無機(jī)非金屬材料工學(xué)(陶瓷)(已修改)
2025-05-31 09:22 本頁面
【正文】 第三篇 陶瓷工藝學(xué) 第一章 引 言 一、概念和分類 ? 1． 概念：廣義 無機(jī)非金屬固體材料制品的統(tǒng)稱 。 ? 狹義 固體原料經(jīng)成型 、 煅燒而制成的制品 。 ? 普通陶瓷 （ 傳統(tǒng)陶瓷 ） ：以粘土及其它天然礦物 （ 長石 、 石英等 ） 為原料經(jīng)粉碎 、 成型 、 焙燒等工藝過程而制得的制品 。 2．分類： ? 陶瓷按用途分為： 傳統(tǒng)陶瓷 （ 普通陶瓷 ）和新型陶瓷 （ 特種陶瓷 、 精密陶瓷 ） ，而傳統(tǒng)陶瓷又分為日用陶瓷 、 衛(wèi)生陶瓷 、建筑陶瓷 、 化學(xué)陶瓷 、 化工陶瓷等；新型陶瓷又分為結(jié)構(gòu)陶瓷 （ 機(jī)械和熱性能為主 ） 和功能陶瓷 （ 電 、 磁 、 光 、 生化 、核能等 ） 。 2．分類： ? 陶瓷按性能分為：拓器 、 陶器和瓷器 。性能見 P213表 312和 313。 ? 陶瓷按成分分為：氧化物陶瓷 、 碳化物陶瓷 、 氮化物陶瓷 、 硅酸鹽陶瓷 、 鈦酸鹽陶瓷 、 磷酸鹽陶瓷 、 金屬陶瓷等 。 ? 特種陶瓷的性能及用途 ， 見教材 P213表 331。 表 331 特種陶瓷的性能及用途 性 能 材 料 應(yīng) 用 高絕緣性 介電性 導(dǎo)電性 壓電性 熱釋電性 軟磁性 硬磁性 半導(dǎo)體性 離子導(dǎo)電性 電子發(fā)射性 熒光性 透光性 偏光性 光反射性 紅外反射性 紅外透射性 光導(dǎo)性 生物化學(xué)功能 研磨性 切削性 強(qiáng)度功能 潤滑功能 耐熱性 絕熱性 導(dǎo)熱性 核功能性 Ai2O BeO、 C（ 人造金剛石） BaTiO3 SiC、 MoSi2 P（ Zr， Ti） O3（ 定向薄膜） SiO2（ 單晶薄片） P（ Zr， Ti） O3 （ Zn， Mn， Fe） 2O4； γFe3O4 SrO6 Fe2O3 SnO2 過度金屬氧化物 ZnOBi2O3 BaTiO3 β Ai2O3 穩(wěn)定性 ZrO2 LaB6 Y2O3， S： Eu Ai2O SnO2（ 涂布膜） PLZT TiN SnO2（ 涂膜） ZnS、 MgO SiO2（ 高純纖維） Ai2O Ca5（ F， Cl） P3O12 SiO2（ 孔徑控制多孔體） Ai2O B4C、 人造金剛石（粉體） CBN、 TiC、 WC、 TiC Si3N SiC C、 MoSi hBN Ai2O ThO2 K2OnTiO2， CaOSiO2 Be、 C、 SiC UO2 C（ 石墨）、 BeO B4C 基板 電容器 發(fā)熱器 震蕩元件、點火元件、壓電變換器 時鐘震蕩元件 紅外線檢測元件 磁帶 磁鐵、可塑性磁鐵 氣體傳感器 熱敏電阻 電壓性穩(wěn)定元件，非線形電阻 自控電阻發(fā)熱元件 NaS電池 氧敏感元件 電子槍用熱陰極 熒光體 高壓鈉燈、防霧玻璃 偏光學(xué)元件 太陽能聚光器 省能源窗玻璃 導(dǎo)彈 光導(dǎo)纖維 人工骨、齒 固定化酵素載體 研磨材料 切削工具 發(fā)動機(jī)材料 潤滑劑 耐熱結(jié)構(gòu)材料 絕緣材料 基板 核燃料 減速劑 控制棒材料 二、我國陶瓷工業(yè)的發(fā)展概況 ? China， 瓷器 ， 世界供認(rèn)是我國最早發(fā)明 。8000年前 ， 生產(chǎn)陶器； 3000年前 ， 生產(chǎn)瓷器 （ 上釉 ） ， 我國最早東漢時期陶瓷普及 ， 唐三彩世界文明 。 景德鎮(zhèn)陶瓷從古至今享譽(yù)很好 ， 但建筑陶瓷在我國發(fā)展相對落后 。 第一章 普通陶瓷原料及作用 第一節(jié) 粘土 一、粘土定義 ? 具有可塑性且粒度小于幾微米的礦物 。或粒度小于幾微米的層狀硅酸鹽礦物 。 二、粘土的分類 ? 高嶺土 、 膨潤土 、 伊利石 、 葉臘石 、 鋁礬土等 。 三、粘土組成 ? 化學(xué)組成： SiO Al2O3為主 ， 少量其它氧化物 （ K2O、 Na2O、 Fe2O MgO、CaO等 ） ? 礦物組成：高嶺石 、 蒙脫石 、 伊利石等 。 含少量長石 、 石英等碎屑礦物 。 ? 顆粒組成：碎屑顆粒一般較大，粘土顆粒一般較小，小于 2微米的顆粒多為粘土礦物。 四、粘土的工藝性質(zhì) ? 1． 可塑性和結(jié)合性 （ 粘結(jié)劑 ） ； ? 2． 離子交換性 （ 脫色 、 過濾 、 填料等 ） ； ? 3． 觸變性 ， 即泥料放置一段時間后 ， 在維持原有水分的情況下會出現(xiàn)變稠和固化現(xiàn)象； ? 4． 膨化性 ， 即吸水膨脹性； ? 5． 收縮性 ， 干燥收縮和焙燒收縮； ? 6． 燒結(jié)溫度與燒結(jié)范圍 五、陶瓷中粘土的作用 ? 粘土在陶瓷中起粘結(jié)作用。 第二節(jié) 石英 一、種類和性質(zhì) ? 1． 種類：脈石英 、 石英砂巖 、 石英巖（ 變質(zhì) ） 、 石英砂； ? 2． 性質(zhì)：以 SiO2為主 ， 其他雜質(zhì)很少 。 二、石英的相變 三、石英的作用 ? 1． 加快干燥； ? 2． 減小坯體變形； ? 3． 增加機(jī)械強(qiáng)度； ? 4． 提高耐磨 、 抗腐性 。 第三節(jié) 長石 一、種類 ? 鉀長石 、 斜長石 二、作用 ? 1． 助溶； ? 2． 提高機(jī)械強(qiáng)度和化學(xué)穩(wěn)定性 ? 3． 提高透光度 。 三、代用原料 ? 花崗偉晶巖 、 霞石正長巖 、 透輝石 、 硅繪事等 。 ? 第四節(jié) 其它原料 一、碳酸鹽 ? 方解石、白云石、菱鎂礦。高溫下起溶劑作用。 二、滑石 ? 釉料和滑石質(zhì)陶瓷 三、硅灰石 ? 助溶作用 四、透輝石和透閃石 ? 助溶作用 第三章 普通陶瓷的配料和計算 第一節(jié) 配料依據(jù)
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