陶瓷工艺学第六章坯、釉料制备

传统陶瓷：以粘土为主要原料与其它天然矿物原料经过适当的配比、粉碎、成型并在高温焙烧的情况下经过一系列的物理化学反响后，形成的坚硬物质，如我们常见的日用陶瓷制品、建筑陶瓷和电瓷等。

广义陶瓷：是用陶瓷消费方法制造的无机非金属固体材料和制品的通称.陶瓷分类：按概念和用处分为普通陶瓷和特种陶瓷，普通陶瓷又可分为日用陶瓷、建筑卫生陶瓷、化工陶瓷、化学瓷及其其他工业用陶瓷。

按坯体的物理性能分为陶器和瓷器。

陶器：吸水性一般大于3%，不透光，胎体未玻化或玻化程度差，构造不致密，断面粗糙，敲击声浑浊。

瓷器：吸水性一般不大于3%，透光，胎体玻化程度高，构造致密、细腻，断面呈石状或贝壳状，敲击声清脆。

炻器：吸水率不大于3%，透光性差，通常胎体较厚，呈色，断面呈石状。

原料的分类1、按原料的工艺性分为：可塑性原料、非可塑性原料〔瘠性原料〕和熔剂原料。

2、按原料用处分为：瓷坯原料、瓷釉原料、色料及彩料原料。

3、按原料的矿物组成分为：黏土质原料、硅质原料、长石质原料、钙质原料和镁质原料。

4、按原料获得方式分为：矿物原料和化工原料。

黏土的成因：是由富含长石等硅酸盐矿物的岩石，如长石、伟晶花岗岩、斑岩。

片麻岩等，经过漫长的地质年代的风化作用或热液浊变作用而形成的。

黏土的分类：1、按成因：原生黏土、次生粘土。

2、按可塑性：高可塑性黏土、低可塑性粘土 3、按耐火度：耐火黏土、难熔黏土、易熔黏土。

黏土主要矿物质类型：高岭石类、蒙脱石类、伊利石类。

黏土的工艺性质：1、可塑性是指粘土粉碎后用适量的水调和、混练后捏成泥团，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的性能。

2、结合性是指粘土能结合非塑性原料形成良好的可塑泥团、有一定枯燥强度的才能。

3、离子交换性粘土颗粒带有电荷，其来源是其外表层的断键和晶格内部被取代的离子，因此必须吸附其它异号离子来补偿其电价，粘土的这种性质称为离子交换性。

4、触变性粘土泥浆或可塑泥团受到振动或搅拌时，粘度会降低而流动性增加，静置后又能逐渐恢复原状。

《陶瓷工艺学》课程教学大纲一、《陶瓷工艺学》课程说明（一）课程代码：08131021（二）课程英文名称：Ceramic Technology（三）开课对象：材料物理专业（四）课程性质：《陶瓷工艺学》是材料物理专业的一门专业方向选修课。

本课程的目的在于介绍陶瓷体的制备工艺、性质和应用。

（五）教学目的通过陶瓷工艺学的教学，使学生了解陶瓷技术的发展历史和在现代化建设中的作用，掌握陶瓷的制备工艺过程和技术，掌握陶瓷体的显微结构和性质，了解陶瓷在装饰等方面的应用，熟悉陶瓷制品的缺陷及分析方法。

（六）教学内容本课程主要包括原料、坯料、釉料、显微结构与性质、原料的处理、坯釉料制备、成形与模具、坯体的干燥、粘接、修坯与施釉、烧成与窑具、陶瓷装饰、陶瓷制品缺陷及其分析等几个部分。

通过教学的各个环节使学生达到各章中所提的基本要求。

（七）教学时数教学时数：72学时学分数：4学分教学时数具体分配：（八）教学方式以多媒体教学手段为主要形式的课堂教学。

（九）考核方式和成绩记载说明考核方式为闭卷考试。

严格考核学生出勤和作业情况，达到学籍管理规定的旷课量取消考试资格。

综合成绩根据平时成绩和期末成绩评定，平时成绩占40% ，期末成绩占60% 。

二、讲授大纲与各章的基本要求第一章原料教学要点：通过本章的教学使学生：1 了解陶瓷原料的概况和分类2 了解粘土的成因与分类；掌握粘土地工艺性质和加热变化；了解粘土在陶瓷生产中的作用，了解我国的粘土原料情况3 了解石英的种类和性质，掌握石英的晶型转化，了解石英在陶瓷生产中的作用4 了解长石的种类和一般性质，掌握长石的熔融特性，了解长石在陶瓷生产中的作用5 了解其它矿物原料情况教学时数：8学时教学内容：第一节原料分类一、概述二、原料分类第二节粘土类原料一、粘土的成因与分类二、粘土的组成三、粘土的工艺性质四、粘土的加热变化五、粘土在陶瓷生产中的作用六、我国的粘土原料第三节石英类原料一、石英的种类和性质二、石英的晶型转化三、石英在陶瓷生产中的作用第四节长石类原料一、长石的种类和一般性质二、长石的熔融特性三、长石在陶瓷生产中的作用第五节其它矿物原料一、含碱硅酸铝类二、碱土硅酸盐类原料三、碳酸盐类四、钙的磷酸盐类五、高铝质矿物原料六、锆英石七、工业废渣第六节陶瓷原料的标准化考核要求：1、原料的概述和分类（了解）2、粘土的成因与分类（识记）；粘土组成、工艺性质（识记）；粘土的加热变化（领会）；粘土在陶瓷生产中的作用以及我国的粘土原料情况（了解）3、石英的种类和性质（识记）；石英的晶型转化（领会）；石英在陶瓷生产中的作用（了解）4、长石的种类和一般性质（识记）；长石的熔融特性、长石在陶瓷生产中的作用（领会）5、含碱硅酸铝类等其它矿物原料（了解）第二章坯料教学要点：通过本章的教学使学生：1 了解坯料的类型；掌握坯料的配料的依据2 掌握坯料配料的计算方法3 了解坯料的成形性能4 掌握坯料添加剂的种类、作用教学时数：8学时第一节坯料的类型一、瓷器坯料二、精陶坯料三、其它陶瓷器坯料第二节配料的依据第三节配料计算一、配料组成的表示方法二、配料计算第四节坯料的成形性能一、可塑泥团的成形性能二、泥浆的成形性能三、压制用分料的成形性能第五节调整坯料性能的添加剂一、添加剂的种类二、解凝剂的作用三、塑化剂的构成四、有机粘合剂的性能考核要求：1、坯料的类型（识记）；坯料配料的依据（领会、应用）2、坯料配料的计算方法（领会、应用）3、坯料的成形性能（识记）4、坯料添加剂的种类、作用（识记）第三章釉料教学要点：通过本章的教学使学生：1 了解釉的作用、特点及性质2 了解釉的种类、制釉氧化物3 掌握确定釉配方的依据4 掌握釉料配方的计算5 掌握釉层形成过程的反应6 了解釉的析晶过程、影响因素7 掌握坯釉的适应性教学时数：8学时第一节釉的作用及特点一、釉的作用二、釉的特点和性质第二节釉的分类、制釉氧化物一、釉的种类二、制釉氧化物第三节确定釉配方的依据一、釉配方的物理化学基础二、釉料配方的配制原则三、釉料配方的确定第四节釉料配方的计算一、釉料的表示方法二、釉式的计算三、釉料配方的计算第五节釉层形成过程的反应一、釉料在加热过程中的变化二、釉层冷却时的变化三、釉层内的气泡第六节釉的析晶一、釉熔体的析晶二、影响釉熔体析晶的因素三、析晶对釉面光学性质的影响第七节坯釉适应性一、膨胀系数对坯釉适应性的影响二、中间层对坯釉适应性的影响三、釉的弹性、抗张强度对坯釉适应性的影响四、釉层厚度对坯釉适应性的影响考核要求：1、釉的作用、特点及性质（识记）2、釉的种类、制釉氧化物（识记）3、确定釉配方的依据（领会、应用）4、釉料配方的计算（领会、应用）5、釉层形成过程的反应（识记）6、釉的析晶过程、影响因素（识记、领会）7、坯釉的适应性（领会）第四章显微结构与性质教学要点：通过本章的教学使学生：1 了解陶瓷坯体的显微结构2 了解釉层的显微结构3 掌握釉层的物理化学性质4 掌握陶瓷性能的控制方法教学时数：8学时第一节陶瓷坯体的显微结构一、显微结构的构成二、工艺因素对显微结构的影响第二节釉层的显微结构一、透明釉二、乳浊釉三、结晶釉四、无光釉五、高温颜色釉六、半导体釉第三节釉层的物理化学性质一、釉的熔融温度范围二、粘度与表面张力三、热膨胀性与弹性四、白度、光泽度与表面硬度五、力学强度与表面硬度六、化学稳定性七、介电性质第四节陶瓷性能的控制一、陶瓷强度的控制二、陶瓷光学性能的控制三、陶瓷介电性质的控制考核要求：1、陶瓷坯体的显微结构（识记）2、釉层的显微结构（识记）3、釉层的物理化学性质（识记、领会）4、陶瓷性能的控制方法（领会、应用）第五章原料的处理教学要点：通过本章的教学使学生：1 掌握原料的精选方法，了解水的性质对坯料、制品性能的影响2 了解原料预烧的作用教学时数：2学时第一节原料的精选一、原料的精选方法二、水的性质对坯料、制品性能的影响第二节材料的预烧一、预烧的作用二、石英、长石、滑石、工业氧化锌、粘土的预烧考核要求：1、原料的精选方法（领会），水的性质对坯料、制品性能的影响（识记）2、原料预烧的作用（领会）第六章坯、釉料制备教学要点：通过本章的教学使学生：1 了解坯料的种类、品质要求2 掌握坯料的制备3 掌握釉料的制备4 了解坯料、釉料制备的主要工序及设备教学时数：6学时第一节坯料的种类和品质要求一、坯料的种类二、坯料的品质要求第二节坯料制备一、塑性坯料制备二、注浆坯料制备三、压制坯料制备第三节釉料制备一、釉料制备的品质要求及控制二、釉料制备第四节坯、釉料制备的主要工序及设备一、原料粉碎二、筛分三、除铁四、泥浆脱水五、陈腐与练泥六、造粒七、熔块熔制考核要求：1、坯料的种类、品质要求（识记）2、坯料的制备（领会）3、釉料的制备（领会）4、坯料、釉料制备的主要工序及设备（识记）第七章成形与模具教学要点：通过本章的教学使学生：1 了解器形的合理设计2 了解成形方法的分类，掌握成形方法的选择3 掌握可塑成形的几种方法4 了解注浆成形方法5 了解压制成形方法6 了解成形模具教学时数：8学时第一节器形的合理设计第二节成形方法的分类与选择一、成形方法分类二、成形方法的选择第三节可塑成形一、滚压成形二、旋压成形三、挤压成形四、车坯成形五、其他成形方法第四节注浆成形一、基本注浆方法二、强化注浆方法三、其它注浆成形方法第五节压制成形一、干压成形二、等静压成形第六节成形模具一、石膏与石膏模二、新型多孔模具三、压制成形用金属模四、挤压成形用模具五、等静压成形模具六、模具的放尺考核要求：1、器形的合理设计（识记）2、成形方法的分类（识记），成形方法的选择（领会、应用）3、可塑成形的几种方法（识记、领会）4、注浆成形方法（领会）5、压制成形方法（领会）6、成形模具（领会）第八章坯体的干燥教学要点：通过本章的教学使学生：1 了解干燥的作用、过程、收缩与变形2 了解影响干燥速度的因素、干燥介质参数的确定3 掌握热空气等几种干燥方法教学时数：4学时第一节干燥作用与干燥过程一、干燥的作用二、干燥过程三、干燥收缩与变形第二节干燥制度的确定一、影响干燥速度的因素二、干燥介质参数的确定第三节干燥方法一、热空气干燥二、工频电干燥三、直流电干燥四、辐射干燥五、综合干燥考核要求：1、干燥的作用、过程、收缩与变形（识记）2、影响干燥速度的因素、干燥介质参数的确定（识记）3、热空气等几种干燥方法（领会）第九章粘接、修坯与施釉教学要点：通过本章的教学使学生：1 掌握粘接与修坯2 掌握施釉的方法教学时数：2学时第一节粘接与修坯一、粘接二、修坯第二节施釉一、釉浆施釉法二、静电施釉三、干法施釉考核要求：1、粘接与修坯（领会）2、施釉的方法（领会）第十章烧成与窑具教学要点：通过本章的教学使学生：1 了解烧成制度与产品性能的关系，掌握制定烧制制度的依据2 了解快速烧成的意义和工艺措施3 了解装窑的要求和方法4 了解窑具的种类、性能要求、制造等教学时数：6学时第一节烧成制度一、烧成制度与产品性能的关系二、制定烧成制度的依据三、烧成制度示例和说明第二节快速烧成一、快速烧成的意义二、快速烧成的工艺措施第三节装窑一、装窑要求二、装窑方法第四节窑具一、窑具种类二、窑具的性能要求三、窑具材质的类型及损坏情况分析四、窑具的制造考核要求：1、烧成制度与产品性能的关系（识记），制定烧制制度的依据（领会、应用）2、快速烧成的意义和工艺措施（识记）3、装窑的要求和方法（识记、领会）4、窑具的种类、性能要求、制造等（识记）第十一章陶瓷装饰教学要点：通过本章的教学使学生：1 了解陶瓷颜料的分类、制造、发色机理以及影响色剂呈色因素2 了解釉上装饰、釉下装饰、釉中彩3 了解颜色釉、艺术釉4 了解坯体装饰，了解铅镉离子溶出原因、影响因素教学时数：6学时第一节陶瓷颜料一、分类二、陶瓷颜料制造三、陶瓷颜料发色机理四、影响色剂呈色因素第二节釉上装饰一、彩绘二、贵金属装饰三、光泽彩四、其他装饰方法第三节釉下装饰一、彩绘二、其他装饰方法第四节釉中彩第五节颜色釉一、低温颜色釉二、高温颜色釉第六节艺术釉一、结晶釉与砂金釉二、无光釉三、碎纹釉四、变色釉五、金属光泽釉第七节坯体装饰一、色坯、斑点、绞胎二、镂空、刻花、堆雕三、化妆土四、渗花第八节釉料、颜料中铅、镉离子的溶出一、溶出原因二、影响因素三、降低铅、镉溶出量的方法考核要求：1、陶瓷颜料的分类、制造、发色机理以及影响色剂呈色因素（识记）2、釉上装饰、釉下装饰、釉中彩（识记）3、颜色釉、艺术釉（识记）4、坯体装饰，了解铅镉离子溶出原因、影响因素（识记）第十二章陶瓷制品缺陷及其分析教学要点：通过本章的教学使学生：1 了解日用陶瓷缺陷分析2 了解墙地砖缺陷分析3 了解卫生陶瓷缺陷分析教学时数：4学时第一节日用陶瓷缺陷分析一、变形二、裂纹三、斑点四、溶洞五、落渣六、粘疤与底沿粘渣七、底足粘脏八、疙瘩与泥渣九、缺泥与磕碰十、起泡十一、针孔与橘釉十二、釉缕十三、缺釉十四、釉面擦伤十五、生烧与过烧十六、烟熏十七、阴黄十八、火刺十九、色脏二十、彩色不正二十一、画面缺陷二十二、饰金缺陷二十三、铅溶出量超标第二节墙地砖缺陷分析一、变形二、裂纹三、夹层四、尺寸偏差五、大小边六、黑心七、色差八、釉面缺陷九、吸湿膨胀性第三节卫生陶瓷缺陷分析一、变形二、裂纹三、斑点四、坑包五、棕眼六、缺釉七、釉缕与釉面波纹八、烟熏考核要求：1、日用陶瓷缺陷分析（识记、领会）2、墙地砖缺陷分析（识记、领会）3、卫生陶瓷缺陷分析（识记、领会）三、推荐教材和参考书目1、《陶瓷工艺学》，李家驹主编，中国轻工业出版社，20012、《日用陶瓷工艺学》，李家驹主编，武汉工业大学出版社，19923、《陶瓷工艺学》，章秦娟主编，武汉工业大学出版社，19974、《陶瓷工艺学》，陆小荣主编，湖南大学出版社，20055、《材料科学与技术丛书(第17卷)-陶瓷工艺》，[英]理查德 J.布鲁克，科学出版社，19996、《先进陶瓷工艺学》，刘维良主编，武汉理工大学出版社，20047、《特种陶瓷工艺学》，李世普, 武汉理工大学出版社，1990。

陶瓷坯釉料制备技术
陶瓷坯釉料是制作陶瓷制品的重要材料之一。

其制备技术涉及到原料的选择、配方设计、混合、研磨、过筛、测量、调整等环节。

其中，原料的选择和配方设计是关键。

常用的原料有石英、长石、粘土、石灰、白云石等。

针对不同的陶瓷制品，配方的选择也不同。

混合时应注意原料的比例、顺序和混合时间。

研磨则需使用适当的研磨介质和研磨时间，以保证坯釉料的细度和均匀性。

过筛和测量则能够保证坯釉料的精确性和一致性。

调整则是针对实际情况进行的，常见的调整包括水分、黏度、流动性等。

以上环节完成后，坯釉料就可以进行成型、烧结等后续工艺了。

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陶瓷工艺学重点1.传统上，陶瓷的概念是指所有以黏土为主要原料与其它天然矿物经过适当的配比、粉碎、成型并在高温培烧情况下经过一系列的物理化学反应后，形成的坚硬物质。

2.釉下彩绘是在素烧或未烧的坯体上进行彩绘，然后施上一层透明釉在高温下烧制而成。

釉中彩是在陶瓷釉上进行彩绘后，在1060-1250C 温度下快速烤烧而成。

在高温条件下，制品釉面软化熔融，使陶瓷颜料渗透到釉层中内部，冷却后釉面封闭，颜料自然沉入釉中。

3.等静压成型是将待压试样置于高压容器中，利用液体介质不可压缩的性质和均匀传递的压力的性质，从各个方向对试样进行均匀加压，使瘠性物料成型致密坯体，也称为等静压法。

第一章原料1.原料的分类方法有以下几类：（1）按工艺特性分为：可塑性原料，非可塑性原料，和熔剂性原料。

（2）按原料的用途：瓷坯原料，瓷釉原料、色料及彩料原料。

（3）按矿物组成可分为：黏土质原料，硅质原料，长石质原料，钙质原料，镁质原料。

（4）按原料的获得方式可分为：矿物原料和化工原料。

2.黏土的分类：按成因分可分为：（1）原生黏土：又称一次黏土，残留黏土，是母岩风化崩解在原地残留下来的黏土；（2）次生黏土，又称二次黏土、沉积黏土，是由风化形成的黏土，经雨水河流的冲刷与漂流及有时外加风力的作用以后，迁移至盆地或水流缓慢的湖泊沼泽地沉积下来，而形成黏土层。

3.按耐火度分类：耐火黏土（耐火度在1580C以上）；难熔黏土（耐火度在1350--1580C）易熔黏土（耐火度在1380C以下）4.高岭石（Al2O3.2SiO2.2H2O)5.蒙脱石也叫膨润土（Al2O3.4si2O.nH2O)6.黏土的组成包括：矿物组成。

化学组成，颗粒组成。

7.可塑性：是指泥团在一定外力作用下产生形变但不开裂，当外力去掉以后，仍能保持形状不变，黏土的这种性质称为可塑性。

8.可塑性指数是指黏土的液限含水率与塑性含水率之差。

9.可塑性指标系是指在工作水分下，黏土泥团受外力作用最初出现裂纹时应力与应变的乘积。

第三篇陶瓷工艺学第一章绪论1 、传统陶瓷的概念与现代陶瓷的概念有何不同？答：（ 1 ）传统陶瓷：指以粘士和其它天然矿物为原料，经过粉碎、成型、焙烧等工艺过程所制得的各种制品。

（ 2 ）现代陶瓷：指用陶瓷的生产方法制造生产的无机非金属固体材料和制品。

2 、陶瓷如何分类？答：（ 1 ）按用途来分：①传统陶瓷（普通陶瓷）、②特种陶瓷或新型陶瓷亦称精密陶瓷（ 2 ）按物理性能分：陶器、炻器、瓷器。

3 、在按陶瓷的基本物理性能分类法中，陶器、炻器和瓷器的吸水率和相对密度有何区别？答：吸水率相对密度陶器 3-15% 1.5-2.4炻器 1-3% 1.3-2.4瓷器＜1% 2.4-2.64 、陶瓷工艺学的内容是什么？答：由陶瓷原料到制成陶瓷制品的整个工艺过程中的技术及其基本原理。

5 、陶瓷生产基本工艺过程包括哪些工序？答：有原料选定（进厂）、配料、坯釉料制备、成型、干燥、施釉烧成等工序。

6 、列举建筑卫生陶瓷产品中属于陶器、炻器和瓷器的产品？答：陶器：内墙砖；炻器：建筑外墙砖；瓷器：卫生洁具、地砖。

第二章原料1 、陶瓷原料分哪几类？答：可塑性原料；熔剂类原料和瘠性类原料。

炻炻2 、粘土的定义如何？答：粘土是一种或多种呈疏松或胶状密实的含水铝硅酸盐矿物的混合物。

3 、粘土是如何形成的？答：粘土主要是由铝硅酸盐类岩石，如长石、伟晶花岗岩等经过长期地质年代的自然风化作用或热液浊变作用而形成的。

长石转化为高岭石的反应大致如下：2[KAlSi 3 O 8 ]+H 2 CO 3 ------Al 2 Si 2 O 5 (OH) 4 +4SiO 2 +K 2CO34 、粘土按成因和耐火度可分为哪几类？答：按成因分类：（ 1 ）原生粘土。

又称一次粘土、残留粘土，它是由母岩风化后残留在原地形成的。

（ 2 ）次生粘土。

又称二次粘土、沉积粘土。

按耐火度分类：（ 1 ）耐火粘土。

其耐火度＞ 158 0 ℃。

（ 2 ）难熔粘土。

耐火度为 1350~ 158 0 ℃（ 3 ）易熔粘土。