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陶瓷的生产讲述
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陶瓷的概念与分类及发展历史
概念与分类:国际上无统一概念,我国及一些欧洲国家,陶瓷仅包括普通和特种陶瓷两大类,而在日本和美国,ceramics则泛指所有无机非金属材料制品,除传统陶瓷外,还包括耐火材料、水泥、玻璃、搪瓷等。∴广义的陶瓷概念是无机非金属固体材料和产品的通称。
我国陶瓷工业的发展概况
5.2 陶瓷的生产
普通陶瓷的基本制备工艺
特种陶瓷生产的基本工艺过程
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5.2.1陶瓷的概念与分类
1.按制品的性能和用途:
普通陶瓷:生活和生产中最常见和使用的传统陶瓷,又可分为:日用(包括艺术陈设)、建筑卫生、化工、化学瓷、电瓷及其他工业用陶瓷。这类陶瓷制品所用的原料基本相同,生产工艺技术亦相近。
特种陶瓷:新型、精细or精密陶瓷,指普通陶瓷以外的广义陶瓷概念中所涉及的陶瓷材料和制品,用于各种现代工业和尖端科学技术,按性能及用途又可分为:
结构材料用陶瓷:→耐磨损、高强度、耐热、耐热冲击、硬质、高刚性、低热膨胀性和隔热等结构材料;
功能陶瓷:电磁功能、光电功能和生物-化学功能等陶瓷制品和材料,还有核陶瓷材料和其他功能材料等。
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瓷器:已烧结,致密基本不吸水,有一定透明性,敲之声音清脆,断面有贝壳状光泽,按需施各种釉。可再分成:
细瓷:日用细瓷(长石瓷、绢云母瓷、骨灰瓷等)、美术瓷、高压电瓷、高频装置瓷等;
特种陶瓷:高铝质瓷、压电、磁性、金属陶瓷等。
介于陶与瓷之间的一类—国际上通称炻器:半瓷质,日用炻器、卫生陶瓷、化工陶瓷、低压电瓷、地砖、锦砖、青瓷等。
2.按坯体结构所标志的坯体致密度的不同:
陶器:未烧结or部分烧结、有一定吸水率、断面粗糙无光、不透明、敲之声音粗哑、有无釉和施釉。可进一步分为:
粗陶器:盆、罐、砖瓦、各种陶管等;
精陶器:日用精陶、美术陶器、釉面砖等。
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我国陶瓷工业的发展概况
“china”—据考证是中国景德镇在宋朝前的古名昌南镇的音译。
陶器(瓷器)距今8000?10000年前,是人类最早的手工业制品,标志着开始从游牧生活转向定居务农生活。
陶器→新石器晚期已发展到以彩陶(既仰韶文化距今~6400年)和黑陶(即龙山文化公元前2000年~青铜时代)为特色的史前文化(~3500年前)。
“陶→瓷的发展过程”,我国陶瓷发展史上有:
3个重大突破:原料的选择和精制、窑炉的改进及烧成温度的提高、釉的发现和使用;
3个重要阶段:陶器?原始瓷器?瓷器。
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5.2.2 普通陶瓷的基本制备工艺
普通陶瓷材料的基本生产工艺过程见图5-4。
1.主要原料
2.配料
3.坯料的制备
4.陶瓷的成型
5.生坯的干燥
6.施釉、装饰
7.烧成
8.烧后冷加工
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各种制品的生产工艺过程不尽相同,基本上可分为:
一次烧成:工艺简单,设备投资小,生产周期短,但工艺难度较大;
二次烧成:坯体先经一次素烧,再施釉入窑烧成,国内外多用于一些高档瓷器及精陶制品。
图5-4普通陶瓷生产基本工艺过程图
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普通陶瓷生产所用的主要原料
1). 可塑性的粘土类:日用细瓷用量40?60%,在陶器和炻瓷中还可↗;釉面砖>40%,除软质粘土外,还采用大量叶蜡石、硬质高岭土等硬质粘土。
2). 非可塑性的石英类:坯体主要组分之一,脉石英、砂岩、石英岩、石英砂、硅藻土、燧石等。
A.天然原料:制品多晶结构←原料及生产工艺过程,如:高岭土or粘土→莫来石晶相;石英→石英晶相;长石、滑石等熔剂原料→结构中产生玻璃相。
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3).长石类:最常用的熔剂性原料(坯料、釉料、色料),陶瓷de三大原料之一。
4).其他矿物原料:
滑石、蛇纹石—镁的含水硅酸盐矿物→镁质瓷、釉面砖、地砖、炻器、耐酸陶器、匣钵等;
硅灰石和透辉石↘坯体烧成后的弯曲变形及产品尺寸公差小。
骨灰、磷灰石—骨灰瓷~50%, ??Ca3(PO4)2的主要来源。
碳酸盐类矿物—除碱金属矿物外常用的熔剂原料。
叶蜡石→尺寸精确、热稳定性好的产品,日用细瓷及釉面砖等
工业废渣及废料8:近年来采用较多高炉矿渣、磷矿渣、萤石矿渣等。→釉面砖、墙地砖外、卫生和日用陶瓷。
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C.原料的预处理:硬质原料的水洗,软质原料(软质粘土)的风化、淘洗or拣选→尽量清除有害杂质,?原料纯度,保证质量。
B.化工原料:釉的乳浊剂、助熔剂[ZnO、SnO2、CeO2、Pb3O4、H3BO3(硼酸)、Na2B4O7?10H2O(硼砂)、Na2CO3、CaCO3、KNO3等]和着色剂(多为化合物)等,坯料加工过程中有时也少量加入作助剂。
2.配料
使用要求和性能不同,制品烧结程度差异大,加上各地原料组成和工艺性能差别,∴不同产品坯料组成也不同。
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长石质瓷: “长石?石英?高岭土”三组分系统,长石为熔剂,国内外日用陶瓷普遍采用。
绢云母质瓷: “绢云母?石英?高岭土”三
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