陶瓷工艺学课件-2(成型)

陶瓷的概念是指所有以黏土为主要原料与其他天然矿物原料经过适当的配比、粉碎、成型并在高温焙烧情况下经过一系列的物理化学反应后，形成的坚硬物质；其广义的陶瓷概念是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。

三个重大突破即是原料的选择和精制、炉窑的改进和烧成温度的提高、釉的发现和使用。

三个阶段即是陶器、原始瓷器（过渡阶段）、瓷器。

三个重大飞跃：商、周时代的釉陶；作出了比较美观的釉面；瓷器由半透明釉发展到半透明胎。

宋代的五大名窑：官、哥、定、钧、汝。

颗粒组成是指黏土中含有不同大小颗粒的质量分数。

黏土的工艺性质主要取决于黏土的矿物组成、化学组成与颗粒组成，其矿物组成是基本因素。

塑限含水量：当黏土中加入的水量不多时，黏土还难以形成可塑状态，很容易散碎，只有水量加入到一定程度，黏土才形成具有可塑状态的泥团，这时黏土的停停含水量称为塑限含水量。

液限含水量：若继续在泥团中加入水分，泥团的可塑性会逐渐增高，直到泥团能自动流动变形，这时的含水量称为液限含水量。

但在生产中适合成型的泥团，其含水量一般都在塑限含水量和液限含水量之间，此时泥团的含水量称为工作泥团的可塑水量，这是陶瓷生产中塑性成型的一个重要参数。

触变性：泥料放置一段时间后，在维持原有水分的情况下也会出现变稠和固化现象。

黏土泥料干燥时，因包围在黏土颗粒间的水分蒸发，颗粒相互靠拢收起体积收缩，称为干燥收缩。黏土泥料在煅烧时，由于发生一系列的物理化学变化（脱水作用、分解作用、莫来石的生成、易熔杂质的熔化，以及这些熔化物充满质点间空隙等），因而黏土再度收缩，称为烧成收缩。这两种收缩构成黏土泥料的总收缩。

烧结温度： 烧结范围：

北方黏土往往在化学组成上含Al2O3、TiO2和有机物较多，含游离石英和铁质较少，因而可塑性好，吸附力强，耐火度较高，不需淘洗即可使用，生坯较高，可以内外同时上釉，由于铁质少，可用氧化焰烧成。南方的高岭地和瓷土等含游离石英和铁质较多，含TiO2和有机物较少，因而可塑性较差，耐火度较低往往需先淘洗而后使用，生坯强度也较差，需要分内外两次上釉，由于铁质多，常用还原焰烧成。

《陶瓷工艺学》

绪 论

陶瓷工艺学是无机非金属材料重要的专业课程，它以陶瓷材料的性质─结构─工艺之间的关系为纲，阐明材料的组成，键性，结构与性能的内在联系，讨论工艺方法对产品性能的影响。将技术基础的有关原理与生产工艺，性能控制融合在一起。因此，广义的陶瓷概念已延伸到无机非金属材料的概念范畴内。此外，陶瓷作为中国古老文明与艺术的象征，使得日用瓷具有最广泛的实用性和欣赏性，也是陶瓷科学技术与工艺美术有机结合的产物，陶瓷从作为日用品开始，已逐步发展为国民经济领域中的重要材料。陶瓷已从古老的艺术宫殿走出来，跨进了现代科学技术的行列之中。

璀璨的历史文明给我们留下了大量的陶瓷艺术珍品，这些历代名瓷或从造型，或从色彩，或从雕琢，从技术难度上创造了一个又一个的神奇，历久弥新，有强烈的视觉效果，能有效的调动学生的兴趣 ,在课程内容上,我们将另辟一章,结合专业知识着重介绍我国历代名瓷,不但可显著提高学生听课效果,而且符合当前在自然学科中加强人文修养的要求 。

一、陶瓷的概念

1、 传统陶瓷：陶器，炻器，瓷器等以粘土为主要原料的制品的通称。

按吸水率分类

2、 现在陶瓷：无机非金属固体材料的通称。

从概念上可以看出陶瓷内涵的扩大

二、陶瓷的发展史概述

1、陶器的起源和演变

2、由陶到瓷的发展

3、我国历代瓷器的成就

三、陶瓷在现代化建设中的作用

四、现代陶瓷技术

１、新技术与新工艺的采用：

（１）原料制备：最初采用天然原料，不加任何处理。现在为适应特殊材料的特 殊要求，对原料进行精选，分等级处理，在纯度、粒度、性质等各方面加以控制。

（２）粉料制备：传统的半机械，机械球磨，兑打粉磨等粉碎方法。现在为制备超细粉末，采用化学气（液）相沉淀，溶胶－凝胶法，气流粉碎，超声波粉碎等方法来制备（胶体颗粒１０-７～１０-９m）。一些半干压成型的建筑陶瓷，铁氧体及电子陶瓷普遍地采用喷雾干燥法进行坯料加工和造粒。在特种陶瓷粉末制备中将详细介绍如何用固、液、气相法合成超细粉末。

2010年热工专业《陶瓷工艺学》复习题

1、长石质日用瓷坯典型的三元配方。

答：长石——高岭土——石英

2、粘土过多对注浆成形速度和坯体的干燥收缩的影响。

答：坯体中粘土的可塑性越好，粒度越细，则所吸附的水膜越厚，烧成收缩和变形就越大，同时，如果粘土矿物颗粒太细，分布不均匀，也会导致各部分收缩不一致而变形。

3、日用陶瓷常用的施釉方法有。

答：釉浆施釉法，静电施釉法，干法施釉

4、滑石的分子式及性能，硅灰石的分子式及性能。

答：滑石分子式是3MgO·4SiO2·H2O。

性能:在普通日用陶瓷中一般作为熔剂使用，在细陶瓷坯体中加入少量滑石可降低烧成温度。在较低的温度形成液相，加速莫来石晶体的生成。同时扩大烧结温度范围，提高白度，透明度，力学强度和热稳定性，在精陶坯体中如用滑石代替长石，则精陶制品的湿膨胀倾向将大为减少，釉后期龟裂也可相应降低，在陶瓷釉料中加入滑石可改善釉层的弹性，热稳定性，增宽熔融范围。

硅灰石的分子式CaO·SiO2

性能：硅灰石作为碱土金属硅酸盐，在普通陶瓷坯体中起助熔作用，降低坯体的烧结温度，用他来代替方解石和石英石配釉时釉面不会因析出气体而产生釉泡和针孔，但若用量过多会影响釉面的光泽度。

5、日用陶瓷成形常用成形方法及特点。

答：（1）注浆成形法，坯料含水量（或含调和剂量）≤38%。

（2）可塑成形法，坯料含水量（或含调和剂量）≤26%

（3）压制成形法，坯料含水量（或含调和剂量）≤3%

6、釉及釉的作用。

答：釉是施于陶瓷坯体表面的一层极薄的物质，他是根据坯体性能的要求，利用天然矿物原料及某些化工原料按比例配合，在高温作用下熔融而覆盖在陪同表面的富有光泽的玻璃质层。

作用有5点：

（1）使坯体对液体和气体具有不透过性，提高了其化学稳定性。

（2）覆盖于坯体表面，给瓷器以美感。

（3）防止玷污坯体。

（4）使产品具有特定的物理和化学性能。

（5）改善陶瓷制品的性能。

7、瓷器坯料主要类型。

第一章 熔模铸造

1． 熔模铸造的特点是什么？普通熔模铸造件机械性能较差的主要原因是什么？

2． 简述熔模铸造的工艺过程。

3． 熔模铸造中的“模”用什么材料制成，熔模铸造中对模料有何要求？通常使用的模料分为哪几类？各有何基本特点？

4． 模料配制需要遵循哪些原则？蜡基模料配制有几种方式？

5． 回收的蜡基模料性能会发生哪些变化？造成回收模料性能变坏的原因是什么？

6． 哪几种处理方法可以使旧的蜡基模料的性能得到一定程度的恢复？

7． 熔模铸造的型壳是如何制造的（由哪三个基本步骤组成）？熔模铸造制造一般铸件时型壳需要涂挂几层？

8． 熔模铸造制造型壳时可以采用哪几种粘结剂，各种粘结剂有何特点？它们的硬化机理是什么，工业上分别采用什么方法硬化？

9． 用水玻璃和普通石英砂制造熔模铸造的型壳时，所得铸件质量较差的原因是什么？

10． 模铸造的脱模方法有哪几种？各种方法适合于何种模料?

11． . 型壳培烧的目的是什么？

11. 熔模铸造采用热型重力浇注法浇注的优缺点是什么？生产中采用什么措施克服热型重力浇注法的缺点？熔模铸造生产中还发展了哪些新的浇注方法？

12. 清除熔模铸件表面粘附的型壳材料有哪些方法?

第二章 金属型铸造

1. 金属型铸造的特点是什么?

2. 与砂型铸造相比金属型成型有哪些特点?这些成型特点对铸件的质量产生哪些影响?

3. 试述金属型厚度对铸件冷却速度的影响?

4. 试解释在金属型铸造的传热系统中, 魏氏准则K1<<1、K2<<1的含义.

5. 用金属型铸造时，金属型为什么要预热？

6. 金属型涂料的作用是什么？

7. 金属型的破坏原因有哪些？

第三章 压力铸造

1．什么是压力铸造？它的特点是什么？其两大基本特征是什么？

2．压铸机有哪几种类型？

3．压铸机由哪几个基本部分组成？

4．实际生产中依据铸件选择压铸机时，主要依据哪些参数进行选择（必须对哪些参数进行核算）？