在釉表面镜面反射方向的反 光量，并规定折射率nb=1.567的黑色玻璃的反光量 为100%，将被测釉面的反光能力与黑玻璃的反光 能力相比较，得到釉面的光泽度，用百分比表示。 ❖提高釉的光泽度的方法有： ①提高釉的始熔温度； ②适当提高表面张力； ③加废瓷粉； ④增加熔剂量。
▪冷却后，玻璃相的力学强度对瓷坯的力学强度起主要作用，玻璃相 中的网络结构愈完整，则瓷坯的强度愈高。反之，则强度愈低。 ▪玻璃相的量对陶瓷坯体的致密性有重要的作用，玻璃相多且粘度适 中，则坯体的致密性好，反之，致密性差。
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3、石英wk.baidu.com❖ 瓷坯中的石英晶体有两种类型：残留石英与方石英。
残留石英是石英原料在烧成过程中与其它组分反应形成 低共熔点熔体以及高温下熔解于熔体残留下来的。方石 英的形成有两种形式，一是从石英颗粒周围富硅玻璃相 中析出的齿状二次方石英；另一是石英和非晶质SiO2 在 干环境中转变成的方石英。
陶瓷材料的显微结构由不同的晶相、玻璃相、气孔等构成。 一般情况下普通陶瓷的显微结构由下列几个组分构成：玻 璃相（按体积计）为40~65%，莫来石晶体为10%~30%， 残留石英（含方石英）为10%~25%，以及少量的气孔。
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晶相是决定陶瓷基本性能的主导物相，其种类、 发育状态、完整程度、存在方式、晶体取向、晶 体缺陷等均对陶瓷性能产生影响。
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第二节 陶瓷性质
陶瓷内在物理化学性质： 吸水率、透气性、渗透性、抗冻性、吸湿膨胀性、
光学性能（光泽度、半透明性与白度）、热学性 能（热膨胀性、导热性与热稳定性）、力学性能 （机械强度与表面硬度）、电学性能（电导性、 介电系数、介质损耗与介电强度）、化学稳定性 （抗酸性与抗碱性）等等。
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本节主要介绍内容:
❖ 一般情况下，瓷坯中的残留石英的量会多于方石英的量， 因石英的热膨胀系数与玻璃体的热膨胀系数相差较大， 冷却时会在瓷坯中形成应力，对瓷坯的强度造成影响。 合理的石英颗粒能大大提高瓷坯的强度，同时石英能使 瓷坯的透光度和白度得到改善。
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4、气孔 ❖ 气孔在瓷坯中的多少、大小、形状、分布、位置对
瓷坯的强度、透光度、致密度、介电性能、热传导 性能、吸湿膨胀性能等都有较为明显的作用。 ❖ 通常希望瓷坯中的气孔量尽可能地少。
一、光泽度 二、半透明性 三、透光色调 四、白度 五、机械强度 六、表面硬度 七、热稳定性 八、吸湿膨胀性
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一、光泽度 表面光泽是陶瓷制品表面的一种特征。不同用
途陶瓷对表面光泽要求不同。日用陶瓷，艺术 陶瓷与卫生陶瓷等通常要求表面有比较好的光 泽，以提高陶瓷外观质量与有利于清洗。而室 内外装饰陶瓷就不宜表面光泽太强，甚至要求 无光泽。 无釉陶瓷制品表面都比较粗糙，没有足够好的 光泽，故通常所谓陶瓷表面光泽都是指带釉陶 瓷的表面光泽。
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三、透光色调
➢ 由于不同种类与不同化合价的着色氧化物对可见光中 各种单色光的吸收能力不同，从而使瓷胎带上不同的 色调。
➢ 例：我国北方瓷的原料含钛较高，因此瓷器的透光色 调是白里泛黄；南方瓷区含铁较高，当采用还原气氛 烧成时，瓷器呈白里泛青。
➢ 由此可见，瓷胎透光色调取决于原料中着色氧化物的 种类与数量以及烧成时所采用的气氛。