陶瓷坯料和成型性能-2

陶瓷工学基础洛阳理工学院 钱跃进2012.2

第二章 陶瓷坯料及其成型性能

本章主要内容 第一节 陶瓷坯料 第二节 陶瓷坯釉料的表示方法 第三节 陶瓷坯釉料配方计算方法 第四节 坯料的成型性能 第五节、调整坯料性能的添加剂

第二章 陶瓷坯料及其成型性能

第一节 陶瓷坯料

一、概述 陶瓷的种类繁多，它们的组成各不相同。普通陶瓷是 指以粘土等天然矿物原料配制的烧结体，是典型的硅 酸盐材料之一。根据其使用的要求，各类普通陶瓷坯 体的组成又各有其特点。近期相继出现的许多新型陶 瓷材料与产品，其组成已经离开了硅酸盐的范畴，大 都采用化工原料配制，采用一些新技术、新工艺对坯 料进行加工。这类特种陶瓷产品分别利用材料某方面 的物理与化学特性，因而其组成类型更多，差异更大。 限于时间关系，这部分内容暂时不在本课程讲授。大 家可参看《特种陶瓷工艺学》(李世普主编)等书。

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二、陶瓷坯体的分类： 陶瓷坯体是相对于釉而言，是陶瓷的主体，釉则是起到对 坯体的修饰和补强作用。陶瓷坯体按照不同的分类方法可 分很多，不同名称的陶瓷可能是一种材料。 按照显气孔率分：可分为陶器、炻器和瓷器，耐火材料就 是陶器； 按照用途分：日用陶瓷、建筑陶瓷、艺术与装饰陶瓷、电 瓷等； 按照熔剂种类分：长石质陶瓷、石灰质陶瓷、滑石质陶瓷、 骨灰质陶瓷等； 按照主要原料分：叶腊石质陶瓷、硅灰石质陶瓷、绢云母 质陶瓷等。 陶瓷的分类方法繁多，在此不一一列举。

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三、瓷器坯体的组成 国际上习惯将粘土质瓷器分为硬瓷与软瓷两类。硬瓷坯体 中碱性氧化物含量不多，其组成的公式为： (0.18~0.30)RO· 1A12O3· (3.5~4.8)SiO2,烧成温度较高，一 般在1320℃以上，甚至高达1450℃。传统的硬质瓷坯由 三种原料组成：高岭土与粘土50%、长石25%、石英25 %。 软瓷坯中熔剂数量较多，因此玻璃相增多、透光度高。除 引入长石外，还可用钙、镁的碳酸盐、骨灰、滑石、熔块 作熔剂。坯式中碱性氧化物较多。 (0.3~0.45)RO· 1Al2O3· (4.8~6)SiO2其烧成温度较低，一般 为1250~1320℃。

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实际上，为了降低陶瓷等建材工业的高能耗、高污染现状， 特别是陶瓷墙地砖行业启动的低温快烧工艺，加入较多的 熔剂以降低陶瓷的烧成温度。目前我国陶瓷的烧结温度大 多在1250℃及以下温度。 ①长石质瓷，是以长石为主要熔剂的陶瓷，其烧成温度为 1250~1350℃,瓷质洁

白、薄层呈半透明状、断面呈贝壳 状、质地坚硬力学和化学性能好的陶瓷，适宜做餐具、装 饰美术瓷和一般的工业技术瓷。 长石质陶瓷的配比在相图上位于最低共熔点和莫来石两点 连线的两侧，主晶相为玻璃质、莫来石、残余石英，因生 产条件不同，成分差异较大。下图给出了长石质瓷在相图 中的位臵。

第二章 陶瓷坯料及其成型性能瓷的组成越接近最低 共熔点则成瓷温度越低， 液相量越多，莫来石量 越少；反之亦然。

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各种氧化物在陶瓷中的作用：SiO2是陶瓷中的主要成分， 以残余石英、半稳定石英或熔融石英存在，对陶瓷的强度 和其它性能有直接影响，但如果含量过高则使其抗热震稳 定性恶化；Al2O3也是陶瓷中的主要成分，以莫来石和玻 璃相存在，可提高陶瓷的热稳定性和化学稳定性，提高陶 瓷的力学性能和白度，但含量高会提高烧结温度，含量低 时则瓷坯易熔和变形；碱土金属和碱金属是陶瓷中的主要 熔剂，但碱土金属多时可相对地提高瓷的热稳定性和力学 强度，提高瓷的白度和透明度，改进瓷的色调，减弱着色 氧化物的不良影响；Fe2O3和TiO2则是瓷中的着色氧化物， 使瓷呈色不良而影响其外观品质。 在书中(P88~94)介绍了长石质瓷的配方，南方与北方 配方不同，供大家参考。

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②绢云母瓷是我国的主要传统瓷质，是以绢云母为主要熔 剂的陶瓷，透明度较高。瓷石中含的绢云母在熔融后形成 高粘度玻璃相，外加高岭土配合，在一定的温度范围内烧 结成瓷。绢云母的作用与长石质瓷中长石的作用相同。 绢云母瓷的烧成温度随着配方中高岭土的含量增加而提高， 但烧成温度范围变大。绢云母瓷常采用还原气氛烧成，成 瓷后的外观色调较长石质瓷优。现常在绢云母瓷中添加少 量的长石，使之具有长石质瓷的某些特点。 ③磷酸盐陶瓷就是以磷酸钙做主要熔剂的“磷酸盐-高岭 土-石英-长石”质陶瓷，通常由骨磷或骨灰引入，通常称 为骨灰瓷。骨灰瓷的白度高、透明度好，瓷质软、光泽柔 和，但脆性大，热稳定性差，烧成温度范围窄不易控制。

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骨灰瓷的主要由钙长石、方石英、莫来石和玻璃相组成， 其中钙主要由磷酸盐提供，磷酸盐并没有助熔作用，而是 通过与其它组分共熔，形成液相的温度低起到助熔作用。 骨灰瓷介于软瓷和硬瓷之间，施低温釉时可进行釉下彩装 饰，色泽美丽、牢固；但施高温釉时则不宜施 …… 此处隐藏：2041字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……