材料概论(周达飞)(二版)_第51章

1、材材 料料 概概 论论5.2 陶瓷的生产陶瓷的生产 陶瓷的概念与分类及发展历史陶瓷的概念与分类及发展历史 普通陶瓷的基本制备工艺普通陶瓷的基本制备工艺 特种陶瓷生产的基本工艺过程特种陶瓷生产的基本工艺过程5.1 玻璃的生产玻璃的生产 玻璃的发展历史玻璃的发展历史(5000年，我国年，我国3000年年) 玻璃的生产工艺玻璃的生产工艺第五章第五章 十种产品生产过程概述十种产品生产过程概述 *5.3 水泥的生产水泥的生产 5.4 黑色金属的生产黑色金属的生产*5.5 有色金属的生产有色金属的生产5.1 5.1 玻璃的生产玻璃的生产 玻璃的发展历史玻璃的发展历史 公元公元1世纪初世纪初：古罗马人发明用

2、铁管古罗马人发明用铁管吹制吹制各种形状的制品各种形状的制品 不久不久懂得了懂得了玻璃易加工成型玻璃易加工成型并加以利用并加以利用 玻璃窗、瓶和望远玻璃窗、瓶和望远镜的透镜镜的透镜玻璃发展的第玻璃发展的第1技术阶段。技术阶段。 11 15世纪世纪：制造中心制造中心威尼斯威尼斯800年年(15 17世纪鼎盛期世纪鼎盛期) 16世纪后世纪后：威尼斯玻璃工匠的秘密威尼斯玻璃工匠的秘密法、德、英法、德、英； 17世纪世纪：欧洲欧洲玻璃厂玻璃厂开始开始煤代替木柴，玻璃工业煤代替木柴，玻璃工业 发展。发展。 18世纪末世纪末：玻璃制品的皇冠玻璃制品的皇冠 捷克。捷捷克。捷G艺术品，从艺术品，从17世纪世纪活

3、跃欧洲市场。俄活跃欧洲市场。俄G艺术制品艺术制品17世纪世纪 也闻名于世。也闻名于世。1790年：瑞士钟表匠年：瑞士钟表匠搅拌搅拌大型均匀的光学大型均匀的光学G园板园板 高均匀度高均匀度18世纪后期：世纪后期：蒸汽机发明，机械蒸汽机发明，机械&化学工业不断发展化学工业不断发展 玻玻璃制造技术也璃制造技术也 。1828年，法国工人罗宾年，法国工人罗宾 第第1台吹瓶机。台吹瓶机。 19世纪中叶：发生炉煤气和蓄热室池炉世纪中叶：发生炉煤气和蓄热室池炉玻璃的连续生产。玻璃的连续生产。 19世纪末：德国人阿贝和肖特对光学世纪末：德国人阿贝和肖特对光学G 系统研究系统研究 玻璃科玻璃科学基础的建立

4、。学基础的建立。 20世纪以来：玻璃生产技术世纪以来：玻璃生产技术，玻璃工艺学玻璃工艺学专门学科。专门学科。 20世纪初：世纪初：G瓶罐需求量瓶罐需求量各种自动制瓶机各种自动制瓶机机械化。机械化。 1905年：英国欧文斯年：英国欧文斯第第1台玻璃瓶自动成型机。台玻璃瓶自动成型机。 1925年：年：第第1台行列式制瓶机。台行列式制瓶机。 19世纪世纪把玻璃拉成空心圆筒的机器。筒子把玻璃拉成空心圆筒的机器。筒子切成切成小段小段剪成剪成薄板。薄板。比利时弗克比利时弗克拉板机拉板机几十年的改进几十年的改进引上机，平板玻引上机，平板玻璃璃 生产生产皮尔金顿皮尔金顿30年研究年研究1959年浮法年浮法GG

5、发展史上发展史上的又一次重大变革，并且正在不断地取代其他方法。的又一次重大变革，并且正在不断地取代其他方法。 现已现已机械化、自动化如平板玻璃、玻璃容器、灯壳、电机械化、自动化如平板玻璃、玻璃容器、灯壳、电子管、显像管等。造型复杂、批量小的产品，才手工成型。子管、显像管等。造型复杂、批量小的产品，才手工成型。 1.玻璃生产的工艺流程玻璃生产的工艺流程2.玻璃的成分及原料制备玻璃的成分及原料制备3.玻璃熔制玻璃熔制4.玻璃成型玻璃成型 5.玻璃退火玻璃退火 6.玻璃制品的深加工玻璃制品的深加工玻璃的生产工艺玻璃的生产工艺 第五章第五章 十种产品生产过程概述十种产品生产过程概述1.玻璃生产的工艺流

6、程玻璃生产的工艺流程 矿物原料矿物原料 化工原料化工原料砂岩砂岩 长石、石灰石、白云石长石、石灰石、白云石 纯碱纯碱 芒硝芒硝 煤灰煤灰 粗碎粗碎 粗碎粗碎 粉碎粉碎 粉碎粉碎 中碎中碎 细碎细碎 筛分筛分 料仓料仓 料仓料仓 细碎细碎 筛分筛分 料仓料仓 称量称量 称量称量 筛分筛分 料仓料仓 料仓料仓 称量称量 称量称量 混合混合 称量称量 混合混合熔制熔制成型成型退火退火冷却冷却切裁切裁检查检查包装包装A.玻璃的成分玻璃的成分：化学组成，常用各氧化物的：化学组成，常用各氧化物的wt表示。表示。不同产品不同产品de化学成分差异很大。化学成分差异很大。B.原料的选择与制备原料的选择与制备 成

7、成 分分 种类种类 SiO2 Al2O3 CaO MgO B2O3 PbO Na2O+K2O 平板玻璃平板玻璃瓶罐玻璃瓶罐玻璃高硼硅仪器高硼硅仪器灯泡壳灯泡壳无碱纤维无碱纤维高硅氧高硅氧71737075798573.15496 0.52.5151.92.50.315.50.4 6105.590.10.64.016.01.54.50.22.5 2.74.0 10.3130.88.52.9 2.1 141613.5172.2614.515.50.550%G质量质量 (发脆，发脆，强度强度 )；高硅和高硼；高硅和高硼G：可高达：可高达70-100v辅助原料辅助原料(为工艺上某种需要为工艺上某种需要o

8、r使玻璃具有某种特性而加入使玻璃具有某种特性而加入)：v配合料的质量要求：称量准确、混合均匀配合料的质量要求：称量准确、混合均匀(含水量含水量45%)、碎碎G引入比例合适。引入比例合适。 很重要的环节：许多缺陷都是在很重要的环节：许多缺陷都是在熔制过程中造成的。熔制过程中造成的。 非常复杂的过程，包括一系列物非常复杂的过程，包括一系列物理的、化学的、物理化学的现象理的、化学的、物理化学的现象和反应，使各原料的机械混合物和反应，使各原料的机械混合物复杂的熔融物即复杂的熔融物即G液。液。3.玻璃熔制玻璃熔制 A.熔制过程熔制过程配合料配合料G熔融池窑熔融池窑1450 1650 C熔化熔化透明、纯净

9、、均匀、无气泡透明、纯净、均匀、无气泡(气泡、条纹和结石等气泡、条纹和结石等 到容许到容许限度限度)、适合于成型要求的、适合于成型要求的G液。液。可分为可分为5个阶段：个阶段：B.玻璃熔窑的构造玻璃熔窑的构造v硅酸盐形成硅酸盐形成v玻璃液形成玻璃液形成v玻璃液澄清玻璃液澄清v玻璃液的均化玻璃液的均化v玻璃液冷却玻璃液冷却v硅酸盐形成阶段硅酸盐形成阶段：很大程度是在固态下进行，各种原料很大程度是在固态下进行，各种原料在在800 1000下反应生成烧结状态的硅酸盐及熔融物，下反应生成烧结状态的硅酸盐及熔融物，其中含大量石英砂粒、气泡和条纹。其中含大量石英砂粒、气泡和条纹。 第三章第三章 材料的制备

10、方法材料的制备方法 vG形成阶段形成阶段：烧结物连续加热时即开始熔融。普通：烧结物连续加热时即开始熔融。普通G在在1200 1250完成。易熔的低共熔混合物先熔化，完成。易熔的低共熔混合物先熔化，同时发生硅酸盐和剩余石英砂粒的互溶。此阶段结束同时发生硅酸盐和剩余石英砂粒的互溶。此阶段结束时，石英砂颗粒已完全熔化，烧结物时，石英砂颗粒已完全熔化，烧结物含大量可见气含大量可见气泡和条纹、在泡和条纹、在T和化学成分上不够均匀的透明和化学成分上不够均匀的透明G液。液。与硅酸盐形成阶段间无明显界限，实际熔制时，前者与硅酸盐形成阶段间无明显界限，实际熔制时，前者尚未结束，后者已开始。尚未结束，后者已开始。

11、 vG液澄清阶段液澄清阶段：G液继续加热液继续加热T ，气泡大量气泡大量 去除可见气泡，但还有条纹，去除可见气泡，但还有条纹，T也不均匀。钠钙也不均匀。钠钙硅硅G一般在一般在1400 1500结束。结束。第三章第三章 材料的制备方法材料的制备方法 vG液的均化阶段液的均化阶段：G液长时间处于高温下，液长时间处于高温下，化学组成化学组成一致一致，即通过，即通过G液的扩散、对流和搅拌作用液的扩散、对流和搅拌作用消除条纹消除条纹和热不均匀性。均化可和热不均匀性。均化可T澄清澄清完成，完成，此时此时 太小，不适太小，不适合成型要求。合成型要求。vG液冷却阶段液冷却阶段：将经澄清均化后的：将经澄清均化后

12、的G液通过合理的冷液通过合理的冷却却 T 200 300，成型成型。此过程应不损坏。此过程应不损坏G液的液的质量。质量。B.玻璃熔窑的构造玻璃熔窑的构造热工设备热工设备( (各种耐火材料砌筑成各种耐火材料砌筑成) )玻璃厂的玻璃厂的“心脏心脏”。结构、砌筑、操作维护的好坏结构、砌筑、操作维护的好坏熔窑的使用周期，且熔窑的使用周期，且对玻璃的产量、质量、燃耗、成本影响极大。对玻璃的产量、质量、燃耗、成本影响极大。大型大型: :蓄热室浮法横火焰池窑、蓄热室马蹄焰池窑；蓄热室浮法横火焰池窑、蓄热室马蹄焰池窑；小型：电熔窑和坩埚窑等。浮法横火焰池窑见小型：电熔窑和坩埚窑等。浮法横火焰池窑见图图5-21

13、加料口加料口2熔化部熔化部3小炉小炉4蓄热室蓄热室5卡脖卡脖6冷却部冷却部7溢流口溢流口8耳池耳池9锡槽锡槽 图图5-2 浮法横火焰池窑示意图浮法横火焰池窑示意图564321348978一定一定T范围才能成型范围才能成型，G液液除作机械运动外，还与周围介质除作机械运动外，还与周围介质热传递。热传递。冷却和硬化，粘性冷却和硬化，粘性可塑态可塑态脆性固态。脆性固态。可塑状态下的成型可分为可塑状态下的成型可分为: :成型阶段成型阶段具有所需的外形，模子中吹制与压制等。具有所需的外形，模子中吹制与压制等。定型阶段定型阶段：固定已成形的外形固定已成形的外形 采用冷却采用冷却 硬化。硬化。均以均以 为基础

14、为基础， 成型成型为为10 4107PaS。不同方法初始不同方法初始 成型成型不同，不同，如喷棉的如喷棉的T成型成型拉丝的拉丝的T成型成型。 4.玻璃成型玻璃成型成型方法成型方法: (1)人工人工：包括部分半机械成型，多包括部分半机械成型，多高级器皿、高级器皿、艺术艺术G及特殊形状制品。及特殊形状制品。(2)机械机械：按按形状和大小选择最方便和最经济成型方法形状和大小选择最方便和最经济成型方法: 吹吹制法制法(空心空心G等等)，压制法，压制法(烟缸等器皿烟缸等器皿)，压延法，压延法(压花压花G等等)、浇铸法浇铸法(光学光学G等等)、拉制法、拉制法(窗用窗用G等等)、离心法、离心法(G棉等棉等)

15、、烧、烧结法结法(泡沫泡沫G等等)、喷吹法、喷吹法(G珠等珠等)、浮法、浮法(板板G等等)。 G液在熔融金属液面上浮抛前进液在熔融金属液面上浮抛前进, 使其使其在适当高温下在适当高温下, 保证表面张力充分发挥作用的时间和保证表面张力充分发挥作用的时间和 表面表面自然光洁平整自然光洁平整G。TG液液 1100 C锡槽锡槽(氮氮92 96%+氢氢4% 8%)重力与表面张力重力与表面张力自然摊平自然摊平拉引力成型拉引力成型冷却固形冷却固形上下表面平上下表面平行光滑、光学质量高、有一定厚度的优质行光滑、光学质量高、有一定厚度的优质G带带退火窑。退火窑。优点：优点：质量高质量高( 机械磨光机械磨光)、V

16、拉引拉引快产量大快产量大(2mm 0.333m/s，6mm0.111m/s)，品种规格多样化品种规格多样化(厚度可为厚度可为1.7 30mm，宽可达，宽可达5.6m以上以上)，便于生产自动化。便于生产自动化。浮法工艺的特点：浮法工艺的特点：图图5-3 锡槽示意图锡槽示意图1-安全闸板安全闸板; 2-流量闸板流量闸板; 3-拉边辊拉边辊; 4-拉边器拉边器; 5-冷却水管冷却水管;6-八字砖八字砖 消除消除or G中热应力至允许值的热处理过程。中热应力至允许值的热处理过程。对光学对光学G和某些特种和某些特种G，退火要求尤为严格。，退火要求尤为严格。 G在生产过程中经受激烈的不均匀在生产过程中经受

17、激烈的不均匀T变化变化热应力热应力 制品制品强度和热稳定性。高温成型强度和热稳定性。高温成型or热加工的制品，若不退火热加工的制品，若不退火令其自然冷却，很可能在冷却、存放及机械加工的过程令其自然冷却，很可能在冷却、存放及机械加工的过程中自行破裂。此外中自行破裂。此外G制品自高温自然冷却时制品自高温自然冷却时内部的结内部的结构变化不均匀构变化不均匀光学性质上的不均匀。光学性质上的不均匀。可分成可分成2个过程个过程:5.玻璃退火玻璃退火内应力的减弱和消失；内应力的减弱和消失；防止内应力的重新产生。防止内应力的重新产生。G退火是在一段较长的高温加热炉退火是在一段较长的高温加热炉(退火炉退火炉)中完

18、成的。整中完成的。整个退火过程有加热均热退火区和风强制对流冷却区。个退火过程有加热均热退火区和风强制对流冷却区。6.玻璃制品的深加工玻璃制品的深加工 v冷加工冷加工：用机械方法改变：用机械方法改变G制品外形和表面状态，基制品外形和表面状态，基本方法有：研磨抛光、切割、喷砂、钻孔和切削。本方法有：研磨抛光、切割、喷砂、钻孔和切削。v表面处理表面处理：a.G光滑面光滑面or散光面的成形散光面的成形:控制控制G表面表面的凹凸的凹凸(器皿器皿G化学蚀刻、灯泡毛蚀及化学抛光化学蚀刻、灯泡毛蚀及化学抛光)；b.改改变变G表面的薄层组成表面的薄层组成:表面性质表面性质新的性能新的性能(表面着色表面着色以及用

19、以及用SO2 2、SO3 3处理处理G表面，表面， 化稳性化稳性)；c.表面涂层表面涂层：镜子镀银、表面导电镜子镀银、表面导电G、憎水、憎水G、光学、光学G表面涂膜等。表面涂膜等。v热加工热加工：器皿、仪器：器皿、仪器G等复杂形状和特殊要求的制品等复杂形状和特殊要求的制品热加工成型热加工成型or 制品性能及外观质量。原理与成型制品性能及外观质量。原理与成型相似：利用相似：利用T特性及表面张力与导热系数。主要方特性及表面张力与导热系数。主要方法有：烧口、火抛光、火焰切割法有：烧口、火抛光、火焰切割or钻孔、真空成型钻孔、真空成型(精精密内径密内径G管管)。还有槽沉、塑形、摊平与灯工等。还有槽沉、

20、塑形、摊平与灯工等。特特 点点品品 种种透透光光透透视视光光漫漫射射眩眩防防隔隔 热热 性性 不不能能现现场场加加工工安安 全全 性性 耐急耐急冷、冷、急热急热 难以难以切割切割 破碎破碎无无危险危险 即使破即使破碎也不碎也不能通过能通过 窃贼窃贼进入进入困难困难遮断太遮断太阳辐射阳辐射热热向外向外传热传热困难困难 不不结结露露 光线漫射光线漫射磨砂玻璃磨砂玻璃胶花玻璃胶花玻璃蚀刻玻璃蚀刻玻璃 兼防火兼防火,光线漫射光线漫射热反射玻璃热反射玻璃 具安全性具安全性普通钢化玻璃普通钢化玻璃普通夹层玻璃普通夹层玻璃 兼隔热兼隔热,有色有色,安全安全吸热钢化玻璃吸热钢化玻璃吸热夹层玻璃吸热夹层玻璃 隔

21、热，隔热，不结露不结露普通中空玻璃普通中空玻璃吸热中空玻璃吸热中空玻璃 有色，有色，不透明不透明彩色釉面玻璃彩色釉面玻璃 表表5-2 平板玻璃深加工产品及性能平板玻璃深加工产品及性能 注：代表具有某种性能；代表某些性能较好。注：代表具有某种性能；代表某些性能较好。 陶瓷的概念与分类及发展历史陶瓷的概念与分类及发展历史 概念与分类概念与分类：国际上无统一概念，我国及一些欧洲国际上无统一概念，我国及一些欧洲国家，陶瓷仅包括普通和特种陶瓷两大类，而在日本国家，陶瓷仅包括普通和特种陶瓷两大类，而在日本和美国，和美国，ceramics则泛指所有无机非金属材料制品，则泛指所有无机非金属材料制品，除传统陶瓷

22、外，还包括耐火材料、水泥、玻璃、搪瓷除传统陶瓷外，还包括耐火材料、水泥、玻璃、搪瓷等。等。广义的陶瓷概念是无机非金属固体材料和产品广义的陶瓷概念是无机非金属固体材料和产品的通称。的通称。 我国陶瓷工业的发展概况我国陶瓷工业的发展概况5.2 陶瓷的生产陶瓷的生产普通陶瓷的基本制备工艺普通陶瓷的基本制备工艺 特种陶瓷生产的基本工艺过程特种陶瓷生产的基本工艺过程陶瓷的概念与分类陶瓷的概念与分类1.按制品的性能和用途：按制品的性能和用途：v普通陶瓷普通陶瓷：生活和生产中最常见和使用的传统陶瓷，又可分为：生活和生产中最常见和使用的传统陶瓷，又可分为：日用日用( (包括艺术陈设包括艺术陈设) )、建筑卫生

23、、化工、化学瓷、电瓷、建筑卫生、化工、化学瓷、电瓷及其他工业用陶瓷。这类陶瓷制品所用的原料基本相及其他工业用陶瓷。这类陶瓷制品所用的原料基本相同，生产工艺技术亦相近。同，生产工艺技术亦相近。v特种陶瓷特种陶瓷：新型、精细：新型、精细oror精密陶瓷，精密陶瓷，指普通陶瓷以外的指普通陶瓷以外的广义陶瓷概念中所涉及的陶瓷材料和制品，用于各种现代工业广义陶瓷概念中所涉及的陶瓷材料和制品，用于各种现代工业和尖端科学技术，按性能及用途和尖端科学技术，按性能及用途又可分为：又可分为：结构材料用陶瓷结构材料用陶瓷：耐磨损、高强度、耐热、耐热冲击、耐磨损、高强度、耐热、耐热冲击、硬质、高刚性、低热膨胀性和隔热

24、等结构材料；硬质、高刚性、低热膨胀性和隔热等结构材料；功能陶瓷功能陶瓷：电磁功能、光电功能和生物化学功能电磁功能、光电功能和生物化学功能等陶瓷等陶瓷制品和材料制品和材料，还有核陶瓷材料和其他功能材料等。，还有核陶瓷材料和其他功能材料等。v瓷器瓷器: :已烧结，致密基本不吸水，有一定透明性，敲之声已烧结，致密基本不吸水，有一定透明性，敲之声音清脆，断面有贝壳状光泽，按需施各种釉。音清脆，断面有贝壳状光泽，按需施各种釉。可再分成：可再分成： 细瓷：日用细瓷细瓷：日用细瓷( (长石瓷、绢云母瓷、骨灰瓷等长石瓷、绢云母瓷、骨灰瓷等) )、美术瓷、美术瓷、高压电瓷、高频装置瓷等；高压电瓷、高频装置瓷等；

25、 特种陶瓷：高铝质瓷、压电、磁性、金属陶瓷等。特种陶瓷：高铝质瓷、压电、磁性、金属陶瓷等。v介于陶与瓷之间的一类介于陶与瓷之间的一类国际上通称国际上通称炻器炻器：半瓷质，：半瓷质，日用炻器、卫生陶瓷、化工陶瓷、低压电瓷、地砖、锦砖、青瓷等。日用炻器、卫生陶瓷、化工陶瓷、低压电瓷、地砖、锦砖、青瓷等。2.按坯体结构所标志的坯体致密度的不同：按坯体结构所标志的坯体致密度的不同： v陶器陶器: :未烧结未烧结oror部分烧结、有一定吸水率、断面粗糙无光、部分烧结、有一定吸水率、断面粗糙无光、不透明、敲之声音粗哑、有无釉和施釉。不透明、敲之声音粗哑、有无釉和施釉。可进一步分为可进一步分为: : 粗陶器

26、：粗陶器：盆、罐、砖瓦、各种陶管等；盆、罐、砖瓦、各种陶管等； 精陶器：精陶器：日用精陶、美术陶器、釉面砖等。日用精陶、美术陶器、釉面砖等。我国陶瓷工业的发展概况我国陶瓷工业的发展概况 “china”据考证是中国据考证是中国景德镇景德镇在宋朝前的古名在宋朝前的古名昌南镇昌南镇的音译。的音译。 陶器陶器(瓷器瓷器)距今距今8000 10000年前，年前，是人类最早的手工业制品，是人类最早的手工业制品，标志着开始从游牧生活转向定居务农生活。标志着开始从游牧生活转向定居务农生活。我国陶器起源于何时我国陶器起源于何时? ?随着新石器时代文化遗址的不断发现随着新石器时代文化遗址的不断发现而众说纷纭，目前

27、，最早的陶器在北方和南方都有发现，大都而众说纷纭，目前，最早的陶器在北方和南方都有发现，大都是泥质和夹砂红陶、灰陶和夹炭黑陶。是泥质和夹砂红陶、灰陶和夹炭黑陶。 陶器陶器新石器晚期新石器晚期已发展到以已发展到以彩陶彩陶(既仰韶文化距今既仰韶文化距今6400年年)和和黑陶黑陶(即龙山文化公元前即龙山文化公元前2000年年青铜时代青铜时代)为特色的为特色的史前文化史前文化(3500年前年前)。“陶陶瓷的发展过程瓷的发展过程”，李家治等曾科学地指出：我国陶瓷发展史上有：李家治等曾科学地指出：我国陶瓷发展史上有：v3个重大突破个重大突破：原料的选择和精制、窑炉的改进及烧成：原料的选择和精制、窑炉的改进

28、及烧成温度的提高、釉的发现和使用；温度的提高、釉的发现和使用；v3个重要阶段个重要阶段：陶器：陶器原始瓷器原始瓷器瓷器。瓷器。5.2.2 普通陶瓷的基本制备工艺普通陶瓷的基本制备工艺 普通陶瓷材料的基本生产工艺过程见图普通陶瓷材料的基本生产工艺过程见图5-4。 第五章第五章 十种产品生产过程概述十种产品生产过程概述 1.主要原料主要原料2.配料配料3.坯料的制备坯料的制备4.陶瓷的成型陶瓷的成型 5.生坯的干燥生坯的干燥 6.施釉、装饰施釉、装饰7.烧成烧成 8.烧后冷加工烧后冷加工各种制品的生产工艺过程不尽相同，基本上可分为：各种制品的生产工艺过程不尽相同，基本上可分为： 一次烧成一次烧成：

29、工艺简单，设备投资小，生产周期短，但工：工艺简单，设备投资小，生产周期短，但工艺难度较大；艺难度较大； 二次烧成二次烧成：坯体先经一次素烧，再施釉入窑烧成，国内：坯体先经一次素烧，再施釉入窑烧成，国内外多用于一些高档瓷器及精陶制品。外多用于一些高档瓷器及精陶制品。硬质原料硬质原料拣选拣选粉碎粉碎混练混练成型成型煅烧煅烧软质原料软质原料风化风化除杂除杂配料配料干燥干燥(施釉、装饰施釉、装饰)(烧后加工烧后加工)检验包装检验包装素烧素烧拣选拣选(施釉、装饰施釉、装饰)釉料制备釉料制备图图5-4普通陶瓷生产普通陶瓷生产基本工艺过程图基本工艺过程图 普通陶瓷生产所用的主要原料普通陶瓷生产所用的主要原料

30、1). 可塑性的可塑性的粘土类粘土类：日用细瓷：日用细瓷用量用量40 60%，在陶器和，在陶器和炻瓷中还可炻瓷中还可 ；釉面砖；釉面砖40%，除，除软质粘土软质粘土外，外，还还采用大量采用大量叶蜡石叶蜡石、硬质高岭土硬质高岭土等硬质粘土。等硬质粘土。 2). 非可塑性的非可塑性的石英类石英类：坯体主要组分之一，坯体主要组分之一，脉石英、砂脉石英、砂岩、石英岩、石英砂、硅藻土、燧石岩、石英岩、石英砂、硅藻土、燧石等。等。作用可概括为作用可概括为A.天然原料天然原料：制品多晶结构制品多晶结构原料及生产工艺过程，原料及生产工艺过程，如：高如：高岭土岭土or粘土粘土莫来石晶相；石英莫来石晶相；石英石英

31、晶相；长石、石英晶相；长石、滑石等熔剂原料滑石等熔剂原料结构中产生玻璃相。利用可塑性结构中产生玻璃相。利用可塑性及非可塑性及非可塑性成型性能及干燥和烧成收缩成型性能及干燥和烧成收缩较好的较好的工艺性能去适应陶瓷烧成。工艺性能去适应陶瓷烧成。 普通陶瓷生产所用的主要原料普通陶瓷生产所用的主要原料1).是瘠性原料，可调节泥料的可塑性，是瘠性原料，可调节泥料的可塑性， 坯体的干燥收坯体的干燥收缩，缩短干燥时间并防止坯体变形；缩，缩短干燥时间并防止坯体变形；2).烧成时，加热膨胀可部分补偿坯体收缩，高温时部烧成时，加热膨胀可部分补偿坯体收缩，高温时部分地溶解于液相中分地溶解于液相中 熔体熔体 ，未溶解

32、的石英颗粒构成，未溶解的石英颗粒构成坯体的骨架，可防止坯体发生变形和开裂；坯体的骨架，可防止坯体发生变形和开裂；3).改善瓷器的白度和透光度；改善瓷器的白度和透光度；4).SiO2是釉料中玻璃质的主要组分，是釉料中玻璃质的主要组分， 釉中石英的含量釉中石英的含量可可 釉的釉的T熔融温度及熔融温度及 ，并，并 釉的釉的 ，同时还可赋予釉，同时还可赋予釉以较高的机械强度、硬度、耐磨性及耐化学侵蚀性。以较高的机械强度、硬度、耐磨性及耐化学侵蚀性。3).长石类长石类：最常用的熔剂性原料最常用的熔剂性原料(坯料、釉料、色料坯料、釉料、色料)，陶瓷，陶瓷de三大原料之一。三大原料之一。 第五章第五章 十种

33、产品生产过程概述十种产品生产过程概述 4).其他矿物原料其他矿物原料： 滑石、蛇纹石滑石、蛇纹石镁的含水硅酸盐矿物镁的含水硅酸盐矿物镁质瓷、釉面砖、地砖、镁质瓷、釉面砖、地砖、炻器、耐酸陶器、匣钵等；炻器、耐酸陶器、匣钵等； 硅灰石和透辉石硅灰石和透辉石 坯体烧成后的坯体烧成后的弯曲变形弯曲变形及产品及产品尺寸公差小。尺寸公差小。 骨灰、磷灰石骨灰、磷灰石骨灰瓷骨灰瓷50， Ca3 3(PO4 4)2 2的主要来源。的主要来源。 碳酸盐类矿物碳酸盐类矿物除碱金属除碱金属矿物矿物外常用的熔剂原料。外常用的熔剂原料。 叶蜡石叶蜡石尺寸精确、热稳定性好的产品，尺寸精确、热稳定性好的产品，日用细瓷日用

34、细瓷及及釉面砖釉面砖等等 工业废渣及废料：工业废渣及废料：近十几年来采用较多近十几年来采用较多高炉矿渣、磷矿渣、萤石高炉矿渣、磷矿渣、萤石矿渣等。除矿渣等。除釉面砖、墙地砖外，还釉面砖、墙地砖外，还卫生和日用陶瓷。卫生和日用陶瓷。一一些建材厂用部分些建材厂用部分煤矸石、粉煤灰代替昂贵的叶蜡石煤矸石、粉煤灰代替昂贵的叶蜡石 成本。成本。 C.原料的预处理原料的预处理：硬质原料的：硬质原料的水洗水洗，软质原料，软质原料(软质软质粘土粘土)的的风化、淘洗风化、淘洗or拣选拣选尽量清除有害杂质，尽量清除有害杂质， 原原料纯度，保证质量。料纯度，保证质量。 第五章第五章 十种产品生产过程概述十种产品生产

35、过程概述 B.化工原料化工原料：釉的：釉的乳浊剂乳浊剂、助熔剂助熔剂ZnO、SnO2、CeO2、Pb3O4、H3BO3(硼酸硼酸)、Na2B4O710H2O(硼砂硼砂)、Na2CO3、CaCO3、KNO3等等和和着色剂着色剂(多为化合物多为化合物)等，等，坯料加工坯料加工过程中有时也少量加入作助剂。过程中有时也少量加入作助剂。2.配料配料 使用要求和性能不同，制品烧结程度差异大，加上各地原使用要求和性能不同，制品烧结程度差异大，加上各地原料组成和工艺性能差别，料组成和工艺性能差别，不同产品坯料组成也不同。不同产品坯料组成也不同。第五章第五章 十种产品生产过程概述十种产品生产过程概述 长石质瓷长

36、石质瓷： “长石长石 石英石英 高岭土高岭土”三组分系统，长石三组分系统，长石为熔剂，为熔剂，国内外日用陶瓷普遍采用国内外日用陶瓷普遍采用。 绢云母质瓷绢云母质瓷： “绢云母绢云母 石英石英 高岭土高岭土”三组分系统三组分系统瓷，绢云母为熔剂，瓷，绢云母为熔剂，我国传统的日用瓷质之一我国传统的日用瓷质之一。磷酸盐质瓷磷酸盐质瓷：骨灰瓷，：骨灰瓷， “磷酸盐磷酸盐 高岭土高岭土 石英石英 长石长石”系统瓷，磷酸钙作熔剂。系统瓷，磷酸钙作熔剂。滑石瓷滑石瓷： “滑石滑石 粘土粘土 长石长石”高级日用器皿及高频电高级日用器皿及高频电绝缘陶瓷。绝缘陶瓷。表表5-3列出了这列出了这4种陶瓷的主要化学组成

37、。种陶瓷的主要化学组成。表表5-3 普通陶瓷的化学组成普通陶瓷的化学组成 类别类别 化学组成（化学组成（wt%） SiO2 Al2O3 R2O+RO P2O5 硬质硬质瓷瓷 长石瓷长石瓷 65 75 19 25 4 6.5 绢云母瓷绢云母瓷 60 70 22 30 4.5 7 软质软质瓷瓷 骨灰瓷骨灰瓷 28.7 37 13.2 17.8 27 33 18.6 21.2 滑石瓷滑石瓷 63 66 7 14 15 14 锦砖锦砖 64 73 16 24 4.5 8.7 玻化砖玻化砖 65 74 15 19.5 6 10.5 第五章第五章 十种产品生产过程概述十种产品生产过程概述 坯料坯料原料原料

38、经粉碎和适当的加工后经粉碎和适当的加工后能满足能满足成型工艺要求的成型工艺要求的均匀混合物均匀混合物。按成型方法不同分为：。按成型方法不同分为：(1)可塑料：含水约可塑料：含水约18% 25%；(2)干压料：干压料：3% 7%干压料，干压料，8% 15%半干压料；半干压料；(3)注浆料：含水注浆料：含水28% 35% 。由完全不具可塑性的瘠性原料配成的坯料，往往需要加入一些有由完全不具可塑性的瘠性原料配成的坯料，往往需要加入一些有机塑化剂后才能成型。机塑化剂后才能成型。 3种坯料的制备种坯料的制备原料细碎。细碎工艺有干法原料细碎。细碎工艺有干法(轮碾式磨轮碾式磨机机or称雷蒙磨机称雷蒙磨机)和

39、湿法和湿法(球磨机球磨机)2种。各制品对坯料的细种。各制品对坯料的细度要求也不同，一般均度要求也不同，一般均0.05 0.07mm。 3.坯料的制备坯料的制备可塑成型可塑成型是最常见的是最常见的1种方法种方法，典型的可塑坯料制备流程典型的可塑坯料制备流程: 挑选挑选配料配料喷雾干燥喷雾干燥石英、长石类硬质料石英、长石类硬质料中破中破(轮碾机轮碾机or雷蒙机雷蒙机)粗碎粗碎(颚破颚破)软质粘土软质粘土硬质粘土硬质粘土洗涤、挑选、预烧洗涤、挑选、预烧过筛、除铁过筛、除铁挑选挑选粗碎粗碎(颚破颚破)中破中破(轮碾机轮碾机)湿球磨湿球磨过筛、除铁过筛、除铁陈腐陈腐初练初练真空练泥真空练泥浆池搅拌浆池搅

40、拌混合混合过滤过滤过筛、除铁过筛、除铁可塑成型可塑成型注浆坯料的制备注浆坯料的制备：含水量尽量低，流动性、悬浮性与：含水量尽量低，流动性、悬浮性与稳定性、均匀性等良好。应用最广的稳定性、均匀性等良好。应用最广的2种基本流程种基本流程:B.球磨、压滤、泥段化浆工艺球磨、压滤、泥段化浆工艺：真空练泥前同可塑坯料，特真空练泥前同可塑坯料，特点是用制好的塑性坯料点是用制好的塑性坯料化浆制得，泥浆稳定性较好化浆制得，泥浆稳定性较好: 原料精选原料精选球磨球磨振动过筛振动过筛浆池浆池除铁除铁过筛过筛压滤压滤粗粗练练陈腐陈腐(3d)真空练泥真空练泥泥段入搅拌池化浆泥段入搅拌池化浆过筛过筛除除铁铁泥浆池泥浆池

41、备用注浆。备用注浆。陈腐陈腐水份分布均匀，水份分布均匀， 粘土颗粒裂解完全，粘土颗粒裂解完全，气体气体 ， 流动性和可注性，流动性和可注性， 坯体强度，含水量坯体强度，含水量 及烧成缺陷及烧成缺陷 。 A.球磨化浆工艺球磨化浆工艺：细碎前的工序和可塑坯料大致相同。经细碎前的工序和可塑坯料大致相同。经球磨球磨(研磨、混合、化浆研磨、混合、化浆)直接制备，不需压滤等工序，较基直接制备，不需压滤等工序，较基本和简单的，但泥浆稳定性不够好：本和简单的，但泥浆稳定性不够好： 经粗碎、中碎的硬质和软质料经粗碎、中碎的硬质和软质料球磨球磨搅拌池搅拌池过滤除铁过滤除铁浆桶浆桶注浆成型；注浆成型；第五章第五章

42、十种产品生产过程概述十种产品生产过程概述 压制坯料的制备：压制坯料的制备：含水量低，对可塑性要求不高，但要求粉料有较含水量低，对可塑性要求不高，但要求粉料有较好的结合性及流动性好的结合性及流动性须将坯料须将坯料造粒造粒, 即：即：在已磨细的粉料中添加粘合剂在已磨细的粉料中添加粘合剂适当的干压适当的干压流流动性好的颗粒。常用的造粒方法有动性好的颗粒。常用的造粒方法有3种：种：普通造粒法、加压造粒法和喷雾造粒法。普通造粒法、加压造粒法和喷雾造粒法。4.陶瓷的成型陶瓷的成型第五章第五章 十种产品生产过程概述十种产品生产过程概述 坯料坯料一定形状大小的坯体。又须满足烧成对生坯干燥一定形状大小的坯体。又

43、须满足烧成对生坯干燥强度强度&入窑含水率、坯体致密度、器形规整度等要求。入窑含水率、坯体致密度、器形规整度等要求。v可塑成型可塑成型：旋压、滚压、塑压、注射及轧膜法等：旋压、滚压、塑压、注射及轧膜法等大多大多数日用陶瓷、电瓷、美术瓷等。数日用陶瓷、电瓷、美术瓷等。见见p1584.4.2陶瓷挤压成型陶瓷挤压成型v注浆成型注浆成型：应用广：应用广许多日用、美术、卫生许多日用、美术、卫生&工业陶瓷。工业陶瓷。见见p1394.2.3陶瓷注浆成型陶瓷注浆成型v压制成型压制成型：坯料：坯料 填充填充 模型模型 施加压力施加压力 一定强度的坯体。分为一定强度的坯体。分为：普通压制成型：刚性金

44、属模具，从上下普通压制成型：刚性金属模具，从上下2个方向对坯料个方向对坯料进行多次加压进行多次加压 密实，普通陶瓷如墙地砖的成型。密实，普通陶瓷如墙地砖的成型。 等静压法等静压法：使坯料在各方向同时均匀受压：使坯料在各方向同时均匀受压 致密成坯，致密成坯，所得坯体密度大而均匀，许多特种陶瓷材料。所得坯体密度大而均匀，许多特种陶瓷材料。5.生坯的干燥生坯的干燥 依靠蒸发使坯体脱水的过程。依靠蒸发使坯体脱水的过程。含水分含水分(尤其是可塑和注浆尤其是可塑和注浆坯体还呈可塑状态，水分较高坯体还呈可塑状态，水分较高)强度低，很易变形强度低，很易变形or破损。破损。必须干燥必须干燥 坯体坯体强度，强度，

45、 生坯的生坯的变形和破损，变形和破损，坯体的坯体的吸吸水率水率 (便于施釉便于施釉)。此外，干燥好的坯体在烧成初期可较快地升此外，干燥好的坯体在烧成初期可较快地升温而不致开裂，温而不致开裂， 燃料消耗，燃料消耗， 烧成周期。烧成周期。 第五章第五章 十种产品生产过程概述十种产品生产过程概述 干燥过程中干燥过程中:水分水分 收缩收缩一定的一定的收缩应力，若收缩过收缩应力，若收缩过程不当程不当坯体变形和开裂。坯体变形和开裂。 干燥方法干燥方法根据提供根据提供Q的热源不同的热源不同分为分为：自然自然、热风热风(对流、快速对流、快速对流对流)、电热电热(工频电、高频电、微波工频电、高频电、微波)、红外

46、线红外线、复合干燥等复合干燥等。6.施釉、装饰施釉、装饰釉釉：熔融在陶瓷制品表面上一层很薄的玻璃态物质，：熔融在陶瓷制品表面上一层很薄的玻璃态物质，厚度只有厚度只有0.10.1 0.3mm0.3mm。外观。外观:有色有色or无色，透明、半透无色，透明、半透明明or不透明。釉层不透明。釉层 表面质量，表面质量， 机电性能、热稳定机电性能、热稳定性。艺术釉性。艺术釉 艺术性、艺术性、 附加值。附加值。 第五章第五章 十种产品生产过程概述十种产品生产过程概述 品种品种(复杂多样复杂多样)按制备方法按制备方法可分为：可分为：生料釉生料釉(制备过程基本上同制备过程基本上同与注浆坯料与注浆坯料)、熔块釉熔

47、块釉(预制熔块和磨制釉浆预制熔块和磨制釉浆)和和挥发釉挥发釉(盐釉盐釉)。施釉方法施釉方法：喷、浇：喷、浇(淋淋)、浸、甩、滚、涂、浸、甩、滚、涂(刷刷)釉等；釉等；装饰方法装饰方法：雕塑、色釉装饰、艺术釉装饰、釉上彩饰、：雕塑、色釉装饰、艺术釉装饰、釉上彩饰、釉下彩饰等。釉下彩饰等。v烧成过程烧成过程一系列物理化学变化一系列物理化学变化预期的矿物组成预期的矿物组成和显微结构和显微结构预期性能。预期性能。v窑炉种类：很多，结构各有特点，基本要求相同窑炉种类：很多，结构各有特点，基本要求相同实现优质、高产、低能耗。大体分为实现优质、高产、低能耗。大体分为2大类：大类： 连续式窑：隧道窑、辊道窑、

48、推板窑等；连续式窑：隧道窑、辊道窑、推板窑等； 间隙式窑：倒焰窑、梭式窑、钟罩窑等。间隙式窑：倒焰窑、梭式窑、钟罩窑等。v生坯生坯高温焙烧高温焙烧产品产品(烧结烧结)。目的。目的去除坯体内溶剂、去除坯体内溶剂、粘结剂、增塑剂等，粘结剂、增塑剂等， 气孔，气孔， 颗粒间结合强度。颗粒间结合强度。7.烧成烧成v烧成质量烧成质量合理的合理的烧成工艺制度，烧成工艺制度，严格控制：严格控制：V升温升温、T烧烧成成、t保温保温、V冷却冷却、气氛及浓度气氛及浓度、T气氛转换气氛转换及及P窑内窑内分布等。分布等。第三章第三章 材料的制备方法材料的制备方法 坯体空隙度坯体空隙度大的内表面，烧结过程的推动力来自大

49、的内表面，烧结过程的推动力来自 内表面积的倾向。可将烧成过程分成内表面积的倾向。可将烧成过程分成45个阶段：个阶段： (1)低温阶段低温阶段( 300)：排除残余水分，不发生化学反应。排除残余水分，不发生化学反应。固体颗粒紧密靠拢，将使坯体产生少量收缩。固体颗粒紧密靠拢，将使坯体产生少量收缩。(2)氧化分解阶段氧化分解阶段(300 950)：烧成的关键。烧成的关键。a.氧化反应：碳素及有机物氧化反应：碳素及有机物 gas；硫化铁硫化铁800完毕；完毕；b.分解反应：分解反应：结构水的排除结构水的排除，T脱水脱水：高岭石类高岭石类 400 600、蒙脱石类蒙脱石类550 750，伊利石类，伊利石

50、类550 650、叶蜡石、叶蜡石600 750、瓷石、瓷石600 700、滑石、滑石800 900；碳酸盐；碳酸盐类类1000基本结束；基本结束；晶型转变及液相的形成晶型转变及液相的形成。(3)高温阶段高温阶段(950 最高最高T烧成烧成)：1050前，继续未完成前，继续未完成的氧化分解反应；硫酸盐分解和高价铁还原与分解；的氧化分解反应；硫酸盐分解和高价铁还原与分解； 大量大量液相液相和和莫来石晶体莫来石晶体；新相的新相的重结晶重结晶和坯体的和坯体的瓷化瓷化。 (4)冷却阶段冷却阶段(T烧成烧成 常温常温)：发生的主要物理化学变化有：发生的主要物理化学变化有：液相析晶，液相过冷为玻璃相，残余石

51、英发生晶型转变，液相析晶，液相过冷为玻璃相，残余石英发生晶型转变，坯体的强度、硬度及光泽继续增大等。坯体的强度、硬度及光泽继续增大等。如长石质瓷如长石质瓷烧成过程中的主要烧成过程中的主要物相变化情况物相变化情况可概括为可概括为图图3 22。 8.烧后冷加工烧后冷加工 电瓷烧成后要装金属附件；电瓷烧成后要装金属附件；化工陶瓷需配合的表面和密封面等都要进行机械磨削化工陶瓷需配合的表面和密封面等都要进行机械磨削加工加工表面光洁度和尺寸精度达到设计要求。表面光洁度和尺寸精度达到设计要求。 日用、多数建筑和部分普通工业陶瓷均不需要。日用、多数建筑和部分普通工业陶瓷均不需要。 图图3 22 长石质瓷在烧成

52、时各相的变化长石质瓷在烧成时各相的变化p126书上有误书上有误高岭土高岭土石英石英长石长石石英颗粒周边石英颗粒周边的的高硅玻璃高硅玻璃高岭土团粒中高岭土团粒中的鳞片的鳞片or粒状粒状一次莫来石一次莫来石长石、石英、高岭长石、石英、高岭土共同形成的土共同形成的玻璃玻璃+针状莫来石针状莫来石残留石英残留石英方石英方石英高岭土分解产物熔高岭土分解产物熔解在长石熔体中的解在长石熔体中的玻璃玻璃+莫来石晶簇莫来石晶簇石英熔解在石英熔解在长石熔体中长石熔体中的的玻璃玻璃长石玻璃长石玻璃高岭土分解产物高岭土分解产物+莫来石微晶莫来石微晶+硅酸盐玻璃硅酸盐玻璃生长在残留石英生长在残留石英边缘的犬齿状边缘的犬齿

53、状方石英晶粒方石英晶粒保留长石外形的保留长石外形的长石玻璃中的长石玻璃中的细针状莫来石细针状莫来石玻璃基质中的玻璃基质中的粗针状莫来石粗针状莫来石(尤其在气孔边缘尤其在气孔边缘)*虚线框内的物相为过渡状态，在烧成过程中暂时存在虚线框内的物相为过渡状态，在烧成过程中暂时存在第五章第五章 十种产品生产过程概述十种产品生产过程概述 5.2.3 特种陶瓷生产的基本工艺过程特种陶瓷生产的基本工艺过程多数基本上仍沿袭普通陶瓷的生产模式，但有其显著多数基本上仍沿袭普通陶瓷的生产模式，但有其显著特征：原料的高度精选，材料组成的精确调配和生产特征：原料的高度精选，材料组成的精确调配和生产过程的控制更加严格。主要

54、制备工艺是：粉末制备、过程的控制更加严格。主要制备工艺是：粉末制备、成型和烧结，见图成型和烧结，见图5-6 特种陶瓷生产基本工艺过程图。特种陶瓷生产基本工艺过程图。烧结烧结成品成品原料粉末制原料粉末制备备or预处理预处理混合、混合、细磨细磨成型成型坯料坯料制备制备热成型热成型加工、加工、后处理后处理第五章第五章 十种产品生产过程概述十种产品生产过程概述 1.粉料制备粉料制备or预处理配料预处理配料：纯度高；颗粒细小；助熔剂：纯度高；颗粒细小；助熔剂与与 可塑性的添加剂很少可塑性的添加剂很少or不加。制粉方法有不加。制粉方法有2种：种： 有时配料前需预处理：如生产有时配料前需预处理：如生产Al2

55、O3陶瓷时要将陶瓷时要将 -Al2O3预烧预烧磨磨细配料；压电陶瓷、半导体陶瓷等细配料；压电陶瓷、半导体陶瓷等预先合成预先合成主晶相主晶相配料。配料。 2.坯料制备坯料制备：仍分为可塑、注浆和压制坯料种。仍分为可塑、注浆和压制坯料种。a.粉碎法粉碎法：粗：粗细粉，机械细粉，机械气流粉碎，气流粉碎， 1 m微粉料；微粉料；b.合成法合成法：原子：原子/分子分子/离子离子反应、成核和生长、收集、反应、成核和生长、收集、后处理等后处理等粉体：颗粒微细，均匀性好，且纯度、细粉体：颗粒微细，均匀性好，且纯度、细度可控，可实现颗粒在分子级水平上的复合、均化。度可控，可实现颗粒在分子级水平上的复合、均化。

56、液相法液相法和和气相法气相法往往是制取超细粉的主要方法。往往是制取超细粉的主要方法。第五章第五章 十种产品生产过程概述十种产品生产过程概述 3.成型成型可塑法可塑法(管、棒和薄片状管、棒和薄片状)：挤压和轧膜成型；：挤压和轧膜成型；注浆法注浆法(大型、形状复杂、薄壁大型、形状复杂、薄壁)：石膏模、热压铸成型：石膏模、热压铸成型(形状复杂、尺寸精度高的中、小型形状复杂、尺寸精度高的中、小型)和带式流延法和带式流延法(厚度厚度0.05mm、表面光洁陶瓷薄膜，集成电路基片和其他小型轻量、表面光洁陶瓷薄膜，集成电路基片和其他小型轻量的电子元件的电子元件) ;压制成型压制成型：粘合剂：粘合剂%较低较低(

57、7 8%)，不经干燥可直接，不经干燥可直接焙烧，收缩小，可自动化生产焙烧，收缩小，可自动化生产干压和等静压成型干压和等静压成型(静水压成型静水压成型利用液体介质不可压缩和均匀传递压力性利用液体介质不可压缩和均匀传递压力性)。4.烧成烧成第五章第五章 十种产品生产过程概述十种产品生产过程概述 5.烧后处理烧后处理 主要指主要指需进行表面机械加工、上电极需进行表面机械加工、上电极or极化处理等场合。极化处理等场合。 除普通的常压烧结外，还有许多特殊的烧结法如：除普通的常压烧结外，还有许多特殊的烧结法如：热压烧结：在高温下加压促使坯体加速烧结；热压烧结：在高温下加压促使坯体加速烧结；气氛烧结：使处于

58、适当的气氛下；气氛烧结：使处于适当的气氛下；热等静压烧结：加热时对物料从各方向施加相等压力；热等静压烧结：加热时对物料从各方向施加相等压力；活化烧结和真空烧结等。活化烧结和真空烧结等。5.4.1 黑色金属的概况黑色金属的概况 黑色金属的分类及作用黑色金属的分类及作用 史前的和早期的黑色金属冶炼史前的和早期的黑色金属冶炼5.4.2 炼铁的主要原料炼铁的主要原料 5.4.3 高炉炼铁工艺流程与基本原理高炉炼铁工艺流程与基本原理 5.4.4 钢冶炼概述钢冶炼概述 *5.4.5 氧气顶吹转炉炼钢法氧气顶吹转炉炼钢法5.4 黑色金属的生产黑色金属的生产 第五章第五章 十种产品生产过程概述十种产品生产过程

59、概述 人类使用金属中铁钢人类使用金属中铁钢90。制造机身、机座和一些。制造机身、机座和一些受不到冲击和拉力的零件都受不到冲击和拉力的零件都铸铁。铁锅、铁铲、火铸铁。铁锅、铁铲、火炉、水管、铁窗、铁门、铁架等炉、水管、铁窗、铁门、铁架等铁。火车、汽车、铁。火车、汽车、拖拉机、轮船、机器和枪炮等都离不开钢。把钢轧成拖拉机、轮船、机器和枪炮等都离不开钢。把钢轧成各种形状的板、管、型材，大到盖厂房，造桥梁，铺各种形状的板、管、型材，大到盖厂房，造桥梁，铺铁路等，小到手表的游丝、钢笔尖和注射针头，无处铁路等，小到手表的游丝、钢笔尖和注射针头，无处不用钢材。不用钢材。但随着科学技术朝着核能、高速、高温、高

60、压及自动但随着科学技术朝着核能、高速、高温、高压及自动化和遥控等化和遥控等，钢铁的质量、品种和性能，钢铁的质量、品种和性能850m3)、中、中(100 850m3)、小、小(400 800 1000挥发完。挥发完。CaCO3(最主要最主要)、FeCO3、MnCO3和和MgCO3(其次其次)等碳酸等碳酸盐分解出盐分解出CO2要要 Q ，部分，部分T950 1000才分解完。才分解完。 第五章第五章 十种产品生产过程概述十种产品生产过程概述 (3)各种元素的还原反应各种元素的还原反应：铁矿石中：铁矿石中铁铁、锰、硅、磷等氧、锰、硅、磷等氧化物化物组成元素组成元素生铁。高炉内生铁。高炉内除风口带有小部分是氧化区除风口带有