第二节 陶瓷的组成、说课材料.pptVIP

第二节 陶瓷显微结构与性质Yu junWuhan university of science and technology;1、玻璃相： ;二、陶瓷原料;;;;;2、粘土的矿物组成;;;黏土的加热变化：黏土是陶瓷的主要原料，陶瓷在烧成过程中所发生的一系列物理和化学变化，是在黏土加热变化的基础上进行的，因此黏土的加热变化是陶瓷制品烧成的基本理论基础。 　　黏土在加热过程中的变化包括两个阶段：脱水阶段与脱水后产物的继续转化阶段。;;;;1)黏土的可塑性是陶瓷坯泥赖以成形的基础。 2)黏土使注浆泥料与釉料具有悬浮性与稳定性。 3)黏土一般呈细分散颗粒，同时具有结合性。 4)黏土是陶瓷坯体烧结时的主体，黏土中的Al2O3含量和杂质含量是决定陶瓷坯体的烧结程度、烧结温度和软化温度的主要因素； 5)黏土是形成陶器主体结构和瓷器中莫来石晶体的主要来源。 ;　　①石英的种类。 　　自然界中的二氧化硅结晶矿物可以统称为石英。其中最纯的石英晶体统称为水晶。 　　在陶瓷工业中，常用的石英类原料和材料有下列几种：脉石英、砂岩、石英岩、石英砂、隧石和硅藻土。 ;　　②石英原料的性质 　　石英的外观视其种类不同而异，有的呈乳白色，有的呈灰白半透明状态，表面具有玻璃光泽或脂肪光泽，莫氏硬度值为7，相对密度因晶型而异，波动于2.22—2.65g/cm3之间。 　　石英的主要化学成分为SiO2，常含有少量杂质成分，如Al2O3、Fe2O3、CaO、MgO、TiO2等。;;　 石英是作为非可塑性原料加入到陶瓷坯料中的，它是陶瓷坯体中主要组分之一，它在陶瓷生产中的作用不仅在坯体成形时，而且在烧成时都有重要的影响。其作用概括如下： ;　　①在烧成前是非可塑性原料，可对泥料的可塑性起调节作用，能降低坯体的干燥收缩，缩短干燥时间并防止坯体变形。 　　②在烧成时，石英的加热膨胀可部分地抵消坯体收缩的影响，在高温下石英能部分熔解于液相中，增加熔体的强度，而未熔解的石英颗粒，则构成坯体的骨架，可防止坯体发生软化变形等缺陷。 ;　　③在瓷器中，石英对坯体的力学强度有着很大的影响，合理的石英颗粒能大大提高瓷器坯体的强度，否则效果相反。同时，石英也能使瓷???的透光度和白度得到改善。 　　④在釉料中，二氧化硅是生成玻璃质的主要组分，增加釉料中石英含量能提高釉的熔融温度与黏度，并减少釉的线胀系数。同时它是赋予釉以高的力学强度、硬度、耐磨性和耐化学侵蚀性的主要因素。;　　长石是陶瓷原料中最常用的熔剂性原料，在陶瓷生产中用作坯料、釉料、色料、熔剂等的基本组分，其用量较大，是陶瓷三大原料之一。 　　长石的种类和一般性质：长石是地壳上分布广泛的造岩矿物。;　　长石呈架状硅酸盐结构，化学成分为不含水的碱金属与碱土金属铝硅酸盐，主要是钾、钠、钙和少量钡的铝硅酸盐，有时含有微量的铯、锶等金属离子。 ;;;　　① 长石在高温下熔融，形成黏稠的玻璃熔体，是坯料中碱金属氧化物(K2O、Na2O)的主要来源，能降低陶瓷坯体组分的熔化温度，有利于成瓷和降低烧成温度。 ;　　②熔融后的长石熔体能熔解部分高岭土分解产物和石英颗粒。液相中Al2O3和SiO2互相作用，促进莫来石晶体的形成和长大，赋予了坯体的力学性能和化学稳定性。 ;　　③长石熔体能填充于各结晶颗粒之间，有助于坯体致密和减少空隙。 　　冷却后的长石熔体，构成了瓷的玻璃基质，增加了透明度，并有助于瓷坯的力学性能和电气性能的提高。;　　④在釉料中长石是主要熔剂。 　　⑤长石作为非可塑性原料，在生坯中还可以缩短坯体干燥时间，减少坯体的干燥收缩和变形等。;二、各种氧化物在陶瓷中的作用;2、Al2O3 ： 主要由粘土，长石引入，成瓷的主要成分。 部分于莫来石中，部分于碱性氧化物形成玻璃体。 相对提高Al2O3含量，可提高白度，热稳定性，化学稳定 性，和机械强度。 工艺过程： Al2O3含量高，烧成温度高； Al2O3含量低， 烧成时易变形。;3、K2O 、Na2O ： 主要由长石（瓷石）引入。 与Al2O3　 SiO2形成玻璃相。 助熔作用， K2O 、 Na2O含量过高（５％），急剧降低 烧成温度， 热稳定性大大降低，一般控制含量在５％以 下。可提高白度。;4、CaO、MgO 碱土金属氧化物，一般含量较少，不特别加入。 少量时，和碱金属氧化物共同起助熔作用。 引入可提高热稳定性和力学强度，提高白度和透明 度，改进色调，减弱铁、钛氧化物的不良着色影响。;5、Fe2O3、TiO2 来自粘土、长石等中的杂质，含量较微。 有害影响较大，可使瓷被着色成不好的色泽， 影响其外观品质。;1、玻璃相： 来源：由坯料中的熔剂组份熔融及其与石英、粘土等组份在