功能陶瓷复习题解答
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1、举出3种以上的典型的超导陶瓷(氧化物超导体)，定义及其应用。
LaBaCuo、SrBaCuo、NbBaCuo；
2、说明Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ电容器陶瓷的典型材料、性能特点和用途。I类陶瓷主要用于高频电
路中使用的陶瓷电容器。性能特点a:一般具有负温度系数，有时为正温度系数；b:介电
常数较高为飞铁电电容陶瓷；c:温度系数值稳定且高频下及高温时具有低的介质损耗。典型材料：MgTiO3瓷。II类陶瓷主要用于制造低频电路中使用的陶瓷电容器。性能特点：a:介电常数值高（4000-8000）b:温度稳定性好；c:居里点在工作温度范围内且能方便的调整。典型材料：BaTiO3系、反铁电系。 III类陶瓷介质的半导体主要用于制造汽车、电
子计算机等电路中要求体积非常小的电容器，性能特点a:介电常数非常大7000-几十万以上b:主要用于低频下典型材料：半导化BaTiO3
3、何为铁电陶瓷 BaTiO
3
铁电陶瓷老化的含义是什么是一类在某一温度范围内具有自发极化且极化强度随电场反向而反向，具有与铁磁回线相仿的电滞回线的陶瓷材料老化意义：铁电陶瓷烧成后其介电常数和介电损耗随时间的推移而逐渐减少
4、BaTiO
3陶瓷有哪几种晶型相变画出BaTiO
3
陶瓷的介电常数-温度特性曲线示意图。立方
相、四方相、斜方相和三方相；
5、何谓移峰效应和压峰效应改性加入物可以有效的移动居里温度，即移动介电常数的居里峰，但对介电常数的陡度一般不呈现明显的压抑作用，这时所引起的效应为移峰效应；有的改性加入物可使介电常数的居里峰受到压抑并展宽所引起的效应为压峰效应。
6、为什么BaTiO
3
陶瓷最适合做低频电容器介质由于频率f升高，ε降低，Tanδ升高性能恶化，所以要在低频下使用由于新畴的成核与生长需要一定的时间内，所以ε和f有关。损耗产生的原因是：1、电畴运动：畴壁运动是克服杂质、气孔、晶界的摩擦阻力；2、自发极化反转时。伴随着集合形变的换向，必须克服晶胞间与晶粒间应力作用的反复过程。都要消耗电场能，并以热的形式相空间散逸。反转愈剧烈，次数愈频繁，则Tanδ愈大。
7、BaTiO
3，PbTiO
3
，SrTiO
3
为什么具有铁电性它们为什么具有不同的居里温度其居里点
分别是多少BaTiO
3，PbTiO
3
，SrTiO
3
具有铁电性的原因：这三种化合物都属于钙钛矿结
构。由A与O离子共同作立方密堆积，B离子处于O八面体中心，所有[BO6]八面体共顶点联结，当温度低于Tc时，B离子偏离八面体中心而产生离子位移极化，从而使B－O线上的O2－离子产生电子位移极化，互相耦合，使内电场Ei↑→[BO6]八面体沿B－O线方向伸长，另外两方向收缩，带动相邻[BO6]八面体在相同方向极化→电畴。2）Tc是自发极化稳定程度的量度。Tc反映了B4＋偏离氧八面体中心后的稳定程度高低，B－O间互作用能较大，需要较大的热运动能才能使B离子恢复到对称平衡位置，从而摧毁晶体的铁电性（铁电相→顺电相），因此Tc高。反之亦然。3）120、490、—250。
8、对BaTiO
3
电容器的要求如何在使用温度范围内，具有尽可能高的介电常数，尽可能低的介电常数变化率或容量变化率，尽可能高的Ej，尽可能低的tgδ ，介电常数随交直流电场的变化尽可能小和尽可能小的老化率。
9、BaTiO
3
陶瓷为什么要在采用氧化气氛下烧结保持氧化气氛防止由于还原气氛使部分
Ti4+转化为Ti3+产生氧空位从而导致BaTio3陶瓷介质的电性能恶化，损耗显着增加
10、简述BaTiO
3
陶瓷产生半导化途径和机理。1）原子价控制法（施主掺杂法），用离于半径与Ba2+相近的La3+、Y3+、Sb3+等三价离子置换Ba2+离子;用离于半径与Ti 4+相近的Nb5+ 、Ta5+等五价离子置换Ti 4+离子.在室温下，上述离子电离而成为施主，向BaTiO3提供导带电子（使部分Ti4++e→Ti3+），从而ρV下降（102Ωcm），成为半导瓷。2）强制还原法，BaTiO3陶瓷在真空、惰性气氛或还原气氛中烧成时，将生成氧空位而使部分
Ti4+→Ti3+，可制得ρv为102~106Ω·cm 的半导体陶瓷。3）AST法，当材料中含有Fe、K 等受主杂质时，不利于晶粒半导化。加入SiO2或AST玻璃（Al2O3·SiO2·TiO2）可以使上述有害半导的杂质从晶粒进入晶界，富集于晶界，从而有利于陶瓷的半导化。4）对于工业纯原料，原子价控制法的不足，对于工业纯原料，由于含杂量较高，特别是含有Fe3+、Mn3+(或Mn2+)、Cu+、Cr3+、Mg2+、Al3+(K+、Na+)等离子，它们往往在烧结过程中取代BaTiO3中的Ti4+离子而成为受主，防碍BaTiO3的半导化。
11、高频电容器陶瓷产生高介电系数的原因。金红石型和钙钛矿型结构的陶瓷具有特殊的结构，离子位移极化后，产生强大的局部内电场，并进一步产生强烈的离子位移极化和电
子位移极化，使得作用在离子上的内电场得到显着加强，故ε大。钛酸锶铋也是利用
SrTiO3钙钛矿型结构的内电场，而加入钛酸铋等，使之产生锶离子空位，产生离子松弛极化，从而使ε增大。12、说明金红石电容器陶瓷在生产和使用中应该注意的问题。1、防止sio2杂质的引入2、由于Tio2可塑性差，坯料还需要适当的陈腐时间，是氧化钛水解提高了可塑性3、严格控制烧结温度4、严格控制气氛保证氧化气氛烧结因为tio2高温下发生分解，Nb5+/Sb5+存在会是Tio2还原5、Tio2陶瓷电容器使用银电极且长期在高温和直流电场下工作时会发生电化学反应使Ti4+被还原为Ti3+(直流老化)是金红石陶瓷性能恶化。13、什么是介电常数的温度系数α
ε
说明高频电容器陶瓷介电系数的温度系数不同的原因。何谓温度补偿电容器陶瓷和温度稳定电容器陶瓷，有何应用为什么在高频稳定电容器
陶瓷钛酸镁瓷加入钛酸钙可以调节α
ε
有什么实际意义1）介电常数温度系数：
在一定温度范围内，温度每升高一摄氏度时介电常数的相对平均变化率。2）实际意义：
正钛酸镁和偏钛酸镁都有小的正α
ε，其与负的α
ε，
晶相钛酸钙适当配比，制的具有系列
α
ε，
的瓷料
14、微波介质陶瓷的性能要求如何有何意义按其介电常数分类有哪些列出以上典型的陶瓷材料体系，说明其应用背景。微波介质陶瓷（MWDC）：是指应用于微波频段（主要是UHF/SHF频段，300MHz—300GHz）电路中作为介质材料并完成一种或多种功能的陶瓷。它在微波器中作介质谐振器。
15、性能特点：高介电常数，高品质因数，近零的谐振频率温度系数。工作稳定，不产生漂移。
16、介电常数分类：（1）高介电常数，低品质因数BaO-稀土-TiO2 1-3GHz（2）中介电常数，中品质因数BaO-TiO2系和Ba2Ti9020 3-10GHz(3)低品质因数，高品质因数。BZT>10GHz 应用背景：高介电常数f1-3GHz用于移动通信；中介电常数f3-10GHz用于卫星基站；低介电常数f>10GHz用于卫星雷达。
17、15、说明微波介质陶瓷的低温烧结工艺的方法和特点，其说明其意义。方法：（1）加助烧剂（低软化点玻璃、低熔点氧化物陶瓷）（2）湿化学方法制备超细粉纳米颗粒（3）采用燃烧温度本来就很低的燃料。意义：MLCC使多层陶瓷电容器，它用铅-钯做电
极，成本高，是高温共烧，而为了降低成本，采用Ltcc，用纯银是低温共烧
16、何谓MLCC说明其特点和应用。简述MLCC的制造工艺。 MLCC独石电容器是印有内电极的陶瓷膜以一定方式重叠形成的生胚经共同烧结后形成一个整体的“独石结构”。特点：体积小、比容大、等效串联电阻小、无极性、固有电感小、抗湿性好、可靠性高等优点。可有效缩小电子信息终端产品（尤其是便携式产品）的体积和重量，提高产品可靠性，顺应了IT 产业小型化、轻量化、高性能、多功能的发展方向。应用：大量用于混合集成电路中作为贴装元件和其他对可靠性要求较高的小型化电子设备中。MLCC独石电容器生产工艺：
17、简述含铋层状结构化合物系的MLCC的性能特点。
18、分析添加PbTiO
3和Bi
2
O
3
的Pb(Mg
1/3
Nb
2/3
)O
3
系陶瓷的组成和性能。
19、什么是PZT陶瓷何谓PZT压电陶瓷准同型相界(MPB)PZT陶瓷：PbZrO3和PbTiO3的结构相同，Zr4+与Ti4+的半径相近，两者可形成无限固溶体，可表示为Pb(ZrxTi1-x)O3，简称PZT瓷。PZT压电陶瓷准同型相界(MPB)：四方铁电相和三方铁电相的共存区域，其电畴的极化方向为两相极化方向之和。
20、为什么PZT压电陶瓷中PbZrO3含量在53％mol时（Zr/Ti=53/47）时，压电性能最好三元系压电陶瓷PMN-PT-PZ的组成如何相对于二元系压电陶瓷，有何特点随着Zr含量的增加，铁电相变得越来越不稳定，当Zr含量超过一定限度是（Ti大于53/47）就发生了质变，出现了菱面结构。同样，随着Ti含量的增加，菱面结构显得越来越不稳定。在
Zr/Ti小于53/47便出现四方结构。所以说在Zr/Ti=53/47时，PZT压电陶瓷的压电性能最好。三元系电陶瓷PMN-PT-PZ的组成为Pb(Mg1/3Nb2/3)瓷相比，其易烧结，铅挥发少，相界由PZT的点扩展为线，性能可有更大的选择余地。
21、何谓软性添加物和硬性添加物它们对材料的性能和烧结工艺有哪些影响“软性”添加物是指加入这些添加物后能使矫顽场强EC↓，因而在电场或应力作用下，材料性质变“软”。“硬性”添加物是指加入这些添加物后能使陶瓷的介电常数，介电损耗，体积电阻率，弹性柔性系数和压电性能能降低。“软件”添加物对材料的性能和烧结工艺的影
响：ε、s、tgδ、ρυ和Kp增大。Qm和Ec变小，电滞回线近于矩形。老化性能好。颜色浅，多为黄色。“硬性”添加物对材料的性能和烧结工艺的影响：使ε、tgδ、ρv、s 和压电性能Kp↓；使Qm↑，Ec↑，极化和去极化作用困难且颜色较深。
22、压电陶瓷制备工艺中为什么要人工极化对于铁电陶瓷来说，虽然各晶粒都有较强的压电效应，但由于晶粒和电畴分布无一定规则，各方向几率相同，使∑P=0，因而不显压电效应，故必须经过人工预极化处理，使∑P≠0，才能对外显示压电效应。
23、简述锂离子电池的结构。锂离子电池有哪些特性
24、目前锂离子电池的正极材料有哪几类各有什么优缺点锂离子电池的正极材料可分为：层状结构材料（LiCoO2），其特点为：合成方法比较简单；工作电压高，充放电电压平稳，循环性能好；实际容量较低，只有理论容量的一半；钴资源有限，价格昂贵；钴毒性较大，环境污染大。层状结构材料（LiNiO2），其特点为：相对于LiCoO2而言，镍的储量比钴大，价格便宜，而且环境污染小。缺点：制备困难；结构不稳定，易生成Li1-yNi1+yO2。使得部分Ni位于Li层中，降低了Li离子的扩散效率和循环性能。尖晶石结构材料（LiMn2O4），其特点为：电化学性能好、成本低、资源丰富以及无毒性。橄榄石型结构材料（LiFePO4），其特点为：（1）优异的安全性能（2）优异的循环稳定性，8000次高倍率充放电循环，不存在安全问题。（3）适于大电流放电。温度越高材料的比容量越大。（4）成本低，环保。（5）较高的动力学和热力学稳定性。存在的主要问题（1）结构中没有连续直接的锂离子通道，使得离子迁移率低。（2）结构中没有连续的FeO6八面体网络，电子只能依靠Fe-O-Fe传导，导电率低
陶瓷产生PTC效应的条件和半导化途径。 PTC陶瓷：是25、什么是PTC陶瓷简述BaTiO
3
指陶瓷的电阻率随温度升高而增加的陶瓷。BaTiO
陶瓷产生PTC效应的条件：只有晶粒充
3
分半导化，晶界具有适当绝缘性的BaTiO3系陶瓷才有显着的PTC效应。半导化途径：采用施主掺杂半导化，使晶粒充分半导化；采用氧化性气氛烧结，使晶界及其附近氧化，呈现适当的绝缘性。
26、什么是压敏陶瓷简要说明 ZnO压敏陶瓷的压敏机理。压敏陶瓷是指电阻值与外加电压成显着的非直线性关系的陶瓷。压敏机理：半导化ZnO压敏陶瓷中德掺杂物（氧化物）使晶界有深能级陷阱，即表面态能级。
27、SnO
2气敏陶瓷为什么希望获得超细的粉料说出4种制备超细SnO
2
方法。
因为SnO2粉料越细，其比表面就越大，对待测气体就越敏感。制备超细SnO
2
方法：用锡盐制SnO2；在空气中加热Sn，氧化而成SnO2；利用气态Sn和等离子氧反应制超细SnO2；利用SnCl4水解制SnO2。
28、说明氧化锆导电陶瓷的导电机理。简述其氧气敏原理及应用。
导电机理：氧浓差电池二价或者三价金属离子置换四价锆离子，产生氧空位，氧空位的产生是氧空位作为载流子形成电导。氧气敏基本原理：形成氧浓差，在氧气扩散的条件下氧空位作为载流子形成电导；应用：在工业中使用可燃气体作原料时常用它报警和实施控制，如ZrO2/TiO2，传感器可检测汽车发动机和发电厂锅炉排气中氧的浓度，以控制空气燃料比（空燃比A/F）等用途
29、何谓SOFC画简图说明SOFC的结构，简述SOFC的工作原理。
SOFC：固体氧化物燃料电池；SOFC的结构：主要有固体电解质、阳极和阴极组成。工作原理：当空气穿过阴极材料时，由于受到催化发应发生电化学反应：1/2O2+2e﹣→O2-所产生的阳离子电导的固体电解质材料传到阳极，在界面上发生电化学反应，从而产生电子，电子经阳极经外循环电路传输到阴极，从而产生电流。
30、SOFC的结构对材料有何性能要求其常用材料有哪些有何性能特点
性能要求：要求其具有非常高德阳离子电导率，而电子电导率应极小，要有开放式的结构，必须是致密的，具有高度的气密性。常用材料：电极材料、连接体材料和密封材料。性能特点：1）电极材料：很好的电子电导率；多孔性；不与电解质材料反应，热膨胀系数要尽可能接近；阴极材料应具有一定的离子导电率，对O2具有良好的电化学活性;2）连接体材料：具有很好的抗高温氧化性和良好的导电性及匹配的热膨胀系数；3）高温无机
密封材料：具备高温下密封性好、稳定性高以及与固体电解质和连接板材料热膨胀兼容性好等特点。
31、软磁铁氧体有哪些特性常见材料有哪些体系硬磁铁氧体有哪些特性常见材料有哪些体系制备各向异性的硬磁铁氧体有什么意义如何制备
软磁铁氧体的特性：品种最多，应用最广；在较弱的磁场作用下，很容易被磁化也容易被退磁；起始磁导率μ0高，相同电感量的线圈体积缩小；磁导率温度系数要小；矫顽力Hc 要小；比损耗因素tgδ/ μ0要小，电阻率要高，减少损耗，适用于高频下使用。体系：尖晶石结构和平面型六角晶体结构磁铅石型的甚高频铁氧体。硬磁铁氧体的特性：被磁化后不易退磁，能长期保留磁性。残留磁感应强度Br较高（~），矫顽力Hc高（~）；磁能积（BH）max高（6000~40000J/m3），高于高碳钢。材料体系：钡铁氧体、思铁氧体。
32、铁氧体的晶体结构主要有哪些尖晶石、磁铅石、石榴石、钙钛矿型结构
33、铁氧体粉料制备工艺有哪几种铁氧体单晶制备工艺有哪几种粉料：化学共沉淀法、氧化物球磨混合法、电解共沉淀法、盐类分解法、喷雾煅烧法；单晶：布里兹曼法熔盐法、提拉法、水热合成法、熔融法
34、低介装置瓷对性能有何要求说明其典型材料和应用。要求：1）绝缘电阻高（室
温,ρv＞1012Ω·cm ）和高介电强度＞10kv／mm 。以减少漏导损耗和承受较高的电压。2）εr小（＜9），可减少不必要的分布电容值，避免在线路中产生恶劣的影响。εr越小，tgδ也越小。(低介装置瓷)。3）高频电场下的tgδ要小(2~90)×10-4 ，tgδ大会造成材料发热和附加的衰减现象。4）较高的机械强度:ζbb=45~300MPa ；
ζb=400~2000MPa5）良好的化学稳定性。6）特殊要求：高频装置瓷要求膨胀系数小，热导率高，抗热冲击。集成电路基片要求高导热系数，合适的膨胀系数、平整、高表面光洁度及易镀膜或表面金属化。典型材料：氧化物(单元和多元)和非氧化物（氮化物为主）。多晶和单晶（人工合成云母、人造蓝宝石、尖晶石、BeO及石英）矿物：块滑石、高铝瓷、钡长石、莫来石瓷、镁橄榄石瓷、堇青石瓷等。应用：电子陶瓷领域的结构陶瓷，用于电子技术、微电子技术和光电子技术中起绝缘、支撑、保护作用的陶瓷装置零件、陶瓷基片以及多层陶瓷封装等的瓷料。
35、说明滑石瓷生产和使用中容易出现的问题和原因。问题：老化、开裂、烧结温区过窄；老化的原因：原顽辉石≡斜顽辉石→{密度↑体积↓}→内应力↑→微裂纹、白斑→老化；开裂的原因：内因层状结构各向异性 [收缩各向异性外因成型过程中的定向排列晶粒结构定向排列密度各向异性
36、高导热晶体应具备哪些结构特点典型材料有哪些说明AlN瓷的性能特点和应用。结构特点：共价键很强;结构基元的种类较少(单质晶体或二元化合物），原子量或平均原子量较低;非层状结构;高纯和足够致密的材料，同时晶粒应发育良好，并把结构缺陷降到最低限度.典型材料：金刚石（昂贵）、石墨（电子电导）、六方BN（昂贵）、SiC（难烧结，需热压）、BP（对杂质敏感）、BeO、AlN。性能特点：Al-N共价键强，平均原子量,热导率高；热膨胀系数与半导体Si接近具有高的绝缘电阻和抗电强度
介电常数低，介质损耗小；机械强度高；适合于流延成型工艺；AlN陶瓷的毒性不如BeO 瓷。应用：在集成电路、光发射二极管、激光二极管、激光器、电力电子模块、磁流体发电等领域获得广泛的应用
37、陶瓷透明化的措施有哪些1）采用活性高、细，烧结性好的高纯粉料，常用化学共沉法制备。2）适当的添加物：晶界偏析，抑制晶界迁移，排除气孔；液相烧结，促进陶瓷致密化；3）烧结（温度、时间、气氛）：气孔的消除；4）减小光学各向异性：将居里温度降至室温
38、传统氧化铝陶瓷基片的问题有哪些说明LTCC基片的优点和基本特性。说明LTCC的材料体系。问题氧化铝瓷烧结温度高，只能选择难熔金属Mo、W等作为电极，易导致下列问题：①需在还原气氛中烧结②Mo、W电阻率较高，布线电阻大，信号传输易造成失真，增大损耗，布线微细化受到限制③介电常数偏大（约），增大信号延迟④热膨胀系数（×10-6/℃）与硅（×10-6/℃）不匹配。优点：不仅可以与Au、Ag、Cu等低电阻率金属同时烧结，且有利于将电阻、电容、电感等无源元件同时制作在基板内部，使产品小型、轻量化。基本特性：高电阻率低介电常数低介电损耗基片的热膨胀系数接近硅的热膨胀系数，减少热应力；高的热导率，防止多层基板过热；足够高的机械强度；化学性能稳定。LTCC 的材料体系：结晶玻璃系、玻璃陶瓷复合系、氧化铝中添加物系、单相陶瓷系
陶瓷工艺学试题库一．名词术语解释 1. 陶瓷制品——以粘土类及其它天然矿物岩石为原料，经加工烧制成的上 釉或不 上釉硅酸盐制品（如日用陶瓷、建筑卫生陶瓷、普通电瓷等）。 2. 胎——经高温烧成后构成陶瓷制品的非釉、非化妆土部分。 3. 釉——融着在陶瓷制品表面的类玻璃薄层。 4. 陶瓷显微结构——在显微镜下观察到的陶瓷组成相的种类、形状、大小、数 量、 分布、取向；各种杂种（包括添加物）与显微缺陷的存在形式、分布；晶界特征。 5. 胎釉适应性——釉层与胎具有相匹配的膨胀系数，不致于使釉出现龟 裂或剥 落的性能。 6. 实验式——表示物质成分中各种组分数量比的化学式。陶瓷物料通常以 各种氧 化物的摩尔数表示。 7. 坯式——表示陶瓷坯料或胎体组成的氧化物按规定顺序排列的实验式。 8. 釉式——表示陶瓷釉料或釉组成的氧化物按规定顺序排列的实验式。 9.--------------------- 粘土矿物颗粒大小在2口m以下，具有层状结构的含水铝硅酸盐晶 体矿物
10. 粘土—一种天然细颗粒矿物集合体，主体为粘土矿物，并含有部分非粘 土矿物和有机物。与水混合具有可塑性。 11. 一次粘土——母岩经风化、蚀变作用后形成的残留在原生地，与母岩未 经分离 的粘土。 12. 二次粘土——一次粘土从原生地经风化、水力搬运到远地沉积下来的粘 土。 13. 高岭石一一一种二层型结构的含水铝硅酸矿物(Al 2Q ? 2SO2- 2"0),因 首次在我国江西景德镇附近的高岭村发现而命名。 14. 瓷石——一种可供制瓷的石质原料,主要矿物为绢云母和石英,或含有少量长石、高岭石和碳酸盐矿物。 15. 釉石——制釉用瓷石, 其矿物组成与瓷石相似, 但具有较低的熔融温度, 熔融物具有较好的透明度。 16. 石英——天然产出的结晶态二氧化硅。 17. 长石——一系列不含水的碱金属或碱土金属铝硅酸盐矿物的总称。 18. a—半水石膏——石膏在水蒸气存在的条件下加压蒸煮而得到的晶体呈 针状、 结晶尺寸较大的半水石膏(a-CaSO? 1/2H2O) 19. B—半水石膏——石膏在常压下炒制而得到的晶体为不规整碎屑、比表面积较大的半水石膏（B—CaSO?1/2出0）。 20. 陶瓷颜料——以色基和熔剂配合制成的有色无机陶瓷装饰材料。 21. 陶瓷工艺——生产陶瓷制品的方法和过程。
一、是非题： 1.陶瓷工艺学是一门研究陶瓷生产的应用科学，内容包括由陶瓷原料、坯料、釉料、成型到烧成及装饰陶瓷制品的整个工艺过程及其有关的基本理论。（√） 2.采用二次烧成的素坯强度高，便于搬运和存放，利于检选，提高了成品率。（√） 3.结晶釉是由于结晶组分在釉中的溶解度已经处于饱和状态，于冷却阶段从液相中析出而形成。（√） 4.中国古陶瓷的发展脉络是：陶器→印纹硬陶→原始瓷→瓷器。（√） 5.瓷石不是单一的矿物岩石，而是多种矿物的集合体。（√） 6.可塑泥料的屈服值与含水量无关（×） 7.坯釉热膨胀系数不匹配会产生很多诸如开裂、冷裂、破片等缺陷。（√）8.母岩风化后残留在原生地的粘土称为二次粘土。（×） 9.长石的助熔作用是由于本身的低温熔融而引起的。（√） 10.为了提高生产效率，可对石膏模具进行加热干燥。（×） 11.长石是陶瓷生产中最常用的熔剂性原料。（√）12.注浆前的扣模、擦模操作要注意模型对口面必须清扫干净注意保护好模型的棱角，防止磨损。（√） 13.翻模时，在实物上涂上肥皂水是为了能够易于脱模。（√） 14.在使用粉料进行压制成型时，造粒工序是为了使颗粒在模具中填充更加均匀。（√） 15.一次烧成能有效避免釉面出现针孔、釉泡等现象的产生。（×） 16.目前陶瓷可大致分为传统陶瓷、结构陶瓷和功能陶瓷三类我们艺术生主 要创作的是传统陶瓷。 （√） 17.釉是指附着在陶瓷坯 体表面的一种玻璃或玻璃 与晶体的连续粘着层。 （√） 18.干燥的目的是排除坯 体内残余的结构水。（×） 19.粘土原料之一的膨润 土主要成分是蒙脱石，且 蒙脱石具有吸水特性。因 吸水后体积膨胀，有时大 到20～30倍，故名膨润 土。（√） 20.可塑泥料的屈服值与 其含水量有关。（√） 21.传统陶瓷是指凡以粘 土为主要原料与其他天然 矿物原料经过配料混料成 型烧成等过程获得的制 （√） 22.生坯上釉的烧成称为 二次烧成。（×） 23.烧成制度就是烧成的 温度升降速度。（×） 24.翻模时，在实物上涂 上肥皂水是为了能够加速 石膏浆的固化。（×） 25.在使用粉料进行压制 成型时，造粒工序是为了 使颗粒能够充分利用模具 的空间。（×） 26.翻模时，在实物上涂 上肥皂当釉的热膨胀系数 大于坯的热膨胀系数时， 釉面会产生开裂现象。 （√） 27.陶器的吸水率一般小 于3%。（×） 28.以石英为主要熔剂的 釉称为长石釉。（×） 29.长石质瓷是以长石作 助熔剂的“长石—石英— 高岭土”三组分系统瓷。 （√） 30.青釉是以含铁化合物 为着色剂，还原焰烧成的 一种高温颜色釉。（√） 31.干燥收缩大，则易引 起坯体变形与开裂。（√） 32.原始瓷表面已经有一 层类似釉的粘着层，故仍 属于陶器的范畴。（×） 33.结晶釉是由于结晶组 分在釉中的溶解度已经处 于饱和状态，于冷却阶段 从液相中析出而形成。 （√） 二、填空题： 34.陶瓷坯体中的水分主 要有自由水、吸附水和结 合水。 35.按照陶瓷坯体结构不 同和坯体致密度的不同， 把所有的陶瓷制品分为两 大类：陶器和瓷器。 根据坯料的性能和含水量 不同，成形方法可以分为 三大类：可塑法成型、注 浆法成型、压制成型。 36.粘土质坯料在烧成过 程中一般可分为坯体水分 蒸发期、氧化分解与晶型 转变期、玻化成瓷期、高 温保温期和冷却期。 37.粘土是由各种富含长 石的硅酸盐矿物岩石经风 化、水解等作用而形成。 那么母岩经风化等作用就 地残留下来的粘土是一次 粘土，迁移到低洼地方而 沉积形成的粘土是二次粘 土。 38.长石质瓷是以长石为 助熔剂的瓷，以高岭土， 石英，长石为主要原料。 39.干燥的目的：排除坯 体的自由水，赋予坯体一 定的干燥强度，使坯体易 于运输，粘接以及施釉等 加工工序； 40.陶瓷原料按原料工艺 特性为分为：具有可塑性 的黏土原料、具有非可塑 性的石英原料、溶剂原料。 41.必须使釉处于压应力 状态才能提高它的机械强 度，可以使釉的膨胀系数 略小于坯体来实现。 42.那么母岩经风化等作 用就地残留下来的粘土被 称为一次粘土，迁移到低 洼地方而沉积形成的粘土 是一次粘土。二者相比较 而言，一次粘土的颗粒粗， 其可塑性差。 43.调节坯料性能的添加 剂主要有解凝剂、结合剂、 润滑剂这三类。 44.坯料与釉料组成的表 示方法有四种：实验式表 示法、化学组成表示法、 示性矿物组成表示法、配 料量表示法。 45.长石主要有四种基本 类型：钠长石、钾长石、 钙长石、钡长石。 46.烧成制度包括：温度 制度、气氛制度和压力制 度。 47.注浆成型的基本注浆 方法有单面注浆和双面注 浆。 48.决定瓷坯干燥速度快 慢的因素有温度、湿度和 空气流动。 49.宋代五大名窑是官， 哥，汝，定，钧窑。 50.结晶釉的析晶过程可 以分成晶核生长阶段和晶 核长大阶段。 三、选择题： 51.陶瓷坯体可按熔剂原 料的不同进行分类，景德 镇地区的制瓷原料一般含 有瓷石，那么其制瓷坯料 属于以下哪种类型？B A、长石质瓷坯料 B、绢云母质瓷坯料 C、骨灰瓷坯料 52.钾长石的化学式是， 属于原料。A A、K2O?Al2O3?6SiO2熔剂性 原料B、3Al2O3?2SiO2可 塑性原料 C、SiO2 非可塑 性原料 53.调节坯料性能的添加 剂主要有解凝剂、结合剂、 润滑剂这三类。水玻璃 （硅酸钠的水溶液）属于 哪类添加剂？A A、解凝剂 B、 结合剂C、润滑剂 54.裂纹釉釉面开裂是在 烧成过程中产生的。C A、升温阶段 B、 保温阶段C、冷却阶段 55.景德镇著名的釉里红 的发色组成是C A、FeO B、TiO2 C、CuO 56.高温塑性变形产生的 根本原因是？C
陶瓷工艺学作业集锦3 四、计算题 1、已知釉式和熔块实验式，试用原料熔块、高岭土、石英、方解石（摩尔质量分别为250、558、60、100）这四种原料进行配料，计算配方。 釉式： 2、已知釉式： 0.486 K 2O 0.449 MgO ·0.667 Al 2O 3·6.692 SiO 2 0.065 ZnO 试用钾长石、高岭土、石英、氧化锌、滑石这五种原料计算釉料的实际配方。（上述原料的理论mol 质量依次分别为556.8、258.2、60.1、81.4、379.3） 3、某厂瓷坯及所用原料的化学组成如表所示，试计算坯料配方。 瓷坯与原料的化学组成/质量%
4、已知原料的化学组成（见表）和坯式，拟用这些原料配成符合坯式的瓷坯，计算该瓷坯的配方。 原料的化学组成/质量% 坯料实验式： 5、以高岭土、粘土、长石和石英为原料（化学组成见表），配成粘土矿物63.08%，长石矿物28.62%，石英矿物8.30%的坯料，计算该瓷坯的配方。 原料的化学组成/质量% 6、已知釉式 试用原料钾长石、高岭土、石英、方解石和菱镁矿这五种原料进行配料，计算配方。 钾长石的实验式为： 0.063 K 2O 0.020 Na 2O 0.017 CaO 0.036 MgO 0.990 Al 2O 3 0.010 Fe 2O 3 3.630 SiO 2 0.010 TiO 2
高岭土实验式为：Al 2O 3〃2.19 SiO 2〃1.8H 2O 其余矿物按理论组成计算。 7、采用常用原料、按理论组成计算釉料配方。 釉式： 8、已知釉式 试用原料碎玻璃、高岭土、石英、方解石和碳酸钡五种原料进行配料，计算配方。 碎玻璃的实验式为： 其余矿物按理论组成计算。 9、试以纯钾长石、高岭土、石英、铅丹、方解石和碳酸镁为原料计算下列釉配方： 0.98Al 2O 3〃6.42 SiO 2 0.60Al 2O 3〃4.5 SiO 2 2.50 SiO 2 0.25Al 2O 3〃2.5 SiO 2
1. 陶瓷原料按工艺特性可分为哪四类原料？ 一般按原料的工艺特性分为：可塑性原料、瘠性原料、熔剂性原料和功能性原料四大类。 2. 传统陶瓷的三大类原料是什么？ 答：粘土、石英、长石 3. 指出粘土、粘土矿物、高岭土、高岭石的差异 答：黏土是一类岩石的总称，这有利于区分黏土、黏土矿物、高岭土、高岭石等这些名词的不同 黏土矿物：含水铝硅酸盐，组成黏土的主体，其种类和含量是决定黏土类别、工业性质的主要因素。高岭土主要由高岭石组成的黏土称为高岭土。 4. 说明原生粘土和次生粘土的特点 答：原生粘土：一次粘土，母岩风化后在原地留下来的粘土，产生的可溶性盐被水带走，因此质地较纯，耐火度高，颗粒较粗，可塑性差； 次生粘土：二次粘土、沉积粘土，由河水或风力将风化产生的粘土迁移至低洼地带沉淀所成。颗粒较细，可塑性好，夹杂其它杂质，耐火度差。 5. 粘土按耐火度可分为哪几类，各自特点是什么？P17 6. 粘土的化学组成主要是什么？主要化学成分为SiO2、A12O3和结晶水（H2O）。 分别说明氧化铝、二氧化硅、氧化铁/二氧化钛、碱金属/碱土金
属氧化物、有机质对粘土烧结的影响 （1）SiO2 ：若以游离石英状态存在的SiO2多时，黏土可塑性降低，但是干燥后烧成收缩小。 （2）Al2O3 ：含量多，耐火度增高，难烧结。 （3）Fe2O3＜1％，TiO2 ＜0.5％：瓷制品呈白色，含量过高，颜色变深，还影响电绝缘性。 （4）CaO、MgO、K2O、Na2O：降低烧结温度，缩小烧结范围。（5）H2O、有机质：可提高可塑性，但收缩大。 7. 粘土中根据矿物的性质和数量可以分为哪两类？哪些是有益杂质矿物，哪些是有害杂质？ 根据性质和数量分为两大类：黏土矿物和杂质矿物 有益杂质：石英、长石 有害杂质：碳酸盐、硫酸盐、金红石、铁质矿物 8. 指出碳酸盐、硫酸盐对陶瓷烧结的影响 碳酸盐主要是方解石、菱镁矿；硫酸盐主要是石膏、明矾石等。一般影响不大，但以较粗的颗粒存在时。往往使坯体烧成后吸收空气中的水分而局部爆裂。 9. 粘土矿物主要有哪三类？各自结构上有什么特点？试用材料分析手段说明如何鉴别高岭石、蒙脱石等 粘土矿物。a．高岭石类: b．蒙脱石类: c．伊利石类:杆状以及蠕虫状。二次高岭土中粒子形状不规则，
一、填空题 1、添加瘠性原料则降低塑性泥料的塑性变形，增加水含量则泥料的屈服值降低，延伸变形量增大。（降低或升高、增大或减少） 2、钾长石的矿物实验式为K2OAl3O26SiO2。 3、按照陶瓷坯体结构不同和坯体致密度的不同，把所有的陶瓷制品分为两大类：陶器和瓷器。 4、干燥过程主要排除坯料内部的自由水。 5、玻璃相在日用瓷胎显微结构中所占的比例最大，它的数量、化学组成与分布状态决定着瓷胎的性能。 6、绢云母质瓷采用还原焰烧成，具有白里泛青特色，成为中国瓷的传统风格和独有特点。 7、造粒的方法目前常用的有三种，即喷雾造粒、普通造粒法、加压造粒法。 8、乳浊釉根据产生乳浊方法不同可分为：气相乳浊、液相乳浊、固相乳浊。 9、滚压成形按模型的凹凸可分为阳模滚压和阴模滚压。 10、陶瓷颜料用的原料一般分为色基、载色母体和矿化剂。 11、压力制度是保证温度制度及气氛制度实现的条件。 二、判断题 1、远红外线干燥，是辐射干燥的一种。（√） 2、为保证匣钵在使用温度下体积的稳定性，匣钵必须在高于制品烧成温度下预先烧制。（√） 3、精陶质釉面砖一般采用二次烧成。（√） 4、热压铸成形的坯体，要预先进行排蜡。（√） 5、锂辉石是一种良好的助熔原料。（√） 6、釉粘度过大，易产生釉面不光滑和橘釉等缺陷，釉粘度过小，易产生流釉、堆釉和干釉 等缺陷。（√） 7、窑内气氛对釉面的表面张力有影响，在还原气氛下的表面张力比在氧化气氛下的表面张 力大。（√） 8、在制作裂纹艺术釉时，使釉的膨胀系数大于坯的膨胀系数。（√） 9、由于釉面砖制品表面施乳浊釉遮盖坯体，因此对坯体质量没有什么要求。（×） 10、青釉，天目釉，铜红釉均属于低温釉。（×） 11、通常用热空气干燥，湿扩散和热扩散的方向一致，有利于干燥的进行。（×） 12、釉的膨胀系数大于坯时，釉面会产生龟裂和剥落。（×） 13、一般的红色颜料如锆铁红，锰桃红，镉硒红等都可以用于高温烧成制品的装饰。（×） 14、天然粘土不能用一个固定的化学式来表示，同时它也无一定的熔点。（√） 15、钾长石和钙长石在任意情况下可以任意比例互溶。（×）
陶瓷工艺学试题库 一．名词术语解释 1.陶瓷显微结构——在显微镜下观察到的陶瓷组成相的种类、形状、 大小、数量、分布、取向；各种杂种（包括添加物）与显微缺陷的存在形式、分布；晶界特征。 2.胎釉适应性——釉层与胎具有相匹配的膨胀系数，不致于使釉出现 龟裂或剥落的性能。 3.实验式——表示物质成分中各种组分数量比的化学式。陶瓷物料通 常以各种氧化物的摩尔数表示。 4.坯式——表示陶瓷坯料或胎体组成的氧化物按规定顺序排列的实验 式。 5.釉式——表示陶瓷釉料或釉组成的氧化物按规定顺序排列的实验 式。 6.粘土矿物——颗粒大小在2μm以下，具有层状结构的含水铝硅酸盐 晶体矿物。 7.粘土—一种天然细颗粒矿物集合体，主体为粘土矿物，并含有部分 非粘土矿物和有机物。与水混合具有可塑性。 8.一次粘土——母岩经风化、蚀变作用后形成的残留在原生地，与母 岩未经分离的粘土。 9.二次粘土——一次粘土从原生地经风化、水力搬运到远地沉积下来 的粘土。 10.高岭石——一种二层型结构的含水铝硅酸矿物(Al 2O 3 ·2S? O2·2H 2 O)，因首次在我国江西景德镇附近的高岭村发现而命名。 11.瓷石——一种可供制瓷的石质原料，主要矿物为绢云母和石英，或 含有少量长石、高岭石和碳酸盐矿物。 12.石英——天然产出的结晶态二氧化硅。 13.长石——一系列不含水的碱金属或碱土金属铝硅酸盐矿物的总称。 14.陶瓷工艺——生产陶瓷制品的方法和过程。 15.坯釉配方——坯料，釉料中各种原料配合的重量百分数。 16.细度——指固体颗粒的大小。陶瓷生产中习惯用标准筛的筛余量来 表示。 17.成型——将坯料制成具有一定形状和规格的坯体的操作。 18.可塑成型——在外力作用下，使可塑坯料发生塑性变形而制成坯体 的方法。 19.滚压成型——用旋转的滚头，对同方向旋转的模型中的可塑坯料进 行滚压，坯料受压延力的作用均匀展开而形成坯体的方法。 20.注浆成型——将泥浆注入多孔模型内，当注件达到所要求的厚度时， 排除多余的泥浆而形成空心注件的注浆法。 21.实心注浆——泥浆中的水分被模型吸收，注件在两模之间形成，没 有多余的泥浆排出的注浆法。 22.干压成型——将含水率低于6%的粒状粉料，放在模具中直接受压而 成型的方法。 23.等静压成型——粒状粉料在有弹性的软模中受到液体或气体介质传 递的均衡压力而被压实成型的方法。
陶瓷工艺学复习大纲 绪论 1、陶瓷：传统上，陶瓷是指所有以黏土为主要原料，经过粉碎、成型、煅烧等工艺过程得到的制品。广义上，以传统陶瓷生产工艺方法生产的制品统称为陶瓷。 2、陶瓷分类：按陶瓷概念和用途：普通陶瓷（日用陶瓷、建筑卫生陶瓷、化工陶瓷、电瓷及其它工业用陶瓷）和特种陶瓷（结构陶瓷和功能陶瓷）；按坯体的物理性能：陶器、炻器和瓷器。 一、原料 1、原料分类： ●根据工艺特性：可塑性原料、非可塑性原料和熔剂性原料（常用的分类方法） ●根据用途：瓷坯原料、瓷釉原料、色料及彩料原料 ●根据矿物组成：黏土质原料、硅质原料、长石质原料、钙质原料和镁质原料 ●根据获得方式：矿物原料和化工原料 2、黏土矿物：（化学主要成分：SiO2、Al2O3和H2O，还有Fe、Mg、Mn、K、Na、Ca、Ti等金属氧化物） ●高岭石类：高岭石化学式：Al2O3?2SiO2?2H2O； ●蒙脱石类：蒙脱石化学式：Al2O3?4SiO2?nH2O（n＞2）； ●伊利石类：白云母（K2O?3Al2O3?6SiO2?2H2O）风化过程中形成高岭石和蒙脱石的中间产物 ●水铝英石： 3、黏土工艺性质：①可塑性：黏土与适量水混练后形成的泥团，在一定外力作用下产生形变但不开裂，除去外力后仍保持其形变的性能。②结合性：黏土能黏结一定细度的瘠性物料，形成可塑泥团并有一定干燥强度的性能。③触变性：泥浆受到振动和搅拌时，粘度降低，流动性增加，静置一段时间后，泥浆又重新稠化的性能。 ④离子交换性：即离子交换的能力，一般用交换容量来表示，它是100g干黏土所吸附能够交换的阳离子或阴离子的量。⑤干燥收缩和烧成收缩：粘土泥料干燥时，因包围在粘土颗粒间的水分蒸发，颗粒相互靠拢引起体积收缩，称为干燥收缩。粘土泥料在煅烧时，由于发生一系列的物理化学变化，因而粘土再度收缩，称为烧成收缩。⑥烧结温度与烧结范围：粘土完全烧结时的温度称为烧结温度。烧结温度到软化温度之间粘土试样处于相对稳定阶段的温度范围称为烧结范围。⑦耐火度：材料在高温下，虽已发生软化而没有全部熔融，在使用中所能承受的最高温度称为耐火度。 4、黏土加热变化的两个阶段：脱水阶段和脱水后产物的继续转化阶段。 5、石英类原料 ●种类：脉石英、沙岩、石英岩、石英沙、燧石和硅藻土。 ●性质：①外观特性：有的呈乳白色，有的呈灰白半透明状态，断面具有玻璃光泽或脂肪光泽；②莫氏硬度 为7；③晶型不同密度不同；④化学稳定性：具有强耐酸侵蚀力；⑤熔融温度范围决定于氧化硅的形态和杂质含量。 ●晶型转化：①高温型缓慢转化：由表及里缓慢进行，体积变化大，构型转变；②低温型快速转化：表里瞬 间同时进行，体积变化小，位移型转变。 ●石英的作用：①石英为瘠性料，可调节泥料的可塑性，防止坯体变形。②烧成时，石英的加热膨胀可部分 抵消坯体的收缩。③石英可提高坯体的机械强度、透光度、白度。④增加釉料中的石英含量能提高釉的熔融温度与粘度，并减少釉的热膨胀系数。 5、其他矿物原料： ●碳酸盐类原料：方解石主要成分CaCO3；石灰石；白云石化学式：CaCO3·MgCO3；菱镁矿主要成分MgCO3。 ●碱土硅酸盐类原料：滑石（硅酸镁矿物）化学式：3MgO·4SiO2·H2O；硅灰石化学通式：CaO·SiO2；透 辉石组成：CaOMgO2SiO2。 ●钙的磷酸盐类：骨灰结构式：Ca10(PO4)6(OH)2；磷灰石化学式：Ca5(PO4)3(F,Cl,OH)。 ●锆英石：成分为ZrSiO4。 二、坯料 1、坯料的类型：长石质瓷、绢云母质瓷、骨灰瓷、镁质瓷。 2、配料计算：参考P111 例1、例2 3、影响泥团可塑性的因素：矿物种类、固相颗粒大小和形状、吸附阳离子种类、液相数量和性质。
陶瓷工艺学试题 一．名词术语解释 1．触变性：黏土泥浆或可塑泥团受到振动或搅拌时，黏度会降低而流动性增加，静置后逐渐恢复原状，泥料放置一段时间后，维持原有水分下也会出现变稠和固化现象，这种性质统称为触变性。 2．晶界：结晶方向不同的、直接接触的同成分晶粒间的交界处称为晶界。3．白度：白度指陶瓷坯体表面对白光的漫反射能力，是陶瓷对白光的反射强度与理想的白色标准物体所反射白光强度之比的百分数。 4．等静压成型：等静压成型是装在封闭模具中的粉体在各个方向同时均匀受压成型的方法。 5．快速烧成：烧成时间大幅缩短而产品性能与通常烧成的性能相近得烧成方法称为快速烧成。 6.陶瓷的显微结构：显微结构是指在光学或电子显微镜下分辨出的试样中所含相的种类及各相的数量、颗粒大小、形状、分布取向和它们相互之间的关系。 7.微波干燥：微波干燥是以微波辐射使生坯内极性强的分子，主要是水分子的运动随交变电场的变化而加剧，发生摩擦而转化为热能使生坯干燥的方法。 8.烧成温度：烧成温度是指陶瓷坯体烧成时获得最优性能时的相应温度（即烧成时的止火温度）。 9.一次粘土——母岩经风化、蚀变作用后形成的残留在原生地，与母岩未经分离的粘土。 10.二次粘土——一次粘土从原生地经风化、水力搬运到远地沉积下来的粘土。 11.陶瓷工艺——生产陶瓷制品的方法和过程。 12.粉碎——使固体物料在外力作用下，由大块分裂成小块直至细粉的操作。 13.练泥——用真空练泥机或其他方法对可塑成型的坯料进行捏练，使坯料中气体逸散、水分均匀、提高可塑性的工艺过程。 14.陈腐——将坯料在适宜温度和高湿度环境中存放一段时间，以改善其成型性能的工艺过程。 15.筛余量——指物料过筛后，筛上残留物的重量占干试样总重量的百分数。 16.成型——将坯料制成具有一定形状和规格的坯体的操作。 17.可塑成型——在外力作用下，使可塑坯料发生塑性变形而制成坯体的方法。 18.注浆成型——将泥浆注入多孔模型内，当注件达到所要求的厚度时，排除多余的泥浆而形成空心注件的注浆法。 19.干燥制度——为达到最佳的干燥效果，对干燥过程中各个阶段的干燥时间和速度、干燥介质的温度和湿度等参数的规定。 20.烧成制度——为烧成合格陶瓷制品和达到最佳烧成效果，对窑内温度、气氛、压力操作参数的规定。 21.一次烧成——施釉或不施釉的坯体，不经素烧直接烧成制品的方法。 22.氧化气氛——窑内气体具有氧化能力，其空气过剩系数大于1，称窑内气氛为氧化气氛。 23.陶器——一种胎体基本烧结、不致密、吸水率大于3%、无透光性、断面粗糙无光、敲击声沉浊的一类陶瓷制品。 24.瓷器——陶瓷制品中，胎体玻化或部分玻化、吸水率不大于3%、有一定透光性、断面细腻呈贝壳状或石状、敲击声清脆的一类制品。
1、陶瓷原料按工艺特性可分为哪四类原料？ 一般按原料的工艺特性分为:可塑性原料、瘠性原料、熔剂性原料与功能性原料四大类。 2、传统陶瓷的三大类原料就是什么？ 答:粘土、石英、长石 3、指出粘土、粘土矿物、高岭土、高岭石的差异 答:黏土就是一类岩石的总称,这有利于区分黏土、黏土矿物、高岭土、高岭石等这些名词的不同 黏土矿物:含水铝硅酸盐,组成黏土的主体,其种类与含量就是决定黏土类别、工业性质的主要因素。高岭土主要由高岭石组成的黏土称为高岭土。 4、说明原生粘土与次生粘土的特点 答:原生粘土:一次粘土,母岩风化后在原地留下来的粘土,产生的可溶性盐被水带走,因此质地较纯,耐火度高,颗粒较粗,可塑性差; 次生粘土:二次粘土、沉积粘土,由河水或风力将风化产生的粘土迁移至低洼地带沉淀所成。颗粒较细,可塑性好,夹杂其它杂质,耐火度差。 5、粘土按耐火度可分为哪几类,各自特点就是什么？P17 6、粘土的化学组成主要就是什么？主要化学成分为SiO2、A12O3与结晶水(H2O)。 分别说明氧化铝、二氧化硅、氧化铁/二氧化钛、碱金属/碱土金属氧化物、有机质对粘土烧结的影响
(1)SiO2 :若以游离石英状态存在的SiO2多时,黏土可塑性降低,但就是干燥后烧成收缩小。 (2)Al2O3 :含量多,耐火度增高,难烧结。 (3)Fe2O3＜1％,TiO2 ＜0、5％:瓷制品呈白色,含量过高,颜色变深,还影响电绝缘性。 (4)CaO、MgO、K2O、Na2O:降低烧结温度,缩小烧结范围。 (5) H2O、有机质:可提高可塑性,但收缩大。 7、粘土中根据矿物的性质与数量可以分为哪两类？哪些就是有益杂质矿物,哪些就是有害杂质？ 根据性质与数量分为两大类:黏土矿物与杂质矿物 有益杂质:石英、长石 有害杂质:碳酸盐、硫酸盐、金红石、铁质矿物 8、指出碳酸盐、硫酸盐对陶瓷烧结的影响 碳酸盐主要就是方解石、菱镁矿;硫酸盐主要就是石膏、明矾石等。一般影响不大,但以较粗的颗粒存在时。往往使坯体烧成后吸收空气中的水分而局部爆裂。 9、粘土矿物主要有哪三类？各自结构上有什么特点？试用材料分析手段说明如何鉴别高岭石、蒙脱石等 粘土矿物。a.高岭石类: b.蒙脱石类: c.伊利石类:杆状以及蠕虫状。二次高岭土中粒子形状不规则,边缘折断,尺寸较小。为Al2O3·4SiO2·nH2O 高岭石属三斜晶系,常
2011陶瓷工艺学考试重点 黏土原料的化学组成：SiO2、Al2O3、Fe2O3（TiO2）、CaO、MgO、K2O、Na2O、烧失量I.L.。 黏土的工艺性质：可塑性、结合性、离子交换性、触变性、膨胀性、收缩、烧结性能、耐火度。 （高岭土的理论化学通式Al2O3-2SiO2-2H2O） （可塑性：是指黏土粉碎后用适量的水调和、混炼后捏成泥团，在一定外力的作用下可以任意改变其形状而不发生开裂，除去外力后，仍能保持受力时的形状和性能。 触变性：黏土泥浆或可塑泥团受到振动或搅拌时，黏度会降低，而流动性增加，静置后又能逐渐恢复原状；反之，相同的泥料放置一段时间后，在维持原有水分的情况下会增加黏度，出现变稠和固化现象；可以重复无数次上述情况的性能。）Β石英——α石英（573o C） 釉式是将各助溶剂的系数和调整为1，坯式是将中性氧化物的系数调整为1。 1、试简述陶瓷三大原料名称及硅质原料在陶瓷生产中的作用。 硅质原料（石英）、粘土类原料、熔剂性原料（长石） 烧成前，石英为瘠性料，可调节泥料的可塑性，是生坯水分排出的通道，降低坯体的干燥收缩，增加生坯的渗水性，缩短干燥时间，防止坯体变形；利于施釉。烧成时，石英的加热膨胀可部分抵消坯体的收缩；高温时石英部分溶解于液相，增加熔体的粘度，未溶解的石英颗粒构成坯体的骨架，防止坯体软化变形。 可提高坯体的机械强度，透光度，白度。 釉料中,SiO2是玻璃质的主要成分，提高釉料的机械强度，硬度，耐磨性，耐化学侵蚀性；提高釉料的熔融温度与粘度。 2、试述青花瓷的主要特征。 青花又称白地青花瓷器，属釉下彩瓷，是用含氧化钴的钴矿为原料，在陶瓷坯体上描绘纹饰，再罩上一层透明釉，经高温还原焰一次烧成。钴料烧成后呈蓝色，
《陶瓷工艺学》案例集 由于陶瓷工艺学是一门实践性很强的课程，为了提高本课程的教学质量，特编写案例案，本案例主要针对工厂的实际情况，教师科研中遇到的问题，还有研究生和本科生在做实验中遇到的问题，集结成30个案例，这些案例包括陶瓷生产的原料，生产工艺过程和产品质量分析等七大模块的重要知识点： 案例1. 某生产仿石砖的工厂，对砂、石料要进行滴加盐酸检测实验，滴盐酸检测规范如下：取混均匀的砂、石料约50～100g于塑料容器中，倒入约100～200ml（1＋1）盐酸，仔细观察是否有气泡产生，及作出产生的气泡是较少、较多、还是大量的判定。请问这个滴盐酸是检测什么成分？原理是什么？ 答：主要检测是碳酸钙的含量，因为碳酸钙与盐酸起反应，会放出气泡，，如果起泡就不能用来做面釉的，一般控制氧化钙含量小于0.8%，最好小于0.5%。 案例2 以下表格是某生产抛釉砖的工厂，对煅烧粘土和烧滑石的质量要求，请根表格分析为什么工厂中对粘度类原料控制其中氧化铝和氧化铁的含量，为什么对其他成分不做要求。工厂中为什么对滑石原料提出氧化镁做出要求，而与此则还对氧化钙和氧化铁做出要求，如果氧化钙和氧化铁量多一些会产生什么样的后果， （ISO体系文件）外购物资验收标准 文件名称外购物资验收标准 (矿物原料——仿古、抛釉 砖用) 文件 编号 QB/HLF 01.02页号第2 页第A版第0次修改 项目 名称要求外观质量水份 （%）化学成份(%)配釉试烧 备注： 配方主管 可改动 煅烧高岭土质量 标准 白色粉末状，质 地均匀，无杂质。 ≤1.0% Al2O3≥40.0 Fe2O3≤0.3 用刮釉器刮釉或淋釉于干坯上、 试烧后，与标样釉面对比效果一 致，包括：白度、烧结度、光泽 度、针孔、杂质。 配釉配方： 高岭土20g 面釉浆100g 重点项目： 水份 化学成份 配釉试烧 让步 接收 超0.1% 扣0.1% Al2O3每低0.1% 扣0.2% 根据实际情况酌情处理。
1. 陶瓷原料按工艺特性可分为哪四类原料 一般按原料的工艺特性分为：可塑性原料、瘠性原料、熔剂性原料和功能性原料四大类。 2. 传统陶瓷的三大类原料是什么 答：粘土、石英、长石 3. 指出粘土、粘土矿物、高岭土、高岭石的差异 答：黏土是一类岩石的总称，这有利于区分黏土、黏土矿物、高岭土、高岭石等这些名词的不同 黏土矿物：含水铝硅酸盐，组成黏土的主体，其种类和含量是决定黏土类别、工业性质的主要因素。高岭土主要由高岭石组成的黏土称为高岭土。 4. 说明原生粘土和次生粘土的特点 答：原生粘土：一次粘土，母岩风化后在原地留下来的粘土，产生的可溶性盐被水带走，因此质地较纯，耐火度高，颗粒较粗，可塑性差； 次生粘土：二次粘土、沉积粘土，由河水或风力将风化产生的粘土迁移至低洼地带沉淀所成。颗粒较细，可塑性好，夹杂其它杂质，耐火度差。 5. 粘土按耐火度可分为哪几类，各自特点是什么P17 6. 粘土的化学组成主要是什么主要化学成分为SiO2、A12O3和结晶水（H2O）。 分别说明氧化铝、二氧化硅、氧化铁/二氧化钛、碱金属/碱土金
属氧化物、有机质对粘土烧结的影响 （1）SiO2 ：若以游离石英状态存在的SiO2多时，黏土可塑性降低，但是干燥后烧成收缩小。 （2）Al2O3 ：含量多，耐火度增高，难烧结。 （3）Fe2O3＜1％，TiO2 ＜％：瓷制品呈白色，含量过高，颜色变深，还影响电绝缘性。 （4）CaO、MgO、K2O、Na2O：降低烧结温度，缩小烧结范围。（5） H2O、有机质：可提高可塑性，但收缩大。 7. 粘土中根据矿物的性质和数量可以分为哪两类哪些是有益杂质矿物，哪些是有害杂质 根据性质和数量分为两大类：黏土矿物和杂质矿物 有益杂质：石英、长石 有害杂质：碳酸盐、硫酸盐、金红石、铁质矿物 8. 指出碳酸盐、硫酸盐对陶瓷烧结的影响 碳酸盐主要是方解石、菱镁矿；硫酸盐主要是石膏、明矾石等。一般影响不大，但以较粗的颗粒存在时。往往使坯体烧成后吸收空气中的水分而局部爆裂。 9. 粘土矿物主要有哪三类各自结构上有什么特点试用材料分析手段说明如何鉴别高岭石、蒙脱石等 粘土矿物。a．高岭石类: b．蒙脱石类: c．伊利石类:杆状以及蠕虫状。二次高岭土中粒子形状不规则，
陶瓷工艺学试题库一．名词术语解释 1.陶瓷制品——以粘土类及其它天然矿物岩石为原料，经加工烧制成的上釉或 不 上釉硅酸盐制品（如日用陶瓷、建筑卫生陶瓷、普通电瓷等）。 2.胎——经高温烧成后构成陶瓷制品的非釉、非化妆土部分。 3.釉——融着在陶瓷制品表面的类玻璃薄层。 4.陶瓷显微结构——在显微镜下观察到的陶瓷组成相的种类、形状、大小、数 量、 分布、取向；各种杂种（包括添加物）与显微缺陷的存在形式、分布；晶界特征。 5.胎釉适应性——釉层与胎具有相匹配的膨胀系数，不致于使釉出现龟裂或 剥 落的性能。 6.实验式——表示物质成分中各种组分数量比的化学式。陶瓷物料通常以各种 氧 化物的摩尔数表示。 7.坯式——表示陶瓷坯料或胎体组成的氧化物按规定顺序排列的实验式。
8.釉式——表示陶瓷釉料或釉组成的氧化物按规定顺序排列的实验式。 9.粘土矿物——颗粒大小在2μm以下，具有层状结构的含水铝硅酸盐晶体矿 物。 10.粘土—一种天然细颗粒矿物集合体，主体为粘土矿物，并含有部分非粘土矿 物 和有机物。与水混合具有可塑性。 11.一次粘土——母岩经风化、蚀变作用后形成的残留在原生地，与母岩未经分 离 的粘土。 12.二次粘土——一次粘土从原生地经风化、水力搬运到远地沉积下来的粘土。 13.高岭石——一种二层型结构的含水铝硅酸矿物(Al 2O 3 ·2S?O2·2H 2 O)，因首 次 在我国江西景德镇附近的高岭村发现而命名。 14.瓷石——一种可供制瓷的石质原料，主要矿物为绢云母和石英，或含有少量 长 石、高岭石和碳酸盐矿物。 15.釉石——制釉用瓷石，其矿物组成与瓷石相似，但具有较低的熔融温度，熔
1.粘土在陶瓷制备中的作用是什么？ ①在常温下可提高坯料的可塑性和结合性，高温下仍留在坯体中起结合作用； ②坯体是Al2O3成分的主要提供者，烧成中形成一次莫来石和二次莫来石； ③粘土使注浆泥料与釉料具有悬浮性和稳定性； ④粘土原料亲水及干燥后多孔性与干燥强度，使坯、釉层具有良好吸釉、印花能力； ⑤在生产中的不利因素：分解、收缩、杂质、有机物多、纯度低、定向排列。 2.石英在陶瓷制备中的作用是什么？ ①在烧成前是瘠性原料，对泥料的可塑性起调节作用，降低坯体的干燥收缩，缩短干燥时间并防止坯体变形； ②烧成时，石英部分熔解于液相中，增加熔体粘度，未熔解石英构成坯体的骨架，防止坯体软化变形； ③在瓷器中，合理的石英颗粒能大大提高坯体的强度，否则效果相反。同时能改善瓷坯的透光度和白度； ④在釉料中石英是生成玻璃质的主要成分，能提高釉的熔融温度和粘度，赋予釉高的力学强度、硬度、耐磨性和耐化学腐蚀性。 3.对石英进行预处理时，一般在1000℃左右预烧，然后快速冷却，其目的是什 么？ 天然石英是低温型的β-石英，其硬度为7，难于粉碎。故有些工厂在粉碎前先将石英煅烧到900－1000 ℃以强化晶型转变，然后急冷，产生内应力，造成裂纹或碎裂，有利于对石英的粉碎。此外通过煅烧可使着色氧化物显露出来。便于拣选。 4.一次莫来石与二次莫来石的形貌生成机理有何不同？
一次莫来石：鳞片状、短柱状。固相反应，升温高火期。 二次莫来石：针状、交织成网状。过饱和析晶，升温高火期。 5.可塑性；可塑性指数；可塑性指标 ?可塑性：在超过屈服点的外力作用下，泥团发生塑性变形，但并不破裂，除去外力后，仍保持变形后形状的性质。也可以说是可被塑造成为多种形状的性质。?可塑性指数：表示粘土（坯泥）能形成可塑泥团的水分变化范围，从数值上是液限含水率减去塑限含水率。 ?可塑性指标：是指在工作水分下，粘土（或坯料）受外力作用最初出现裂纹时应力与应变的乘积。 6.试写出高岭土加热过程中的主要化学反应。 ①脱水阶段：高岭石脱水后生成偏高岭石，同时收缩率增大，吸热效应,失重： Al2O3·2SiO2·2H2O = Al2O3·2SiO2 + 2H2O (偏高岭石） ②脱水后产物继续转化阶段： 偏高岭石由925 ℃开始转化为铝硅尖晶石，同时体积收缩，发生放热效应：2（Al2O3·2SiO2）= 2Al2O3·3SiO2 + SiO2 （铝-硅尖晶石） 铝硅尖晶石继续加热到1050℃开始转化成莫来石，分离出方石英发生放热效应：3（2Al2O3·3SiO2）= 2（3Al2O3·2SiO2）+ 5SiO2 铝-硅尖晶石莫来石方石英
《功能陶瓷》复习题 1.电容器陶瓷与电绝缘陶瓷在性能要求上有何不同？ 2.简述莫来石、刚玉－莫来石电绝缘陶瓷配方中粘土、工业氧化铝、氧化钙、氧化镁、滑 石、白云石和碳酸钡的作用。 3.简述滑石瓷生产中滑石预烧的目的。 4.电容器陶瓷有哪几类？举出典型材料。 5.温度补偿电容器陶瓷与温度稳定电容器陶瓷的性能特点有何不同？ 6.微波介质陶瓷具有什么性能特点？列出以上典型的陶瓷材料体系，说明其应用背景。微 波介质陶瓷的低温烧结工艺有哪些方法？有何意义？ 7.说明金红石电容器陶瓷的配方中各组成的作用及在生产中应该注意的问题。 8.什么是介电常数的温度系数αε？为什么在高频稳定电容器陶瓷钛酸镁瓷和锡酸钙中加 入钛酸钙可以调节αε？有什么实际意义？ 9.为什么PZT压电陶瓷中PbZrO3含量在53％mol时（Zr/Ti=53/47）时，压电性能最好？ 三元系压电陶瓷PMN-PT-PZ的组成如何？相对于二元系压电陶瓷，有何特点？ 10.什么是PZT陶瓷？软性添加物和硬性添加物对材料的性能和烧结工艺有哪些影响？ 11.什么是热释电陶瓷？热释电系数P的物理意义是什么?具有压电性的晶体一定有热释电 性吗？为什么？举出你所知道的热释电陶瓷材料。 12.什么是PTC陶瓷？简述BaTiO3陶瓷产生PTC效应的条件和半导化途径。说明移峰剂对 PTC陶瓷的居里温度的影响。其烧成工艺有何要求？ 13.简要说明Co-MnO-O2系NTC热敏电阻陶瓷的导电机理。在NTC陶瓷生产中为什么要 进行敏化处理和老练处理？ 14.列出典型的四种气敏陶瓷材料，说明它们各有何特点？ 15.ZnO系气敏陶瓷元件主要特点是什么？如何实现其对气体的选择性？。 16.简要说明γ－Fe2O3的气敏机理。 17.常见的湿敏陶瓷有哪些?有何特点？ 18.简述Si-Na2O-V2O5系和ZnO-Li2O-V2O5系湿敏陶瓷各组分的作用和感湿机理。 19.什么是压敏陶瓷？简要说明 ZnO压敏陶瓷的压敏机理。 20.什么是导电陶瓷？简述常见材料及其应用。 21.说明氧化锆导电陶瓷的导电机理。简述其制备方法。简述其氧气敏原理及应用。 22.说明高磁导率铁氧体的晶粒大小和磁导率的关系。超高磁导率陶瓷的显微结构有什么特 点？矫顽力与晶粒大小什么关系？ 23.软磁铁氧体有哪些特性？常见材料有哪些体系？常用的掺杂组分有哪些？ 24.锰铁氧体在冷却时容易出现什么问题？应采取什么措施？ 25.硬铁氧体有哪些特性？常见材料有哪些体系？ 26.制备各向异性的铁氧体有什么意义？如何制备？
瓷工艺学试题库 一.名词术语解释 1. 瓷制品以粘土类及其它天然矿物岩石为原料，经加工烧制成的上釉或不 上釉硅酸盐制品（如日用瓷、建筑卫生瓷、普通电瓷等）。 2. 胎——经高温烧成后构成瓷制品的非釉、非化妆土部分。 3. 釉融着在瓷制品表面的类玻璃薄层。 4. 瓷显微结构一一在显微镜下观察到的瓷组成相的种类、形状、大小、数量、分布、取向；各种杂种（包括添加物）与显微缺陷的存在形式、分布；晶界特征。 5. 胎釉适应性一一釉层与胎具有相匹配的膨胀系数，不致于使釉出现龟裂或剥落的性能。 6. 实验式一一表示物质成分中各种组分数量比的化学式。瓷物料通常以各种氧化物的摩尔数表示。 7. 坯式表示瓷坯料或胎体组成的氧化物按规定顺序排列的实验式。 8. 釉式表示瓷釉料或釉组成的氧化物按规定顺序排列的实验式。 9. 粘土矿物——颗粒大小在2卬田以下，具有层状结构的含水铝硅酸盐晶体矿物。 10. 粘土一一种天然细颗粒矿物集合体，主体为粘土矿物，并含有部分非粘土矿物和有机物。与水混合具有可塑性。 11. 一次粘土一一母岩经风化、蚀变作用后形成的残留在原生地，与母岩未经分离的粘土。 12. 二次粘土一一一次粘土从原生地经风化、水力搬运到远地沉积下来的粘土。 13. 高岭石一一一种二层型结构的含水铝硅酸矿物（Al 2C3 -2S?O^ ^HbO）,因首次 在我国附近的高岭村发现而命名。 14. 瓷石一一一种可供制瓷的石质原料，主要矿物为绢云母和石英，或含有少量长石、高岭石和碳酸盐矿物。 15. 釉石一一制釉用瓷石，其矿物组成与瓷石相似，但具有较低的熔融温度，熔融物具有较好的透明度。 16. 石英——天然产出的结晶态二氧化硅。 17. 长石一一一系列不含水的碱金属或碱土金属铝硅酸盐矿物的总称。 18. l半水石膏一一石膏在水蒸气存在的条件下加压蒸煮而得到的晶体呈针状、结晶尺寸较大的半水石膏（l CaSO ?1/2H2。）。 19. 6一半水石膏——石膏在常压下炒制而得到的晶体为不规整碎屑、比表面积较大的半水石膏（6 —CaSO?1/2H2。）。 20. 瓷颜料一一以色基和熔剂配合制成的有色无机瓷装饰材料。 21. 瓷工艺一一生产瓷制品的方法和过程。 22. 釉料经加工精制后，施在坯体表面而形成釉面用的物料。 23. 熔块——水溶性原料、毒性原料与其他配料熔制而成的物料。 24. 熔块釉一一以熔块为主加适量生料制成的釉料。 25. 生料釉一一以生料为主不含熔块的釉料。 26. 乳浊釉——釉料中加乳浊剂，烧成后釉中悬浮有不熔性微粒子，釉呈乳浊状态。 27. 长石釉一一以长石类原料为主要熔剂的釉。 28. 石灰釉一一以钙质原料为主要熔剂的釉。 29. 颜色釉（色釉）——釉中含有适量着色剂，烧成后釉面呈彩色的釉。 30. 花釉（复色釉）——釉面呈多种色彩交混、花纹各异的颜色釉。 31. 无光釉一一釉面反光能力较弱，表面无玻璃光泽而呈现柔和丝状或绒状光泽的艺术釉。 32. 碎纹釉一一釉层呈现清晰裂纹而使制品具有独特的艺术效果的釉。 33. 结晶釉一一釉层含有明显可见晶体的艺术釉。 34. 化妆土敷施在瓷坯体表面的有色土料。烧成后不玻化，一般起遮盖或装饰作用。 35. 粉碎一一使固体物料在外力作用下，由大块分裂成小块直至细粉的操作。 36. 真空入磨一一利用真空效应使浆料进入球磨机的加料方式。 37. 压力放浆一一采用压缩空气加快球磨机出浆速度的方法。 38. 练泥一一用真空练泥机或其他方法对可塑成型的坯料进行捏练，使坯料中气体逸散、水分均匀、提高可塑性的工艺过程。 39. 腐一一将坯料在适宜温度和高湿度环境中存放一段时间，以改善其成型性能的工艺过程。 40. 坯釉配方——坯料，釉料中各种原料配合的重量百分数。 41. 筛余量指物料过筛后，筛上残留物的重量占干试样总重量的百分数。 42. 细度一一指固体颗粒的大小。瓷生产中习惯用标准筛的筛余量来表示。 43. 成型一一将坯料制成具有一定形状和规格的坯体的操作。 44. 可塑成型一一在外力作用下，使可塑坯料发生塑性变形而制成坯体的方法。 45. 刀压成型一一用型刀使放置在旋转的石膏模中的可塑坯料受到挤压、刮削和剪切的作用展开而形成坯体的方法。 46. 滚压成型一一用旋转的滚头，对同方向旋转的模型中的可塑坯料进行滚压，坯料受压延力的作用均匀展开而形成坯体的方法。 47. 注浆成型一一将泥浆注入多孔模型，当注件达到所要求的厚度时，排除多余的泥浆而形成空心注件的注浆法。