第一章绪论+陶瓷粉末.ppt

NPU NORTHWESTERN POLYTECHNICAL UNIVERSITY NPU NORTHWESTERN POLYTECHNICAL UNIVERSITY NPU 德国陶瓷学会定义： 化学工业或化学生产工艺的一个分支，包括陶瓷材料和器物的制造或进一步加工成陶瓷制品，陶瓷材料属无机非金属材料，最少含有30%结晶体，一般是在室温中将原料成形通过800度以上高温处理，以获得这种材料的典型性质，有时也在高温下成形，甚至可经过融化及析晶等过程。 陶器 瓷器 坯体结构较疏松，致密度较差的陶瓷制品，通常有一定吸水率 坯体致密，基本不吸水 吸水率％ 大于3 小于3 透光性 不透光 有一定透光性 胎体特征 未被玻化或玻化程度差，结构不致密，断面粗糙 玻化程度高，结构致密，细腻，断面呈石状或贝壳状 敲击声音 沉浊 清脆 陶器与瓷器的区别 陶瓷粉体的基本物理性能 1、粉体颗粒 在物质的本质结构不发生改变的情况下，分散或者细化而得到的固态基本颗粒。一般是指没有堆积、絮联等结构的最小单元，一次颗粒 粉体的粒度与粒度分布 粉体颗粒的存在方式 多数情形下，一次颗粒不会是完整的单晶，很多外形规则的颗粒通常是以完整单晶体的微晶镶嵌结构出现。即使是完全由一颗单晶构成，也在不同程度上存在一些诸如表面层错等缺陷。 陶瓷粉体的基本物理性能 粉体的粒度与粒度分布 二次颗粒 实际应用的粉体原料往往多数是由一次颗粒团聚而成的。尤其是特种陶瓷粉体，由于比较细，极易发生团聚。 一次颗粒团聚为二次颗粒的动力 分子间的范德华力 颗粒间的静电引力 吸附水分的毛细引力 颗粒间的磁引力 颗粒表面不平滑引起的机械纠缠力 陶瓷粉体的基本物理性能 粉体的粒度与粒度分布 粉体颗粒的粒度 定义 粉体颗粒的平均大小 表征方法 等体积球相当径 等面积球相当径 等沉降速度相当径 显微镜下测量的颗粒径 陶瓷粉体的基本物理性能 粉体的粒度与粒度分布 等体积球相当径 以与颗粒体积相同的球体直径表征颗粒大小 等面积球相当径 以与颗粒面积相同的球体直径表征颗粒大小 适用于颗粒体积可求的情况，适用范围有限，但是它直接与颗粒的质量对应，所以很有用。 陶瓷粉体的基本物理性能 粉体的粒度与粒度分布 等沉降速度相当径（斯托克斯相当径） 测量颗粒在液体中的沉降速度，计算颗粒径（斯托克斯径） 斯托克斯假设： 当速度达到极限值时，在无限大范围的粘性流体中沉降的球体的阻力，完全由流体的粘滞力所致，这时可用下式表达沉降速度与球径的关系： 斯托克斯沉降速度 流体粘度 颗粒密度 流体密度 速度不变 显微镜下测量的颗粒径 显微镜种类 光学显微镜，扫描电镜，透射电镜，大型图像分析仪 测量及表征方法 马丁径 费莱特径 投影面积径 陶瓷粉体的基本物理性能 粉体的粒度与粒度分布 马丁径 费莱特径 陶瓷粉体的基本物理性能 粉体的粒度与粒度分布 也称定向径，是颗粒影像的对开线长度，该对开线可以在任何方向划出，但是对所有颗粒要一致 颗粒影像的二对边切线（相互平行）之间的距离，必须注意：只要选定一个方向之后，任意颗粒影像的切线都必须与该方向平行 投影面积径 陶瓷粉体的基本物理性能 粉体的粒度与粒度分布 与颗粒影像有相同面积的圆的直径 这些测量表征方法不仅可用于粉体的颗粒大小表征，也可以用于表征陶瓷烧结体，甚至表征其他多孔材料的孔隙大小、颗粒大小等等 斯托克斯径的测定往往更多的是反映了团聚后的二次颗粒大小，而显微镜法则可用于测定一次颗粒及二次颗粒。 陶瓷粉体的基本物理性能 粉体的粒度与粒度分布 三个特征粒度： 最可几粒度：曲线最高点对应的粒径 中位径：累计百分数为50％的粒径 平均径：所有颗粒的平均直径 根据频度分布曲线可以计算平均径： 颗粒在该粒度间隔的个数或质量分数 每一间隔ΔDi内的平均径 相当于加权平均 D 频度分布曲线 D1到D2间的颗粒平均径： 所有颗粒平均径： fdi= fi·ΔDi