1、陶瓷材料1、陶瓷的定義傳統陶瓷（conventional ceramics）：指以粘土為主要原料與其它礦物原料經粉碎，混練，成型，燒成等工藝過程制成的各種制品。特種陶瓷（special ceramics）：采用高度精選或合成的原料，具有能精確控制的化學組成，按照便于控制的制造技術加工的，便于進行結構設計，并有優異特性的陶瓷。2、普通陶瓷（不帶釉）的巖相成分：1）晶相（cystalline phase），（以長石質瓷為例）莫來石，石英，方石英，少量原料殘骸，熟料粒。2）玻璃相（glass phase），25%-70%（少數大于70%）玻璃相少，只夠粘結晶粒，胎體氣孔多為陶器。玻璃相增多，除粘接晶

2、粒外，還填充部分晶粒間隙，胎體氣孔減少為不致密炻器。3）氣孔（gas phase）分為閉氣孔和開氣孔。閉氣孔：與大氣不通，不吸水。開氣孔：與大氣相通，吸水。氣孔率越大，吸水率越大。總結：陶瓷坯體是由晶相、玻璃相和氣相構成的不均勻多相系統。陶瓷的分類與應用：陶瓷分為傳統陶瓷和新型陶瓷兩種。傳統陶瓷：日用陶瓷、建筑陶瓷、衛浴陶瓷、工藝陶瓷；新型陶瓷：1。結構陶瓷：氧化物陶瓷、氮化物陶瓷、碳化物陶瓷 、硼化物陶瓷、硅化物陶瓷 。2功能陶瓷：光功能材料、磁性功能材料、電功能材料、熱功能材料、能源和化學功能材料、力和聲功能材料、生物功能材料、環境功能材料。傳統陶瓷與新型陶瓷的區別：1、用料不同。 特陶很

3、少使用粘土，大多特陶不使用粘土，而是使用經過加工的不同純度的化工原料或合成礦物原料。2、新工藝（工藝突破傳統工藝）。3、不同的化學組成、顯微結構和性質。二者的共性是屬于無機非金屬材料。按陶瓷的基本物理性能分類：陶瓷類型吸水率透明性扣擊性斷面常見類型陶器粗陶9-22無混濁聲多孔磚瓦琉璃瓦細陶3-8無混濁聲不致密藝術陶釉面磚炻器粗炻1-3無音粗韻長粗巖石狀日用器皿化工設備用瓷細炻0.5-1無細巖石狀日用瓷器、地磚紫砂、部分中國古瓷瓷器0.5透明音清韻長光澤好日用瓷器高壓電瓷藝術瓷化學瓷分類依據：吸水率。吸水率，反映陶瓷瓷胎氣孔率的大小。吸水率=（陶瓷胎體吸水后-陶瓷胎體干重）*100%陶瓷胎體干重

4、舉例：“陶瓷磚”按吸水率可分為五大類：gbt4100.1-1999 干壓陶瓷磚第1部分 瓷質磚 e 0.5 % gbt4100.2-1999 干壓陶瓷磚第2部分 炻瓷磚 0.5% e3 % gbt4100.3-1999 干壓陶瓷磚第3部分 細炻磚 3% e6 % gbt4100.4-1999 干壓陶瓷磚第4部分 炻質磚 6% 10 %陶瓷的發展與進步。陶瓷的發展經歷了四個時期三個飛躍。四個時期：無釉陶器時期，原始瓷器時期，透明釉時期，半透明胎時期。三個大的飛躍：釉陶的出現為第一大飛躍（商代）；不透明釉到透明釉為第二大飛躍（北宋）（汝、定、官、哥、均）；不透明胎到半透明胎為第三大飛躍（景德鎮）。

5、 1、無釉陶器時期 （新石器時期 -殷商 ）1） 我國最早的陶器：公元前8000年，江西萬年仙人洞出土的泥質陶，夾砂陶，夾炭陶。燒成溫度800 -1000 。2） 新石器時代晚期：彩陶，黑陶 彩陶代表“仰韶文化”，也稱“彩陶文化”。 黑陶代表 “龍山文化”，也稱“黑陶文化”。燒成溫度為1000 。3）殷商時代 開始出現白陶，燒成溫度1180 。殷商晚期的白陶中有極少量的釉陶出現。釉陶的出現，是陶瓷發展史上的“第一次飛躍”。是制陶技術上的重大成就，為從陶到瓷創造了必要條件。陶瓷的發展進入第二時期。2、原始瓷時期 （ 殷商 東漢 ）原始瓷時期除生產無釉陶外，還有大量的釉陶出現，并形成了南北兩大派系

6、。北方釉陶：高嶺土坯配含鐵的高鈣石灰釉光澤差。南方釉陶：高嶺土坯（著色坯）配含鐵的高鈣石灰釉。 釉層特點：釉層薄，為灰青色，不透明，光澤差。燒成溫度達到1100 3、透明釉時期（東漢宋金）不透明釉到透明釉是陶瓷發展史上的第二大飛躍。瓷器出現的條件（透明釉出現的條件）：（1）饅頭窯的溫度可達1300c ，是瓷器出現的一個條件。（2）開始使用經淘洗的瓷石。瓷石的成分為伊利石，石英，長石的混合物，瓷石使用是可直接成瓷為第二個條件。各窯代表產品的特點，官窯：北宋在河南開封，南宋在浙江臨安（杭州），主要為青釉瓷。越窯：在浙江余姚，秘色瓷（青瓷）。定窯：北定，河北曲陽，定州。南定，江西景德鎮白釉瓷。鈞窯：

7、河南禹縣。鈞紅（銅紅）釉，窯變花釉，其特點，顏色不一，變化多，有千鈞萬變之說。汝窯：河南臨汝。青釉。屬乳濁釉，無裂紋。色澤瑩潤如脂。新技術與新工藝的采用：原料制備：最初采用天然原料，不加任何處理。現在為適應特殊材料的特殊要求，對原料進行精選，分等級處理，在純度、粒度、性質等各方面加以控制。粉料制備：傳統采用半機械，機械球磨，碓打粉磨等粉碎方法。現在為制備超細粉末（10-710-m） ，采用化學氣（液）相沉淀、溶膠凝膠法、氣流粉碎、超聲波粉碎等方法來制備膠體顆粒。成型方法：等靜壓成型法已不僅用于特種陶瓷，也陸續在電瓷，日用瓷的生產中使用，注射成型法開始由塑料工業移植到陶瓷工業中來。施釉：由傳統的

8、釉漿浸釉、噴釉、澆釉發展到用釉粉壓制施釉、靜電施釉等的方法。燒結：煅燒方法除傳統的常壓燒結外，氣氛燒結、壓力燒結（如熱壓、熱等靜壓）已廣泛應用于陶瓷生產之中。對陶瓷材料的性能與本質的深入了解： 一些研究材料成分和結構的技術與儀器的出現，促進了人們對陶瓷的認識進入更高的層次。例如可用x-射線熒光分析、電子與離子探針、光電子能譜儀、俄歇能譜儀測得陶瓷中微量成分的種類、濃度、價態及其分布特征。采用x-射線衍射、中子衍射儀測定晶體結構和點陣常數、固體中的缺陷，用光學顯微鏡、電子顯微鏡來研究陶瓷燒結體的顯微結構。新品種的開發：由于科學技術的推動和需要，也使得能充分利用陶瓷的物理與化學特性開發出許多在高科

9、技領域中應用的功能材料與結構材料。例如工業檢測與系統控制用的陶瓷傳感器，燃氣輪機用的耐高溫、高強度、高韌性的陶瓷部件，用作人造骨骼或器官的生物陶瓷等。由于這些進步，人們掌握了更多陶瓷材料性能、結構與工藝之間內在聯系的信息。為今后發展到根據一定性能要求，進行結構與工藝設計奠定了基礎。一、原料的分類及處理、配方1、原料的分類與作用根據工藝特性分：可塑性原料，非可塑性原料（瘠性），熔劑性原料。根據用途分：坯用原料，釉用原料，色料和彩料。根據礦物組成分：粘土原料，硅質原料，長石原料，鈣質原料，鎂質原料。根據原料的獲得方式分：礦物原料，化工原料。原料是基礎。傳統陶瓷制品所用原料多為天然礦物原料；陶瓷制品

10、的性質不僅與工藝過程有關，而且與原料的種類有關。瓷胎結構決定了陶瓷制品的性能，而瓷胎結構則則是由原料的種類和工藝決定。因此，原料的合理選擇十分重要。1、硅質原料：石英 二氧化硅 sio2俗稱瑪瑙、水晶；我們專業接觸最多的硅酸鹽專業；在地殼中的豐度為60%；是最常見的礦物：泥、沙石等多數是硅酸鹽礦物。由于地質產狀不同，石英呈現為多種狀態，其中最純的石英稱為水晶。因水晶產量很少，除了制造石英玻璃外，一般無機非金屬材料制品無法采用。在陶瓷、玻璃、耐火材料生產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。 sio2在陶瓷生產中的作用：燒成前，石英為瘠性料，可調節泥料的可塑

11、性，是生坯水分排出的通道，降低坯體的干燥收縮，增加生坯的滲水性，縮短干燥時間，防止坯體變形；利于施釉。 燒成時，石英的加熱膨脹可部分抵消坯體的收縮；高溫時石英部分溶解于液相，增加熔體的粘度，未溶解的石英顆粒構成坯體的骨架，防止坯體軟化變形。 可提高坯體的機械強度，透光度，白度。 釉料中,sio2是玻璃質的主要成分，提高釉料的機械強度，硬度，耐磨性，耐化學侵蝕性；提高釉料的熔融溫度與粘度。陶瓷工業對硅質原料的質量要求：1）控制 sio2含量：細瓷，釉料，高壓電瓷98%；墻地磚要求 85%。2）控制雜質（fe2o3與tio2）含量：高檔白瓷：白度大于75，fe2o3 0.3%；高壓電瓷： fe2o

12、3+tio2 ），急劇降低燒成溫度， 熱穩定性大大降低，一般控制含量在以下。可提高白度。瓷坯中各氧化物間關系：配方計算：從化學組成計算實驗式若知道了坯料的化學組成，可按下列步驟計算成為實驗式。1）若坯料中的化學組成包含有灼減量成分，首先應將其換算成不含灼減量化學組成；2）以各氧化物的摩爾質量，分別除各該項氧化物的質量分數，得到各氧化物的物質的量n（mol）；3）以堿性氧化物或中性氧化物總和，分別除各氧化物的量，即得到一套以堿性氧化物或中性氧化物為1 mol的各氧化物的數值；4）將上述各氧化物的量按ro r2o3ro2的順序排列為實驗式。 組成 sio2 al2o3 fe2o3 cao mgo

13、k2o na2o 灼減 總計 % 63.37 24.87 0.81 1.15 0.32 2.05 1.89 5.54 100從化學組成計算實驗式 條件 分子量0.0872 k2o 0.1224 na2o 0.9795 al2o3 0.0205 fe2o3 4.232 sio20.0823 cao 0.0319 mgo 目標從化學組成計算實驗式計算步驟：1） 化學組成含灼減成分時，換算為不含灼減的化學組成。2） 計算各氧化物的摩爾數， 既是各氧化物的質量百分數除以各氧化物的摩爾質量。3）計算各氧化物的摩爾數值，既是各氧化物 摩爾數除以堿性氧化物或中性氧化物摩爾數的總和，得到一套以堿性氧化物（常用

14、于釉式）或以中性氧化物（多用以坯式）為1 的各氧化物的數值。4）將各氧化物的摩爾數值按ror2o3ro2的順序排列為實驗式。例1：瓷坯的化學組成為（表 21）求瓷坯的實驗式組成 sio2 al2o3 fe2o3 cao mgo k2o na2o 灼減 總計 % 63.37 24.87 0.81 1.15 0.32 2.05 1.89 5.54 100 解： 將該瓷坯的化學組成換算為不含灼減的化學組成百分數（表22） 組成 sio2 al2o3 fe2o3 cao mgo k2o na2o 總計 % 67.09 26.33 0.8575 1.217 0.3388 2.170 2.001 100

15、將各氧化物百分數除以各氧化物的摩爾質量，得到各氧化物的摩爾數（表2-3）摩爾數 sio2 al2o3 fe2o3 cao mgo k2o na2o mol 1.1600 0.2583 0.0054 0.0217 0.0084 0.0230 0.0323 將中性氧化物的摩爾總數算出： 0.2583+0.0054 = 0.2637 用0.2637分別除各氧化物的摩爾數，得到一套以r2o3系數為1的各個氧化物的系數：表2-4。表 2-4氧化物 sio2 al2o3 fe2o3 cao mgo k2o na2o系 數 4.232 0.9795 0.0205 0.0823 0.0319 0.0872 0

16、.1224 將所得的氧化物的系數按規定的順序排列，得實驗式：0.0872 k2o 0.1224 na2o 0.9795 al2o30.0823 cao 4.232 sio2 0.0319 mgo0.0205 fe2o3 由實驗式計算化學組成組成 sio2 al2o3 fe2o3 cao mgo k2o na2o 總和 % 66.09 27.29 0.78 1.364 0.1099 3.081 1.301 100.00 目標 沒有燒失量0.088 cao 0.010 mgo 0.928 al2o3 4.033sio2 0.077 na2o 0.018 fe2o30.120 k2o 分子量 條件計

17、算步驟：1）實驗式中各氧化物的摩爾數分別乘以各該氧化物的摩爾質量，得到氧化物的質量。2）計算各氧化物的質量之和。3）分別用各氧化物的質量除以各氧化物質量之和，得到各氧化物所占質量的百分數。例 2：某瓷胎實驗式為：0.088 cao 0.010 mgo 0.928 al2o3 4.033sio2 0.077 na2o 0.018 fe2o30.120 k2o 試計算瓷胎的化學組成。 解：計算各氧化物的質量及總和：表2-5氧化物 sio2 al2o3 fe2o3 cao mgo k2o na2o 總計質 量 242.4 100.1 2.875 4.937 0.403 11.3 4.747 366.

18、8 計算各氧化物所占質量百分數（即各氧化物化學組成）表2-6組成 sio2 al2o3 fe2o3 cao mgo k2o na2o 總和 % 66.09 27.29 0.78 1.364 0.1099 3.081 1.301 100.00作業1：某瓷胎實驗式為：0.086 k2o 0.120 na2o 0.978 al2o3 4.15sio2 0.022 fe2o30.082 cao 0.030 mgo 試計算瓷胎的化學組成。解：列表計算結果：sio2 al2o3 fe2o3 cao mgo na2o k2o 坯式中分子數 4.15 0.978 0.022 0.082 0.030 0.120

19、 0.086分子量 60.1 102 160 56.1 40.3 62 94.2氧化物重量 249 99.76 3.52 4.59 1.20 7.44 8.08其重量和 373.59 各氧化物重量百分比 () =66.67 26.65 0.91 1.25 0.33 2.00 2.15 所以所求坯式化學組成為 () sio2 al2o3 fe2o3 cao mgo na2o k2o 66.67 26.65 0.91 1.25 0.33 2.00 2.15二、坯料的制備與成型坯料的種類。坯料：將陶瓷原料經過配料和加工后，得到的具有成型性能的多組分混合物。（配料準確，組分均勻，細度合理）。根據成型方

20、法不同，可將陶瓷坯料分為三類：（1）注漿坯料，含水量約2835；（2）可塑性坯料含水量18-22%；（3）壓制坯料，又分為 a. 半干壓坯料含水量約815b；干壓坯料含水量約37。質量要求：注漿坯料。要求其性能為1）流動性好；2）懸浮性好；3）觸變性適當；4）濾過性適當；5）泥漿含水量少。制備注漿坯料的流程有直接制漿法和濾餅化漿法。直接注漿法：是將配方中的各種原料經過揀選、粗碎、中碎、細磨、除鐵過篩、泥漿陳腐等一系列加工工藝直接制得成型所用的泥漿。通常把電解質與原料一同裝入球磨機中混合。特點：工藝簡單，省去壓濾等工序。濾餅化漿法:是將所制得的泥漿通過壓濾、陳腐后，再把泥餅切成小塊，加入適量的電

21、解質，在泥漿池中攪拌化漿備用。特點；工序繁雜，設備較多，但經壓濾去除了泥漿中有害的可溶性鹽。可塑坯料，要求其性能達1）具有良好的可塑性；2）具有一定的形狀穩定性；3）含水量適當；4） 成型坯體的干燥強度和收縮率適當。這樣具有良好的可加工性，易于成型各種形狀而不致開裂，可以鉆孔和切割，還要求干燥后有較高的生坯強度，希望坯料盡可能有各向同性的均勻結構，顆粒定向排列不嚴重，以免因收縮不均引起坯體變形甚至開裂 。壓制坯料，對干壓粉料的質量要求：團粒：將細碎后的陶瓷粉料制備成具有一定粒度的坯料，使之適用于干壓和半干壓成型。1.團粒的流動性好，2. 堆積密度大，3. 水分均勻、含水量適當粉料非球形，表面粗

22、糙有電荷，易形成拱橋效應。壓制粉料制備后，造粒后假顆粒的形狀、粒度及粒度分布，直接影響粉料的流動性和堆積密度。粉料的致密化過程：（一） 密度的變化，用機械加壓粉料時，粉料高度變化，空氣含量減少，密度增大。這樣排除假顆粒間空隙；排除真顆粒間空隙；提高堆積密度。影響坯體致密度的因，1、粉料裝模時自由堆積的氣孔率 2、壓力 3、加壓時間4、顆粒間摩擦力 5、坯體的形狀（模具）、尺寸和粉料 的性質（二） 強度的變化，若強度較小，則顆粒間接觸不大。若顆粒間接觸增大，則顆粒處于彈性塑性階段，強度直線上升。坯料的制備篩分定義：將已經粉碎的物料，放在具有一定大小孔徑的篩面上進行振動或搖動，使其分離為顆粒大小近

23、似相等的若干部分。這種方法叫篩分。作用（1）使原料顆粒適合于下一制造工序的需要。（2）粉碎過程中及時篩去已符合粒度要求的顆粒，使粗粒得到充分粉碎，可提高設備的粉碎效率。（3）確定顆粒大小及其比例，并控制原料或坯料中粗顆粒的含量，因而可以提高成品的品質。篩分方法（1）干篩，非粘性或粒度較粗的干物料多采用干篩。 （2）濕篩對潮濕及夾帶泥質的物料，或粒度較細的物料多采用濕篩。篩分設備有回轉篩和振動篩。搖動篩與中碎設備構成閉路循環系統，分離12 mm以下的物料。攪拌（泥漿），使用攪拌機在攪拌池里攪拌泥漿。其作用有（1）泥漿攪拌工序使儲存的泥漿保持懸浮狀態，防止分層。（2）粘土或回坯泥的加水浸散以及用干

24、粉配料在漿池中加水混合等。設備：框式攪拌機，螺旋式攪拌機。 攪拌池形狀：八角形或六角形 框式攪拌機 螺旋式攪拌機 泥漿脫水采用的方式有機械脫水和熱風脫水兩種形式。（一 ） 機械脫水（壓濾脫水法）可得到含水量為2025的坯料。設備：間歇式室式壓濾機、榨泥機。（二 ） 熱風脫水（噴霧干燥、噴漿造粒）可得到含水量 8的坯料以油、煤氣、煤炭、電等為熱源，采用氣流式霧化、離心式霧化、壓力式霧化等霧化方式進行泥漿脫水，這也是造粒過程。噴霧干燥的工藝特點：（1）工藝簡單，可連續化生產，效率高（2）粉料性能穩定，可隨時調節，顆粒呈球形，流動性好，成型性能好。（3）一次性投資較大，能量消耗大。 噴霧干燥裝置噴霧

25、造粒形成的球形顆粒用噴霧干燥制備的粉體 噴霧造粒不當形成的中凹球形顆粒坯料的陳腐和真空練泥（一 ） 坯料的陳腐定義：泥餅或經粗練的泥段放在適宜溫度和高濕度環境中存放一段時間，以改善其成型性能的工藝過程。陳腐的作用機理（1）通過毛細管作用，使水分更加均勻。（2）通過粘土顆粒充分水化和離子交換，提高可塑性（3）坯料中的有機物發酵、腐爛轉變為腐殖酸類物質，提高可塑性。（4）發生氧化還原反應，產生的氣體擴散、流動使泥料松散均勻。陳腐的原因及意義：1）球磨后的注漿料放置一段時間后，流動性提高， 性能改善。 2）壓濾的泥餅，水分和固相顆粒分布不均勻，含有大量空氣， 陳腐后水分均勻，可塑性強。 3）造粒后壓

26、制粉料，陳腐后水分更加均勻。 陳腐設施、條件在密閉的倉、池中，保證一定的溫度和濕度，以利于坯料氧化和水解反應的進行。陳腐時間長，則效果好。（二） 坯料的真空處理作用：排出泥餅中殘留空氣，提高致密度和可塑性，并使泥料組織均勻，改善成型性能，提高干燥強度和成瓷后的機械強度以及介電性能、化學穩定性，透光性等。排氣機理：真空（負壓） 膨脹壓力差促使泥料膜破裂坯料的成型成形定義：對制備好的坯料，通過一定的方法和手段，迫使坯料發生形變，制成具有一定形狀大小坯體的工藝過程稱為成形，其中所用的方法或手段叫做成形方法。成型方法分類成型方法的選擇要考慮到以下幾點：（1）產品的形狀、大小、厚薄等。一般形狀復雜、大件

27、、薄壁產品，可采用注漿成型法。而具有簡單回轉體形狀的器皿則可采用旋壓或滾壓成型法。（2）坯料的工藝性能。可塑性較好的坯料適用于可塑成型法，可塑性較差的坯料可適用于注漿或干壓成型法。（3）產品的產量和質量要求。產量大的產品額可采用可塑成型法，產量小的產品可采用注漿成型法。有的產品外商指定要求用手工成型法，則只好采用手工可塑做坯成型。例如蛋殼瓷只有采用手工做坯利坯成型法。（4） 成型設備要簡單，勞動強度要小，勞動條件要好。（5） 技術指標要高，經濟效益要好。坯料的成型-注漿成形注漿成形定義：注漿成型（傳統）在石膏模的毛細管力作用下，含一定水分的粘土泥漿脫水硬化成坯的過程。 注漿成型（現代）具有一定

28、液態流動性的成型方法。注漿成形原理：（1）、從泥漿注入石膏膜后模壁吸水開始，到形成薄泥層。成型力為石膏模的毛細管力，毛細管越細，水的表面張力越大，脫水推動力越大。（2）、薄泥層形成后，泥層逐漸增厚，至到形成注件要求的厚度。（3）、坯體形成到脫模。石膏模的毛細管力表面水分的蒸發。注漿過程（三個階段）：薄泥層階段；形成注件階段脫模階段動力來源于模具毛細管力，薄泥層兩側水分差，而阻力來源于形成的薄泥層。注漿成形有兩種基本方法：實心注漿和空心注漿1.實心注漿實心注漿是泥漿中的水分被模型吸收，注件在兩模之間形成，沒有多余泥漿排出的一種注漿方法。適于大型、厚壁產品。 實心注漿2. 空心注漿空心注漿是將泥漿

29、注入模型，當注件達到要求的厚度時排出多余的泥漿而形成空心注件的方法。空心注漿利用石膏模型單面吸漿。適于小型、薄壁產品。空心注漿注漿過程對泥漿的要求：空心注漿：比重小，穩定性好，觸變性稍小，泥漿顆粒稍細。實心注漿：比重大，觸變性稍大，泥漿顆粒稍粗3、幾種快速注漿成形的方法。1）壓力注漿。通過提高泥漿壓力來提高注漿過程推動力，加速水分擴散，可縮短注漿時間，減少坯體干燥收縮和脫模后坯體的水分。壓力注漿可分為三種類型：高壓注漿2mp 高強度樹脂模中壓注漿0.152mp 高強度硫磺，樹脂模型微壓注漿0.15mp 石膏模壓力注漿特點：縮短注漿時間;減少坯體干燥收縮，提高 坯體致密度；壓力注漿降低坯體脫模后

30、留有的水分2）離心注漿向旋轉的模具內注入漿料，在離心力作用下漿料緊靠模型工作面并脫水形成致密的坯體。這種方法制備的坯體厚度均勻。它應用于制造大型環狀鑄件 離心注漿： 向旋轉的模型內注入泥漿，在離心力作用下，泥漿緊靠模型脫水成坯，氣泡較輕，集中于中間部位，最后破裂消失。特點：致密度高，厚度均勻，變形較小要求：粒度分布窄，否則大顆粒集中在表面，小顆粒位于內部，造成收縮不均。 離心注漿示意圖3）真空注漿真空注漿是在模具外部抽真空，或將緊固的模具置于負壓的真空室。 真空注漿：模外抽真空，模型放于負壓的真空室中，內外壓力差，注漿推動力 吸漿速度，減少坯體氣孔，針眼。目的：是造成模型內外的壓力差，提高注漿

31、過程推動力。真空壓力注漿示意圖攪拌池泥漿泵容器空氣壓縮機緩沖容器真空泵注漿臺坯料的快速成型1）熱壓鑄成型將含有石蠟的漿料在一定溫度和壓力下注入金屬模內，待坯體冷卻凝固后再進行脫模的成型方法。這種方法生產的產品特點： 尺寸精確，光澤度高，結構致密。2）流延成型流延法成型是超薄型瓷片的成型方法。適合于制備厚度在0.05mm以下的薄膜，這種薄膜常用于小體積、大容量的電子器件。成型過程是：將準備好的粉料與粘結劑、分散劑、溶劑、增塑劑等混合制備成均勻的漿料，然后漿料通過流延機料斗下部流至薄膜載體（傳送帶）上，用刮刀控制厚度，經紅外線加熱等方法干燥，形成坯模，連同載體一起卷軸待用，最后按所需尺寸和形狀切割

32、即可。3）注射成型注射成型是將瓷粉和有機粘結劑混合后，經注射成型機，在130300溫度下將泥料注射到金屬模腔內。待冷卻后，粘結劑固化，便可取出毛坯而成型。注射成型的工藝流程坯料的成型-可塑泥料（一）可塑泥料的流變性特征可塑泥料是固體物料、水分和少量殘留空氣所構成的多相系統。 泥團顆粒間存在著兩種力：a、 吸力，主要有范德華力、靜電引力和毛細管力。吸力的作用范圍約2nm。毛細管力是泥團顆粒間引力的主要來源。b 、斥力，在水介質中，斥力 作用范圍約20nm。當系統中水含量高時，顆粒相距較遠，表現為以斥力為主。 當含水量低時，表現出以吸力為主，成為泥團。當它受到外力作用而產生形變時，既不同于懸浮液的

33、粘性流動，也不同于固體的彈性形變，而是同時含有“彈性-塑性”的流動形變過程。 這種變形過程是“彈性-塑性”體所特有的力學性質，稱為流變性。 泥料的彈性變形是由于所含瘠性物料與空氣的彈性作用，以及粒子的溶劑化作用而產生的。塑性變形則是粘土本身的可塑性賦予的。當應力很小時，應力與應變呈直線關系，變形是可逆的。這種變形主要是泥團中含有少量的空氣、粘土粒子表面形成水化膜和有機塑化劑引起的。 如果應力超過 y ，則出現不可逆的假塑性變形。y 被稱為流動極限，或屈服極限。 應力超過y 之后，泥團具有塑性性質。去除應力后，有部分恢復應變y ，剩下的是不可逆部分。粘土顆粒相對移動，若重新施加壓力超過p ，泥團

34、開裂破壞。此時的應變值為p 。成型時，希望泥團長期維持塑性狀態。有兩個參數對泥團的成型是重要的。一是屈服極限y ，另一個是出現裂紋時的變形量p 。可塑泥團的流變特性： 可塑性與含水率的關系：用屈服值（f）延伸量（l）（成型性能）與含水率作圖，關系如右圖，由圖可以看出： 含水率過大或過小，屈服值與延伸量乘積都小。含水率合適，乘積大。 通常用屈服值與延伸量的乘積來表示可塑性，即可塑性指標。影響泥團可塑性的因素：泥料允許變形量越大，成型性能越好；泥料的變形量與化學組成、水分含量、顆粒度、離子交換量、觸變性（厚化度）、應力作用時間和作用方式有關。礦物種類（顆粒細小、解理明顯、水膜較厚）；固相顆粒大小和

35、形狀（顆粒細小、板狀柱狀）；吸附陽離子的種類（交換能力強）；液相的數量和種類（量大、粘度高）可塑泥團的顆粒取向與成型的關系 ： 泥料顆粒取向的原因及排列狀況(二)可塑成形的方法1. 擠出成型，適合產品：棒狀、管狀優點：連續化生產；缺點：機嘴結構復雜，有機添加劑多2. 旋壓成形。 陰模成型陽模成型 取定量的泥料，投入旋轉的石膏模中，然后將型刀慢慢壓入泥料。由于型刀與旋轉著的模型存在相對運動，因此型刀以壓擠和削的作用機理，隨著模型的旋轉而把坯泥沿著模型的表面展開形成坯件。刀口的工作弧線形狀與模型工作面的形狀構成了坯體的內外表面，而型刀與模型工作面的距離即為坯體的厚度。對泥料的要求：泥料不能太硬，即

36、屈服值要低。含水率21-26%。特點：設備簡單，使用性強，適合制造形狀復雜的產品。但產量不大，坯體質量不高，勞動強度大。3.滾壓成形成形過程與特點: 成形時，盛放泥料的模型和滾壓頭分別繞自己的軸線以一定的速度同方向旋轉。滾壓頭一面旋轉一面加入泥料，泥料受“碾”和“壓”的作用而形成坯體。旋壓基礎上發展起來的。 扁平的刀錐形或圓柱形的圓轉體滾壓頭，陽模滾壓外滾壓： 滾壓頭決定坯體外形的大小，適合扁平狀 寬口且坯體內表面有花紋的產品。陰模滾壓內滾壓： 滾壓頭形成坯體內表面，適合內徑小而寬口制品。泥料與滾壓頭接觸面大，受壓時間長，受力均勻，坯體致密均勻，強度較大，不需加水趕光表面，減少變形。 陽模成型

37、 陰模成型4. 塑壓成型塑壓成型是將可塑泥料置于底膜（陰膜）中，塑壓時將上膜（陽膜）與底膜對面施壓。在擠壓力的作用下，泥料均勻展開并填充于底模與上模所構成的空隙中中而成坯。兩個模具間的空隙決定了坯體的形狀、大小和厚度。特點：優點：1. 成型異型盤碟類產品2. 成型時施加一定壓力，致密度3.設備簡單，操作方便，勞動強度低，生產效率高，特別適合異型產品的生產。缺點：對模強度要求較高5. 車坯成型用車床車坯成型，坯料含水率為6-11%或16-18%。適合的產品：柱狀產品。坯料的成型-干壓成型干壓成形原理：將含水一定水分的粒狀粉料填充到模型之中，施加壓力使之成為具有一定形狀和強度的陶瓷坯體。容易出現層

38、裂缺陷。等靜壓成型：裝在封閉模具中的粉料各個方向同時均勻受壓成型的方法。根據成型溫度可分為常溫等靜壓，冷等靜壓（cip）和熱等靜壓（hip）3、等靜壓成型應用帕斯卡定律，把粒狀粉料置于有彈性的軟模中，使其受到液體或氣體介質傳遞的均衡壓力而被壓實成型的方法。根據成型溫度可分為常溫等靜壓，冷等靜壓（cip）和熱等靜壓（hip）分類:常溫等靜壓成型，根據使用磨具不同可分為濕袋和干袋等靜壓 濕袋法等靜壓濕袋法等靜壓所用的是彈性模子，裝滿粉料密封塞壓緊后放入高壓容器中。應用較普遍，適應于小批量生產和科研。干袋法等靜壓這種等靜壓法是在高壓容器中封緊一個加壓橡皮袋，加料后的模具送入橡皮袋中加壓，壓成后又從橡

39、皮袋中退出脫模。減少了取放模型的時間，目前用此方法壓制日用陶瓷類產品。優點：粉料是噴霧干燥制備粉料，含水率在1.5-3%。取消了石膏模。 坯體成型質量好，同一批產品，具有相同的尺寸和重量的均勻性，尺寸誤差小于0。5%，重量誤差低于1%，并且坯體表面規整，成坯率大于90%，產品合格率大于90%，無需干燥。成型模具石膏模是成型重要輔助工具，由于它的多孔性具有吸收水分的能力，使坯料在模內逐漸脫水硬化形成一定的外形。中國石膏第一鎮-泰安馬莊鎮開采的石膏，主要以雪花膏、結晶膏及普通石膏為主，品位平均在85%以上。石膏的性能：天然石膏是含兩個結晶水的硫酸鈣礦物（caso4 2h2o）。理論化學組成：cao

40、 32.56,so3 46.51, h2o 20.93。莫式硬度為1.52.0。它多半是透明無色的，但由于雜質摻入，可呈青灰、淺黃及褐色等顏色。制備：澆注模型用的是半水石膏，又稱熟石膏由于加熱條件不同，半水石膏有兩種晶型，即 -半水石膏和-半水石膏。-半水石膏：-半水石膏是在干燥的大氣中，常壓下炒制而得的。晶體小，比表面積大，一般將生石膏粉置于裝有攪拌機的凸底鐵鍋中，經160170煅燒。檢驗方法。30s玻璃棒不粘附石膏粉 -半水石膏： -半水石膏是在水蒸氣存在的條件下加熱加壓脫水制得的。制備過程是先將塊狀石膏進行揀選、洗滌、粗碎，然后送入密閉的蒸氣釜中，在130 及1.53個大氣壓下蒸壓35h。模型的設計：在設計時應考慮以下問題，準確留出放尺余