玻璃陶瓷工艺学(干燥)
陶瓷工艺学及答案
陶瓷⼯艺学及答案1. 陶瓷原料按⼯艺特性可分为哪四类原料？⼀般按原料的⼯艺特性分为：可塑性原料、瘠性原料、熔剂性原料和功能性原料四⼤类。
2. 传统陶瓷的三⼤类原料是什么？答：粘⼟、⽯英、长⽯3. 指出粘⼟、粘⼟矿物、⾼岭⼟、⾼岭⽯的差异答：黏⼟是⼀类岩⽯的总称，这有利于区分黏⼟、黏⼟矿物、⾼岭⼟、⾼岭⽯等这些名词的不同黏⼟矿物：含⽔铝硅酸盐，组成黏⼟的主体，其种类和含量是决定黏⼟类别、⼯业性质的主要因素。
⾼岭⼟主要由⾼岭⽯组成的黏⼟称为⾼岭⼟。
4. 说明原⽣粘⼟和次⽣粘⼟的特点答：原⽣粘⼟：⼀次粘⼟，母岩风化后在原地留下来的粘⼟，产⽣的可溶性盐被⽔带⾛，因此质地较纯，耐⽕度⾼，颗粒较粗，可塑性差；次⽣粘⼟：⼆次粘⼟、沉积粘⼟，由河⽔或风⼒将风化产⽣的粘⼟迁移⾄低洼地带沉淀所成。
颗粒较细，可塑性好，夹杂其它杂质，耐⽕度差。
5. 粘⼟按耐⽕度可分为哪⼏类，各⾃特点是什么？P176. 粘⼟的化学组成主要是什么？主要化学成分为SiO2、A12O3和结晶⽔（H2O）。
分别说明氧化铝、⼆氧化硅、氧化铁/⼆氧化钛、碱⾦属/碱⼟⾦属氧化物、有机质对粘⼟烧结的影响（1）SiO2 ：若以游离⽯英状态存在的SiO2多时，黏⼟可塑性降低，但是⼲燥后烧成收缩⼩。
（2）Al2O3 ：含量多，耐⽕度增⾼，难烧结。
（3）Fe2O3＜1％，TiO2 ＜0.5％：瓷制品呈⽩⾊，含量过⾼，颜⾊变深，还影响电绝缘性。
（4）CaO、MgO、K2O、Na2O：降低烧结温度，缩⼩烧结范围。
（5）H2O、有机质：可提⾼可塑性，但收缩⼤。
7. 粘⼟中根据矿物的性质和数量可以分为哪两类？哪些是有益杂质矿物，哪些是有害杂质？根据性质和数量分为两⼤类：黏⼟矿物和杂质矿物有益杂质：⽯英、长⽯有害杂质：碳酸盐、硫酸盐、⾦红⽯、铁质矿物8. 指出碳酸盐、硫酸盐对陶瓷烧结的影响碳酸盐主要是⽅解⽯、菱镁矿；硫酸盐主要是⽯膏、明矾⽯等。
⼀般影响不⼤，但以较粗的颗粒存在时。
陶瓷工艺学复习资料
1、长石质日用瓷坯典型的三元配方。
答：长石——高岭土——石英2、粘土过多对注浆成形速度和坯体的干燥收缩的影响。
答坯体中粘土的可塑性越好，粒度越细，则所吸附的水膜越厚，烧成收缩和变形就越大，同时，如果粘土矿物颗粒太细，分布不均匀，也会导致各部分收缩不一致而变形。
3、日用陶瓷常用的施釉方法有。
答：釉浆施釉法，静电施釉法，干法施釉4、滑石的分子式及性能，硅灰石的分子式及性能。
答：滑石分子式是3MgO·4SiO2·H2O。
性能:在普通日用陶瓷中一般作为熔剂使用，在细陶瓷坯体中加入少量滑石可降低烧成温度。
在较低的温度形成液相，加速莫来石晶体的生成。
同时扩大烧结温度范围，提高白度，透明度，力学强度和热稳定性，在精陶坯体中如用滑石代替长石，则精陶制品的湿膨胀倾向将大为减少，釉后期龟裂也可相应降低，在陶瓷釉料中加入滑石可改善釉层的弹性，热稳定性，增宽熔融范围。
硅灰石的分子式CaO·SiO2性能：硅灰石作为碱土金属硅酸盐，在普通陶瓷坯体中起助熔作用，降低坯体的烧结温度，用他来代替方解石和石英石配釉时釉面不会因析出气体而产生釉泡和针孔，但若用量过多会影响釉面的光泽度。
5、日用陶瓷成形常用成形方法及特点。
答：（1）注浆成形法，坯料含水量≤38%。
（2）可塑成形法，坯料含水量≤26%（3）压制成形法，坯料含水量≤3%。
5.强化注浆的方法有哪些？答：压力注浆；真空注浆；离心注浆；成组注浆和热浆注浆。
6、釉及釉的作用。
答：釉是施于陶瓷坯体表面的一层极薄的物质，他是根据坯体性能的要求，利用天然矿物原料及某些化工原料按比例配合，在高温作用下熔融而覆盖在陪同表面的富有光泽的玻璃质层。
作用有5点：（1）使坯体对液体和气体具有不透过性，提高了其化学稳定性。
（2）覆盖于坯体表面，给瓷器以美感。
（3）防止玷污坯体。
（4）使产品具有特定的物理和化学性能。
（5）改善陶瓷制品的性能。
7、瓷器坯料主要类型。
答：长石质瓷坯料，绢云母质瓷坯料，磷酸盐质瓷坯料，镁质瓷坯料。
陶瓷工艺学习题答案
一、绪论及陶瓷原料1、传统陶瓷和特陶的相同和不同之处？2、陶瓷的分类依据？陶瓷的分类？3、陶瓷发展史的四个阶段和三大飞跃？4、宋代五大名窑及其代表产品？5、在按陶瓷的基本物理性能分类法中，陶器、炻器和瓷器的吸水率和相对密度有何区别？6、陶瓷工艺学的内容是什么？7、陶瓷生产基本工艺过程包括哪些工序？8、列举建筑卫生陶瓷产品中属于陶器、炻器和瓷器的产品？9、陶瓷原料分哪几类？10、粘土的定义？评价粘土工艺性能的指标有哪些？11、粘土是如何形成的？高岭土的由来和化学组成；12、粘土按成因和耐火度可分为哪几类？13、粘土的化学组成和矿物组成是怎样的？14、什么是粘土的可塑性、塑性指数和塑性指标？15、粘土在陶瓷生产中有何作用？16、膨润土的特点；17、高铝质原料的特点和在高级耐火材料中的作用；18、简述石英的晶型转化在陶瓷生产中有何意义？19、石英在陶瓷生产中的作用是什么？20、各种石英类原料的共性和区别，指出它们不同的应用领域；21、长石类原料分为哪几类？在陶瓷生产中有何意义？22、钾长石和钠长石的性能比较；23、硅灰石、透辉石、叶腊石（比较说明）作为陶瓷快速烧成原料的特点；24、滑石原料的特点，为什么在使用前需要煅烧？25、氧化铝有哪些晶型？为什么要对工业氧化铝进行预烧？26、氧化锆有哪些晶型？各种晶型之间的相互转变有何特征？27、简述碳化硅原料的晶型及物理性28、简述氮化硅原料的晶型及物理性能。
二、粉体的制备与合成1、解释什么是粉体颗粒、一次颗粒、二次颗粒、团聚？并解释团聚的原因。
2、粉体颗粒粒度的表示方法有哪些？并加以说明。
3、粉体颗粒粒度分布的表示方法有哪些？并加以说明。
4、粉体颗粒粒度测定分析的方法有哪些？并说明原理。
5、粉体颗粒的化学表征方法有哪些？6、粉碎的定义及分类，并加以说明。
7、常用的粉碎方法有哪些？画出三种粉碎流程图。
8、机械法制粉的主要方法有哪些？并说明原理。
9、影响球磨机粉碎效率的主要因素有哪些？10、化学法合成粉体的主要方法有哪些？并说明原理。
陶瓷工艺学资料
陶瓷工艺学名词解释：一次烧成——是指陶瓷工艺过程中将素烧与釉烧合成一次的烧制工艺。
二次烧成——是指陶瓷坯体在施釉前后各进行一次高温处理的烧成方法。
一次黏土——原生黏土，又称一次黏土、残留黏土，是母岩风化崩解后在原地残留下来的黏土。
其质地较纯，耐火度高，但颗粒大小不一，可塑性差。
二次黏土-----次生黏土，又称二次黏土、沉积黏土，是由风化生成的黏土，经雨水、河流、风力作用而搬运至盆地或湖泊水流缓慢的地方沉积下来而形成的黏土层。
素烧------是指未施釉的生坯经一定温度热处理，使坯体具有一定机械强度的过程。
釉烧-------经过素烧的坯体施釉后，再入窑焙烧的过程。
可塑性-----物质在外力或高温等条件下，发生形变而不破裂的性质。
触变性-----触变性亦称摇变，是分散体系流变学研究的重要内容之一，是指一些体系在搅动或其它机械作用下，体系的粘度或切力随时间变化的一种流变现象。
耐火度-------是指耐火材料在无荷重时抵抗高温作用而不熔化的性能滚压成型-------用旋转的滚头，对同方向旋转的模型中的可塑坯料进行滚压，坯料受压延力的作用均匀展开而形成坯体的方法。
注浆成型------注浆成型是利用多孔模型的吸水性，将泥浆注入其中而成形的方法真空炼泥-----泥料经过真空练泥，可以排除泥饼中的残留空气，提高泥料的致密度和可塑性，并使泥料组织均匀，改善成形性能，提高干燥强度和成瓷后的机械强度。
胎釉的适应性------釉层与胎具有相匹配的膨胀系数,不致于使釉出现龟裂或剥落的性能。
陈腐——陈腐可以促使泥料中水分的均匀分布，同时在陈腐过程中还有细菌作用，促便有机物的腐烂，并产生有机酸使泥料的可塑性进一步提高。
生料釉——以生料配方经混合磨细后施釉烧成的。
熔块釉——毒性原料和其他原料预先溶质成不溶于水或微溶于水无毒的硅酸盐溶块。
简答题;1.坯体（料）可塑性怎么提高？①将粘土矿物进行陶洗、除去所夹杂的非可塑物料或进行长期风化。
高介电低损耗玻璃陶瓷材料的制备及介电性能研究
高介电低损耗玻璃陶瓷材料的制备及介电性能探究关键词：高介电低损耗、玻璃陶瓷、制备、介电性能、谱学表征1. 引言高介电低损耗材料具有重要的应用价值，在微波通信、声学成像、介电加热等领域有着广泛的应用。
在这类材料中，玻璃陶瓷被广泛关注，由于其具有优异的物理、化学性能和良好的加工性能。
2. 试验材料和方法2.1 前驱体的制备以硝酸镁为镁源，La(NO3)3·6H2O为镧源，丙酮为溶剂，在搅拌的同时渐加醋酸（0.01 mol/L），pH值调整至3。
将混合物在80°C条件下连续搅拌10 h，得到透亮的溶胶。
2.2 样品的制备将获得的溶胶经过干燥、热解和烧结工艺处理，制得玻璃陶瓷样品。
2.3 样品的表征利用XRD、SEM、TEM、EDS等手段对样品进行结构和形貌表征，利用Agilent 4294A型阻抗分析仪测试样品的介电性能。
3. 结果和谈论3.1 结构和形貌表征XRD结果显示，所得样品为面心立方结构，主要晶相为MgO。
SEM和TEM图像显示，样品具有匀称的微观结构和细小的晶粒尺寸。
3.2 介电性能在室温下，所得样品的介电常数和介电损耗分别为20.31和0.0016，表明其具有优越的介电性能。
通过介电谱和电容-电压曲线进一步探究了材料的介电响应机制，发现样品的介电性能与晶结构、微观组织和成分密切相关。
4. 结论通过溶胶-凝胶法成功制备了一种高介电低损耗的玻璃陶瓷材料，并对其形貌、晶体结构、微观组织和介电性能进行了分析和表征。
结果表明，该材料具有优异的介电性能，有望应用于微波通信、声学成像、介电加热等领域。
关键词：高介电低损耗、玻璃陶瓷、制备、介电性能、谱学表5. 材料应用展望随着无线通信、雷达、卫星通信等领域的不息进步，对高性能介电材料的需求也越来越大。
本探究所制备的高介电低损耗玻璃陶瓷材料具有优异的介电性能，有望应用于微波通信、声学成像、介电加热等领域。
将来的探究方向包括：（1）调控材料的微观结构，优化其介电性能；（2）探究材料在不同频率下的介电响应机制，深度了解介电性能的本质；（3）探究材料的热稳定性和耐久性，拓展其应用范围。
陶瓷工艺原理复习题 答案版
脱水后产物继续转化阶段：
偏高岭石由925 ℃开始转化为铝硅尖晶石，同时体积收缩，发生放热效应：
2（ Al2O3·2SiO2） = 2Al2O3·3SiO2+ SiO2
（铝-硅尖晶石）
铝硅尖晶石继续加热到1050℃开始转化成莫来石，分离出方石英发生放热效应：
3（ 2Al2O3·3SiO2） = 2（ 3Al2O3·2SiO2） + 5SiO2
16.对注浆用浆料的质量有何要求？
流动性好：料浆容易充满模型的各个部位，检验时，将料浆从小孔中流出应能连成不断的细丝。
悬浮性好：料浆久置后残渣分层沉淀。颗粒小，粘土可塑性好，含量高，悬浮性好。
触变性适当：触变性过大，容易堵塞泥浆管道，脱模后坯体容易塌落变形。泥浆触变性过小，生坯强度不够，影响脱模与修坯质量。
改变物性：
滑石（1350～1450℃）：片状结构→引起定向→开裂与变形→与烧后→MgO·SiO2 破坏滑石片状结构。
石英（900℃）：通过预烧使结构疏松，利于粉碎（573℃体积效应）。
粘土（700～800℃）：脱除结构水，减少收缩。
15.陶瓷原料的纳米化有何优缺点？
纳米陶瓷粉体是介于固体与分子之间的具有纳米尺寸（0.1-lOOnm)的亚稳态中间物质。随着粉体的超细化，其表面电子结构和晶体结构发生变化，产生了块状材料所不具有的特殊的效应：
4、碱土金属氧化物（CaO、MgO等）的作用：引入少量的CaO、MgO等，可以提高瓷的热稳定性和机械强度，提高白度与透光度，改进瓷的色调，减弱铁钛的不良着色作用。
8.影响泥团可塑性的因素有哪些？
矿物种类：
可塑性好的矿物特点：①颗粒细 ②矿物解理产生片状结构矿物 ③颗粒表面水膜厚。
固体颗粒大小和形状：
陶瓷工艺学名词解释
陶瓷工艺学试题库一．名词术语解释1.陶瓷显微结构——在显微镜下观察到的陶瓷组成相的种类、形状、大小、数量、分布、取向；各种杂种（包括添加物）与显微缺陷的存在形式、分布；晶界特征。
2.胎釉适应性——釉层与胎具有相匹配的膨胀系数，不致于使釉出现龟裂或剥落的性能。
3.实验式——表示物质成分中各种组分数量比的化学式。
陶瓷物料通常以各种氧化物的摩尔数表示。
4.坯式——表示陶瓷坯料或胎体组成的氧化物按规定顺序排列的实验式。
5.釉式——表示陶瓷釉料或釉组成的氧化物按规定顺序排列的实验式。
6.粘土矿物——颗粒大小在2μm以下，具有层状结构的含水铝硅酸盐晶体矿物。
7.粘土—一种天然细颗粒矿物集合体，主体为粘土矿物，并含有部分非粘土矿物和有机物。
与水混合具有可塑性。
8.一次粘土——母岩经风化、蚀变作用后形成的残留在原生地，与母岩未经分离的粘土。
9.二次粘土——一次粘土从原生地经风化、水力搬运到远地沉积下来的粘土。
10.高岭石——一种二层型结构的含水铝硅酸矿物(Al2O3·2S?O2·2H2O)，因首次在我国江西景德镇附近的高岭村发现而命名。
11.瓷石——一种可供制瓷的石质原料，主要矿物为绢云母和石英，或含有少量长石、高岭石和碳酸盐矿物。
12.石英——天然产出的结晶态二氧化硅。
13.长石——一系列不含水的碱金属或碱土金属铝硅酸盐矿物的总称。
14.陶瓷工艺——生产陶瓷制品的方法和过程。
15.坯釉配方——坯料，釉料中各种原料配合的重量百分数。
16.细度——指固体颗粒的大小。
陶瓷生产中习惯用标准筛的筛余量来表示。
17.成型——将坯料制成具有一定形状和规格的坯体的操作。
18.可塑成型——在外力作用下，使可塑坯料发生塑性变形而制成坯体的方法。
19.滚压成型——用旋转的滚头，对同方向旋转的模型中的可塑坯料进行滚压，坯料受压延力的作用均匀展开而形成坯体的方法。
20.注浆成型——将泥浆注入多孔模型内，当注件达到所要求的厚度时，排除多余的泥浆而形成空心注件的注浆法。
(完整版)功能陶瓷工艺学知识点整理
1.从广义的角度，材料定义为能够用以加工有用物质的物质。
2.材料分类：按性能、使用用途分类：结构材料、功能材料按化学组成和显微结构特点分类：金属材料、无机非金属材料、有机高分子材料、复合材料3.无机非金属材料的定义：以某些元素的氧化物、碳化物、氮化物、卤素化合物、硼化物、及硅酸盐、铝酸盐、磷酸盐、硼酸盐和非氧化物等物质组成的材料，是除金属材料和有机高分子材料以外的所有材料的统称。
4.无机非金属材料的分类：胶凝材料、天然材料、玻璃、陶瓷无机非金属材料的特性：具有复杂的晶体结构（7晶系，14中布拉菲格子）没有自由电子、高熔点、高硬度、较好的耐化学腐蚀性、绝大多数是绝缘体一般具有低导热性、大多数情况下变形微小。
5.无机非金属材料主要化学成分：CaO、SiO2、Al2O3、Na2O等6.陶瓷成型在热加工之前；玻璃成型在热加工之后；水泥成型主要在使用时。
7.水泥煅烧；陶瓷烧结；玻璃熔融8.胶凝材料定义：凡能在物理、化学作用下，从浆体变成坚固的石状体，并能胶结其他物料而具有一定机械强度的物质，统称为胶凝材料，又称胶结料。
9.胶凝材料分类：按组成物质分类：有机胶凝材料、无机胶凝材料10.水泥的定义：凡细磨成粉末状，加入适量水后成为塑性浆体，既能在空气中硬化，又能在水中硬化，并能将砂、石等散粒或纤维材料牢固地胶结在一起的水硬性胶凝材料，统称为水泥。
11.水泥的分类：按用途和性能分类：通用水泥、专用水泥、特性水泥按组成分类：硅酸盐水泥系列、铝酸盐水泥系列、氟铝酸盐水泥系列、硫铝酸盐水泥系列、铁铝酸盐水泥系列、其它:如无熟料、少熟料水泥12.水泥的基本特性：水泥浆具有良好的可塑性，与其它材料混合后的混和物可拥有适宜的和易性。
较强的适应性。
较好的耐侵蚀、防辐射性能。
硬化后的水泥浆体具有较高的强度，且强度随龄期的延长而逐渐增长。
良好的耐久性。
通过改变水泥的组成，可适当调整水泥的质量。
可与纤维、聚合物等多种有机、无机材料匹配。
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6.2 坯体内的水分与干燥的关系
一、坯体中的水分
1. 结晶水（结构水）：以 OHˉ形式存在于矿物结构中，化学键 结合，结合力最大，干燥过程不能排除。 2. 吸附水：以 H2O 形式存在于坯体中物料颗粒中的毛细孔（直
径小于0.1μm）内，与坯体结合比较牢固（属物理化学结合），
结合力主要是分子间力，也可能是氢键力。 3. 自由水：以 H2O 形式存在于坯体中物料颗粒之间的空隙中， 与坯体的结合力最小。
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一、干燥机理 H2O(g)
H2O(l, g)
内 扩 散
坯体
外 扩 散
热 风
Heat
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二、干燥过程
含坯 通常划分为四个阶段： 水 体 率的 、表 Ⅰ：加速干燥阶段 干 面 燥温 速度 、 Ⅱ ：等速干燥阶段 度 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ
① A D ② ③ B E
F
Ⅲ ：降速干燥阶段
5. 干燥平衡水分的高低。
6. 干燥器的结构与热工性能。
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四、影响坯体的干燥速度和干燥质量的因素
（一）影响干燥速度的因素
就热风干燥而言，影响坯体干燥速度的因素有： 1. 坯体的干燥敏感性——坯体在干燥过程中产生裂纹或变形的 可能性。 2. 坯体的形状、大小及厚薄。 3. 干燥强度——干燥介质（热风）的温度、湿度、流速及流量。 4. 坯体的受热面积（与热风接触面积）。
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二、水分与干燥的关系
◆ 干燥过程仅能排除全部自由水和部分吸附水。 ◆ 在干燥过程中，自由水排出时，会引起物料颗粒靠扰，因而 表现出坯体的体积收缩。吸附水的排除不会引起体积收缩。
6.3 干燥机理与干燥过程
（一）干燥机理
在对流干燥过程中，热风与坯体之间既有传热过程，又有传质
过程，而传质过程又包括外扩散和内扩散两部分。
第六章 干燥
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6.1 干燥的目的
压 制 成 型
干 燥 器
施 釉
磨边机
包装
辊道窑
印花机
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6.1 干燥的目的
（1）通过干燥使生坯强度得以提高，以满足后续工序的 加工要求，减少坯体破损。如墙地砖的生产： （2）通过干燥使生坯含水率降至入窑烧成的要求以下， 以满足烧成制度的要求，缩短烧成时间，提高窑的产量。 （3）增大坯体对釉浆的吸附能力，保证施釉质量。
S
K 平衡水分 C ①——坯体含水率
Ⅳ：平衡阶段
● “平衡建 | 厚德大成
时间，t
③——坯体表面温度
三、干燥制度的制定原则
● 干燥制度通常用干燥介质的温度、湿度、流速等参数来表征。 ● 干燥制度的制定原则
1. 应充分考虑坯体的配方特点、 形状、大小、厚薄，以及干燥器 的性能等因素。 2. 初始阶段应用低温、高湿、 低速的热风预热坯体。 3. 严格控制等速干燥阶段的热风
S
含坯 水体 率的 、表 干面 燥温 速度 度、
Ⅰ ①
A D
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
F B E
② ③
K 平衡水分
C
温度、湿度及流速，确保坯体各部
位的干燥速度（干燥收缩）比较均 匀一致。
0 ①——坯体含水率 ②——干燥速度 ③——坯体表面温度
时间，t
4. 在降速干燥阶段适当提高干燥速度，即在干燥后期使坯体接触高温、 低湿的热风。