《陶瓷工艺科学绪论》课件.pptVIP

**********************陶瓷工艺科学绪论探讨陶瓷制造中的基础科学原理和实践,包括材料特性、加工技术、设计理念等。深入了解陶瓷工业的发展历程和未来趋势。M课程概述课程目标让学生全面掌握陶瓷工艺的基本科学原理和实际应用,为后续专业学习奠定基础。课程内容涵盖了陶瓷材料的制备工艺、性能评价和新型材料的发展动态等方方面面。授课方式理论课结合实践实验,采用多媒体讲解、案例分析等互动式教学方法。陶瓷的定义和分类陶瓷的定义陶瓷是由非金属矿物原料经过特殊的加工工艺制造而成的一种无机非金属材料。陶瓷的分类按原料组成可分为硅酸盐陶瓷、氧化物陶瓷和非氧化物陶瓷；按用途可分为结构陶瓷和功能陶瓷。结构陶瓷主要用于结构件、耐磨件、切削工具等领域，如砖瓦、耐火材料、工程陶瓷等。功能陶瓷主要用于电子、光学、机械等领域，具有优异的电子、光学、磁性等功能特性。陶瓷原料的种类粘土矿物粘土是陶瓷制造的核心原料,包括高岭土、长石、石英等多种矿物,具有良好的可塑性和耐火性。硅酸盐矿物长石、石英等硅酸盐矿物可提高原料的熔融温度和结构稳定性,是陶瓷坯体的重要组成部分。助熔剂碳酸钠、硼酸等助熔剂可降低陶瓷原料的熔点,促进高温下的化学反应和相变过程。着色剂氧化铁、铜盐等着色剂能赋予陶瓷制品丰富多彩的颜色,是装饰性的重要来源。陶瓷矿物的化学组成基本矿物组成主要化学成分性质特点高岭土Al2O346.5%，SiO239.8%防火耐高温，粒度细腻，塑性良好石英SiO2100%在高温下可发生相变转化，体积膨胀长石K2O16.9%，Al2O318.4%，SiO264.7%助熔作用，可提高产品密度和强度陶瓷原料的主要化学成分包括氧化硅(SiO2)、氧化铝(Al2O3)和氧化钾(K2O)等。这些矿物在高温烧成过程中会发生各种物理化学变化,从而赋予陶瓷产品独特的性能。原料配方设计的基本原则原料平衡配方设计应确保各种原料之间的化学、物理和矿物成分维持一定平衡,以保证最终产品的性能和质量。烧成收缩率合理控制原料配比,可最大限度降低陶瓷制品在烧成过程中的收缩率,提高产品尺寸精度。热膨胀匹配校准各组分的热膨胀系数,确保烧成后成品在使用过程中不会发生开裂或剥落等缺陷。成本控制在满足工艺和性能要求的前提下,尽量选用廉价易得的原料,降低生产成本。陶瓷加工工艺简介塑型成型将陶瓷原料加上合适的水分和粘结剂,经过模压或挤压等方法成型,赋予产品所需的形状和尺寸。干燥经过自然干燥或人工干燥,去除成型时加入的水分,为后续的烧成做好准备。烧成在高温环境中,陶瓷材料发生化学和物理变化,使成型品凝聚成坚硬的制品。这是关键的工序之一。后期处理包括抛光、镶嵌、装饰等工艺,赋予陶瓷制品特有的表面效果和美感。陶瓷烧成的基本原理高温烧成陶瓷制品在特定温度下进行烧成,使各种原料发生化学反应,形成稳定的陶瓷体。物相变化烧成过程中,陶瓷原料经历熔融、结晶等物相变化,最终形成致密的陶瓷微观结构。晶体生长高温烧成可促进晶体的生长和取向,提高陶瓷制品的强度和耐久性。致密化适当的烧成温度可以使陶瓷颗粒间的空隙逐步消除,提高制品的相对密度。陶瓷成型工艺1泥料准备通过磨浆等工艺调节泥料性质2施釉在成型工件表面涂覆釉料3浇注成型将泥料浇注到模具中成型4挤出成型将泥料挤压通过模具成型陶瓷成型工艺包括多种成型方法,如浇注成型、挤出成型、压缩成型等。在成型前需要对泥料进行充分的准备,调节其性质以满足成型要求。成型后还需要进行施釉等表面处理,以获得理想的外观和性能。陶瓷干燥工艺1自然干燥将成品放置在通风良好的环境中,利用风和热量进行自然干燥。这种方式简单经济,但需要大量空间和时间。2机械干燥利用热量或空气流动对成品进行快速干燥。这种方式可以有效控制温度和湿度,缩短干燥时间。3微波干燥利用微波加热原理直接作用于水分子,实现均匀快速干燥。适用于薄型或不均匀厚度的陶瓷制品。陶瓷退火工艺1温度升控制精确控制退火温度曲线，避免温度变化过大导致裂纹。2气氛调节根据不同陶瓷材料需求，调整氧化或还原气氛。3时间保温充分进行恒温保温，确保内部应力完全释放。4冷却速率精细控制冷却速率，避免热冲击引起的热应力。陶瓷退火工艺是提高陶瓷制品性能的关键步骤。通过精细控制温度升降、气氛调节、保温时间等工艺参数，释放内部应力、优化晶粒结构，最终获得高质量、高可靠性的陶瓷制品。陶瓷表面处理和装饰工艺釉料喷涂通过喷涂施加釉料,可以为陶瓷制品添加丰富多彩的表面装饰效果。刷釉和浸釉手工刷釉或浸渍可以让釉料均匀地覆