自然与科技课件玻璃、陶瓷材料与制造PPT

7-6新兴的材料科技,制造科技,7-5玻璃、陶瓷材料与制造,7,第,章,2上,7-5玻璃、陶瓷材料与制造,学习目标玻璃与陶瓷材料和生活的关系玻璃与陶瓷的特性与发展陶瓷制作,日常生活所使用的杯子、镜子、水晶、石英、液晶屏幕表面、玻璃帷幕建筑等，许多都是用玻璃材料所制成的。盘子、杯子、磁砖、地砖等则是用陶瓷材料所制成的。,7-5玻璃、陶瓷材料与制造,1.玻璃与陶瓷材料和生活的关系,7-5玻璃、陶瓷材料与制造,1.玻璃与陶瓷材料和生活的关系,图7-33玻璃与陶瓷材料技在生活上的应用,近来陶瓷材料应用的范围愈来愈广泛，例如高速公路上用来分隔车道的圆形标线砖，因其能耐压，在夜间也能清楚地反射车辆的灯光。航天飞机外表的耐高温绝缘片和汽车引擎的陶瓷汽缸等，均使用陶瓷材料制作。此外，高压电或低压电之变电箱的各种绝缘体，如碍子、绝缘套管、插座、开关和避雷器等，亦使用陶瓷材料。,7-5玻璃、陶瓷材料与制造,1.玻璃与陶瓷材料和生活的关系,碍子最常用于高压电塔。主要用以分离并支持高压电线，所以必须是良好的绝缘体。过去曾发生碍子因盐分附着，导致电线跳脱的情形，因此必须定时加以清洗。,电线上的碍子,7-5玻璃、陶瓷材料与制造,1.玻璃与陶瓷材料和生活的关系,玻璃是一种透明、不透气，且有一定硬度的材料。主要成分是二氧化硅，即石英。可以让可见光穿透是玻璃最大的特点，因此人类很早就喜欢使用玻璃材料，如玻璃窗等。纯玻璃也可让红外线穿透，所以可作为光纤等通讯产品的材料。玻璃材料也可以加入其他成分，以突显材料的特性。例如闪烁耀眼的水晶玻璃，便是在玻璃内加入铅。,7-5玻璃、陶瓷材料与制造,2.玻璃与陶瓷的特性与发展,玻璃材料的运用范围十分广泛，从古老的彩绘玻璃到近代的防弹玻璃，都是应用的实例，范围涵盖艺术到现代科技。,7-5玻璃、陶瓷材料与制造,2.玻璃与陶瓷的特性与发展,图7-34彩绘玻璃（美国南卡罗来纳州飞利浦教堂）,陶瓷一般是指黏土制品的统称，是由黏土或含黏土的混合物，经成型、烧制而成的各种制品。其主要的原料是取自于天然的矿物，它与玻璃、水泥、珐琅、耐火材料和研磨材料等，都属于同类型工业的范畴。,7-5玻璃、陶瓷材料与制造,2.玻璃与陶瓷的特性与发展,黏土与纸黏土陶瓷所使用黏土的成分主要是硅酸和氧化铝，硅酸遇到高就会熔融成玻璃质液体，所以适用于烧制陶瓷成品。而纸黏土则是由纸浆、石粉及其他添加物混合而成，经过加工制成不同质地的土质供制作使用，所以两者并不相同。,7-5玻璃、陶瓷材料与制造,2.玻璃与陶瓷的特性与发展,精密陶瓷使陶瓷由以往作为传统陶瓷产品的材料，提升为现代高科技重要的材料。其特色是硬度高、耐磨、耐高温、耐腐蚀；优异的光、热、电、磁，以及与生物体相容等特性，用途相当广泛。从微电子与电气零件、机械与汽车零组件、医疗器材、通讯与军事国防工业，都用到此一新兴的工业材料。,7-5玻璃、陶瓷材料与制造,2.玻璃与陶瓷的特性与发展,随着奈米技术的广泛应用，奈米陶瓷亦随之产生，奈米科技克服陶瓷材料的脆性，使陶瓷具有像金属般的柔韧性和可加工性，增加陶瓷材料的应用范围。,7-5玻璃、陶瓷材料与制造,2.玻璃与陶瓷的特性与发展,一般陶瓷器的制作过程，大致区分为原料采集、制坯、干燥、素烧、施釉及烧制等六个过程。原料采集：采集适合制成陶瓷的黏土，经过处理、冶炼等程序之后，才能作为陶瓷制作的材料。现在的原料大都直接由原料厂供应黏土。,7-5玻璃、陶瓷材料与制造,3.陶瓷制作,制坯：在学校，同学们可以徒手成型、拉坯或是铸浆成型等三种方式来制坯。,7-5玻璃、陶瓷材料与制造,3.陶瓷制作,图7-37拉坯,图7-36徒手成型制坯,干燥：坯体成型后，必须先经过干燥的过程，才能减少变形或开裂的问题。素烧：将干燥后的坯体烧到摄氏800度至900度左右，称为素烧。目的在于使坯体变得较牢固，以减少因搬运、施釉时发生破损；经过素烧之坯体也较容易吸附釉药。,7-5玻璃、陶瓷材料与制造,3.陶瓷制作,施釉：*釉就是陶瓷表面那层光光亮亮、类似玻璃的物质。*釉的原料有许多种，例如硅酸盐等矿物的粉末。*施釉时，先用水调和成釉浆，再将釉浆均匀地施加在坯体表面，以待烧制时釉能熔在坯体表面。*施釉的方法有淋釉法、刷釉法及喷釉法等。,7-5玻璃、陶瓷材料与制造,3.陶瓷制作,7-5玻璃、陶瓷材料与制造,3.陶瓷制作,图7-38各种施釉方法,烧制：*目前烧制陶瓷最常用的是电窑，一般陶器烧制温度约在800至900；瓷器则约1200至1400。*烧制可使釉药在高温下产生化学变化而烧制出成品；相同的釉，常因化学反应程度的不同，而产生各种变化。*所以即使相同的原料、相同的操作方式，并不保证烧制出来的效果均相同。一件作品的好坏、成败，完全看烧制的情形而定。陶瓷制作的流程综合如图7-39。,7-5玻璃、陶瓷材料与制造,3.陶瓷制作,图7-39陶瓷的制作流程示意图,7-5玻璃、陶瓷材料与制造,3.陶瓷制作,7-5玻璃、陶瓷材料与制造,3.陶瓷