第四章陶瓷坯体成形

一、绪论及陶瓷原料1、传统陶瓷和特陶的相同和不同之处？2、陶瓷的分类依据？陶瓷的分类？3、陶瓷发展史的四个阶段和三大飞跃？4、宋代五大名窑及其代表产品？5、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？6、陶瓷工艺学的内容是什么？7、陶瓷生产基本工艺过程包括哪些工序？8、列举建筑卫生陶瓷产品中属于陶器、炻器和瓷器的产品？9、陶瓷原料分哪几类？10、粘土的定义？评价粘土工艺性能的指标有哪些？11、粘土是如何形成的？高岭土的由来和化学组成；12、粘土按成因和耐火度可分为哪几类？13、粘土的化学组成和矿物组成是怎样的？14、什么是粘土的可塑性、塑性指数和塑性指标？15、粘土在陶瓷生产中有何作用？16、膨润土的特点；17、高铝质原料的特点和在高级耐火材料中的作用；18、简述石英的晶型转化在陶瓷生产中有何意义？19、石英在陶瓷生产中的作用是什么？20、各种石英类原料的共性和区别，指出它们不同的应用领域；21、长石类原料分为哪几类？在陶瓷生产中有何意义？22、钾长石和钠长石的性能比较；23、硅灰石、透辉石、叶腊石（比较说明）作为陶瓷快速烧成原料的特点；24、滑石原料的特点，为什么在使用前需要煅烧？25、氧化铝有哪些晶型？为什么要对工业氧化铝进行预烧？26、氧化锆有哪些晶型？各种晶型之间的相互转变有何特征？27、简述碳化硅原料的晶型及物理性28、简述氮化硅原料的晶型及物理性能。

二、粉体的制备与合成1、解释什么是粉体颗粒、一次颗粒、二次颗粒、团聚？并解释团聚的原因。

2、粉体颗粒粒度的表示方法有哪些？并加以说明。

3、粉体颗粒粒度分布的表示方法有哪些？并加以说明。

4、粉体颗粒粒度测定分析的方法有哪些？并说明原理。

5、粉体颗粒的化学表征方法有哪些？6、粉碎的定义及分类，并加以说明。

7、常用的粉碎方法有哪些？画出三种粉碎流程图。

8、机械法制粉的主要方法有哪些？并说明原理。

9、影响球磨机粉碎效率的主要因素有哪些？10、化学法合成粉体的主要方法有哪些？并说明原理。

第4章陶瓷粉末成型原理及工艺4.1 成型前粉末的预处理成型是粉末冶金工艺的第二个基本工序，是使粉末密实成具有一定形状、尺寸、孔隙度及强度的压坯的工艺过程。

为了改善粉末成型过程和制品最终性能，在成型之前一般都要对原料粉末进行预处理，包括：热处理（退火或煅烧）、混合、筛分、加成型剂和润滑剂、制粒等。

1.热处理（退火或煅烧）退火主要是针对金属粉末而言的，其目的为：使金属粉末中的氧化物还原，降低氧含量，提高粉末的纯度；消除金属粉末的加工硬化，恢复粉末的成型塑性（用还原法、机械球磨法、电解法、喷雾法以及羰基离解法等制备的金属粉末通常都要经过退火处理）；使某些超细金属粉末表面钝化，以防止发生自燃现象。

例如，一般在300℃、H2气中将电解Cu粉进行退火处理；电解Fe粉或电解Ni 粉通常在700℃、H2气中或真空中进行退火处理。

煅烧主要是针对陶瓷粉末而言的，其目的是：除去所吸附的杂质；使两种或两种以上的混合粉末发生固态反应而形成所需要的相结构；调整粉末的粒度和松装密度以满足压型技术的需要。

对于象TiC、TiB2、UC、UN、U3Si2等一些易氧化和易燃的非氧化物陶瓷超细粉末，最好在低氧手套箱内进行操作，并且在移出手套箱之前要在氧分压可控的电炉内加热进行表面钝化处理。

2.混合混合是指将两种或两种以上不同成分的粉末混合均匀的过程。

而合批一般是指将不同批次生产的、成分相同、但粒度不同的粉末进行混合。

混合方法一般有机械法和化学法两种。

其中，最简单、应用最广泛的是机械法，即将不同成分的粉末机械地掺和均匀而不发生化学反应。

常用的混合机有V 型混合机、（单、双）锥型混合机、螺旋混合机、三维运动混合机、球磨机等。

机械法混料又可分为干混和湿混两种。

加入磨球有利于提高混合效率，甚至还能使粉末粒度减小；但是，有时为了避免金属粉末在混合过程中产生加工硬化，或为了避免金属或陶瓷粉末的粒度发生变化，一般就不用磨球。

干混法几乎对于所有物料都适用。

可编辑修改精选全文完整版第四章无机非金属材料第一节概述一、无机非金属材料的定义除金属和高分子材料以外的固体材料以金属元素或非金属元素的化合物或非金属元素单质为组元，原子与原子之间通过离子键和共价键而键合，主要组成成分大多为硅酸盐类，因此有时也称为硅酸盐材料。

二、化学键的特点☺化学健主要是离子键、共价健以及它们的混合键；☺硬而脆、韧性低、抗压不抗拉、对缺陷敏感；☺熔点高，具有优良的耐高温和化学稳定性；☺一般自由电子数目少、导热性和导电性较小；☺耐化学腐蚀性好；☺耐磨损。

四、无机非金属材料的分类传统无机非金属材料主要包括陶瓷、玻璃、水泥和耐火材料等。

无机非金属材料传统无机非金属材料——硅酸盐材料新型无机非金属材料——半导体材料、超硬耐高温材料、发光材料等1、玻璃态材料－熔融后，在低温下仍保持熔体结构的固态物质2、陶瓷材料－粉末状材料经过成型和烧结形成的多相固体材料3、水泥－能够在水或空气中硬化的水硬性粉体材料4、耐火材料－指能够耐高温（耐受1580度以上温度）的固体材料，包括耐火砖、耐火纤维和耐火水泥等五、无机非金属材料在自然界的分布分布广泛，存在形式多样，有晶体结构和非晶态结构，有人工产品也有天然产物六、无机非金属材料的加工工艺包括热加工工艺和冷加工工艺第二节陶瓷一、陶瓷材料的分类及性能1、普通陶瓷（传统陶瓷）指以天然硅酸盐为原料，经过粉碎、成型、烧结制成的固体材料和器皿。

包括日用陶瓷、建筑陶瓷、卫生陶瓷、绝缘陶瓷、化工陶瓷等。

2、现代陶瓷（特种陶瓷）一般指以高纯度化工原料或人工合成材料为原料烧结成的固体材料。

也称为新型陶瓷、精细陶瓷、高技术陶瓷、高性能陶瓷等。

根据功能分类有电子陶瓷、光学陶瓷、高硬度陶瓷等根据化学成分划分有氧化物陶瓷、非氧化物陶瓷等（碳化物、氮化物、硼化物、硅化物等）。

根据使用性质划分有结构陶瓷（工程陶瓷）和功能陶瓷。

3、陶瓷材料的相组成及结构：陶瓷的组成相主要有晶体相、玻璃相和气相结构。

成形：将坯料加工成具有一定形状和尺寸的半成品。

常用成形方法：包括可塑法成形、注浆成形和压制成形一可塑成形可塑成形原理：利用模具或刀具等的运动所造成的压力、剪力，挤压等外力对具有可塑性的坯料进行加工，迫使坯料在外力的作用下发生可塑变形，制成坯体。

塑性坯料成型性能:可塑性泥团受到应力发生形变时既有弹性性质，又有假塑性变形。

假塑性变形：除去泥团受到的应力，会部分地回复到原来状态（用εy表示），剩下的不可逆变形部分εn叫做假塑性变形。

屈服值：由弹性变形过渡到假塑性变形的极限应力σy，称为流动极限（或称流限）注意:一般可以近似地用屈服值和最大变形量的乘积（σy* εp）评价泥料的成型能力。

——一定含水率屈服值σy：泥团开始假塑性变形时须加的应力；变形量εp：出现裂纹前的最大变形量。

影响泥团可塑性的因素1矿物种类：伊利石<高岭石<蒙脱石；2固相颗粒大小和形状；颗粒愈细；可塑性越好；层状、短柱状颗粒比球状和立方状颗粒的可塑性好；4吸附阳离子的种类；5液相的数量和种类——坯料中加入水分适当时才呈现最佳的可塑性生产中提高坯料可塑性的常用措施（1）将粘土原矿进行淘洗，除去所夹杂的非可塑性物料，或长期风化。

（2）把湿润了的粘土或坯料施以长期陈腐。

（3）对泥料进行真空练泥。

（4）掺用少量的强可塑性粘土。

（5）控制球磨的细度（6）必要时加入增塑剂，如糊精、羧甲基纤维素等。

二注浆成形注浆成形机理注浆过程基本上可分成三个阶段1从泥浆注入石膏模吸水开始到形成薄泥层为第一阶段2形成薄泥层，泥层逐渐增厚，直到形成注件为第二阶段3从雏坯形成到脱模为收缩脱模阶段注浆过程的推动力：石膏模的毛细管力影响泥浆浇注性能的因素1.流动性固相含量、颗粒大小和形状；泥浆的温度——T↑粘度↓流动性↑；粘土及泥浆处理方法（水化膜的厚度）；电解质的作用；陈腐2.吸浆速度：减少模型的阻力；降低泥层阻力；提高吃浆过程的推动力；提高泥浆的温度，提高模型的的温度；3 脱膜性离模系数G：吸浆完到离模时坯体中固体粒子所占体积百分比的变化——反映水分变化4 挺实能力5 加工性注浆成形方法1 基本注浆方法：包括空心注浆和实心注浆2 加速注浆法。

如何预防蜂窝陶瓷坯体的成形开裂？64?陶瓷2008.No.7|l鏊警;囊孽'=蠹罄:'ll_0警陶瓷坯体的,b'&gt;7'成形开裂?;cc(c(c(.(c(c.b答:成形开裂是蜂窝陶瓷产品质量的最大难题.其开裂原因主要在于制作工艺上没有把握好火候蜂窝陶瓷与传统的陶器制作一样,成形是一道比较重要的工序,其目的是将泥料制成所要求的尺寸,形状的坯件,且坯件应尽可能质地均一.坯料为含水率在22%～25%的可塑泥料.①可塑性是十分重要的因素,为了达到泥料的可塑性,在泥料的选择方面要选择容易成形的材料,尤其不要采用瘠性料来制作.②含水率一定要控制精确,最佳的含水率为22%.少于22%则难成形;大于25%的水分虽然好成形,但坯体易变形.③泥料要揉和好,机械揉和一般不少于25rain.揉和前可在泥料中加增塑剂,发酵3d左右.经揉和的泥料达到可用手捏但叉挤不出水时为最佳.采用以上3种方法仍然达不到成形的要求,那就是原料制备上有问题其原因:①配方中粘土质过多.瘠性原料较少,干燥和烧成收缩大.在坯体配方中要添加瘠性原料石英,对泥料可塑性进行调解,缩短干燥时间,降低烧成收缩,避免成形开裂.②缺少成形所必需的有机粘结剂.在泥料中添加羧甲基纤维素4%或木质素磺酸盐0.5%.这可使溶于水的有机粘结剂在坯料制作中能发挥其粘结作用并防止成形开裂..7.7.7.7.7.7.737.7.7.7.7.7.7.7.7.7.77问:我公司生产大规格陶瓷薄板.请问真}2空挤压成形机常见故障有哪些?产生的2原因及相应的排除方法是什么?.已0.已0.已0—0(c.已0c.已0.已0.已0.已0.已0.已0.已0.已0.己0. 答:真空挤压成形机常见故障,产生的原因及排除方法见表l.表l故障产生原因及排除方法。