华北理工矿物材料基础教案09陶瓷材料（二）

PAGEPAGE1课程名称：《矿物材料学基础》第9讲次本讲课程内容（或教材章节题目）第四章陶瓷材料第四节成型第五节干燥第六节烧成本讲课程目的要求及重点、难点：【目的要求】使同学们了解陶瓷的成型及干燥，掌握陶瓷坯体烧成中的物理化学变化。【重点】陶瓷坯体烧成中的物理化学变化【难点】陶瓷坯体烧成中的物理化学变化教学内容【本讲课程的引入】上节课我们开始了第四章——陶瓷材料，这节课我们接着讲一下陶瓷材料的成型、烧成等工艺过程。第五章陶瓷材料第四节成型（了解）一、旋压成型利用旋转的石膏模子与样板刀来成型。将经过真空练泥的泥团放在石膏模中，石膏模放在辘轳机上，使其转动，然后慢慢放下样板刀，由于样板刀的压力，泥料就均匀分布在模子的内部表面，多余的泥料则贴在样板刀上，并用手清除。二、滚压成型（样板刀——滚压头）成型时，盛放泥料的模型和滚压头分别绕自己的轴线以一定的速度同方向旋转，滚压头对泥料进行“滚”和“压”的作用而成型。三、注浆成型注浆成型是基于石膏模子能迅速吸收水分的特性。将制备好的坯料泥浆注入多孔石膏模型内，由于多孔性模型的吸水性，泥浆在贴近模壁的一层（由于毛细管力）被模子吸水而形成一均匀的泥层，这泥层随时间的延长而逐渐加厚，当达到所需厚度时，将多余的泥浆倾出。最后该泥层继续脱水收缩而与模型脱离，从模型中取出后即为毛坯。四、修坯与粘接由可塑法和注浆法成型后的生坯，一般表面不太光滑，边口都呈毛边现象，因此需进一步加工修平，工厂称为修坯。粘接是将各自成型好的部件用粘接泥浆粘在一起。（适用于制造壶、杯、小口花瓶、坛子等不能一体成型的坯体。第五节坯体干燥一、坯体干燥的目的1、提高成型后坯体的强度成型后的各种坯体，一般都含有较高水分，还呈可塑状态，在运输和再加工过程中，很易变形或因强度不高而破损，干燥后，除去一部分水分，使坯体失去可塑性，具有一定的强度。2、提高坯体吸附釉层能力如果坯体中含水分较高，其吸附釉浆的能力就很差。3、经过干燥的坯体，可在烧成初期快速升温，缩短烧成周期，提高窑炉周转率，降低燃耗。二、坯体所含水分A、干燥过程排除的是自由水；吸附水排除没有实际意义，因为他很快又从空气中吸收水分B、化学结合水的排除不是干燥能解决的问题，属于烧成的范围。三、干燥过程外界热源首先将热量传给坯体表面，坯体表面获得热量后，水分立即蒸发，并向外界扩散，由于坯体表面水分的蒸发，引起坯体内外水分浓度的不一致，水分将从内部不断地扩散到表面，再由表面向外界大气中蒸发，从而达到整个坯体的干燥。四、干燥方法1、热空气干燥法A、室式干燥B、链式干燥2、辐射干燥（电热干燥）3、高频电干燥4、微波干燥（均匀快速）5、远红外干燥（红外线是介于可见光和微波之间的电磁波）6、联合干燥第六节瓷器的烧成坯体在烧成过程中发生了一系列物理化学变化，如膨胀、收缩、气体的产生、液相的出现、旧晶相的消失、新晶相的析出等等。一、坯体的水分蒸发期（室温～300℃）主要排除在干燥过程中没有除掉的残余水分。一般日用瓷坯体入窑水分2%左右，主要是吸附水。本阶段要求：加强通风，及时排除水汽。二、氧化分解及晶型转化期（300～950℃）1、粘土矿物结构水的排除2、碳酸盐的分解坯料中或多或少夹杂一些碳酸盐矿物杂质（2～3%），如石灰石、白云石这类碳酸必须在此阶段分解，并将分解产物—CO2气体在釉层封闭前排除完毕，不然会引起“坯泡”等缺陷。3、碳素、硫化物及有机物的氧化可塑性粘土及硬质粘土往往含有碳素、硫化物及有机物，并带入坯体中。4、石英的晶型转变本阶段适当控制升温速度，保证窑内氧化气氛。三、玻化成瓷期（950℃～烧成温度）玻化成瓷最大特点：釉层玻化。坯体瓷化正长石、石英、高岭石在相图上的三元最低共熔点为985℃，由于杂质存在，液相可能在较低温度出现。随着温度的提高，液相量逐渐增多。液相对坯体成瓷的促进作用表现在两个方面：一方面起致密化作用，由于液相表面张力的作用，使固体颗粒接近，使坯体致密化，另一方面，液相的存在促进晶体的生成。