陶瓷工艺学复习资料.ppt

一 陶瓷的概念与分类 u传统陶瓷（普通陶瓷） “陶瓷”是指所有以粘土为主要原料与其它天然矿物原料 经过粉碎、混炼、成形、烧成等过程而制成的各种制品。 传统陶瓷的主要原料：取之于自然界的硅酸盐矿物(如 粘土、长石、石英等)，所以传统陶瓷可归属于硅酸盐类材 料和制品。 陶瓷工业可与玻璃、水泥、搪瓷、耐火材料等工业同 属“硅酸盐工业”的范畴。 陶 瓷 工 艺 学 第一节第一节 原料概述原料概述 1 原料的分类 根据原料的获得方式分：矿物原料，化工原料。 根据工艺特性分：可塑性原料，非可塑性原料（瘠性）， 熔剂性原料。 根据使用用途分：坯用原料，釉用原料，色料和彩料。 根据矿物组成分：粘土质原料，硅质原料，长石质原料， 钙质原料，镁质原料等。 陶 瓷 工 艺 学 粘土的分类 按成因分：按成因分： 一次粘土（残留粘土或原生粘土）风化残积型 二次粘土（沉积粘土或次生粘土）沉积型 陶 瓷 工 艺 学 （1 1）高可塑性粘土）高可塑性粘土( (软质粘土、结合粘土软质粘土、结合粘土) ) ： 特点：特点：颗粒较细，水中易分散，可塑性好，含杂质较多颗粒较细，水中易分散，可塑性好，含杂质较多 ，多呈疏松状或板状，多呈疏松状或板状 （2 2）低可塑性粘土）低可塑性粘土( (硬质粘土、瘠性粘土硬质粘土、瘠性粘土):): 特点：特点：在水中不易分散，可塑性较小，多呈致密块状、在水中不易分散，可塑性较小，多呈致密块状、 石状石状 按可塑性分：按可塑性分： 陶 瓷 工 艺 学 耐火粘土（耐火度耐火粘土（耐火度1580 1580 C)C)：较纯，杂质少较纯，杂质少瓷器、瓷器、 耐火材料耐火材料 难熔粘土（耐火度难熔粘土（耐火度135013501580 1580 C C ）：）：杂质杂质10101515 炻器、陶器等炻器、陶器等 易熔粘土（耐火度易熔粘土（耐火度坯） 坯体 冷却 釉层受力分析 釉层开裂 坯体 负釉 釉 坯：冷却过程中釉的收缩比坯大，釉层受 张应力，使釉层下凹，开裂。 (2) 釉的膨胀系数小于坯的膨胀系数（釉 坯 ） 中间层作用 釉 中 坯 则： 釉 - 中 釉 - 坯 釉层受力减少 (2)(2)中间层的作用中间层的作用 扩散使釉的热膨胀系数降低，有利于形成正釉 釉中碱性成份渗入坯中，坯中铝硅成份渗入釉中的 结果。 若中间层生成了合适的晶体，则有利于坯釉结合；反 之，则不利于坯釉结合。 莫来石有利 钙长石 方石英等 不利 n化学组成： 相差大，反应剧烈，有利于中间层的生成。 烧成制度： 烧成温度高，保温时间长，有利于中间层的形成 。 釉料细度和釉层厚度： 釉料细，釉层适当薄，有利于中间层的形成。 (3) 影响中间层发育的因素 v薄釉层坯釉结合性好：薄釉层在锻烧时组分的改变比 厚釉层相对大，釉的膨胀系数降低也多，使坯釉膨胀系 数相接近，同时中间层相对厚度增加，坯釉结合良好。 v釉层过厚易造成釉面开裂：应力在釉层厚度中分布是 不均匀的，靠近坯体的釉层压应力大些，釉层表面上的 应力小些，釉层过厚甚至会由压应力转为张应力。 3 釉层厚度对坯釉适应性的影响 气孔吸水：陶瓷产品（多孔陶瓷）胎体会吸 附水分和可溶性盐类 吸湿膨胀 胎体会膨胀而釉层一般不随之膨胀，使釉层承受 压应力可逐渐变成张应力。若超过中间层的缓冲及 抗张强度，则引起釉面开裂 即精陶的后期 龟裂。 4 吸湿膨胀对坯釉适应性的影响 弹性好 缓冲应力能力强坯釉适应性好 抗张强度高 釉面不易开裂坯釉适应性好 5 釉的弹性、抗张强度对坯釉适应性的影响 釉的弹性和抗张强度主要取决于釉的化学组成和 釉层厚度。 釉熔体的析晶过程 影响釉熔体析晶的因素 析晶对釉面光学性质的影响 v 指陶瓷釉层析出各种种类、大小不同的晶体，而 产生各种釉面效果或缺陷的现象。如透明釉的失透 ；结晶釉、乳浊釉、无光釉、金属光泽釉的产生等 三 釉的析晶 1、釉熔体的析晶过程 l熔体的粘度及冷却速度是析晶的必要条件 l晶核的形成和晶体的生长都是过冷度与粘度的函数。 晶核的形成 速度IV 釉层中未完全融化的残余微晶非均匀成核 釉熔体原子重新排列均匀成核 晶核长大 速度 u T T 釉料的组成 组成是其析晶的内在能力 促进析晶采取的方法 加入晶核剂 引入某成分使其与玻璃基质中的组分形成化合物 析出晶体 引入能够降低粘度的成份（R2O、RO） 釉的黏度 2、影响釉熔体析晶的因素 液相分离釉熔体的分相 分相提供玻璃成核的推动力玻璃内在成分不均匀 影响釉熔体析晶的因素 结晶釉 分别在成核速度和生长速度较大的温度范围保温一 段时间，有利于析晶。 烧成制度 防止釉面析晶 晶核形成较低温度升温加快 快速冷却，防止析晶，晶粒生长高温残余晶体 成为析晶中心 影响釉熔体析晶的因素 釉层的显微结构构成：经煅烧后釉层绝大部 分为玻璃相、残余晶体、次生晶体、气泡。 各相成分以及相对含量与釉的化学组成、制釉 方法、施釉方法、烧成制度等因素有关。 一 釉层的显微结构 釉层的显微结构与性质 1、釉的熔融特性 2、釉的粘度与表面张力 3、釉层的光学性质 4、力学强度和硬度 5、热膨胀性 6、釉层的化学稳定性 二 釉层的物理化学性质 2、粘度与表面张力（润湿性） v 高温粘度高温流动性 u釉的光泽度釉面对可见光的镜面反射能力 u影响光泽度的因素 釉的折射率：折射率愈大，光泽度愈强。 釉面平整度、光滑度