《先进陶瓷材料及进展》 第三章 陶瓷晶体缺陷
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图1溶胶-凝胶法制备BGs 的工艺流程图1前言先进陶瓷具有精细的结构,其化学键为离子键和共价键,键合能大,因而具有金属和高分子材料所不具备的高模量、高硬度、耐腐蚀等性能以及光、声、电等优异功能特性。
先进陶瓷优良的综合特性促使其广泛应用于电子、机械、计算机、医学工程、化工等各个领域。
近年来,先进陶瓷广泛受到材料科学工作者的关注。
随着先进陶瓷各种功能的开发,其市场规模将不断扩大,早在几年前先进陶瓷材料及其产品的销售总额就已超过500亿美元,年增长率达8%[1]。
随着高新科技的不断发展,先进陶瓷在某些高技术领域已成为关键材料和瓶颈材料,因而传统的经验技术已不能满足先进陶瓷的制备要求。
国内外学者对先进陶瓷材料的制备技术进行了大量研究[2-3]。
目前,先进陶瓷材料的制备不再是沿用传统的方法,而是采用与现代科技相结合的高新技术。
与传统的经验技术相比,高新技术制备的先进陶瓷尺寸精度高、结构均匀、致密度高、机加工量少,由此取代传统技术成为目前先进陶瓷材料制备的主流技术。
鉴于此,有必要对该材料的先进制备方法进行归纳分析,以期为先进陶瓷的制备、研究和生产提供参考。
2先进陶瓷素坯的制备技术事实上,与传统固相反应法相比,溶胶-凝胶工艺的反应温度低,粉体高度均匀,纯度可达化学纯[4-5],并且可在溶液中对陶瓷薄膜或纤维的形状进行修饰[6-7],具有优越的控制能力。
采用溶胶-凝胶法制备氧化铝陶瓷晶粒,可以缩短反应时间,并使各晶面产生各向异性,有效控制晶粒的形状。
按照工序,将氧化铝粉体配制成具有流动性的液态流体,在装有透射式X 射线测厚仪的流延机上进行流延成型,可制得厚度仅为10um,误差不超过1um 的高质量超薄型氧化铝陶瓷基片。
BGs 是一种多孔陶瓷材料,能够与骨等软硬组织结合,对宿主的伤害小[8-11]。
Eshsan Vafa 等[12]从苹果当中提取自制醋为催化剂,用溶胶-凝胶法合成了BGs,其流程如图1所示。
以往的研究表明,商业BGs 颗粒的粗糙度、孔隙率和均匀度都小于用溶胶-凝胶法制备的BGs 颗粒[13-14]。
陶瓷缺陷分析--色脏色脏制品表面呈现不应有的染色现象。
产生原因,(1)装烧或搬运制品时叠放歪斜互相靠在一起,因颜料未干造成花面粘着的痕迹。
(2)操作人员手上粘有颜料.(3)彩烤时有碎屑或杂质落在画面上.解决办法:(1)贴印花面和绘画的制品在装烧或搬运时,应细致小心,叠放要正稳。
(2)操作人员工作时手上要保持干净,勿粘颜料。
(3)防止彩烤碎屑、杂质落在画面上。
陶瓷缺陷分析--画面彩色不正画面彩色不正(1)画面缺陷--面面残缺和色泽不正的现象.(2)彩色不正--同一花纹色彩浓淡不匀或由于欠火而产生不光亮的现象。
产生原因:I.釉下装饰(1)分水时,水色、浓淡、厚薄不统一。
(2)施釉时,釉层厚薄不一或画面不干净.(3)花纸上的料没有全部贴坯上,或使用了不符合要求的花纸,以及纸上料色有浓淡不匀的现象。
(4)烧成温度低或烧成气氛不当,使釉面没有充分玻化,花纹色彩不易进出.(5)烧成时由于吸烟或者是欠釉影响产品的呈色效果.2.釉上装饰(1)花纸质量不好或存放时间过长而变质.(2)操作技术不熟练,贴花时未贴妥,而鼓有空气,随着彩烤时温度上升,气泡胀破,导致爆花,或花纸正反面贴错,会造成严重爆花.(3)贴薄膜花纸时,所用酒精配制不当.(4)彩烤时,从色料中或花纸中所产生的气体会对其它产品上的色料发生反应,从而出现呈色不良.(5)所使用的燃料其含硫量过高,使气氛中的二氧化硫与釉料或色料中氧化钙及其它化合物生成硫酸盐,从而使彩色失去光泽。
(6)装烤方式或装载量不当。
(7)彩烤温度过高或过低,使彩色不正。
解决办法:1。
釉下装饰(1)熟悉釉下贴花的操作技术,以及手工工艺,掌握釉下花面的色彩浓淡要求,调好料浆水份.(2)保管好花纸,防止受潮或过干,产生贴花的问题。
(3)掌握釉下贴花产品的施釉厚度,防止过厚或过薄。
(4)制定合理的烧成制度,防止吸烟和烧成气氛不良的现象。
2.釉上装饰(1)妥善保管好花纸,勿使其受潮变质,注意先进厂的先用,保管时间不超过两年,若时间过久将会自然老化变质。