陶瓷工藝期末復(fù)習(xí)要點(diǎn),必勝 寶貝,綜合上述兩方面的要求，可以把所需要的陶瓷原料主要?dú)w納為三大類： 1）具有可塑性的粘土類原料； 2）具有非可塑性的石英類原料； 3）熔劑原料。,一、粘土的成因與分類 （一）粘土的成因 粘土是由富含長(zhǎng)石等鋁硅酸鹽礦物的巖石經(jīng)過風(fēng)化作用或熱液蝕變作用而形成的。這類經(jīng)風(fēng)化或蝕變作用而生成粘土的巖石統(tǒng)稱為粘土的母巖。 風(fēng)化作用類型有：1）機(jī)械的（物理的）；2）化學(xué)的；3）生物的。,粘土的分類,、按成因分類 1）原生粘土：又稱一次粘土，殘留粘土，是母巖風(fēng)化崩解在原地殘留下來的粘土。特點(diǎn)：顆粒較粗，可塑性較差，耐火度高。 2）次生粘土：又稱二次粘土，沉積粘土，是由風(fēng)化形成的粘土，經(jīng)雨水河流的沖刷及有時(shí)外加風(fēng)力的作用，遷移至盆地或其他地勢(shì)較低處沉積下來，而形成粘土層。特點(diǎn)：顆粒較細(xì)，可塑性較好，耐火度差 。 2、按可塑性分類 1）高可塑性粘土：軟質(zhì)粘土。其分散度大，多呈疏松狀。如粘性土、膨潤(rùn)土、木節(jié)土等。 2）低可塑性粘土：硬質(zhì)粘土。其分散度小，多呈致密塊狀。如葉蠟石、焦寶石、瓷石等。 3、按耐火度分類 1）耐火粘土：一般耐火粘土的耐火度在1580 以上，較純，含雜質(zhì)較少。 2）難熔粘土：其耐火度在13501580 ，含易熔雜質(zhì)在1015%。 3）易熔粘土：其耐火度在1380 以下，含有大量的雜質(zhì)。 4、按化學(xué)組成分類 1）富鋁粘土 ；2）貧鋁粘土,（三）粘土的主要礦物類型,粘土礦物主要為高嶺石類（包括高嶺石、多水高嶺石等）、蒙脫石類（包括蒙脫石、葉蠟石等）和伊利石類（也稱水云母）等等。 高嶺石的化學(xué)式：Al2O32SiO22H2O,問題：應(yīng)從哪些方面來描述粘土的組成？,1）礦物組成； （2）化學(xué)組成； （3）顆粒組成。,（一）可塑性,1、概念：可塑性是指粘土與適量的水結(jié)合后所形成的泥團(tuán)，在外力作用下產(chǎn)生變形但不開裂。當(dāng)外力去掉后仍保持其形狀不變的能力。 該定義包括兩個(gè)含義： 一是施加的外力必須大于泥團(tuán)的屈服值，當(dāng)外力去掉后泥團(tuán)內(nèi)部的引力和斥力達(dá)到新的平衡以保持其形變； 二是在產(chǎn)生形變量不出現(xiàn)開裂。,（二）結(jié)合性,1、概念：指粘土能粘結(jié)一定細(xì)度的瘠性物料，形成可塑泥團(tuán)并有一定干燥強(qiáng)度的性能。,4、提高坯料可塑性的措施 1）將坯料原礦進(jìn)行淘洗，除去所夾雜的非可塑性物料，或進(jìn)行長(zhǎng)期風(fēng)化。 2）將浸潤(rùn)了的粘土或坯料長(zhǎng)期陳腐。 3）將泥料進(jìn)行真空處理，并多次練泥。 4）摻用少量的強(qiáng)可塑性粘土。 5）添加糊精、膠體SiO2 、羧甲基纖維素等膠體物質(zhì)。 5、降低坯料可塑性的措施 1）加入非可塑性粘土，如石英、瘠性粘土、熟瓷粉等。 2）將部分粘土預(yù)先煅燒,（五）干燥收縮和燒成收縮 1、概念：粘土泥料干燥時(shí)，因包圍在粘土顆粒間的水分蒸發(fā)，顆粒相互靠攏引起體積收縮，稱為干燥收縮。 粘土泥料在煅燒時(shí)，由于發(fā)生一系列的物理化學(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），引起粘土再度收縮，稱為燒成收縮。 這兩種收縮構(gòu)成粘土泥料的總收縮。,粘土在煅燒過程中，溫度超過900以上時(shí)，低熔物開始出現(xiàn)，低熔物液相填充在未熔顆粒之間的空隙中，并由其表面張力的作用，將未熔顆粒進(jìn)一步靠近，使體積急劇收縮，氣孔率下降，密度提高。這種體積開始劇烈變化的溫度稱為開始燒結(jié)溫度（T1）。 隨著溫度的繼續(xù)升高，粘土的氣孔率不斷降低，收縮不斷增大，當(dāng)其密度達(dá)到最大狀態(tài)時(shí)（一般以吸水率等于或小于5%為標(biāo)志），稱為完全燒結(jié)，相應(yīng)于此時(shí)的溫度叫燒結(jié)溫度（T2）,耐火度,概念：耐火度是指材料在高溫作用下達(dá)到特定軟化程度時(shí)的溫度。它反映了材料抵抗高溫作用的性能,粘土的耐火度主要取決于其化學(xué)組成,Al2O3含量高其耐火度就高，堿類氧化物能降低粘土的耐火度。通?？筛鶕?jù)粘土原料中的Al2O3/SiO2比值來判斷耐火度，比值愈大，耐火度愈高，燒結(jié)范圍愈寬 耐火度的測(cè)定三角錐法,粘土加熱過程的三個(gè)化學(xué)方程式,粘土脫水后均變?yōu)槊撍a(chǎn)物，高嶺石類粘土脫水后生成偏高嶺石，反應(yīng)式如下： Al2O32SiO22H2O = Al2O32SiO2+2H2O （1） (偏高嶺石) （二）脫水后產(chǎn)物繼續(xù)轉(zhuǎn)化階段 溫度繼續(xù)升高，粘土脫水后的產(chǎn)物可繼續(xù)轉(zhuǎn)化，偏高嶺石由925 開始轉(zhuǎn)化為由（ AlO6）和（SiO4 ）構(gòu)成的尖晶石型新的結(jié)構(gòu)物，其反應(yīng)式如下： 2Al2O32SiO2 = 2Al2O33SiO2+SiO2 （2） （Al-Si尖晶石） 3(2Al2O33SiO2) = 2(3Al2O32SiO2) + 5SiO2 （3） Al-Si尖晶石 莫來石 方石英,粘土在陶瓷生產(chǎn)中的作用,（1）粘土的可塑性是陶瓷坯泥賴以成形的基礎(chǔ)。 （2）粘土使注漿泥料與釉料具有懸浮性與穩(wěn)定性。 （3）粘土一般呈細(xì)分散顆粒，同時(shí)具有結(jié)合性。 （4）粘土是陶瓷坯體燒結(jié)時(shí)的主體。 （5）粘土是形成陶器主體結(jié)構(gòu)和瓷器中莫來石晶體的主要來源。,石英在陶瓷生產(chǎn)中的作用,石英是作為瘠性原料加入到陶瓷坯料中的，它在陶瓷生產(chǎn)中的作用不僅表現(xiàn)在坯體成形，而且在燒成時(shí)都有重要的影響。 在燒成前是瘠性原料，可對(duì)泥料的可塑性起調(diào)節(jié)作用，能降低坯體的干燥收縮，縮短干燥時(shí)間并防止坯體變形。 、在燒成時(shí)，石英的加熱膨脹可部分地抵消坯體收縮的影響，當(dāng)玻璃質(zhì)大量出現(xiàn)時(shí)，在高溫下石英能部分熔解于液相中，增加熔體的粘度，而未熔解的石英顆粒，則構(gòu)成坯體的骨架，可防止坯體發(fā)生軟化變形等缺陷。 在瓷器中，合理的石英顆粒能提高瓷器坯體的強(qiáng)度。同時(shí)，石英也能使瓷坯的透光度和白度得到改善。 在釉料中，二氧化硅是生成玻璃質(zhì)的主要組分，增加釉料中石英含量能提高釉的熔融溫度與粘度，并減少釉的熱膨脹系數(shù)。同時(shí)它是賦予釉以高的力學(xué)強(qiáng)度、硬度、耐磨性和耐化學(xué)侵蝕性的主要因素。,長(zhǎng)石在陶瓷生產(chǎn)中的作用,長(zhǎng)石在陶瓷原料中是作為熔劑使用的，因此它在陶瓷生產(chǎn)中的作用主要表現(xiàn)為它的熔融和熔化其它物質(zhì)的性質(zhì)。 長(zhǎng)石在高溫下熔融，形成粘稠的玻璃熔體，能降低陶瓷坯體組分的熔化溫度，有利于成瓷和降低燒成溫度。 熔融后的長(zhǎng)石熔體能熔解部分高嶺土分解產(chǎn)物和石英顆粒。液相中的Al2O3和SiO2相互作用，促進(jìn)莫來石晶體的形成和長(zhǎng)大，賦予了坯體的力學(xué)強(qiáng)度和化學(xué)穩(wěn)定性。 長(zhǎng)石熔體能填充于各結(jié)晶顆粒之間，有助于坯體致密和減少空隙。冷卻后的長(zhǎng)石熔體，構(gòu)成了瓷的玻璃基質(zhì)，增加了透明度，且有助于坯體的力學(xué)強(qiáng)度等性能的提高。 在釉料中，長(zhǎng)石是主要熔劑。 長(zhǎng)石作為瘠性原料，在生坯中還可以縮短坯體干燥時(shí)間，減少坯體的干燥收縮和變形等,自然界中的二氧化硅結(jié)晶礦物可以統(tǒng)稱為石英。其中最純的石英晶體稱為水晶 二氧化硅在常壓下有七種結(jié)晶態(tài)和一個(gè)玻璃態(tài)。它們是-石英、-石英；-鱗石英、-鱗石英、-鱗石英；-方石英、-方石英。 石英具有很強(qiáng)耐酸侵蝕能力（氫氟酸除外）,石英在自然界中大部分為-石英的形態(tài)穩(wěn)定存在，只有很少部分以鱗石英或方石英的介穩(wěn)狀態(tài)存在,石英晶型轉(zhuǎn)化的特點(diǎn),高溫型的緩慢轉(zhuǎn)化（橫向轉(zhuǎn)化）：轉(zhuǎn)化由表面開始逐步向內(nèi)部進(jìn)行，轉(zhuǎn)化后發(fā)生結(jié)構(gòu)變化，因此轉(zhuǎn)化進(jìn)程緩慢，體積變化大，并需要較高的溫度和較長(zhǎng)的時(shí)間，轉(zhuǎn)化不可逆。 2）低溫型的快速轉(zhuǎn)化（縱向轉(zhuǎn)化）：轉(zhuǎn)化迅速，達(dá)到轉(zhuǎn)化溫度后，晶體表里瞬間同時(shí)發(fā)生轉(zhuǎn)化，轉(zhuǎn)化后結(jié)構(gòu)不發(fā)生特殊變化，體積變化不大，轉(zhuǎn)化可逆。,鈉長(zhǎng)石 Na2OAl2O36SiO2 鉀長(zhǎng)石 K2OAl2O36SiO2 鈣長(zhǎng)石 CaOAl2O32SiO2 鋇長(zhǎng)石 BaOAl2O32SiO2,我國(guó)的長(zhǎng)石質(zhì)瓷的燒成溫度一般為12501350 。 瓷的相組成范圍為：玻璃相50%60%，莫來石晶相10%20%，殘余石英8%12%，半安定方石英6%10%。 長(zhǎng)石類：化學(xué)成分SiO2 65%75%， Al2O319%25%，,一、坯料組成的表示方法 1、實(shí)驗(yàn)式表示法 2、化學(xué)組成表示法 3、示性礦物組成表示法 4、配料量表示法,釉的作用,使坯體對(duì)液體和氣體具有不透過性，提高了其化學(xué)穩(wěn)定性。 覆蓋于坯體表面，給瓷器以美感 防止沾污坯體 使產(chǎn)品具有特定的物理和化學(xué)性能。如抗菌性能、生物活性等。 改善陶瓷制品的性能,釉的化學(xué)性質(zhì),釉的化學(xué)組成應(yīng)與坯體的化學(xué)組成既要接近，但又要保持適當(dāng)?shù)牟顒e 釉在坯體表面熔融過程中，會(huì)發(fā)生一系列物理和化學(xué)變化。其中包括： 釉本身的物化反應(yīng) 釉與坯接觸處的物化反應(yīng),影響釉粘度的最重要因素：釉的組成和燒成溫度 、按釉料制備方法分類：生料釉、熔塊釉、揮發(fā)釉,釉料配方的配制原則,根據(jù)坯料燒結(jié)性能來調(diào)節(jié)釉的熔融性質(zhì)（包括熔融溫度、熔融溫度范圍和釉面性能等三個(gè)方面指標(biāo)） 使釉與坯體膨脹系數(shù)相適應(yīng) 坯釉化學(xué)組成相適應(yīng) 釉的彈性模量與坯的彈性模量要匹配 合理地選用原料,釉層內(nèi)的氣泡,1、由于坯釉本身反應(yīng)產(chǎn)生的氣泡 2、由于碳素形成氣泡 3、由工藝因素影響而形成的氣泡,坯料的品質(zhì)要求,配方準(zhǔn)確 組分均勻 細(xì)度合理 氣孔少,注漿坯料的品質(zhì)要求B,泥漿流動(dòng)性要好，含水量要少懸浮性好觸變性適當(dāng)濾過性好注件的干燥收縮要小具有足夠的排濕性能注漿成形坯體，應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度。 泥漿中氣泡愈少愈好。 泥漿的空漿性能要好,常用的粉碎機(jī)械有,顎式破碎機(jī) 輪碾機(jī) 球磨機(jī),影響球磨效率的因素如下,1、球磨轉(zhuǎn)速 研磨介質(zhì),陶瓷廠常用的篩分機(jī)有下列幾種： （一）搖動(dòng)篩;（二）回轉(zhuǎn)篩;（三）振動(dòng)篩. 泥漿脫水常用的有兩種方法：壓濾脫水和噴霧干燥脫水。,經(jīng)脫水后的泥餅或經(jīng)粗練后泥料在一定的溫度和濕度的環(huán)境中放置一段時(shí)間，這個(gè)過程稱為陳腐 真空練泥可以排除餅中的殘留空氣，提高泥料的致密度和可塑性，并使泥料組織均勻，改善成形性能，提高干燥強(qiáng)度和成瓷后的力學(xué)強(qiáng)度,影響坯釉適應(yīng)性因素是復(fù)雜的，主要有四方面：坯釉二者膨脹系數(shù)差、坯釉中間層、坯釉的彈性和抗張強(qiáng)度以及釉層厚度。,對(duì)已制備好的坯料，通過一定的方法或手段，迫使坯料發(fā)生形變，制成具有一定形狀大小坯體的工藝過程稱為成型，其中所應(yīng)用的方法或手段叫做成型方法,目前根據(jù)坯料含水量進(jìn)行分類最為常見，其主要分類為： 注漿成型法，坯料含水量3040%。 可塑成型法，坯料含水量1826%。 干壓成型法，坯料含水量68%。 等靜壓成型法，坯料含水量1.53%,可塑成型,1、滾壓成型 2、旋壓成型 3、車坯成型 4、擠壓成型 5、塑壓成型 6、其它可塑成型方法：雕塑、印坯、拉坯,注漿成型三個(gè)階段,從泥漿注入石膏模吸入開始到形成薄泥層； 泥層逐漸增厚，直到形成注件； 從雛坯形成后到脫模為收縮脫模階段,干燥的主要目的在于,提高生坯強(qiáng)度，便于后續(xù)工藝的進(jìn)行； 提高釉漿的吸附能力； 使坯體具有較小的入窯水分，提高燒成速度，減少能耗； 提高產(chǎn)品的質(zhì)量,干燥過程的四個(gè)階段,加熱階段 等速干燥階段 降速干燥階段 平衡狀態(tài),干燥方法,蒸氣干燥 隧道干燥 鏈?zhǔn)礁稍?釉漿施釉法,浸釉 澆釉 蕩釉 涂刷釉 噴釉 甩釉,坯、釉在燒成過程中的物理化學(xué)變化,（一）低溫預(yù)熱階段（常溫至300左右） 1）質(zhì)量減輕 2）氣孔率增加 3）體積收縮 二）氧化分解階段（300950） 1. 碳素和有機(jī)物的氧化 2. 硫化鐵的氧化 3. 碳酸鹽、硫酸鹽的分解 4. 結(jié)晶水的排出 5. 晶型轉(zhuǎn)變 （三）高溫玻化成瓷階段 （從950到最高燒成溫度） （四）冷卻階段（從燒成溫度降至常溫）,快速燒成的意義,節(jié)約能源（燃料 充分利用原料資源 提高窯爐與窯具的使用壽命 縮短生產(chǎn)周期，提高生產(chǎn)效率,陶瓷燒成設(shè)備窯爐 窯爐是保證陶瓷制品質(zhì)量和性能的關(guān)鍵設(shè)備。 陶瓷窯爐一般分為連續(xù)窯和間歇窯,陶瓷的缺陷分析,斑點(diǎn) 變形 落臟 裂紋,