项目二陶瓷配方及配方设计

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项目二陶瓷配方及配方设计

项目二陶瓷配方及配方设计

第一节坯料的类型

一、教学要求

【掌握内容】

(1)掌握坯料的不同类型及其特点

(2)掌握各氧化物在瓷中的作用

二、教学重点与难点

【教学重点】各氧化物在瓷中的作用

三、教学方法:从生产上的实际情况进行引入,分析。

四、教学时数3学时

五、教学内容

引入:普通陶瓷坯料一般都是以粘土为主要原料,故可通称为粘土质坯料。由于使用的粘土种类以及熔剂原料的种类不同,所以还可以将坯料进一步加以区分。如以长石作为主要熔剂原料的坯料称为长石质坯料。

本章节主要介绍长石质瓷、绢云母质瓷、磷酸盐质瓷和镁质瓷坯料等的特点、用途、主要成分等性质

长石质瓷坯料

一、瓷器坯料绢云母质瓷坯料

磷酸盐质瓷坯料

(一)长石质瓷坯料

以长石作助熔剂的“长石-高岭土-石英”三组分系统瓷。

烧成特点:烧成温度范围比较宽,可在1150~1450℃的温度范围内烧成各种瓷器。

我国的长石质瓷的烧成温度一般为1250~1350℃。

用途:适合于作餐具、茶具、陈设瓷器、装饰美术瓷以及一般的工业技术用瓷器。

瓷胎构成及特点:由玻璃相、莫来石晶相、残余石英晶相及微量气孔构成。其瓷质洁白,薄层呈半透明,断面呈贝壳状,不透气,吸水率低,质地坚硬,力学强度高,化学稳定性和热稳定性好。

瓷的相组成范围为:玻璃相50%~60%,莫来石晶相10%~20%,残余石英8%~12%,半

安定方石英6%~10%。

1.化学成分

SiO2 65%~75%,

Al2O319%~25%,

R2O+RO 4%~6.5%(KNaO应不低于2.5%)。

2.各种氧化物在瓷中的作用

对SiO2、Al2O3、K2O与Na2O、碱土金属氧化物(CaO、MgO等)、着色氧化物(Fe2O3与TiO2)在瓷中的作用、含量的多少进行分析和讲解。

3.瓷中各氧化物成分之间的关系

瓷的组分中Al2O3 与SiO2 摩尔比例关系有一个基本一致的规律:

①n(Al2O3 )/n(SiO2 ) = 1:5 左右;

②坯料中的Al2O3摩尔数不低于2。

4.长石质瓷的示性矿物组成与实际配方

(1)示性矿物组成:是指在能够成瓷的前提下,理论上的长石、石英、高岭土三种矿物的配合比例。我国瓷器的示性矿物组成范围一般为:

长石20%~30%

石英25%~35%,

粘土物质40%~50%

烧成温度在1250~1350 ℃,有些南方瓷厂可达到1400 ℃。

(2)实际配方

实际配方是在示性矿物组成的基础上,考虑具体原料与生产工艺条件等因素而制定的生产配方。

a.必须使用一定数量的强可塑性粘土。例如可用膨润土作为增塑剂,其用量一般在5%以下。也可用其它塑性强的粘土,用量应通过具体实验而定。

b.长石与石英的用量主要是根据瓷的性能要求而决定,其次应考虑到成形和干燥性能所要求的减粘作用。

c. 除以上三种主要组分外,为了调整和改善瓷的性能,可考虑加入下述一些少量补充成分:

加入1%~2%的滑石,可降低瓷化温度20~30 ℃;

采用一定数量的废瓷粉,用量一般在10%以下;

原料中铁、钛含量高时,配料中可加入少量磷酸盐物料,减低着色影响。具体用量由实验决定;

如果采用氧化焰烧成时,可考虑加入微量氧化钴,降低着色作用,一般用量在0.05%左右。

(二)绢云母质瓷

它是以绢云母为熔剂的“绢云母-石英-高岭土”系统瓷。

烧成温度视其瓷石与高岭土用量比例,可在1250~1450 ℃选择,在实际生产中一般为1350 ℃以下。

绢云母质瓷的瓷质由“石英、方石英、莫来石、玻璃相”构成。瓷质除具有长石质瓷的一般性能特点外,还有透明度较高,加之采用还原焰烧成,外观呈“白里泛青”的特色和风格。适用与餐具、工艺美术瓷等。

1、化学成分(R2O+RO) 4.5%~7%

其组成范围为:Al2O322%~30%

SiO2 60%~70%

2、示性矿物组成

绢云母30%~50%

石英15%~25%,

高岭土30%~50%,

其它矿物5%~10%

3、实际配方

实际的组成则主要是绢云母、石英和高岭土。绢云母起助熔作用,长石与石英的作用与在长石质瓷中的作用相同。

目前绢云母质瓷已不局限于二组分配料,逐渐增加了长石含量,兼有长石质瓷的一些配方特点在品质上有了进一步的改进和提高。

(三)磷酸盐质瓷

磷酸盐质瓷是以磷酸钙作熔剂的“磷酸盐-高岭土-石英-长石”系统瓷。其中磷酸盐可由骨胶生产的副产品——骨磷或骨灰引入,习惯上称这类瓷为骨灰瓷。

骨灰瓷一般分为两次烧成。第一次为低温素烧,温度为850~900℃;第二次为高温釉

烧,温度为1200~1280℃。

-Ca3(PO4)2,方石英,莫来石和玻璃相所构成。该瓷的白度高,透明度好,瓷质软,光泽柔和,但脆性大,热稳定性较差,而且烧成范围窄,不易控制。

实际配方:骨灰瓷坯料的原料配比一般为:骨灰20%~60%,长石8%~22%,高岭土25%~45%,石英9%~20%。

(四)镁质瓷

镁质瓷是以含MgO的铝硅酸盐为主晶相的瓷。按照瓷坯的主晶相不同,它可以分为:原顽辉石瓷(即滑石瓷)、镁橄榄石瓷、尖晶石瓷及堇青石瓷。

二、精陶坯料

(一)陶器的种类

粗陶器石灰质精陶

陶器普通陶器日用精陶长石质精陶

细陶器——精陶混合质细陶器

建筑精陶

(1)石灰质精陶:又称为软质精陶,是用可塑粘土、高岭土、石英和石灰石配制而成。石灰石是主要的熔剂成分,也可以是方解石、白云石等。其烧成温度范围较窄,强度不高,吸水率较大,热稳定性较差,因而在日用精陶中很少采用。

(2)长石质精陶:又称为硬质精陶,是用可塑粘土、高岭土、石英和长石配制而成的。为改善坯釉的结合性能和利用废料,有时也可加入3%~5%的废陶片。长石质精陶的烧成温度较高,力学强度较高,吸水率较小,热稳定性好,因而是生产日用精陶制品的主要材质。

(3)混合质细陶器:它是同时引入石灰石和长石作熔剂的。其坯料的性能介于上述两种精陶之间,既可以作日用陶器,也可以生产建筑用的内墙砖。

(二)精陶的化学组成

长石质精陶,坯料配方属粘土-石英-长石三元组分体系。

根据加入原料的情况基本上可分为高铝坯料(氧化铝含量为30%左右)和高硅质坯料(SiO2含量为70%以上)两种,由于所采用的粘土多为含SiO2较高的粘土,因此实际配方属高硅质。

精陶器一般都采用两次烧成,第一次素烧温度在1200~1300 ℃,第二次釉烧温度在1050~1150 ℃。

三、其它陶瓷器坯料

(一)硅灰石质陶瓷

用硅灰石原料代替陶瓷坯料中某些长石所制得的陶瓷,具有坯料干燥收缩与烧成收缩小的特点,所以用硅灰石配制的坯料适合快速烧成产品。

陶瓷工业中广泛使用硅灰石制造釉面砖、日用陶瓷、低损耗无线电陶瓷和釉料等,也有用于生产卫生陶瓷、磨具等。

用硅灰石配制的坯体的烧成范围较小,但通过加入Al2O3、ZrO2、SiO2或钡锆硅酸盐等可提高坯体中液相的粘度,扩大硅灰石瓷的烧成范围。

(二)锂质陶瓷

用锂辉石或其它含锂的原料代替陶瓷器坯料中长石所制得的陶瓷具有高的热稳定性的特点。

锂质陶瓷能经受急剧的温度变化而不被破坏的这种性能,使它能用作:感应炉和其他窑炉的砖衬,喷气机和温度控制器的元件,热电偶保护管,涡轮机叶片,实验室用的器皿,耐热的厨房用具等。

(三)叶蜡石质陶瓷

用叶蜡石作为陶瓷坯料中的主要粘土原料制得的陶瓷器称为叶蜡石质陶瓷。根据有关部门估计,我国叶腊石的储量超过了日本,主要分布于东南沿海一带。陶瓷行业近年来相继大量采用叶腊石作为原料来制造陶瓷器。

(四)透辉石质陶瓷

用透辉石原料代替陶瓷坯料中长石等熔剂原料所制得的陶瓷制品称为透辉石质陶瓷。利用透辉石代替长石原料加在普通坯料中,制造釉面砖,其加入量在30%,可使其素烧和釉烧温度降低120~150℃,达到既低温快烧、节约能源,又延长窑炉使用寿命,降低成本,提高经济效益的目的。

利用透辉石原料制得的陶瓷制品在吸水率、抗折强度、热稳定性等性能上均能达到要求的部颁标准。

透辉石原料一般含铁杂质较多,所以烧后坯体白度较差,呈淡黄颜色,但使用遮盖能力较强的乳浊釉,仍能生产出高白度的产品,并使其釉面平整光滑。

(五)高石英质瓷

一般的长石质细瓷中,石英的含量为25%~30%,而高于30%的则称之为高石英瓷。以前的高石英瓷的主要是耐热震性能差,易出现炸瓷现象,不能进行工业化生产,只能用于生产陶瓷美术品。

近十几年来,陶瓷研究者通过研究发现增加中颗粒石英的含量,减少熔剂的含量,发生适当程度的方石英转化,能很大程度地提高瓷胎的力学强度和瓷器的耐热震性。

小结

课后习题

项目二陶瓷配方及配方设计

二、教学要求

(1)掌握握常见的坯料组成表示方法和含义

(2)理解配料的依据及遵循的原则

二、教学重难点

实验式、化学组成表示法的特点及优点

三、教学方法:

结合生产实际情况,通过案例分析进行讲解,讲练结合。

四、教学时数:2学时

五、教学内容

第二节坯料组成的表示方法

掌握常见的坯料组成表示方法和含义,是分析配方计算的基础

实验式表示法:以各种氧化物的摩尔比来表示

四种配料量表示法:以坯料中各氧化物之间的组成的质量分数来表示配方组成的方法化学组成表示法:坯料配方组成以理论的粘土、石英、长石等矿物来表示的方法

示性矿物组成表示法:用原料的质量百分数(或质量)来表示配方组成的方法1、实验式表示法

陶瓷工业常用的氧化物,从性质上可分为三类:碱性的、中性或两性的、酸性的。

实验式中各氧化物的排列顺序如下:

aR2O

?cR2O3 ?dRO2

bRO

碱性中性酸性

习惯上,对陶瓷坯料的实验式,往往取中性氧化物的摩尔数之总和为1。

例如,我国清代康熙瓷的实验式:

0.860K2O

0.120Na2O 0.978Al2O3 4.150SiO2

0. 082CaO 0.022Fe2O3

0.030MgO

在釉料的实验式中,往往取碱性氧化物的摩尔数的总和为1。

例如,康熙年间中胎斗彩盘的青花釉的实验式为:

0.548CaO

0.116MgO 0.664Al2O30.4879SiO2

0.151Na2O 0.034Fe2O3

0.185K2O

优点:化学实验式表示法反映了各氧化物之间的相互关系,使各类氧化物的组成一目了然,便于识别。此外,还能估计出有害杂质与降低熔融温度的成分对坯体的影响,还能表明其高温化学性能。

2、化学组成表示法:氧化物质量分数表示法。

列出化学组成中对坯体性能起主导作用的SiO2和Al2O3的含量,有害杂质Fe2O3、TiO2的含量,能降低烧成温度的熔剂如K2O、Na2O、CaO、MgO的含量以及灼减量的含量。

例如:

优点:是能较准确地表示出坯料的化学组成,同时能根据其含量多少估计出这个配方的烧成温度的高低、收缩大小、产品色泽以及其它性能的大致情况。

例如坯料中的SiO2和Al2O3含量多,说明坯体的烧成温度较高,坯体难以烧结和玻化;若坯体中K2O和Na2O的含量多,则坯体易烧结,烧成温度较低;如坯料中Fe2O3和TiO2 多,则表示其着色氧化物成分多,产品的白度必然下降等等。

3、示性矿物组成表示法:矿物组成法

普通陶瓷生产中,把使用的各种原料所含的同类矿物合并在一起,用粘土、石英、长石三种矿物的质量百分比计算出来。理论配方

但这些矿物的种类很多,性质上也有差异,因此只能粗略地反映一些情况。

如:一般硬质瓷含纯黏土物质40%~60%,长石20%~30%,石英20%~30%。

一般软质瓷含纯黏土物质20%~40%,长石30%~60%,石英20%~40%。

4、配料量表示法

这是最常见的表示方法,列出了每种原料的质量分数。

例如,某厂坯料配料量:石英29%,长石21%,大同砂石32%,界牌土15%,滑石3%。

由于这种方法简单,易于称量配料,所以工厂中的配料单中常常使用这种表示方法。

通常把配料量表示法表示的配方称为实用配方。

缺点:它只适用于本地工厂,对其它产区的参考意义不太大。

第三节配料的依据

陶瓷产品的原料选定之后,确定各种原料在坯料和釉料中使用的数量是一项关键性的工作,因为它们直接影响到陶瓷产品的品质及其工艺制度的确定。

在进行配方计算和配方试验之前,必须对所使用的原料化学组成、矿物组成、物理性质以及工艺性能进行全面了解,同时对产品的质量要求和性能要求也要全面了解,才能做出科学配方,保证配方最大限度地获得预期效果。

一、遵循的原则:

1、产品的物理化学性质以及使用性能要求是考虑坯料、釉料组成的主要依据。

2、在拟定配方时可采用一些工厂或研究单位积累的经验和数据,这样可节省时间,有助于提高效率。

3、了解各种原料对产品性质的影响是配料的基础。

4、配方应满足生产工艺的要求。

5、采用的原料希望来源丰富、性能稳定、运输方便、价格低廉,还应强调就地取材、量材使用、物尽其用。

二、坯料配方的试验步骤

1、分析问题,掌握第一手资料

2、初步选择原料进行配方

3、试验

4、确定正式生产配方

项目二陶瓷配方及配方设计

第四节配料计算

三、教学要求

(1)掌握坯料组成表示法之间相互换算的原理

(2)理解掌握不同组成表示法换算的步骤

二、教学重点与难点

【教学重点、难点】坯料组成表示法之间相互换算的原理

三、教学方法:例题讲解,讲练结合。

四、教学时数6学时

五、教学内容

不同的表示方法可相互换算,见图。

一、从化学组成计算实验式

计算步骤:

1、化学组成含灼减成分时,换算为不含灼减的化学组成。

2、计算各氧化物的摩尔数。

3、计算各氧化物的摩尔数值。

4、将各氧化物的摩尔数值按RO·R2O3·RO2的顺序排列为实验式。

例1:瓷坯的化学组成为

组成SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO K2O Na2O 灼减总计100% 63.37 24.87 0.81 1.15 0.32 2.05 1.89 5.54 1、将该瓷坯的化学组成换算为不含灼减的化学组成百分数

如:SiO2:63.37/(100-5.54)=67.09;Al2O3 :24.87/(100-5.54)=26.33

组成SiO2 AL2O3 Fe2O3 CaO MgO K2O Na2O

总计100% 67.09 26.33 0.8575 1.217 0.3388 2.170 2.001

2、将各氧化物百分数除以各氧化物的摩尔质量,得到各氧化物的摩尔数。

SiO2:67.09/60.06=1.116;Al2O3 :26.33/101.94=0.2583

摩尔数SiO2 AL2O3 Fe2O3 CaO MgO K2O Na2O mol 1.116 0.2583 0.0054 0.0217 0.0084 0.0230 0.0323

3、将中性氧化物的摩尔总数算出:

为:0.2583+0.0054 = 0.2637

4、用0.2637分别除各氧化物的摩尔数,得到一套以R2O3系数为1的各个氧化物的系数:

SiO2: 1.116/ 0.2637 =4.232; Al2O3 :0.2583/ 0.2637 =0.9795

氧化物 SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO K2O Na2O 系数 4.232 0.9795 0.0205 0.0823 0.0319 0.0872 0.1224 5、将所得的氧化物的系数按规定的顺序排列,得实验式。

0.0872 K2O

0.1224 Na2O 0.9795 Al2O3 4.232 SiO2

0.0823 CaO 0.0205 Fe2O3

0.0319 MgO

二、由实验式计算化学组成

步骤:

1、实验式中各氧化物的摩尔数分别乘以各该氧化物的摩尔质量,得到氧化物的质量。

2、计算各氧化物的质量之和。

3、分别用各氧化物的质量除以各氧化物质量之和,得到各氧化物所占质量的百分数。

例2:瓷胎实验式为

0.088 CaO

0.010 MgO 0.928 Al2O3 4.033SiO2

0.077 Na2O 0.018 Fe2O3

0.120 K2O

解:1、计算各氧化物的质量及总和

如:SiO2:4.033×60.06= 242.4

氧化物 SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO K2O Na2O 总计 质量 242.4 100.1 2.875 4.937 0.403 11.3 4.747 366.8 2、计算各氧化物所占的质量百分数即为各氧化物的化学组成 如:SiO2: 242.4/366.8=66.09%

组成 SiO2 AL2O3 Fe2O3 CaO MgO K2O Na2O 总和 % 66.09 27.29 0.78 1.364 0.1099 3.081 1.301 100.00

三、 由配料量计算实验式: 步骤:

1、知道所用的各种原料的化学组成,并换算为不含灼减的化学百分组成。

2、将每种原料的配料量(质量)乘以各氧化物的百分数,即得各种氧化物的质量。

3、将各种原料中共同氧化物加在一起,得到坯料中各氧化物的总质量。

4、用各氧化物的质量除以各氧化物的摩尔质量,得到各氧化物的摩尔数。

5、各氧化物的摩尔数除以中性氧化物的摩尔总数,得到一系列以中性氧化物系数为1的一套各氧化物的摩尔系数

6、按规定的顺序排列各种氧化物,得到所要求的实验式。 例3:坯料配料量为:

石英13% 长石22% 宽城土65% 滑石1% 求此坯料的实验式。

各种原料的化学组分如下表所示: 解:1、将原料的化学组成换算为不含灼减的化学组成

如:SiO2:65.62/(100.18-0.41)=65.77; Al2O3 :19.42/(100.18-0.41=19.46 2、计算各种原料中每种氧化物的质量,并求每种氧化物的总质量,列表。 氧化物 SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO K2O Na2O

SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO K2O Na2O 灼减 合计 长 石 石 英 宽城土 滑 石

65.62 98.54 58.43 60.44

19.42 0.72 30.00 1.19

0.71 0.27 0.31 0.14

0.20 0.37 0.47 3.10

---- 0.25 0.42 29.02

8.97 ---- 0.48 ----

4.87 ---- 0.12 ----

0.41 ---- 9.64 5.32

100.18 100.15 99.98 99.21

长石 14.47 4.28 0.16 0.04 1.98 1.07

石英 12.81 0.094 0.035 0.048 0.033

宽城土 42.09 21.61 0.22 0.34 0.31 0.34 0.085

滑石 0.64 0.013 0.0015 0.033 0.31

总和 70.01 25.997 0.4165 0.461 0.653 2.32 1.155

3、各种氧化物的质量除以该氧化物的摩尔质量,得到每种氧化物的摩尔数

氧化物 SiO2 AL2O3 Fe2O3 CaO MgO K2O Na2O

摩尔数 1.1649 0.2551 0.0026 0.0082 0.0162 0.0246 0.0186

4、计算出中性氧化物的摩尔数总和:

0.2551+0.0026= 0.2577

5、用各种氧化物的摩尔数除以0.2577,得到各氧化物的摩尔系数

氧化物 SiO2 AL2O3 Fe2O3 CaO MgO K2O Na2O

系数 4.5204 0.9899 0.0101 0.0318 0.0629 0.0955 0.0722

6、将各氧化物按规定的顺序排列,得到坯料的实验式

0.0955 K2O

0.0722 Na2O 0.9899 Al2O3 4.5204 SiO2

0.0318 CaO 0.0101 Fe2O3

0.0629 MgO

4 由化学组成计算配料量

步骤:

(1)将原料的化学组成换算成不含烧失量的化学组成

(2)列表用化学组成满足法进行配料计算

(3)将计算所得到的配料质量分数,按原料组成中本来含有烧失量在内的原料配料质量分

化学

组成

SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO K2O+Na2O I.L

耐热瓷坯68.51 21.20 2.75 0.82 4.35 1.68

0.18

膨润土72.32 14.11 0.78 2.10 3.13 2.70 4.65

粘土 58.48 28.40 0.80 0.33 0.51 0.31 11.16 镁质粘土 66.91

2.84

0.83

22.36

1.20

6.35

长石 63.26 21.19 0.58 0.13 0.13 14.41 石英 99.45 0.24 0.31 氧化铁 9.30 碳酸钙

56.00

44.00

5 由实验式计算配料量:(已知原料化学成)

步骤:1、将原料的化学组成计算成为示性矿物组成所要求的形式,即计算出各种原料的矿物组成

2、将坯料的实验式计算成为粘土、长石、石英矿物的百分组成(示性矿物组成)注:在

化学组成 SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO K2O+Na2O 耐热瓷坯 68.51 21.20 2.75 0.82 4.35 1.86 膨润土4% 3.03 0.59 0.03 0.09 0.13 0.11 余量镁质粘土 4.22/23.8%=17.75 65.48 12.70

20.61 0.54

2.72 0.16

0.73

4.22 4.22

1.75 0.23

余量长石 1.52/14.41% 52.78 6.67 20.07 2.24 2.56 0.06 0.73 0.01

1.52 1.52

余量石英 9.41/99.45%=9.48 9.41 9.41

2.00 0.03 0.51 0.51

0 0

余量氧化铁 1.97/93% 0 0

1.97 1.97

0.51 0

计算中将实验式中的CaO 、 MgO、K2O、Na2O都粗略的按K2O计算,坯式为:aRK2O·b Al2O3·c SiO2。

3、用满足法计算坯料的配料量。分别以粘土和长石满足实验式所需的各种矿物原料,最后用石英来满足实验式中石英矿物所需的数量。

例5:已知所用原料的化学组成:

试用四种原料计算出示性矿物组成为粘土矿物3.08%,长石矿物为28.62%,石英矿物为8.3%的坯体的实际配料量。

解:1、首先按例4的方法将原料的化学组成换算为各种原料

的矿物组成,结果如下:

原料的矿物组成

粘土矿物长石矿物石英矿物

高岭土 96.78 1.96 1.26

粘土 89.72 7.66 2.62

长石 100

石英 4.4 9.56

计算配料量

(1)确定粘土用量

用粘土矿物满足所需的粘土矿物。粘土矿物有两种原料,先据原料的工艺性能确定高岭土和粘土的用量设各50%。

高岭土用量:(50% ×63.08)/96.78%=32.59%

粘土用量:(50% ×63.08)/89.72% =35.15

(2)各粘土同时引入其它成分

石英长石

高岭土 0.41% 0.64%

粘土 0.92% 2.69%

总计 1.33% 3.33%

(3)确定石英用量

所需石英由石英和粘土共同提供。所以,需石英量为:(8.3%— 1.33%) /95.6%=7.29% (4 )石英引入其它成分引入长石:7.290.044=0.32%

课后习题

陶瓷制作的原料

陶瓷制作的原料,性状,作用: 中国的陶瓷工艺具有精湛的制作艺术和悠久的历史传统,在世 界上都是少见的,永远值得我们后人敬佩、学习和引以自豪。凡是 用陶土和瓷土这两种不同性质的粘土为原料,经过配料、成形、干 燥、焙烧等工艺流程制成的器物,都可以叫陶瓷。而陶和瓷的最主 要区别在于气孔率。制作陶瓷的原料种类很多,不只有陶和瓷的分 别,各种陶和瓷的原料又有多种不同的性能和特点、质地、色彩都 不尽相同。最主要的是陶土和瓷土、釉料等。 泥---- 泥性的语言 火---- 泥的重生 陶瓷的原料 泥:陶泥、瓷泥、粗泥、细泥…… 釉:高温釉、低温釉、有色釉、无色釉(透明)…… 主要原料分成可塑性原料、非可塑性原料及溶剂原料三大类。 作为可塑性陶瓷原料的粘土,可用于陶瓷坯体、釉色、色料等 配方。如我国许多瓷区采用工艺性能良好的高岭土生产的细瓷产 品,成为国际市场的畅销产品。

陶土——岩石风化后沉积下来的黏土。 其可塑性较好,但含铁(杂质)较多, 耐火度较低烧结后呈铁红色或浅咖啡色,硬度较低。 石英在地球上储量多,在陶瓷工业中属于非可塑性陶瓷原 料,可用于陶瓷产品的坯体、釉料等配方。石英的化学成分主要是 二氧化硅。石英是陶瓷坯体中的主要原料,它可以降低陶瓷泥料的 可塑性,减小坯体的干燥收缩,缩短干燥时间,防止坯体变形。在 烧成中,石英的加热膨胀可以部分抵消坯体的收缩;高温时石英成 为坯体的骨架,与氧化铝共同生成莫来石,能够防止坯体发生软化 变形;石英还能提高瓷器的白度与半透明度。高石英瓷即是近年来 出现的高档瓷器产品。石英在釉料中能够提高釉的熔融温度与粘 度,减少釉的膨胀系数,也能够提高釉的机械强度、硬度、耐磨性 与耐化学腐蚀性。此外石英在建筑卫生陶瓷与各类耐火材料中也有 很大的使用。

卫生陶瓷坯料配方设计

卫生瓷坯料配方设计、试样制备及其性能测试 1. 实验目的 通过瓷工艺设计性综合实验,达到: (1) 深刻常用瓷原料在瓷坯料中的作用; (2) 掌握坯料配方设计和实验研究方法; (3) 掌握实验技能,提高动手能力; (4) 提高分析问题和解决问题的能力; (5) 为毕业论文实验、进一步深造或从事专业技术工作奠定良好的基础。 2. 实验安排 2.1查资料,进行坯体配方设计和计算,完成实验方案设计报告。 2.2实验过程(实验流程如图2-1) 2.2.1 原料处理(粉碎机或研钵) (颗粒小于1mm 或全部通过20目筛) 2.2.2 配料、球磨、烘干、造粒 配料量300g 2.2.3 成型 按模具尺寸、每个7g 原料成型试样33个以上,测试烧结温度围用20个,按烧 成温度烧成10个。 压制成型 ------ > 烧成温度测定■ '——? 试样烧成 ——? 性能测试 图2-1 实验流程 配料 400g+0.5% 减水剂 20目 喷雾造粒 料:球:水=120.6 球 40目 研磨过筛 80目

2.3完成实验总结报告(2周) 3. 设计容 3.1前言 3.1.1 课题背景 纵观我国瓷发展史,自改革以来,卫生瓷工业快速发展起来,多年位居世界第一,成为世界卫生瓷生产大国。 目前,中国的卫生瓷生产可谓诸侯林立,企业大部分集中在,和地区,这三个地区年产量均超过1000万件,合计产量占全国总产量的70.3%,其价格相差也十分悬殊,一套坐便器从几十元到两三千不等,从产量上来说是最大的,而从产品的档次和出口来讲,则是独占鳌头。 在国生产瓷飞速发展的同时,欧盟卫生瓷行业也出现新的变化与发展,中国大量出口卫生瓷的同时也大量进口外国高档卫生瓷产品,国外著名的卫生瓷品牌纷纷在中国建厂,抢占中国高档卫生瓷市场。 而如今,广大人民的辛福生活已离不开卫生瓷带来的无线便捷,生活的一部分不仅仅是柴米油盐,而更多的是居室安逸程度。行人士都知道,瓷坯釉料配方是瓷生产企业生产和技术管理中非常重要的部分,所以卫生瓷广泛的应用注定了坯釉料必定是众多厂家研发的主要项目。 3.1.2 目的和意义 本人在这里仅就其坯料为研究对象,通过查阅文献选择一种卫生瓷坯料配方,来完成实验,致力总结出较合适的坯料配方。 3.2配方设计和计算过程 3.2.1 配方设计 (1)查阅文献得到一种卫生瓷的坯料化学成分(表3-1) 表3-2 实验原料的化学组成(质量%)

食品配方设计知识

食品配方设计知识 一、食品配方设计概述 所谓配方设计,就是根据产品的性能要求和工艺条件,通过试验、优化、评价,合理地选用原辅材料,并确定各种原辅材料的用量配比关系。 如何开发一个新产品,如何设计一个新配方,对企业来说至关重要。要设计一个好的食品配方,成为一个真正的优秀技术人员,必须要有扎实的基本功。 二、配方设计需要哪些基本功 1、熟悉原料的性能、用途及相关背景 每种原料都有其各自的特点,你只有熟悉它,了解它,才能用好它。在不同的配方里,根据不同的性能指标的要求,选择不同的原料十分重要。 2、熟悉食品添加剂的特点及使用方法 食品添加剂是食品生产中应用最广泛、最具有创造力的一个领域,它对食品工业的发展起着举足轻重的作用,被誉为食品工业的灵魂。 了解食品添加剂的各种特性,包括复配性、安全性、稳定性(耐热性、耐光性、耐微生物性、抗降解性)、溶解性等,对配方设计来说,是重要的事情。 3、熟悉设备和工艺特点 熟悉设备和工艺特点,对配方设计有百利而无一害;只有如此,才能发挥配方的最佳效果,才是一项真正的成熟技术。 比方说喷雾干燥和冷冻干燥、夹层锅熬煮和微电脑控制真空熬煮、三维混合和捏合混合等,不同设备导致不同的工艺和配方。 4、积累工艺经验 不多叙述,重视工艺,重视加工工艺经验的积累。就好比一道好菜,配料固然重要,可厨师的炒菜火候同样重要。一样的配方,不一样的工艺,出来的产品质量相差天壤之别,这需要进行总结、提炼。 5、熟悉实验方法和测试方法 配方研究中常用的实验方法有单因素优选法、多因素变换优选法、平均试验法以及正交试验法。一个合格的配方设计人员必须熟悉实验方法及测试方法,这样才能使他不至于在做完实验后,面对一堆实验数据而无所适从。 6、熟练查阅各种文献资料

yy陶瓷工艺实验设计报告要求解析

陶瓷工艺设计性综合实验设计报告 题目:瓷质墙地砖坯料配方设计、试样制备及其性能测试 学院:材料科学与工程 专业名称:无机非金属材料工程 学号:201202020214 姓名:杨文静 指导老师:任强王莹何选盟 2015年10月

目录 1.实验目的........................................................ - 2 - 2.实验安排........................................................ - 2 - 2.1查资料 .................................................... - 2 - 2.2实验过程.................................................. - 2 - 2.2.1原料处理............................................ - 2 - 2.2.2配料、球磨、烘干、造粒.............................. - 2 - 2.2.3成型................................................ - 2 - 2.3完成实验总结报告.......................................... - 3 - 3.实验内容........................................................ - 3 - 3.1课题背景.................................................. - 3 - 3.2目的和意义................................................ - 3 - 3.3坯料配方设计与计算........................................ - 3 - 3.3.1坯料配方设计........................................ - 3 - 3.3.2坯料配方设计要点.................................... - 4 - 3.3.3坯料配方计算过程.................................... - 6 - 3.4坯料的制备............................................... - 10 - 3.5压制成型................................................. - 11 - 3.6烧成过程的变化及烧成温度的确定........................... - 13 - 3.6.1烧成过程的变化..................................... - 13 - 3.6.2烧成温度的确定..................................... - 13 - 3.7成品、半成品性能测定..................................... - 14 - 3.7.1泥浆流动性的测定................................... - 14 - 3.7.2瓷坯抗弯强度的测定................................. - 14 - 4预先设计实验流程............................................... - 15 - 4.1工艺流程图............................................... - 15 - 4.2预测实验过程中出现问题................................... - 15 - 5总结 ........................................................... - 15 - 参考文献......................................................... - 16 -

陶瓷制作的原料修订稿

陶瓷制作的原料 WEIHUA system office room 【WEIHUA 16H-WEIHUA WEIHUA8Q8-

陶瓷制作的原料,性状,作用: 中国的具有精湛的制作艺术和悠久的历史传统,在世界上都是少见的,永远值得我们后人敬佩、学习和引以自豪。凡是用和这两种不同性质的粘土为原料,经过配料、成形、干燥、等制成的器物,都可以叫陶瓷。而陶和瓷的最主要区别在于气孔率。制作陶瓷的原料种类很多,不只有陶和瓷的分别,各种陶和瓷的原料又有多种不同的性能和特点、质 地、色彩都不尽相同。最主要的是和、等。 主要原料分成可塑性原料、非可塑性原料及溶剂原料三大类。 作为可塑性陶瓷原料的粘土,可用于陶瓷坯体、釉色、色料等配 方。如我国许多瓷区采用工艺性能良好的高岭土生产的细瓷产品,成为国际市场的畅销产品。 泥---- 泥性的语言 火---- 泥的重生 陶瓷的原料 泥: 陶泥、瓷泥、粗泥、细泥…… 釉: 高温釉、低温釉、有色釉、无色釉(透明)……

陶土——岩石风化后沉积下来的黏 土。 其可塑性较好,但含铁(杂质)较多, 石英在地球上储量多,在陶瓷工业中属于非可塑性陶瓷原料,可用于陶瓷产品的坯体、釉料等配方。石英的化学成分主要是二氧化硅。石英是陶瓷坯体中的主要原料,它可以降低陶瓷泥料的可塑性,减小坯体的干燥收缩,缩短干燥时间,防止坯体变形。在烧成中,石英的加热膨胀可以部分抵消坯体的收缩;高温时石英成为坯体的骨架,与氧化铝共同生成莫来石,能够防止坯体发生软化变形;石英还能提高瓷器的白度与半透明度。高石英瓷即是近年来出现的高档瓷器产品。石英在釉料中能够提高釉的熔融温度与粘度,减少釉的膨胀系数,也能够提高釉的机械强度、硬度、耐磨性与耐化学腐蚀性。此外石英在建筑卫生陶瓷与各类耐火材料中也有很大的使用。

陶瓷制作的原料 (1)

陶瓷制作的原料,性状,作用: 中国的具有精湛的制作艺术和悠久的历史传统,在世界上都是少见的,永远值得我们后人敬佩、学习和引以自豪。凡是用和这两种不同性质的粘土为原料,经过配料、成形、干燥、等制成的器物,都可以叫陶瓷。而陶和瓷的最主要区别在于气孔率。制作陶瓷的原料种类很多,不只有陶和瓷的分别,各种陶和瓷的原料又有多种不同的性能和特点、质地、色彩都不尽相同。最主要的是和、等。 主要原料分成可塑性原料、非可塑性原料及溶剂原料三大类。 作为可塑性陶瓷原料的粘土,可用于陶瓷坯体、釉色、色料等配方。如我国许多瓷区采用工艺性能良好的高岭土生产的细瓷产品,成为国际市场的畅销产品。 泥---- 泥性的语言 火---- 泥的重生 陶瓷的原料 泥: 陶泥、瓷泥、粗泥、细泥…… 釉: 高温釉、低温釉、有色釉、无色釉(透明)……

陶土——岩石风化后沉积下来的黏土。 其可塑性较好,但含铁(杂质)较多, 耐火度较低烧结后呈铁红色或浅咖啡色,硬度较低。 石英在地球上储量多,在陶瓷工业中属于非可塑性陶瓷原料,可用于陶瓷产品的坯体、釉料等配方。石英的化学成分主要是二氧化硅。石英是陶瓷坯体中的主要原料,它可以降低陶瓷泥料的可塑性,减小坯体的干燥收缩,缩短干燥时间,防止坯体变形。在烧成中,石英的加热膨胀可以部分抵消坯体的收缩;高温时石英成为坯体的骨架,与氧化铝共同生成莫来石,能够防止坯体发生软化变形;石英还能提高瓷器的白度与半透明度。高石英瓷即是近年来出现的高档瓷器产品。石英在釉料中能够提高釉的熔融温度与粘度,减少釉的膨胀系数,也能够提高釉的机械强度、硬度、耐磨性与耐化学腐蚀性。此外石英在建筑卫生陶瓷与各类耐火材料中也有很大的使用。 熔剂原料:通常指能够降低陶瓷坯釉烧成温度,促进产品烧结的原料。陶瓷工业常用的熔剂原料有长石(钾长石、钠长石)、方解石、白云石、滑石、萤石、含锂矿物等。烧成前长石属于非可塑性原料,可以减少坯体收缩与变形,提高干坯强度。长石是坯釉的熔剂原料,在坯体中占有25%含量;在釉料中占50%的含量。

食品配方设计七步

食品配方设计七步 优质的产品首先要有科学合理的配方,所以在食品生产加工过程中,食品配方设计占有重要的地位。食品的配方设计是根据产品的工艺条件和性能要求,通过试验、优化和评价,合理的选用原辅材料,并确定各种原辅材料用量的配比关系。 食品配方设计一般分为七个步骤:一是主体骨架设计;二是调色设计;三是调香设计;四是调味设计;五是品质改良设计;六是防腐保鲜设计;七是功能营养设计。 主体骨架设计 主体骨架设计主要是主体原料的选择和配置,形成食品最初的形态,它是食品配方设计的基础,对整个配方设计起导向作用。食品主体骨架设计是后续设计的载体,全部加工完成之后才能确定食品的最终形态。 食品主体骨架设计中的主体原料是根据各种食品的类别和要求,赋予产品基础骨架的主要成分,体现食品性质的功用。主体原料的选择必须符合的要求:卫生性和安全性、营养和易消化性、贮藏耐运性、整齐的外观、良好的风味、食品的方便性和快捷性。 在实际设计过程中,对主体原料的量化通常采用倒推法,先设定主体原料的添加量,在此基础上确定其他辅料的添加量,对于主体原料在食品所占的具体比例,要在最终配方设计完成才能确定,其中对主体原料量化的关键是处理好主体原料与辅料的比例问题。 调色设计 食品讲究色、香、味、形,首先就是色。食品的色泽作为食品质量指标越来越受到食品研究开发者、生产厂商和消费者的重视,调色设计在食品加工制造中有着举足轻重的地位。在调色设计中,食品的着色、发色、护色、褪色是食品加工重点研究内容。 食品的调色设计与食品的加工制造工艺和贮运条件密切相关,并受到消费者的嗜好、情绪、传统习惯等主观因素,以及光线、环境等客观环境因素的影响。所以,对食品调色设计要注意以下几点:使用符合相关规定的着色剂;根据食品的物性和加工工艺选择适当的食品着色剂;根据食品的形态,选择适当的添加形式;根据食品的销售地区和民族习惯,选择适当的拼色形式和颜色;食品的调色方法要严格按照国家对着色剂的规定进行;控制食品加工工艺。 调香设计 所谓调香设计就是将芳香物质相互搭配在一起,由于各呈香成分的挥发性不同而呈阶段性挥发,香气类型不断变换,有次序的刺激嗅觉神经,使其处于兴奋状态,避免产生嗅觉疲劳,让人们长久的感受到香气美妙之所在。食品的调香设计就是根据各种香精、香料的特点结合味觉嗅觉现象,取得香气和风味之间的平衡,以寻求各种香气、香料之间的和谐美。 食品的调香不仅要有效、适当的运用食用香精的添加技术,更要掌握食品加工制造和烹调生香的技术。食用香料的使用要点如下:要明确使用香料的目的;香料的用量要适当;食品的香气和味感要协调一致;要注意香料对食品色泽产生的影响;使用香料的香气不能过于新异。

陶瓷工艺学结课论文

高温长寿命功率型尖晶石锰酸锂的 设计和研究进展 学校:东北大学秦皇岛分校 课程名称:无机非金属材料工艺学 学院:资源与材料学院 专业名称:材料科学与工程

班级: 学号: 学生姓名: 指导教师:杨连威 日期:2015年01月06日 摘要:综述了尖晶石锰酸锂材料的国内外研究现状和发展趋势,介绍了高温长寿命功率型尖晶石锰酸锂的制备工艺及其原材料的制备,性能的测试,并对此材料进行了评价。 关键词:锰酸锂;锂电池;研究现状;测试;发展 1 引言 在所有的元素中,金属锂具有最负的标准电极电位,而且是相对原子量最小的金属,因此锂电池在所有电池中的理论能量密度最高。锂离子电池与传统的化学电源相比,具有工作电压高、能量密度大、工作温度范围宽、使用范围广、自放电小、无记忆效应、循环寿命长等特点。众多优点集于一身的锂离子电池成为二十一世纪的理想能源,因此近年来锂离子电池发展十分迅速,但正极材料的研究相比于负极材料和电解液来说有些滞后,锂离子电池的容量和成本主要受限于正极材料。大多数锂电正极材料的容量都是一百几十毫安时/克,而负极材料的容量最高可达几千毫安时/克,商业化应用最广的钴酸锂正极材料价格不菲,要提高锂离子电池的发展空间就必须突破正极材料这个瓶颈。目前研究较多的锂离子电池正极材料主要有层状LiCoO2、层状LiNiO2、层状LiMnO2和它们的衍生产物镍锰钴三元材料,以及尖晶石型LiMn2O4和橄榄石型LiFePO4等。 层状钴酸锂是大规模商业化使用的正极材料,其放电电压高(3.7V),循环性

能及稳定性都较好,但是价格昂贵、钴资源匮乏且毒性较高;镍酸锂的比容量较高(理论为274mAh/g),但是稳定性不好,循环性能差,安全性也较差,合成条件比较苛刻;层状锰酸锂的比容量也较高(理论为285mAh/g),原料廉价易得,但是材料稳定性较差,循环性能较差;层状镍锰钴三元材料的比容量较高,造价较高,但是放电平台不平稳,倍率放电性能差,安全性也较差(三元材料的安全性视材料中镍、锰、钴配比不同而有差异);橄榄石型磷酸亚铁锂的原料廉价易得,循环性能优异,但是堆积密度太低,导致其电芯容量密度较低,难以达到行业要求,此外,磷酸亚铁锂的合成条件难以精确控制,生产批次稳定性差,实际生产中产率低,市场售价较高。 尖晶石锰酸锂的原料来源广且价格低廉,安全性能很好,无毒对环境友好,放电平台电压较高(准4V平台),常温循环性能较好,倍率放电性能较好,是非常有应用前景的锂电正极材料,但是高温循环性能较差,材料中的锰较容易溶解在电解液中。近年来,国内外对尖晶石锰酸锂正极材料的研究给予了高度的重视,研究范围和深入程度都有了进一步的提升,当然也取得了不少进展。就目前情况来看,实验室中尖晶石锰酸锂的常温性能已经较好,初始放电比容量在120mAh/g左右,循环性能也比较平稳,但是高温下锰酸锂的容量损失严重,循环性能还不够理想,有待进一步研究。在实际生产中,由于工业生产原料的纯度低、生产规模大、工艺条件控制的精度相对较低,导致生产出来的锰酸锂性能较低,特别是在高温(55℃)下循环性能和储存性能较差,这些因素严重制约了尖晶石锰酸锂的工业化进程。 2 国内外研究现状

塑料配方设计要点

塑料配方设计要点 塑料配方设计的关键为选材、搭配、用量、混合四大要素,表面看起来很简单,其实包含了很多内在联系,要想设计出一个高性能、易加工、低成本的配方也并非易事,要考虑的因素很多,下面将介绍配方设计的基本原则。 1、树脂的选择 (1)树脂品种的选择树脂要选择与改性目的最接近的品种,以节省加入助剂的使用量。 如耐磨改性,树脂要首先考虑选择三大耐磨树脂PA、POM、UHMWPE。 如透明改性,树脂要首先考虑选择三大透明树脂PS、PMMA、PC。 如改善冲击韧性,树脂可首先选择HDPE;改善断裂伸长率,树脂可首先选择LDPE。改善成型加工性能,可首先选择PS、PA。 (2)树脂牌号的选择同一种树脂的牌号不同,其性能差别也很大,应该选择与改性目的性能最接近的牌号。如耐热改性PP,可在热变形温度100~140℃的PP牌号范围内选择,如大韩油化的PP-4012, (3)树脂流动性的选择 ①配方中各种塑化材料的粘度要接近,以保证加工流动性。对于粘度相差悬殊的材料,要加过渡料,以减少粘度梯度。如PA6增韧、阻燃配方中常加入HDPE作为过渡料。 ②不同加工方法要求流动性不同 不同品种的塑料具有不同的流动性,按此将塑料分为高流动性塑料、低流动性塑料和不流动性塑料,具体如下所述。 高流动性塑料——PA、PP、PE、PS、ABS、HIPS等。 低流动性塑料——PC、PVC、MPPO、PPS等。 不流动性塑料——PTFE、UHMWPE、PPO等。 同一品种塑料也具有不同的流动性,主要原因为分子量、分子链分布的不同,所以同一种原料分为不同的牌号,如注塑级、挤出级、吹塑级、压延级等。 ③不同改性目的要求流动性不同,如高填充要求流动性好,如磁性塑料、无卤阻燃电缆料等。 (4)树脂对助剂的选择性 ①如PPS不能加入含铅和含铜助剂,否则会引起铅、铜污染。 ② PC的阻燃改性中不能加入三氧化二锑,否则会导致PC解聚。 ③助剂的酸碱性,应与树脂的酸碱性一致,否则会引起两者的反应。 2、助剂的选择 (1)加入的助剂应能充分发挥其功效,并达到规定指标。规定指标一般为国家标准、国际标准,或客户提出的性能要求。助剂的具体选择范围如下。 ①增韧选弹性体,热塑性弹性体如:MBS、SBS、CPE、POE、EPDM、EV A、TPU、ACR等,刚性增韧材料如纳米CaCO3。 ②增强选玻璃纤维、碳纤维、晶须和有机纤维。 ③阻燃溴类,如:十溴二苯醚、十溴二苯乙烷、四溴双酚A、六溴环十二烷等。磷类,如:磷酸一铵、磷酸二铵、红磷、芳基磷酸酯类等。水合金属氢氧化物类,如:氢氧化铝、氢氧化镁。 ④导电碳类(炭黑、石墨、碳纤维、碳纳米管)、金属纤维、金属氧化物。 ⑤耐热玻璃纤维、无机填料。 ⑥耐磨PTFE、石墨、二硫化钼。 ⑦绝缘煅烧高岭土。 (2)助剂对树脂具有选择性 ①红磷阻燃剂对PA、PBT、PET有效。 ②氮系阻燃剂对含氧类有效,如PA、PBT、PET等。 ③成核剂对共聚聚丙烯效果好。 ④玻璃纤维耐热改性对结晶性塑料效果好,对非结晶性塑料效果差。

试验三结构陶瓷的制备及性能测试

实验一陶瓷墙地砖的制备 陶瓷墙地砖的制备包括坯料和釉浆的制备、坯体成型、施釉、烧成等主要工序。陶瓷墙地砖产品质量的好坏与泥釉料配方、工艺参数及工艺控制密切相关。本实验目标是要求学生制备出陶瓷内外墙砖或地板砖的小件制品,从中体会陶瓷墙地砖的生产工艺技术,提高操作技能。可分组进行各阶段的实验,然后组合在一起,也可以上组为下一组制备泥浆、釉浆和坯体。 一、实验目的 1、掌握坯料、釉料制备方法。 2、掌握和运用粉体、釉浆及产品性能测试技术。 3、掌握陶瓷砖的成型方法。 4、了解陶瓷烧成过程中的物理、化学变化。 5、了解影响陶瓷墙地砖产品质量的因素及改进方法。 二、实验内容 独立设计制作各类陶瓷墙地砖;了解和掌握制备陶瓷砖的工艺步骤(包括配方计算、配料、研磨、成型、施釉、烧成等过程);墙地砖抗弯强度、吸水率、热稳定性等性能的测试方法及影响因素分析。 三、实验原理 制定坯料配方的方法通常是根据产品性能要求,选用原料,确定配方及成型方法。例如制造日用瓷则必须选用烧后呈白色的原料,包括粘土原料并要求产品有一定强度;制造化学瓷则要求有好的化学稳定性;制造地砖则必须有高的耐磨性和低的吸水性;制造电瓷则需有高的机电性能;制造热电偶保护管必须能耐高温、抗热震并有高的传热性,制造火花塞则要求有大的高温电阻、高的耐冲击强度及低的热膨胀系数。 选择原料确定配方时既要考虑产品性能,还要考虑工艺性能及经济指标。各地文献资料所载成功的经验配方固有参考价值,但无论如何,不能照搬。因粘土、瓷土、瓷石均为混合物;长石、石英常含不同的杂质,同时各地原有母岩的形成方法、风化程度不同,其理化工艺性能不尽相同或完全不同,所以选用原料制定配方只能通过实验来决定。坯料配方试验方法一般有三轴图法、孤立变量法、示性分析法和综合变量法。 三轴图法即三种原料组成图,图中共有66个交点和100个小三角形,其中由三种原料组成的交点有36个,由两种原料组成的交点有27个,由一种原料组成的交点有3个。如图所示。配料时先决定该种坯料所选用各种原料之适当范围,初步确定三轴图中几个配方点(配方点可以在交点上,也可以在小三角形内)。 孤立变量法即变动坯料中一种原料或一种成分,其余原料或成分均保持不变,例如A、月、C三种原料,固定A、B,变动C;或固定月、C,变动A;或固定A、C变动B,最后找出一个最佳配方。 示性分析法即着眼于化学成分和矿物组成的理论配合比。例如高岭土中常含有长石及石英之混合物,长石中常含有未化合的石英,瓷石中则常含有长石、石英、高岭石、绢云母等。如配方中的高岭土是指纯净的高岭石,配方中的长石、石英是指极纯的长石及石英,则最好用示性分析法测定各种原料内之高岭石、长石,石英的含量,以便配料时统计计算。 综合变量法即正交试验法,也叫多因素筛选法、多因素优选法、大面积撒网法。试验前

某高长石质瓷坯料配方设计【精选】

高长石质瓷坯料配方设计、试样制备及其性能测试 1. 实验目的 (1)深刻常用陶瓷原料在陶瓷坯料中的作用; (2)掌握坯料配方设计和实验研究方法; (3)掌握实验技能,提高动手能力; (4)提高分析问题和解决问题的能力; (5)为毕业论文实验、进一步深造或从事专业技术工作奠定良好的基础。 2. 设计背景 陶瓷行业在我国是一个古老的行业.大约已有8000多年的历史在唐宋时期,陶瓷制造已相当发达,并形成一定的生产规模。宋代钧、汝、官、哥、定五大名窑产品闻名于世,陶瓷器作为商品开始批量输出海外明清两代,是我国瓷业发展的历史鼎盛时期。以江西景德镇瓷器为代表,其精美多样的产品、精湛的技艺,在全世界享有极高的声誉。建国以前,我国陶瓷行业受到了严重的摧残,一蹶不振;而此间西方制瓷业却得到了很大的发展,我国的瓷国地位受到了严重的挑战。 建国以来,我国的陶瓷行业得到了迅速的发展,陶瓷企业遍布全国,形成河北唐山、邯郸,山东淄博,江苏宜兴,江西景德镇,湖南醴陵,福建德化,广东佛山、湛江、汕头,辽宁海城等重点陶瓷产区;建立了陶瓷研究所、设计院、大专院校与陶瓷装备制造、装饰材料制造等专业工厂,一个完整的工业体系业已建立;产品品种也由日用陶瓷、陈设艺术陶瓷扩展到建筑卫生陶瓷、工业陶瓷及高技术陶瓷等领域。近年来,我国传统的日用陶瓷行业引进了国外先进的制瓷技术和装备,使许多产区、企业的生产进一步现代化,产品质量不断提高,产品出口创汇增加,我国日用陶瓷工业和世界先进水平的差距在逐步缩小。 目前国际陶瓷业正在逐步重组,生产格局在调整变化之中。一些发达国家,如德国、美国、日本,凭借技术、资金优势转向重点发展高技术陶瓷;而日用陶瓷的生产由于原料、人工费用增加、附加值相对较低等原因,正逐步转移到发展中国家,这就为我国陶瓷产品抢占国际市场提供了难得的机遇。目前我国日用陶瓷出口数量占世界第一位.但平均售价偏低的局面仍无明显改观,其主要原因是产品档次低,花色品种不适应国际市场需求因此,从原料、燃料、辅助材料、技术装备、生产管理等诸多环节人手,提高出1:3产品的质量是我国陶瓷行业发展的关键,必须走。以质取胜”之路。

塑料配方设计十大要点

塑料配方设计十大要点 阿里巴巴塑料论坛发布时间:2007-01-07 07:00 配方设计的关键为选材、搭配、用量、混合四大要素,表面看起来很简单,但其实包含了很多内在联系,要想设计出一个高性能、易加工、低价格的配方也并非易事,需要考虑的因素很多,作者积多年的配方设计经验提供如下几个方面的因素供读者参考。 1、树脂的选择 (1)树脂品种的选择 树脂要选择与改性目的性能最接近的品种,以节省加入助剂的使用量。如耐磨改性,树脂要首先考虑选择三大耐磨树脂PA、POM、UHMWPE;再如透明改性,树脂要首先考虑选择三大透明树脂PS、PMMA、PC。 (2)树脂牌号的选择 同一种树脂的牌号不同,其性能差别也很大,应该选择与改性目的性能最接近的牌号。如耐热改性PP,可在热变形温度100~140℃的PP牌号范围内选择,我们要选用本身耐热140℃的PP牌号,具体如大韩油化的PP-4012。 (3)树脂流动性的选择 配方中各种塑化材料的粘度要接近,以保证加工流动性。对于粘度相差悬殊的材料,要加过渡料,以减小粘度梯度。如PA66增韧、阻燃配方中常加入PA6作为过渡料,PA6增韧、阻燃配方中常加入HDPE作为过渡料。 不同加工方法要求流动性不同。 不同品种的塑料具有不同的流动性。由此将塑料分成高流动性塑料、低流动性塑料和不流动性塑料,具体如下: 高流动性塑料——PS、HIPS、ABS、PE、PP、PA等。 低流动性塑料——PC、MPPO、PPS等。 不流动性塑料——聚四氟乙烯、UHMWPE、PPO等。 同一品种塑料也具有不同的流动性,主要原因为分子量、分子链分布的不同,所以同一种原料分为不同的牌号。不同的加工方法所需用的流动性不同,所以牌号分为注塑级、挤出级、吹塑级、压延级等,具体见表1所示。 表1 不同加工方法与熔体流动指数的关系 加工方法 熔体流动指数(g/10min) 压制、挤出、压延

陶瓷调研报告

调研报告 陶瓷 1.瓷砖的分类区别优缺点 按其制作工艺及特色可分为通体砖、玻化砖、釉面砖、仿古砖、抛光砖及陶瓷锦砖(既马赛克)。不同特色的瓷砖当然有各自的最佳用途。 通体砖:是将岩石碎屑经过高压压制而成。 *优点:表面抛光后坚硬度可与石材相比,耐磨性好。通体砖的表面不上釉,而且正面和反面的材质和色泽一致,通体砖普遍用于室内外墙面、地面的装饰,通体砖其表面粗糙,使得通体砖具有很好的防滑性和耐磨性。 *缺点:但是通体砖是经打磨后,毛气孔暴露在外,油污、灰尘等容易渗入。而且通体砖表面粗糙吸水性高容易吸纳污物和划痕,使得表面发黑、发黄、失去光泽。抗污性较差。

抛光砖:抛光砖属于通体砖的一种。该种类型的砖用粘土和石材的粉末经压机压制,然 后烧制而成,正面和反面色泽一致,不上釉料,烧好后,表面再经过抛光处理,这样正面就很光滑,很漂亮,背面是砖的本来面目。 *优点: 相对通体砖而言,抛光砖的表面要光滑得多。抛光砖坚硬耐磨,砖体白度高,防污力强、防静电,应用于各种高雅居室作装饰,效果高档。 *缺点: 抛光砖表面光滑也就是说一旦地上有水了,就非常滑,所以不适用于浴室和厨房等位置。同时抛光时会留下凹凸气孔,这些气孔会藏污纳垢,抗污性一般。 玻化砖:玻化砖其实就是全瓷砖。致密程度要比一般地砖更高,其表面光洁但又不需要 抛光,所以不存在抛光气孔的问题。属于是一种强化的抛光砖,质地比抛光砖更硬更耐磨。玻化砖是通体砖坯体的表面经过打磨而成的一种光亮的砖,属通体砖的一种。玻化砖是由石英砂、泥按照一定比例烧制而成,然后经打磨光亮但不需要抛光,表面如玻璃镜面一样

光滑透亮,是所有瓷砖中最硬的一种,其在吸水率、边直度、弯曲强度、耐酸碱性等方面都优于普通釉面砖、抛光砖及一般的大理石。 *优点:玻化砖不同于一般抛光砖色彩单一呆板无变化,它的色彩艳丽柔和,没有显著色差,不同色彩的粉料自由融合,自然显现丰富的色彩层次。 *缺点:打磨时,毛气孔暴露在外,油污、灰尘等容易渗入是玻化砖公认的缺陷。 釉面砖:就是砖的表面经过烧釉处理的砖。就是表面用釉料一起烧制而成的,主体又分 陶土和瓷土两种,陶土烧制出来的背面呈红色,瓷土烧制的背面呈灰白色。釉面砖表面可以做各种图案和花纹,比抛光砖色彩和图案丰富,因为表面是釉料,所以耐磨性不如抛光砖。根据光泽的不同,釉面砖按照表面对光的反射强弱可以分为亮光的亚光两大类。现在市场上流行的仿古砖即为亚光釉面砖。釉面砖是装修中最常见的砖种,由于色彩图案丰富,而且防污能力强,规格多、清洁方便、选择空间大、适用于厨房和卫生间。 -亮光釉面砖。适合于制造出"干净"的效果 -哑光釉面砖。适合于制造出"时尚"的效果 *优点:釉面砖的表面强度会大很多,可作为墙面和地面两用。相对于玻化砖,釉面砖最大的优点是不怕脏,防滑防渗,无缝拼接,任意造型,韧度非常好,基本上不会发生断裂等现象。花纹图案,风格多样。 *缺点:表面是釉料,所以耐磨性不如抛光砖。在烧制的过程中经常能看到有针孔、裂纹、弯曲、色差釉面有水波纹斑点等。

卫生陶瓷坯料配方设计

卫生陶瓷坯料配方设计、试样制备及其性能测试 1.实验目的 通过陶瓷工艺设计性综合实验,达到: (1)深刻常用陶瓷原料在陶瓷坯料中的作用; (2)掌握坯料配方设计和实验研究方法; (3)掌握实验技能,提高动手能力; (4)提高分析问题和解决问题的能力; (5)为毕业论文实验、进一步深造或从事专业技术工作奠定良好的基础。 2.实验安排 2.1查资料,进行坯体配方设计和计算,完成实验方案设计报告。 2.2实验过程(实验流程如图2-1) 2.2.1原料处理(粉碎机或研钵) (颗粒小于1mm或全部通过20目筛) 2.2.2配料、球磨、烘干、造粒 配料量 300g 2.2.3成型 按模具尺寸、每个7g原料成型试样33个以上,测试烧结温度范围用20个,按烧成温度烧成10个。 图2-1 实验流程

2.3完成实验总结报告(2周) 3.设计内容 3.1前言 3.1.1课题背景 纵观我国陶瓷发展史,自改革以来,卫生陶瓷工业快速发展起来,多年位居世界第一,成为世界卫生陶瓷生产大国。 目前,中国的卫生陶瓷生产可谓诸侯林立,企业大部分集中在河南,河北和广东地区,这三个地区年产量均超过1000万件,合计产量占全国总产量的70.3%,其价格相差也十分悬殊,一套坐便器从几十元到两三千不等,从产量上来说河南是最大的,而从产品的档次和出口来讲,则是广东独占鳌头。 在国内生产陶瓷飞速发展的同时,欧盟卫生陶瓷行业也出现新的变化与发展,中国大量出口卫生陶瓷的同时也大量进口外国高档卫生陶瓷产品,国外著名的卫生陶瓷品牌纷纷在中国建厂,抢占中国高档卫生陶瓷市场。 而如今,广大人民的辛福生活已离不开卫生陶瓷带来的无线便捷,生活的一部分不仅仅是柴米油盐,而更多的是居室安逸程度。行内人士都知道,陶瓷坯釉料配方是陶瓷生产企业生产和技术管理中非常重要的部分,所以卫生陶瓷广泛的应用注定了坯釉料必定是众多厂家研发的主要项目。 3.1.2目的和意义 本人在这里仅就其坯料为研究对象,通过查阅文献选择一种卫生陶瓷坯料配方,来完成实验,致力总结出较合适的坯料配方。 3.2配方设计和计算过程 3.2.1配方设计 (1)查阅文献得到一种卫生陶瓷的坯料化学成分(表3-1) 表3-1 某卫生陶瓷的坯料化学成分(质量%)[2] (2)实验原料的化学组成(表3-2) 表3-2 实验原料的化学组成(质量%)

陶瓷原料介绍

喀左县陶瓷原料介绍 境内及周边紫砂土、粘土、膨润土、高岭土及硅石、珍珠岩、钾长石等陶瓷原料资源非常丰富,品质优良。 1、紫砂土 喀左县紫砂土矿产于二迭系和寒武系地层当中,以二迭系紫砂土氧化铁(Fe2O3)含量高,平均含铁品位在9%以上,为质量上品,可同江苏省宜兴丁蜀镇紫砂土相比美,乃是高级陶制品(紫砂制品)的主要原料,紫砂制品的主要原料也可广泛应用砖瓦等行业之中。 喀左县紫砂土分布情况表 喀左紫矿产品质量检测报告单

注:报告单由辽宁省陶瓷质量检测站提供 2、粘土 粘土分布全县各地,储量达6000万吨以上。经过地质队勘察过的陶土矿有南公营子、六官、平房子、甘招、坤都、羊角沟、老爷庙、大营子等乡镇,其中以南哨为质量最佳。储量比较大的有南哨、六官、十二德堡、北公营子等乡镇。 现将境内主要粘土矿简述如下: (一)南哨镇粘土矿 本区地层主要以石炭二迭系组成,不整合于奥陶系马家沟组灰岩之上。粘土矿呈浅灰~浅紫色,主要有高岭石矿物组成,为致密块状。地质储量为1000万吨。 (二)南公营子镇粘土矿 粘土贮存于石炭系地层之中,其颜色呈紫色绛紫色砂页岩,块状构造,风化呈土状具有滑感。矿体厚2米,产状220°~240°,斜角44°~46°。地质储量为405万吨。 (三)中三家镇粘土矿 粘土矿赋存于第四纪中更新统的中部层位,覆盖于奥陶系灰岩

及侏罗系安山岩、凝灰岩之上呈不整合接触,由紫色亚粘土组成。层位稳定,出露面积0.5平方公里。最大厚度30米,产状平缓,倾角小于30°,顺坡向微倾。岩石为致密状,塑性大、粘度高,含砂量甚微。本区粘土质量颇佳,提交远景储量为1350万吨。 (四)大营子乡粘土矿 该粘土矿,颜色为黄褐色、灰绿色、紫色、灰白色等。颜色教杂,耐火度大于1580℃.土状粘土遇水易侵散,与液体拌合后能形成可塑性泥团,具有较大粘结力。土块状,侵散性较差,并部分侵散。粘土遇水不膨胀,易于破碎。比重一般为1.7~1.8g/c㎡。 该矿矿物成分主要为高岭土、水云母、伊利石和蒙脱石。大营子乡陶土基本上达到国家质量要求,矿石类型初步定为软质粘土IV 级品。 大营子乡粘土矿分布广泛,储量丰富,质量较好,经化验测试及生产厂家验证具有工业价值和经济价值。地质储量150万吨以上。 喀左县粘土情况表

塑料配方设计十大要点

配方设计的关键为选材、搭配、用量、混合四大要素,表面看起来很简单,但其实包含了很多内在联系,要想设计出一个高性能、易加工、低价格的配方也并非易事,需要考虑的因素很多,作者积多年的配方设计经验提供如下几个方面的因素供读者参考。 1、树脂的选择 (1)树脂品种的选择 树脂要选择与改性目的性能最接近的品种,以节省加入助剂的使用量。如耐磨改性,树脂要首先考虑选择三大耐磨树脂PA、POM、UHMWPE;再如透明改性,树脂要首先考虑选择三大透明树脂PS、PMM A、PC。 (2)树脂牌号的选择 同一种树脂的牌号不同,其性能差别也很大,应该选择与改性目的性能最接近的牌号。如耐热改性P P,可在热变形温度100~140℃的PP牌号范围内选择,我们要选用本身耐热140℃的PP牌号,具体如大韩油化的PP-4012。 (3)树脂流动性的选择 配方中各种塑化材料的粘度要接近,以保证加工流动性。对于粘度相差悬殊的材料,要加过渡料,以减小粘度梯度。如PA66增韧、阻燃配方中常加入PA6作为过渡料,PA6增韧、阻燃配方中常加入HDP E作为过渡料。 不同加工方法要求流动性不同。 不同品种的塑料具有不同的流动性。由此将塑料分成高流动性塑料、低流动性塑料和不流动性塑料,具体如下: 高流动性塑料——PS、HIPS、ABS、PE、PP、PA等。 低流动性塑料——PC、MPPO、PPS等。 不流动性塑料——聚四氟乙烯、UHMWPE、PPO等。 同一品种塑料也具有不同的流动性,主要原因为分子量、分子链分布的不同,所以同一种原料分为不同的牌号。不同的加工方法所需用的流动性不同,所以牌号分为注塑级、挤出级、吹塑级、压延级等,具体见表1所示。 表1 不同加工方法与熔体流动指数的关系

陶瓷实验报告

华南师范大学实验报告 专业:材料化学课程名称:无机非金属材料实验 指导老师:实验项目:陶瓷的制备实验 一、实验目的 1.掌握陶瓷配料方案的确定方法,确定陶瓷的配料方案; 2.确定陶瓷坯料配方,并且掌握陶瓷坯料的计算方法; 3.掌握陶瓷坯料制备的步骤及成型方法; 4.掌握陶瓷釉料配方的确定和釉料配方的计算; 5.根据陶瓷制备的原理、工艺方法制备出陶瓷样品,并且根据陶瓷样品表现分析其原因。 二、实验原理 本次实验选择制备长石质瓷,长石质瓷属于长石-石英-高岭土为主的三组分配料。一般的烧成温度范围在1250℃-1350℃,满足实验室的熔炉要求(≦1400℃)。 一般长石质瓷的组成范围为:

通过上述工艺要求确定陶瓷坯料的配方,为了改善陶瓷的外观及性能,同时还会适当的加入其他陶瓷坯料的配料成分。 陶瓷坯体成型以后,往往还要在其表面制备一层釉层。一般的说,釉层基本上就是一种硅酸盐玻璃。釉的作用在于改善陶瓷制品的表面性能,使制品表面光滑,对液体和气体具有不透过性,不易沾污;其次,可提高制品的机械强度、电学性能、化学稳定性和热稳定性。因此,釉的配方主要通过硅酸盐玻璃的配方确定,前面的玻璃实验中已经确定。 三、实验样品与器材 根据实验原理,由于实验室的熔炉的最高温度为1400摄氏度。而长石质瓷的一般烧成温度在1250-1350℃。因此符合实验室要求。而长石质瓷组成范围在直线ME附近的两侧。所以选取了如图所示的点SiO2-K2O-Al2O3(60%-15%-25%). 再对此点进行修正: 由于K2O、Na2O的含量过高会使陶瓷的热稳定性大大降低,因此其含量一般不高于5%。修正SiO2含量为68%、K2O、Na2O总的含量为5.5%。此外Al2O3含量过高会使烧成温度升高。因此其含量不可过高,将其改为20%。 少量加入其他氧化物如Fe2O3、BaO、CaO、MgO SiO2Fe2O3BaO MgO Al2O3K2O Na2O合计68% 0.20% 0.40% 0.20% 20% 4.0% 1.5% 94.3% 根据实验室具有的实验药品: 高岭土(Al2O3·2SiO2·2H20)Na2CO3 石英(SiO2)BaO 碱式Mg2O3(4MgCO3·Mg(OH)2·5H2O)Fe2O3 K2CO3 确定坯料中各矿物或化学原料的组成:

陶瓷制作的原料

陶瓷制作的原料,性状,作用: 中国的具有精湛的制作艺术和悠久的历史传统,在世界上都是少见的,永远值得我们后人敬佩、学习和引以自豪。凡是用和这两种不同性质的粘土为原料,经过配料、成形、干燥、等制成的器物,都可以叫陶瓷。而陶和瓷的最主要区别在于气孔率。制作陶瓷的原料种类很多,不只有陶和瓷的分别,各种陶和瓷的原料又有多种不同的性能和特点、质地、色彩 都不尽相同。最主要的是和、等。 主要原料分成可塑性原料、非可塑性原料及溶剂原料三大类。 作为可塑性陶瓷原料的粘土,可用于陶瓷坯体、釉色、色料等配方。如我国许多瓷区采用工艺性能良好的高岭土生产的细瓷产品,成为国际市场的畅销产品。 泥---- 泥性的语言 火---- 泥的重生 陶瓷的原料 泥: 陶泥、瓷泥、粗泥、细泥…… 釉: 高温釉、低温釉、有色釉、无色釉(透明)……

陶土——岩石风化后沉积下来的黏土。 其可塑性较好,但含铁(杂质)较多, 耐火度较低烧结后呈铁红色或浅咖啡色,硬度较低。 石英在地球上储量多,在陶瓷工业中属于非可塑性陶瓷原料,可用于陶瓷产品的坯体、釉料等配方。石英的化学成分主要是二氧化硅。石英是陶瓷坯体中的主要原料,它可以降低陶瓷泥料的可塑性,减小坯体的干燥收缩,缩短干燥时间,防止坯体变形。在烧成中,石英的加热膨胀可以部分抵消坯体的收缩;高温时石英成为坯体的骨架,与氧化铝共同生成莫来石,能够防止坯体发生软化变形;石英还能提高瓷器的白度与半透明度。高石英瓷即是近年来出现的高档瓷器产品。石英在釉料中能够提高釉的熔融温度与粘度,减少釉的膨胀系数,也能够提高釉的机械强度、硬度、耐磨性与耐化学腐蚀性。此外石英在建筑卫生陶瓷与各类耐火材料中也有很大的使用。 熔剂原料:通常指能够降低陶瓷坯釉烧成温度,促进产品烧结的原

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