無機(jī)非金屬材料工學(xué)陶瓷部分復(fù)習(xí)資料綜述

1、陶瓷復(fù)習(xí)1、什么是陶瓷：陶瓷的狹義定義一以粘土為主要原料，經(jīng)咼溫?zé)频闹破贰?陶瓷的廣義定義一經(jīng)高溫?zé)频臒o機(jī)非金屬材料的總稱精確定義一用天然原料或人工合成的粉狀化合物，經(jīng)成形和高溫?zé)Y(jié)制成 的，由金屬和非金屬元素構(gòu)成的多晶固體材料。2、無機(jī)非金屬材料：無機(jī)非金屬材料指某些元素的氧化物、碳化物、氮化物、 硼化物、硫系化合物(包括硫化物、硒化物及碲化物)和硅酸鹽、鈦酸鹽、鋁酸 鹽、磷酸鹽等含氧酸鹽為主要組成的無機(jī)材料。3、陶瓷的分類：陶器與瓷器的區(qū)別性能類別吸水率(%)透光性胎體特征敲擊聲陶器一般3不透光未?；虿；潭炔?， 結(jié)構(gòu)不致密，斷面粗糙沉濁瓷器一般w 3透光?；潭葐J，結(jié)構(gòu)致 密，斷面

2、呈石狀或貝殼 狀清脆現(xiàn)代陶瓷的分類主要種類類另S按用途、性能等細(xì)分的品種普 通陶 瓷日用陶瓷餐茶具中西餐茶具：盤，碗，杯，碟，壺等陳設(shè)瓷花瓶，陶瓷雕塑，陶瓷畫，建筑衛(wèi)生陶瓷墻地磚外墻磚，內(nèi)墻磚，地磚衛(wèi)生陶瓷洗面器，大小便器，洗滌器，手紙盒電瓷低壓電瓷用于w 1KV的電瓷高壓電瓷用于1KV的電瓷，特 種陶 瓷功能陶瓷電子陶瓷利用本征特性，如裝置瓷，電阻等功能陶瓷利用功能特性，如敏感、壓電陶瓷特種陶瓷結(jié)構(gòu)陶瓷利用本征特性，如高強(qiáng)度，耐高溫，耐磨，耐腐蝕等二、原料1、粘土：粘土是自然界中硅酸鹽巖石（主要是長石）經(jīng)過長期風(fēng)化作用而形成 的一種疏松的或呈膠狀致密的土狀或致密塊狀礦物， 是多種微細(xì)礦物和雜

3、質(zhì)的混 合體。特征：自然界的粘土呈白、黃、紅、黑、灰等多種顏色，顆粒微細(xì)，多數(shù)均小于2卩m，晶體有片狀、管狀、球狀及六角鱗片狀等。將其與水拌和能塑成各類 形狀，干后形狀不變，且有一定機(jī)械強(qiáng)度，煅燒后堅(jiān)硬如石。性質(zhì)：（1）可塑性：當(dāng)粘土與適量的水混練后形成泥團(tuán)，此泥團(tuán)在外力作用下 產(chǎn)生變形但不開裂， 當(dāng)外力去掉以后， 仍能保持其形狀不變， 粘土的這種性質(zhì)稱 為可塑性。常用“可塑性限度（塑限） ”、“液性限度（液限） ”、“可塑性指數(shù)”、 “可塑性指標(biāo)”和相應(yīng)含水率等參數(shù)來表示粘土可塑性的大小。（2）結(jié)合性：粘土的結(jié)合性是指粘土能夠結(jié)合非塑性原料而形成良好的可塑泥 團(tuán)，并且有一定干燥強(qiáng)度的能力。粘

4、土的結(jié)合性由其結(jié)合瘠性料的結(jié)合力的大小來衡量，而結(jié)合力的大小又與粘 土礦物的種類、結(jié)構(gòu)等因素有關(guān)。一般而言，可塑性強(qiáng)的粘土其結(jié)合力也大。（3）離子交換性：粘土顆粒帶有電荷，其來源是SiO4四面體中的Si4+被AI3+ 取代而出現(xiàn)負(fù)電荷， 為了保持粘土顆粒表面的電價(jià)平衡， 粘土顆粒在水系統(tǒng)中則 吸附其他異電荷離子。 然而， 被吸附的離子又會(huì)被其他同性電荷的離子置換， 發(fā) 生離子交換。（4）觸變性：粘土泥漿或可塑泥團(tuán)受到振動(dòng)或攪拌時(shí)，粘度會(huì)降低，泥漿的流 動(dòng)性會(huì)增加，靜置后恢復(fù)原狀。此外，當(dāng)泥漿放置一段時(shí)間后，在原水分不變的 情況下會(huì)出現(xiàn)變稠和固化現(xiàn)象。這種性質(zhì)我們叫它為觸變性。（5）收縮：粘土的

5、收縮分為干燥收縮和燒成收縮。 粘土泥料在干燥時(shí)顆粒間的水分排出，顆?；ハ嗫繑n，引起體積收縮，稱為干燥收縮。當(dāng)粘土泥料煅燒時(shí)，由于發(fā)生一系列物理化學(xué)變化（如脫水作用、分解作用、 莫來石的生成、易熔雜質(zhì)的熔化，以及這些熔化物充滿質(zhì)點(diǎn)間空隙等等），粘土泥料再度收縮，稱為燒成收縮。成型試樣經(jīng)干燥、煅燒后的尺寸總變化稱總收縮。（6）燒結(jié)性能：粘土是由多種礦物組成的物質(zhì)，它無固定熔點(diǎn)，而是在一個(gè)較大的溫度范圍內(nèi)逐漸軟化。就是當(dāng)粘土被加熱到一定溫度時(shí)（一般八九百度），由于易熔融而開始出現(xiàn)液相。液相填充在未熔顆粒之間的空隙中，靠其 表面張力作用的拉緊力，使粘土的氣孔率下降，密度提高，體積收縮，變得致密 堅(jiān)實(shí)，

6、在氣孔率下降到最低值、 密度達(dá)到最大值時(shí)的狀態(tài)稱為燒結(jié)狀態(tài)。 燒結(jié)時(shí) 對應(yīng)的溫度稱為燒結(jié)溫度。什么叫燒結(jié)范圍呢？ ：粘土燒結(jié)后， 溫度繼續(xù)上升時(shí)， 會(huì)出現(xiàn)一個(gè)穩(wěn)定價(jià)段。 在此階段中， 氣孔率與體積密度不發(fā)生顯著變化。 持續(xù)一段時(shí)間后， 當(dāng)溫度繼續(xù) 升高時(shí)，氣孔率又開始逐漸增大，密度逐漸下降，出現(xiàn)過燒膨脹。從開始燒結(jié)到 過燒膨脹之間的溫度間隔稱為燒結(jié)范圍。（ 7 ）耐火度 refractoriness 耐火度系粘土原料抵抗高溫作用不致熔化的能力。它反映了材料在無荷重時(shí)抵 抗高溫作用的穩(wěn)定性。表征物體抵抗高溫而不熔化的性能指標(biāo)。耐火度不是物質(zhì)的物理常數(shù)，而是一 個(gè)技術(shù)指標(biāo)， 它的高低由物料的化學(xué)組

7、成、 分散度、 液相在其中所占比例以及液相粘度等所決定。2、石英類原料：由二氧化硅單獨(dú)形成的礦物，地殼中石英的含量約為12%,僅次 于長石族礦物的含量。(1) 石英砂的性質(zhì)石英是一種堅(jiān)硬、耐磨、化學(xué)性能穩(wěn)定的硅酸鹽礦物，其主要礦物成分 是SiO2，石英砂的顏色為乳白色或無色半透明狀，硬度7,性脆無解理，貝殼狀斷口，油脂光澤，相對密度為2.65,其化學(xué)、熱學(xué)和機(jī)械性能具有明顯的異向 性，不溶于酸，微溶于 KOH溶液，熔點(diǎn)1750C。(2) 石英的種類：由于地質(zhì)產(chǎn)狀不同，石英呈現(xiàn)為多種狀態(tài)，其中最純的石英稱 為水晶。因水晶產(chǎn)量很少，除了制造石英玻璃外，一般無機(jī)非金屬材料制品無法 采用。在陶瓷、玻璃

8、、耐火材料生產(chǎn)中采用得較多的石英類原料主要有脈石英、 砂巖、石英巖、石英砂、硅藻土、隧石等。(3) 石英的晶型轉(zhuǎn)化(變):又稱多晶轉(zhuǎn)變。同種物質(zhì)由于環(huán)境溫度變化，材料中 晶體結(jié)構(gòu)發(fā)生相應(yīng)變化的現(xiàn)象。晶型轉(zhuǎn)變的溫度稱為轉(zhuǎn)變點(diǎn)，也即相變點(diǎn)。晶型轉(zhuǎn)變可分為可逆和不可逆轉(zhuǎn)變兩大類。還有快速轉(zhuǎn)變(即位移型)和慢速轉(zhuǎn) 變(即斷鍵重組型)之分。由于不同晶型比重不同，內(nèi)部質(zhì)點(diǎn)排列不同，因此晶型轉(zhuǎn)變時(shí)伴有體積變化、 導(dǎo)電率變化和比熱容變化等現(xiàn)象發(fā)生，對材料生產(chǎn)工藝和使用有重要影響。n -石英a -鱗石英 蘭竺 o -方石英1 1VC熔體4.7%0.82%163T!0.2%2.8%16,0%0.2%丫-鱗石英本積

9、變化情況習(xí)慣上，把該圖中的橫向轉(zhuǎn)變，即石英、鱗石英與方石英間的轉(zhuǎn)變，稱為一級(jí) 變體間的轉(zhuǎn)變；把圖中的縱向轉(zhuǎn)變，即同系列的 a、B和丫變體間的轉(zhuǎn)變，稱 為二級(jí)變體間的轉(zhuǎn)變，也叫做高低溫型轉(zhuǎn)變。石英轉(zhuǎn)變的作用：工藝控制：若制品中含有石英時(shí)，可以通過控制升溫和冷卻速率，來避免體積效應(yīng)引起的開裂。石英粉碎：如將石英加熱到10001100C，后急冷，使其內(nèi)部產(chǎn)生微裂紋，便 于粉碎。石英在陶瓷工業(yè)中的作用是什么？ 石英在瓷坯中的作用1）石英是瘠性原料，在坯內(nèi)可調(diào)節(jié)泥料的可塑性，降低干燥收縮，縮短干燥時(shí) 間，防止坯體變形。2）在燒成時(shí)，由于石英的膨脹適當(dāng)?shù)氐窒伺黧w燒成收縮； 而且當(dāng)玻璃質(zhì)大量 出現(xiàn)時(shí)，石英

10、又成為陶瓷的骨架，可以防止變形等缺陷。3）石英在咼溫下化學(xué)親和力甚強(qiáng)，能與多種氧化物化合，咼溫粘度甚咼。4）增加坯體的機(jī)械強(qiáng)度和透明度。 石英在瓷釉中的作用：1）石英在釉內(nèi)被多種易熔物 CaO、Na2O、K20、MgO熔融生成透明狀石英玻 璃，使釉面光亮，提高其光澤度。2）石英在釉中的熱膨脹系數(shù)小，耐熱性能好。3）石英軟化溫度高，高溫下液相粘度大。4）石英能增加釉的機(jī)械強(qiáng)度，提高釉面硬度，使釉面耐磨，且化學(xué)穩(wěn)定性也好， 受酸堿腐蝕的影響也較小。5）能使釉面透明光亮。3、長石類原料：長石是熔劑性原料。在陶瓷坯料、釉料和玻璃配合料中作為熔 劑的基本組分。自然界中長石的種類很多，歸納起來都是由鉀長石

11、、鈉長石、鈣長石和鋇長石 四種簡單的長石組合而成。名稱化學(xué)式熔點(diǎn)相對密度鉀長石K20- A12O3 £SiO21150 C2.6 0 2.65鈉長石Na2O A12O3 £SiO21100 C2.56 2.59鈣長石CaOAI2O3 -2SiO21550 C2.7 4 2.76鋇長石BaOAI2O3 -2SiO21715 C3.37常用的長石類型及其特點(diǎn)類型鉀鈉長石族斜長石族透長石正長石微斜長石斜長石基本 特點(diǎn)鈉長石含量50%，單斜晶 系，生成溫度900 950 C，產(chǎn)于噴出巖鈉長石含量30%，單斜晶系，生成溫度900 950 C，丿侵入巖和 變質(zhì)巖鈉長石含量 20%，三斜

12、晶 系，生成溫度900 C以下，多 丿偉晶巖和 變質(zhì)巖鈉長石和鈣長石形成 的連續(xù)固溶體長石在陶瓷工業(yè)中的作用長石在瓷坯中的作用1) 與石英一樣都是瘠性原料，在坯內(nèi)可增快坯件干燥，減少干燥收縮和變形。2) 長石作為熔劑物質(zhì)，能降低陶瓷產(chǎn)品的燒成溫度。3) 長石加熱到 1100度以上， 熔融后生成玻璃態(tài)物質(zhì)具有熔解其它物質(zhì)的能力， 能促使高嶺土與其它瓷土的顆粒， 互相擴(kuò)散，相互滲透， 因而加速坯體莫來石晶 體的生成和發(fā)育。4) 長石熔融成玻璃態(tài)后，填充于各結(jié)晶顆粒之間，氣孔率顯著下降，減少了空 隙，使坯體致密，可提高制品的機(jī)械強(qiáng)度及電氣性能。 長石在瓷釉中的作用 :1) 長石和石英等原料高溫熔化后

13、所形成的玻璃態(tài)物質(zhì)是釉層的主要成份。2) 熔點(diǎn)低，易?；?。在 1100 度就開始熔融，高溫下生成的長石玻璃能溶解粘 土及石英等原料。3) 能使釉有較高的光澤度，透明融亮。4) 熔融范圍寬，熔融物粘度高。5) 降低釉子的膨脹系數(shù)及高溫流動(dòng)性。6) 耐浸蝕性能好。4、其他陶瓷原料 鈣質(zhì)原料：方解石、石灰石、白云石鎂質(zhì)原料：滑石是天然的含水硅酸鎂礦物?；瘜W(xué)通式為3MgO4SiO2 H20,常含有 Fe、Al、Mn、Ca 等雜質(zhì)。高鋁質(zhì)礦物原料：這類原料主要是高鋁礬土及硅線石族礦物。它們可用于制 造高鋁陶瓷、窯具和耐火材料。三、坯料的制備 原料的預(yù)燒與風(fēng)化 原料的預(yù)燒1. 穩(wěn)定晶型工業(yè)氧化鋁的主晶相是

14、丫 -AI2O3，屬立方緊密堆積晶體 。要得到性能良好、高溫穩(wěn)定的a -AI2O3，六方緊密堆積晶體。 進(jìn)行預(yù)燒，為促進(jìn)晶型轉(zhuǎn)變，常加入 0.33%的H3BO3。2、改變物性 滑石具有片狀結(jié)構(gòu)，成形時(shí)易造成泥料分層和顆粒的定向排列，引起產(chǎn)品的變形和開裂。 大量使用時(shí)要預(yù)燒， 使其轉(zhuǎn)變?yōu)槠杷?鎂，破壞原有的片狀結(jié)構(gòu)。大塊石英巖質(zhì)地堅(jiān)硬，粉碎困難。利用石英 573C晶型轉(zhuǎn)變所發(fā) 生的體積效應(yīng)， 將石英粉碎前預(yù)燒， 然后急冷， 使之產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力， 原料變脆，可大大提高粉碎效率。 原料的風(fēng)化風(fēng)化是將開采出來的粘土原料堆放在露天，經(jīng)過長期(一般為46 個(gè)月)陽光的照射、雨雪的溶解和冰凍的作用后原料內(nèi)部即

15、發(fā)生分散、崩裂變化。 對于某些原料，如硬質(zhì)頁巖和具有中下等可塑性的粘土，風(fēng)化可起到如下作用：1. 能使原料中的水分均勻；2. 能增加耐火度 可溶鹽被洗去一部分；3. 能增加原料的可塑性 提高顆粒細(xì)度；4. 促進(jìn)原料分裂，利于粉碎處理，便于選料。 原料的合成 坯料的制備：(一)破碎(二)過篩和除鐵三、泥漿的儲(chǔ)存、攪拌和運(yùn)輸 泥漿的脫水和造粒四、練泥四、成形1、概念：陶瓷成形簡單地說，將制備好的坯料制成具有一定大小形狀的坯體的 過程稱之為成形。成形是將配合料制成漿體、可塑泥團(tuán)、半干粉料或熔體，經(jīng)適當(dāng)?shù)氖侄魏驮O(shè) 備變成一定形狀制品的過程。2、成形三要素：設(shè)備、模具、材料外部作用力;設(shè)備動(dòng)力毛細(xì)管丿八

16、機(jī)械剪切力"壓力模具鋼模、石音模;形狀.尺寸性能適宜的坯料口可塑性*流動(dòng)性在外力的作用下,通過材料的變形或填充獲得與 模具（腔）相一致的形狀和尺寸。3、成形分類：'九注漿成形泥漿成形種類有八對應(yīng)物料-泥料3 壓制成形粉料（1）注漿成形：空心注漿，又叫單面注漿，將泥漿注滿石膏模后放置一段時(shí)間，待模型內(nèi)壁粘附一定厚度的坯體后，再將余將倒出，坯體的形狀在模型內(nèi)固定下 來，待注件在模型中進(jìn)一步脫水收縮后，即可脫模取出。實(shí)心注漿，又叫雙面注漿，石膏模型從兩側(cè)吸取泥漿中的水分，直到模 心內(nèi)腔吸滿為止，脫模后坯體為一實(shí)心的物體。（2）可塑成形一利用模具或刀具等運(yùn)動(dòng)所產(chǎn)生的外力（如壓力、剪力

17、、擠壓等） 使可塑泥料產(chǎn)生塑性變形而制成某種形狀的制品的工序。壓制成形是將粉狀的坯料在鋼模（橡膠模）中壓成致密壞體的一種成形方法。4、選擇成形方法選擇的依據(jù): 產(chǎn)品的形狀和大小。五、坯體的干燥1、干燥脫水的方法一般有三種：根據(jù)水和物料的密度不同實(shí)現(xiàn)重力脫水，如沉淀等；利用機(jī)械的方法脫水，如壓濾等；用加熱的方法使物料的水分蒸發(fā)，達(dá)到脫水的目的。用加熱的方法達(dá)到除去物料中部分物理水分的過程稱之為干燥。2、物料中水的存在形式(1) .結(jié)構(gòu)水(結(jié)晶水、化學(xué)結(jié)合水)水分參與物料的構(gòu)造，如高嶺土 (AI2O3 2SiO2 2H2O)中的結(jié)晶水。該水分結(jié)合最為牢固，溫度一般要到400C 700C才能將其分解

18、排出，它不屬于干燥范圍。.吸附水(物理化學(xué)結(jié)合水)物料周邊的水膜、滲透水和細(xì)毛細(xì)管水，它們與 物料結(jié)合較為緊密，在干燥過程中可以部分排除，且物料基本上不產(chǎn)生收縮。(3) 自由水(機(jī)械結(jié)合水)主要包括潤濕水、空隙水和粗毛細(xì)管水，它們與物料 呈機(jī)械混合狀態(tài)，結(jié)合最弱。該水分排除，物料顆粒之間相互靠攏，體積收縮， 產(chǎn)生收縮力，干燥時(shí)尤為注意。3、坯體的三個(gè)干燥過程(1) 傳熱過程,干燥介質(zhì)的熱量以對流方式傳給坯體表面，又以傳導(dǎo)方式從表面?zhèn)飨蚺黧w內(nèi)部的過程。坯體表面的水分得到熱量而汽化，由液態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)。(2) 外擴(kuò)散過程:坯體表面產(chǎn)生的水蒸汽，通過層流底層，在濃度差的作用下， 以擴(kuò)散方式，由坯體表面向

19、干燥介質(zhì)中移動(dòng)。(3) 內(nèi)擴(kuò)散過程:由于濕坯體表面水分蒸發(fā)。使其內(nèi)部產(chǎn)生濕度梯度，促使水 分由濃度高的內(nèi)層向濃度較低的外層擴(kuò)散，稱濕傳導(dǎo)或濕擴(kuò)散。4、干燥的三個(gè)階段(1) 加熱階段 在干燥初期階段，干燥介質(zhì)傳給物料的熱量大于物料中水分蒸發(fā)所需的熱量，多余的熱量使物料溫度不斷升高。 隨著物料溫度不斷升高，水分 的蒸發(fā)量又不斷加大，這樣很快達(dá)到一種動(dòng)態(tài)平衡。(2) 等速干燥階段 在此階段，干燥介質(zhì)傳給物料的熱量等于物料中水分蒸發(fā) 所需的熱量，所以物料溫度保持不變。(3) 降速干燥階段 這一階段中，坯體含水量減少，內(nèi)擴(kuò)散速度趕不上表面水 分蒸發(fā)速度和外擴(kuò)散速度，表面不再維持潮濕，干燥速率逐漸降低。六

20、、燒成1、燒成的動(dòng)力機(jī)制及方法從熱力學(xué)觀點(diǎn)來看，燒成是是系統(tǒng)總能量減少的過程。 粉碎后的粉料比塊狀物 料具有較大的比表面積和較高比表面能，晶格缺陷也高的多，任何體系都有向最 低能量轉(zhuǎn)變的趨勢，這就是燒成過程的動(dòng)力。粉料坯體燒制為陶瓷制品是系統(tǒng)由介穩(wěn)狀態(tài)向穩(wěn)定狀態(tài)轉(zhuǎn)變的過程。 但燒成一 般不能自動(dòng)進(jìn)行，因?yàn)樗旧砭哂械哪芰侩y以克服勢壘， 必須加熱倒一定的溫度 才能進(jìn)行。燒成是一個(gè)復(fù)雜的物理、化學(xué)變化過程，是多種機(jī)制作用的結(jié)果。2、坯、釉在燒成過程中的物理化學(xué)變化 以普通粘土質(zhì)陶瓷為例： 低溫預(yù)熱階段（室溫300C）此階段主要是排除坯體干燥后的殘余水分，坯體的入窯水分一般不能超過1，否則會(huì)炸坯。

21、質(zhì)量減輕 水分排出； 氣孔增加 水分排出； 體積收縮 水分排出，固體顆粒逐漸靠攏。 氧化分解階段（300r950C） 炭素和有機(jī)物的氧化；C （有機(jī)物）+ 02 CO2T（ 350C）C （炭素）+ 02 CO2T （600C）2H2 + 202 2H2OTS + 02 S02T（250920C）CO + 02 2C02 T 硫化鐵的氧化；FeS2+O2 FeS+S02T （350450C）4FeS+7O2 2Fe2O3+4SO2t （500800E ）Fe2 （SO3） 3 Fe2O3+SO2t （560 770E） 碳酸鹽、硫酸鹽的分解MgCO3 MgO+CO2 T （500850E）Ca

22、CO3 CaO+CO2T （600 1000）4FeO3+O2 2Fe2O3+4CO2t （8001000C）Fe2（SO4）3 Fe2O3+3SO3t （580755E ）FeSO4 FeO+SO3T4FeO+O2 2Fe2O3 結(jié)晶水的排出 高嶺石脫水：AI2O3 2SiO2 2H2O AI2O3 2SiO2 （偏高嶺石）+ 2H2O t （400600E） 滑石脫水：3MgO- 4SiO2 2H2O 3（MgO - SiO2）（頑火輝石）+ SiO2 +H2O t （600970E） 蒙脫石脫水：AI2O3 4SiO2 nH2O AI2O3 4SiO2 + nH2Ot 晶型轉(zhuǎn)變石英在57

23、3E時(shí)，B SO2石英迅速轉(zhuǎn)變?yōu)槭七Q2，體積膨脹;在870C 石英緩慢地轉(zhuǎn)變?yōu)轺[石英，體積膨脹 16%。由粘土脫水分解生產(chǎn)的無定形 Al2O3 ,在950E時(shí)轉(zhuǎn)化為丫 -M2O3 ,隨 溫度的再升高，與SiO2反應(yīng)生成莫來石。高溫?；纱呻A段（950E最高燒成溫度） 氧化分解階段未完成的反應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行; 熔融長石與低共熔物構(gòu)成瓷坯中的玻璃相;粘土顆粒及石英部分地熔解在這 些玻璃相中;未被熔解顆粒間地空隙逐漸被玻璃物質(zhì)填充，體積密度提高。 高溫下，粘土中高嶺石的轉(zhuǎn)變：AI2O3 2SiO2 AI2O3+2SiO2AI2O3 (無定形)丫 - AI2O33 ( 丫 - AI2O3) +2SiO

24、2 3AI2O3 2SiO2 一次莫來石3 (AI2O3 2SiO2) 3AI2O3 2SiO2+ 4SiO2 二次莫來石由于玻璃相及莫來石的生成，制品的強(qiáng)度增加，氣孔率減少，坯體急劇收縮。 釉料熔融成為玻璃體。 冷卻階段(最高燒成溫度室溫)此階段坯釉發(fā)生如下變化： 隨著溫度降低，液相析晶，玻璃相物質(zhì)凝固； 游離石英的晶型轉(zhuǎn)變，石英在573C時(shí)，a七iO2石英迅速轉(zhuǎn)變?yōu)槭?B七iO2，體積收縮0.82%; a -方石英轉(zhuǎn)變?yōu)锽 -方石英，體積收縮2.8%。3、燒成制度：燒成制度包括溫度制度、氣氛制度和壓力制度。燒成溫度制度的確定燒成溫度制度的確定也就是燒成溫度曲線的確定，燒成溫度曲線是由室溫

25、加熱到燒成最高溫度，保溫時(shí)間，再由燒成最高溫度冷卻到室溫的燒成過程全部的溫度 時(shí)間變化情況。決定燒成曲線的因數(shù)： 燒成時(shí)坯體中物質(zhì)的反應(yīng)速度； 坯體的厚度、大小及其傳熱能力； 窯爐的結(jié)構(gòu)、形式和熱容量，以及窯具的性質(zhì)和裝窯密度。 升溫速度的確定 燒成溫度及保溫時(shí)間的確定 冷卻速度的確定氣氛制度窯內(nèi)氣氛性質(zhì)是根據(jù)燃燒產(chǎn)物中游離氧的含量來決定的。若游離氧含量為4%5%時(shí)，為氧化氣氛，又稱普通氧化焰，簡稱氧化 焰；若游離氧含量為8%10%時(shí)，為強(qiáng)氧化氣氛，又稱強(qiáng)氧化焰；若游離氧含量為1%1.5%時(shí)，為中性氣氛，又稱中性焰；若游離氧含量為01%時(shí)，而CO-4%8%為還原氣氛，又稱還原焰。 壓力制度窯內(nèi)

26、合理的壓力制度是實(shí)現(xiàn)溫度制度和氣氛制度的保證。壓力制度是靠風(fēng)機(jī)(鼓風(fēng)機(jī)和抽風(fēng)機(jī))來實(shí)現(xiàn)，靠閘板來調(diào)節(jié)。4、設(shè)備-隧道窯隧道窯(tunnel kiIn)具有固定的隧道式窯體、活動(dòng)窯車，并由預(yù)熱帶、燒成帶、 冷卻帶組成，對坯件、素?zé)蛴詿w進(jìn)行焙燒的橫焰式連續(xù)窯。負(fù)壓1 23 45 678910 11i. 封閉y送岡M林煙機(jī)4 攪幷寄送鳳 化重袖或煤氣&解r處化或助燃風(fēng)機(jī)&急冷WI頭抽干鏗熱鳳讓冷風(fēng)機(jī)圖&17 般隧道窯的工作系統(tǒng)圖七、陶瓷的性能1、陶瓷擁有不同的組成，其內(nèi)部就具有不同的結(jié)構(gòu)，陶瓷材料就顯現(xiàn)不同的性 能成、結(jié)構(gòu)與性能。2、陶瓷性能與材料鍵性、結(jié)構(gòu)的關(guān)系陶瓷材

27、料的鍵性主要是離子鍵與共價(jià)鍵，而且往往是兩種鍵雜交在一起組成的混 合鍵。氧化物陶瓷以離子鍵為主，非氧化物陶瓷以共價(jià)鍵為主。它們排列整齊、結(jié)構(gòu)緊密。硬度大、強(qiáng)度高、耐高溫、耐磨、穩(wěn)定性好。3、陶瓷強(qiáng)度的控制和脆性的改善原因：裂紋、錯(cuò)位、氣孔；脆性：材料在外力作用下瞬間斷裂；解決：減少缺陷，增韌。4、坯體組成的表示方法（1）配料量表示法：直接列出所用原料的名稱和質(zhì)量比（各種原料的質(zhì)量比為100）特點(diǎn)：直觀方便、便于計(jì)量。（2）.化學(xué)組成表示法：用坯料中各種化學(xué)組分所占的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)來表示。 特點(diǎn)：可根據(jù)坯料中的化學(xué)成分的多少來判斷或比較坯體的某些性能。Na20、K2O含量高，坯體易燒結(jié)；AI2O3、

28、SiO2含量高，則坯體比較難燒結(jié)；TiO2、Fe2O3含量高，則坯體著色較重；I.L.大，則說明坯體中有機(jī)物或其它揮發(fā)物多。（3）試驗(yàn)式表示法：用各種氧化物莫爾數(shù)來表示坯料組成的一種方法。0.282 K2O0.196 MgQ0.026 Fe2O30.974 A12Os5616 SiO?堿性氧化物在左中性氧化物居中酸性氧化物在右0.078特點(diǎn)：理論研究常用此表示法，可以明顯表示出各組分之間的數(shù)量關(guān)系5、配料計(jì)算（看書P314）坯料主要有以上三種表示法，但它們之間是可以換算的。 主要掌握以下幾種：1由坯料的化學(xué)組成計(jì)算壞式；2由坯式計(jì)算配方；3由配方計(jì)算化學(xué)組成。八、釉料1、釉及其作用釉是覆蓋在陶瓷坯體表面上的一層極薄的玻璃體。作用：使坯體對液體或氣體具有不透過性