(陶瓷科学与工艺学)第五章3塑性成型及其它成型方法干燥
陶瓷成型工艺技术
陶瓷成型工艺技术陶瓷成型工艺技术是制造陶瓷产品的重要环节，它包括了整个制造过程中的成型、干燥和烧成等环节。
下面我们就来详细介绍一下陶瓷成型工艺技术。
陶瓷成型主要有手工成型和机械成型两种方式。
手工成型是传统的成型方式，通过手工操作将陶瓷泥料按照设计要求塑造成各种形状。
这种方式需要熟练的技术和经验，对工匠的要求较高。
而机械成型则是利用专门的设备进行成型，可以大大提高工作效率和产品的一致性。
无论是手工成型还是机械成型，首先需要制作成型工具。
手工成型时，工匠需要根据设计要求制作木模、泥模或者石模等成型工具。
而机械成型时，则需要根据产品的形状和尺寸设计制作专业的模具。
模具的制作需要考虑到产品的材料特性、成型工艺和产品的工艺要求。
在成型过程中，首先要准备好陶瓷泥料，根据工艺要求配置出适合的泥料浆料。
然后将泥料放入成型工具中，利用手工或者机械的力量逐步塑造成所需的形状。
这个过程需要注意控制泥料的水分含量和成型工具的力度，以确保成型的准确和一致性。
成型完成后，陶瓷制品需要经过干燥的过程。
干燥的目的是将陶瓷制品中的水分逐渐蒸发掉，使其成为干燥坚硬的瓷坯。
干燥过程需要控制好温度、湿度和通风等条件，以避免制品出现开裂和变形的问题。
最后一步就是烧成了。
烧成是将干燥的陶瓷制品置于高温条件下，使其经历化学和物理变化，最终形成坚硬、致密且具有特殊性能的陶瓷制品。
烧成过程需要控制好温度、时间和烧成环境，以确保制品的质量和性能。
总结起来，陶瓷成型工艺技术是制造陶瓷产品中的重要环节。
它包括了成型、干燥和烧成等过程，需要掌握深厚的技术和经验。
通过合理的成型工艺，能够制造出形状美观、质量优良的陶瓷制品，满足不同客户的需求。
陕西科技大学材料学院《陶瓷工艺学》课件第五章 成型与模具
2.3
滚压成型的工艺控制：
(1)、泥料的性能： 泥料需一定的硬度（屈服值）保证排泥的力量。 泥料需一定的延伸量和屈服值。 泥料的延伸量和屈服值与其中塑性原料的多少和种类有关 和水分的含量有关。 塑性原料太少或塑性太差或水分太少，则延伸量过小，滚压时 易开裂，模型也易损坏。 塑性原料太多或塑性太强或水分太多，则屈服值过低，滚压时 易粘滚，坯体易变形。 泥料的可塑性由配方决定，一般配方确定后，通过控制含水 率来调节可塑性以适应滚压成型 的需要。所以要严格控制含水率
5.3 成型过程： 5.4 注塑成型设备：
注塑成型机由加料、输送、压注、模型封合装置、温度和 压力控制部分。 注塑机有柱塞式和螺旋式两种。 注塑成型模具：注意： (1)、排气孔。(2)、冷却沟槽 。(3)、入口用高 耐磨性材料。
17
5.4 脱脂
除去有机添加剂的过程。 5.4.1 特点：时间长。 5.4.2影响 脱脂速率的因素： (1)、原料的特性。 (2)、有机添加剂的种类和数量有关。 (3)、生坯的形状、大小、厚度。
5
1.2 旋压的工艺特点与控制：
(1)、以“刮泥”的形式排泥，要求泥料屈服值低些。即泥料 的含水率稍高些，排泥阻力小。 (2)、“刮泥”成型时，与样板刀接触的坯体表面不光滑，赶 光时需加水来赶光表面。 (3)、模座转速，据制品的形状定。 转速高：深腔制品，直径 小的制品，阴模旋压。一般转速控 制230 —400r/min。泥料水分21—23%。 (4)、“中心”准。石膏模，样板刀，模座主轴对准中心。 (5)、样板刀对泥料正压力小，生坯强度低，但可加宽刀口， 减小刀口角度，增加泥料等措施进行改进。 (6)、旋压设备简单，适应性强，可旋制深凹制品。
塑压模由上模、下模组成。上下模都由石膏模和一个金属模 框组成。金属模框箍着石膏模，对石膏模起加固和保护作用，而 且能保证上下模准确定位。 (3)、模型的结构 上下模间形成一个空腔，为所要求成型制品的形状。上下模 留有一定的空隙，可排除余泥。石膏模外缘部位留有沟檐容纳余 泥。 14
陶瓷材料工艺学--第五章 陶瓷材料的烧结
a. 影响铁和钛的价态； b. 使SiO2和CO还原； c. 形成氮化合物。
结论：气氛的影响有好有坏，关键是看坯体的组成。
（4）升温与降温速度对产品性能的影响
75%Al2O3瓷的升温速率与性能的关系曲线 1―抗折强度；2―温度系数；3―介质损耗角
（4）升温与降温速度对产品性能的影响
全部组元都转变为液相，而烧结是在低于主要组分的熔点下进
行的。
这两个过程均在低于材料熔点或熔融温
度之下进行的。并且在过程的自始至终都至少有一相是固态。
固相烧结一般可分为三个阶段：初始阶段，主要表现为颗粒形状 改变；中间阶段，主要表现为气孔形状改变；最终阶段，主要表现为 气孔尺寸减小。
烧结过程
收缩
降温速率对坯体的白度和性能都有影响。特别是 含玻璃相多的陶瓷，应采取高温快冷和低温慢冷的制 度。
高温快冷可避免泛黄、釉面析晶，提高光泽；低 温慢冷可减少应力，避免开裂等。
影响陶瓷材料烧结的工艺参数:
（1）烧成温度 （2）保温时间 （3）烧成气氛 （4）升温与降温速率
本节小结
1、 烧结的定义和烧结的方法 2、 烧结的类型
接触部位 颈部 颈部 颈部 颈部 颈部 颈部 颈部
相关参数 晶格扩散率,Dl 晶界扩散率,Db
粘度,η 表面扩散率,Ds 晶格扩散率,Dl 蒸汽压差,Δp 气相扩散率,Dg
5.3.2 晶粒过渡生长现象
晶粒的异常长大是指在长大速度较慢的细晶基体内有少部分区域快 速长大形成粗大晶粒的现象。
在烧结过程中发生异常长大与以下主要因素有关： ① 材料中含有杂质或者第二相夹杂物 ② 材料中存在高的各向异性的界面能，例如固/液界面
三、气孔排除
(陶瓷科学与工艺学)第五章3塑性成型及其它成型方法干燥
（2） 影响外扩散的因素
干燥介质及生坯表面的蒸气分压、
干燥介质及生坯表面的温度 干燥介质的流速和方向 生坯表面粘滞气膜的厚度 热量的供给方式、干燥方法等。
干燥过程的影响因素：空气温度
100
80
60
2
40
1
20
流通过湿坯坯内产生热量使水分蒸发坯体内外同时加热受热均匀热湿扩散方向一致干燥效率高热损耗少设备简单易控制适合大件厚坯制品微波干燥以高频率长波长的电磁波为热源通过微波辐射坯体使其内部极性水分子剧烈运动并摩擦生热使水分排除坯体内外同时受热加热均匀快速热湿扩散方向一致干燥效率和质量高设备体小轻巧易自控费用高电耗大需避免微波辐射危害使用范围广红外干燥以短波长的远红外线作热源当坯体吸收红外线后改变并加剧坯内水分子的振动和转动坯体温度升高水分排其主要特点与微波干燥类似不同的是设备造价低在干燥中最常见的缺陷是坯体的变形和开裂产生的主要原因有
该法适于生产批量较大的1mm下的薄片状产品，在新型陶瓷生产中应用较为普遍。
4) 注射成型
a) 工艺流程
用辊机 质粒压纹
5.7 可塑成型
瓷粉
粘结剂
加热混练
加热挤 压制粒机
混练机 低温粉碎
用辊机低温 挤压成薄片
粒状粉料 注射成形 一次成型坯
柱塞式 预塑式 螺旋直列式
脱脂
烧结
成品
5.8其他成型方法
1.纸带成型
等速阶段：坯体内部含水 量较高，坯体表面蒸发了 多少水分，内部便可补充 多少，所以，坯体表面总 维持湿润状态。由于热空 气传给坯体的热量恰好等 于坯体表面水分汽化所需 的热量，因此坯体表面温 度不变，等于热气体的湿 球温度，此阶段干燥速度 恒定，坯体温度不变，体 积逐渐收缩。
陶瓷工艺学课程教学大纲
《陶瓷工艺学》课程教学大纲一、《陶瓷工艺学》课程说明（一）课程代码：08131021（二）课程英文名称：Ceramic Technology（三）开课对象：材料物理专业（四）课程性质：《陶瓷工艺学》是材料物理专业的一门专业方向选修课。
本课程的目的在于介绍陶瓷体的制备工艺、性质和应用。
（五）教学目的通过陶瓷工艺学的教学，使学生了解陶瓷技术的发展历史和在现代化建设中的作用，掌握陶瓷的制备工艺过程和技术，掌握陶瓷体的显微结构和性质，了解陶瓷在装饰等方面的应用，熟悉陶瓷制品的缺陷及分析方法。
（六）教学内容本课程主要包括原料、坯料、釉料、显微结构与性质、原料的处理、坯釉料制备、成形与模具、坯体的干燥、粘接、修坯与施釉、烧成与窑具、陶瓷装饰、陶瓷制品缺陷及其分析等几个部分。
通过教学的各个环节使学生达到各章中所提的基本要求。
（七）教学时数教学时数：72学时学分数：4学分教学时数具体分配：（八）教学方式以多媒体教学手段为主要形式的课堂教学。
（九）考核方式和成绩记载说明考核方式为闭卷考试。
严格考核学生出勤和作业情况，达到学籍管理规定的旷课量取消考试资格。
综合成绩根据平时成绩和期末成绩评定，平时成绩占40% ，期末成绩占60% 。
二、讲授大纲与各章的基本要求第一章原料教学要点：通过本章的教学使学生：1 了解陶瓷原料的概况和分类2 了解粘土的成因与分类；掌握粘土地工艺性质和加热变化；了解粘土在陶瓷生产中的作用，了解我国的粘土原料情况3 了解石英的种类和性质，掌握石英的晶型转化，了解石英在陶瓷生产中的作用4 了解长石的种类和一般性质，掌握长石的熔融特性，了解长石在陶瓷生产中的作用5 了解其它矿物原料情况教学时数：8学时教学内容：第一节原料分类一、概述二、原料分类第二节粘土类原料一、粘土的成因与分类二、粘土的组成三、粘土的工艺性质四、粘土的加热变化五、粘土在陶瓷生产中的作用六、我国的粘土原料第三节石英类原料一、石英的种类和性质二、石英的晶型转化三、石英在陶瓷生产中的作用第四节长石类原料一、长石的种类和一般性质二、长石的熔融特性三、长石在陶瓷生产中的作用第五节其它矿物原料一、含碱硅酸铝类二、碱土硅酸盐类原料三、碳酸盐类四、钙的磷酸盐类五、高铝质矿物原料六、锆英石七、工业废渣第六节陶瓷原料的标准化考核要求：1、原料的概述和分类（了解）2、粘土的成因与分类（识记）；粘土组成、工艺性质（识记）；粘土的加热变化（领会）；粘土在陶瓷生产中的作用以及我国的粘土原料情况（了解）3、石英的种类和性质（识记）；石英的晶型转化（领会）；石英在陶瓷生产中的作用（了解）4、长石的种类和一般性质（识记）；长石的熔融特性、长石在陶瓷生产中的作用（领会）5、含碱硅酸铝类等其它矿物原料（了解）第二章坯料教学要点：通过本章的教学使学生：1 了解坯料的类型；掌握坯料的配料的依据2 掌握坯料配料的计算方法3 了解坯料的成形性能4 掌握坯料添加剂的种类、作用教学时数：8学时第一节坯料的类型一、瓷器坯料二、精陶坯料三、其它陶瓷器坯料第二节配料的依据第三节配料计算一、配料组成的表示方法二、配料计算第四节坯料的成形性能一、可塑泥团的成形性能二、泥浆的成形性能三、压制用分料的成形性能第五节调整坯料性能的添加剂一、添加剂的种类二、解凝剂的作用三、塑化剂的构成四、有机粘合剂的性能考核要求：1、坯料的类型（识记）；坯料配料的依据（领会、应用）2、坯料配料的计算方法（领会、应用）3、坯料的成形性能（识记）4、坯料添加剂的种类、作用（识记）第三章釉料教学要点：通过本章的教学使学生：1 了解釉的作用、特点及性质2 了解釉的种类、制釉氧化物3 掌握确定釉配方的依据4 掌握釉料配方的计算5 掌握釉层形成过程的反应6 了解釉的析晶过程、影响因素7 掌握坯釉的适应性教学时数：8学时第一节釉的作用及特点一、釉的作用二、釉的特点和性质第二节釉的分类、制釉氧化物一、釉的种类二、制釉氧化物第三节确定釉配方的依据一、釉配方的物理化学基础二、釉料配方的配制原则三、釉料配方的确定第四节釉料配方的计算一、釉料的表示方法二、釉式的计算三、釉料配方的计算第五节釉层形成过程的反应一、釉料在加热过程中的变化二、釉层冷却时的变化三、釉层内的气泡第六节釉的析晶一、釉熔体的析晶二、影响釉熔体析晶的因素三、析晶对釉面光学性质的影响第七节坯釉适应性一、膨胀系数对坯釉适应性的影响二、中间层对坯釉适应性的影响三、釉的弹性、抗张强度对坯釉适应性的影响四、釉层厚度对坯釉适应性的影响考核要求：1、釉的作用、特点及性质（识记）2、釉的种类、制釉氧化物（识记）3、确定釉配方的依据（领会、应用）4、釉料配方的计算（领会、应用）5、釉层形成过程的反应（识记）6、釉的析晶过程、影响因素（识记、领会）7、坯釉的适应性（领会）第四章显微结构与性质教学要点：通过本章的教学使学生：1 了解陶瓷坯体的显微结构2 了解釉层的显微结构3 掌握釉层的物理化学性质4 掌握陶瓷性能的控制方法教学时数：8学时第一节陶瓷坯体的显微结构一、显微结构的构成二、工艺因素对显微结构的影响第二节釉层的显微结构一、透明釉二、乳浊釉三、结晶釉四、无光釉五、高温颜色釉六、半导体釉第三节釉层的物理化学性质一、釉的熔融温度范围二、粘度与表面张力三、热膨胀性与弹性四、白度、光泽度与表面硬度五、力学强度与表面硬度六、化学稳定性七、介电性质第四节陶瓷性能的控制一、陶瓷强度的控制二、陶瓷光学性能的控制三、陶瓷介电性质的控制考核要求：1、陶瓷坯体的显微结构（识记）2、釉层的显微结构（识记）3、釉层的物理化学性质（识记、领会）4、陶瓷性能的控制方法（领会、应用）第五章原料的处理教学要点：通过本章的教学使学生：1 掌握原料的精选方法，了解水的性质对坯料、制品性能的影响2 了解原料预烧的作用教学时数：2学时第一节原料的精选一、原料的精选方法二、水的性质对坯料、制品性能的影响第二节材料的预烧一、预烧的作用二、石英、长石、滑石、工业氧化锌、粘土的预烧考核要求：1、原料的精选方法（领会），水的性质对坯料、制品性能的影响（识记）2、原料预烧的作用（领会）第六章坯、釉料制备教学要点：通过本章的教学使学生：1 了解坯料的种类、品质要求2 掌握坯料的制备3 掌握釉料的制备4 了解坯料、釉料制备的主要工序及设备教学时数：6学时第一节坯料的种类和品质要求一、坯料的种类二、坯料的品质要求第二节坯料制备一、塑性坯料制备二、注浆坯料制备三、压制坯料制备第三节釉料制备一、釉料制备的品质要求及控制二、釉料制备第四节坯、釉料制备的主要工序及设备一、原料粉碎二、筛分三、除铁四、泥浆脱水五、陈腐与练泥六、造粒七、熔块熔制考核要求：1、坯料的种类、品质要求（识记）2、坯料的制备（领会）3、釉料的制备（领会）4、坯料、釉料制备的主要工序及设备（识记）第七章成形与模具教学要点：通过本章的教学使学生：1 了解器形的合理设计2 了解成形方法的分类，掌握成形方法的选择3 掌握可塑成形的几种方法4 了解注浆成形方法5 了解压制成形方法6 了解成形模具教学时数：8学时第一节器形的合理设计第二节成形方法的分类与选择一、成形方法分类二、成形方法的选择第三节可塑成形一、滚压成形二、旋压成形三、挤压成形四、车坯成形五、其他成形方法第四节注浆成形一、基本注浆方法二、强化注浆方法三、其它注浆成形方法第五节压制成形一、干压成形二、等静压成形第六节成形模具一、石膏与石膏模二、新型多孔模具三、压制成形用金属模四、挤压成形用模具五、等静压成形模具六、模具的放尺考核要求：1、器形的合理设计（识记）2、成形方法的分类（识记），成形方法的选择（领会、应用）3、可塑成形的几种方法（识记、领会）4、注浆成形方法（领会）5、压制成形方法（领会）6、成形模具（领会）第八章坯体的干燥教学要点：通过本章的教学使学生：1 了解干燥的作用、过程、收缩与变形2 了解影响干燥速度的因素、干燥介质参数的确定3 掌握热空气等几种干燥方法教学时数：4学时第一节干燥作用与干燥过程一、干燥的作用二、干燥过程三、干燥收缩与变形第二节干燥制度的确定一、影响干燥速度的因素二、干燥介质参数的确定第三节干燥方法一、热空气干燥二、工频电干燥三、直流电干燥四、辐射干燥五、综合干燥考核要求：1、干燥的作用、过程、收缩与变形（识记）2、影响干燥速度的因素、干燥介质参数的确定（识记）3、热空气等几种干燥方法（领会）第九章粘接、修坯与施釉教学要点：通过本章的教学使学生：1 掌握粘接与修坯2 掌握施釉的方法教学时数：2学时第一节粘接与修坯一、粘接二、修坯第二节施釉一、釉浆施釉法二、静电施釉三、干法施釉考核要求：1、粘接与修坯（领会）2、施釉的方法（领会）第十章烧成与窑具教学要点：通过本章的教学使学生：1 了解烧成制度与产品性能的关系，掌握制定烧制制度的依据2 了解快速烧成的意义和工艺措施3 了解装窑的要求和方法4 了解窑具的种类、性能要求、制造等教学时数：6学时第一节烧成制度一、烧成制度与产品性能的关系二、制定烧成制度的依据三、烧成制度示例和说明第二节快速烧成一、快速烧成的意义二、快速烧成的工艺措施第三节装窑一、装窑要求二、装窑方法第四节窑具一、窑具种类二、窑具的性能要求三、窑具材质的类型及损坏情况分析四、窑具的制造考核要求：1、烧成制度与产品性能的关系（识记），制定烧制制度的依据（领会、应用）2、快速烧成的意义和工艺措施（识记）3、装窑的要求和方法（识记、领会）4、窑具的种类、性能要求、制造等（识记）第十一章陶瓷装饰教学要点：通过本章的教学使学生：1 了解陶瓷颜料的分类、制造、发色机理以及影响色剂呈色因素2 了解釉上装饰、釉下装饰、釉中彩3 了解颜色釉、艺术釉4 了解坯体装饰，了解铅镉离子溶出原因、影响因素教学时数：6学时第一节陶瓷颜料一、分类二、陶瓷颜料制造三、陶瓷颜料发色机理四、影响色剂呈色因素第二节釉上装饰一、彩绘二、贵金属装饰三、光泽彩四、其他装饰方法第三节釉下装饰一、彩绘二、其他装饰方法第四节釉中彩第五节颜色釉一、低温颜色釉二、高温颜色釉第六节艺术釉一、结晶釉与砂金釉二、无光釉三、碎纹釉四、变色釉五、金属光泽釉第七节坯体装饰一、色坯、斑点、绞胎二、镂空、刻花、堆雕三、化妆土四、渗花第八节釉料、颜料中铅、镉离子的溶出一、溶出原因二、影响因素三、降低铅、镉溶出量的方法考核要求：1、陶瓷颜料的分类、制造、发色机理以及影响色剂呈色因素（识记）2、釉上装饰、釉下装饰、釉中彩（识记）3、颜色釉、艺术釉（识记）4、坯体装饰，了解铅镉离子溶出原因、影响因素（识记）第十二章陶瓷制品缺陷及其分析教学要点：通过本章的教学使学生：1 了解日用陶瓷缺陷分析2 了解墙地砖缺陷分析3 了解卫生陶瓷缺陷分析教学时数：4学时第一节日用陶瓷缺陷分析一、变形二、裂纹三、斑点四、溶洞五、落渣六、粘疤与底沿粘渣七、底足粘脏八、疙瘩与泥渣九、缺泥与磕碰十、起泡十一、针孔与橘釉十二、釉缕十三、缺釉十四、釉面擦伤十五、生烧与过烧十六、烟熏十七、阴黄十八、火刺十九、色脏二十、彩色不正二十一、画面缺陷二十二、饰金缺陷二十三、铅溶出量超标第二节墙地砖缺陷分析一、变形二、裂纹三、夹层四、尺寸偏差五、大小边六、黑心七、色差八、釉面缺陷九、吸湿膨胀性第三节卫生陶瓷缺陷分析一、变形二、裂纹三、斑点四、坑包五、棕眼六、缺釉七、釉缕与釉面波纹八、烟熏考核要求：1、日用陶瓷缺陷分析（识记、领会）2、墙地砖缺陷分析（识记、领会）3、卫生陶瓷缺陷分析（识记、领会）三、推荐教材和参考书目1、《陶瓷工艺学》，李家驹主编，中国轻工业出版社，20012、《日用陶瓷工艺学》，李家驹主编，武汉工业大学出版社，19923、《陶瓷工艺学》，章秦娟主编，武汉工业大学出版社，19974、《陶瓷工艺学》，陆小荣主编，湖南大学出版社，20055、《材料科学与技术丛书(第17卷)-陶瓷工艺》，[英]理查德 J.布鲁克，科学出版社，19996、《先进陶瓷工艺学》，刘维良主编，武汉理工大学出版社，20047、《特种陶瓷工艺学》，李世普, 武汉理工大学出版社，1990。
陶瓷工艺学第5章 成型
第五章 成 型
第三篇 陶瓷工艺学
（二） 塑化剂的作用和选择
特种陶瓷采用的原料大多数是瘠性的化工原料，它们主要 依靠塑化剂的作用才具有成型能力。
粘合剂：常温下能将坯料颗粒粘合在一起，使坯料具有成型 性能，烧成时会氧化﹑分解和挥发的物质。
常用的粘合剂为糊精﹑聚乙烯醇﹑羧甲基纤维素﹑聚笨乙烯 等。
第五章 成 型
第五章 成 型
第三篇 陶瓷工艺学
(五) 湿压成型
是把水分为20％左右的可塑泥料放在模型内，用金属模头加 压成型。 便于脱模采取措施： 1、表面涂润滑油：金属模头表面涂，防止坯体粘模。 2、真空脱模：适合成型浅型产品。 3、加热金属上模。
旋坯成型的设备是辘轳旋压机。是利用型刀将置入石膏模 内坯泥料进行旋压成型。 旋坯成型分为两种： 阴模旋坯：石膏模内凹，模型内壁决定坯体的外形，刀决定坯 体内部形状时。 阳模旋坯：石膏模凸起，坯体的内表面取决于模型的形状，坯 体的外表面由型刀旋压出来。
第五章 成 型
第三篇 陶瓷工艺学
(四) 滚压成型 是把扁平型刀改变成尖锥形或圆柱形的回转体，即滚压头。
滚压成型分为两种： 阴模滚压：用滚压头决定坯体外表面的形状和大小，所以叫外滚。 阳模滚压：用滚压头形成坯体的内表面，叫内滚。 优 点：坯体致密度高，机械强度大，变形少，劳动强度低，生 产效率高。
第五章 成 型
第三篇 陶瓷工艺学
滚压成型要注意问题： 1、对泥料的要求
a. 好的可塑性和低的含水率; b. 具有高的屈服值和大的延展量。 2、滚压过程的要求 a. 滚头下降接触泥料时，动作要轻，速度6~7mm/s; b. 压至所要求厚度时，滚头动作重而稳，时间2~3s; c. 最后，滚头轻捷抬离坯体，太快，产生泥缕。
陶瓷工艺学课件-2成型讲义教材
• 成型质量好：靠滚头与坯体相滚动而使坯体表 面光滑，坯体强度大，不易变形，表面品质好 ，规整度一致；
• 生产效率高，易与上下工序组成联动生产线； • 应用：日用陶瓷及小件的工业陶瓷。
2021/4/15
可塑成型方法——旋压成型
第5章 成 型
➢ 对已制备好的坯料，通过一定的方法或手段，迫使坯料 发生形变，制成具有一定形状大小坯体的工艺过程称为 成型，其中所应用的方法或手段叫做成型方法。
➢ 成型工序应当满足下列要求：
①成型坯体应符合产品图纸或产品样品所要求的生坯形状和 尺寸；以产品图纸和产品样品为依据时，生坯尺寸是根据 坯料的收缩率放尺计算后的尺寸。
• 石膏模、型刀； • 粘土质坯料，塑性好，
成型水分均匀，一般为 21%～26%； • 设备简单，操作要求高 ，坯体质量不如滚压。
2021/4/15
旋压成型示意图
可塑成型方法——车坯成型
适用于外形复杂的圆柱状产品，如圆柱 形的套管、棒形支柱和棒形悬式绝缘子的成 型。根据坯泥加工时装置的方式不同，车坯 成型分为立车和横车。根据所用泥料的含水 率不同，又分为干车和湿车。
2021/4/15
拉坯成型示例
把扶正的粘土用双手的中
双手扶住泥块，右手
指指起适当大小的一块。
拇指从顶部中心点压下。
2021/4/15
拉坯成型示例
左手辅助，右手拇指从 底部中心外扩，井平整底部 。
2021/4/15
左手在内，右手在外 ，左手中指与右手拇指相对 ，从底部向上缓缓提起，保 持匀速，将坯体拉高。
通过更换机嘴，以挤出各种形状的坯体 。陶管、辊棒和热电偶套管等管状、棒状、 断面和中孔一致的产品，均可采用挤压成型 。
(陶瓷科学与工艺学)第五章1成型-压制成型
生坯从模具中脱出，进行后续处理。
压制成型的特点
01
制品尺寸精度高
压制成型可以获得形状复杂、尺寸 精度高的陶瓷制品。
适用范围广
压制成型适用于各种陶瓷材料，如 氧化铝、氧化锆、氮化硅等。
03
02
密度高
压制成型过程中，粉料被压缩，密 度高，制品强度大。
可批量生产
压制成型可以实现大规模、自动化 生产，提高生产效率。
02
压制成型的基本原理
压制成型的基本概念
压制成型是一种通过施加压力将陶瓷 粉料压制成一定形状和密度的方法。
在压制成型过程中，粉料被压缩并排 除其中的空气和多余的水分，形成具 有一定尺寸和形状的生坯。
压制成型的过程
粉料的制备
将陶瓷原料经过研磨、混合、干燥等工艺制备成 适合成型的粉料。
压制
将粉料放入模具中，施加压力使粉料压缩成型。
压制成型是陶瓷工业中常 用的成型方法，可用于生 产各种陶瓷制品，如餐具、 厨具、卫生洁具等。
陶瓷材料制备
在陶瓷工业中，压制成型 还用于制备各种陶瓷材料， 如陶瓷纤维、陶瓷粉末等。
陶瓷复合材料
通过压制成型，可以将不 同的陶瓷材料和增强材料 结合在一起，制备高性能 的陶瓷复合材料。
在其他领域的应用
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陶瓷科学与工艺学第 五章1成型-压制成型
目录
• 成型方法的概述 • 压制成型的基本原理 • 压制成型的技术细节 • 压制成型的应用 • 压制成型的发展趋势和未来展望
01
成型方法的概述
成型方法的定义和分类
定义
成型是将陶瓷粉体或浆料转变为具有 一定形状、尺寸、结构及性能的陶瓷 素坯或成品的工艺过程。
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5.8 其他成型方法
2. 滚压成型
它与轧膜成型有些相似，是以热塑性有机高分子物质作为粘合载体，将载体与陶 瓷粉料放在一起，加入封闭式混练器进行混练，练好后再进入热轧辊箱，轧制成一定 厚度引出，用冷空气进行冷却，然后卷轴待用。如欲制作其它定型坯带，则对从轧辊 箱出来的坯片，可趁热进行压花。
此法与前述纸带成型法均可用以制作垂直多孔筒状热交换器，两者各有优点。用 滚压法所制的坯体孔型较好，空气易于流通，但工艺较难控制。
陶瓷热蜡铸工艺流程图
b) 热压铸成型的特点
5.3 可塑成型
热压铸成型适用于以矿物原料、氧化物、氮化物等为原料的新型陶瓷 的成型，尤其对外形复杂、精密度高的中小型制品更为适宜。其成型设备 不复杂，模具磨损小，操作方便，生产效率高。
热压铸成型的缺点是，工序较繁，耗能大，工期长，对于壁薄，大而 长的制品不宜采用。
干燥原理
成型后坯体所含水分以三种不同状态存在，一是化 学结合水，二是吸附水，三是游离水。坯体的干 燥主要是排除游离水和部分吸附水，后者排除多 少与坯体所处环境和温度有关。化学结合水需在 高温下才能排除，已超出干燥工序范围，因此干 燥过程是物理排水过程。
干燥时，坯中水分排除过程是通过坯体内外扩散完 成的，当外界源将热量传递到坯体表面，坯体表 面水分汽化蒸发，并向外界扩散，由于坯表水分 蒸发引起坯体内外水分浓度不一致，水分将从坯 体内不断向坯表扩散，再由表面向外界扩散，由 此周而复始不断循环直到坯体完全干燥。
曲线3——坯体的表面温度与干燥时间的关系
升温阶段 等速阶段 降速阶段 平衡阶段
加热阶段：坯体进入干燥 器之前的温度为环境温 度，进入干燥器后与干燥 介质接触，干燥介质将热 量传到坯体的表面。坯体 受热后温度升高，当坯体 表面温度达到干燥介质湿 球温度时，坯体吸收热量 与蒸发耗热达到平衡，此 阶段含水量下降不多，达 到A 点后进入等速干燥阶 段。
3. 轧膜成型
5.7 可塑成型
轧膜成型是将准备好的陶瓷粉料，拌以一定量的有机粘结剂(如聚乙烯醇等)和溶 剂，通过粗轧和精轧成膜片后再进行冲片成型。
a)、工艺流程
瓷粉
粘合剂
增塑剂
水
混合，粉碎 干燥
混料辊压（粗轧） 成型
压延辊（精轧）
5.3 可塑成型
b)、轧膜成型用塑化剂 各种轧膜瓷料用塑化剂的不同配比
5.9 坯体干燥
干燥 用加热蒸发的方法除去原 料和坯体中部分水分的过 程。在陶瓷制品的生产中 存在原料干燥、坯体干燥 和釉坯干燥三个过程。 干燥的目的是：制取符合 水分要求的粉料，使生坯 具有一定的强度便于运输 和加工，提高坯体吸附釉 层的能力，提高烧成窑的 效率，缩短烧成周期等。
1、干燥原理 2、干燥过程 3、干燥制度 4、干燥方法 5、干燥缺陷
5.8 其他成型方法
3. 印刷成型
将超细粉料、粘合剂、润滑剂、溶剂等充分混合，调制成流动性很好的稀浆料，然 后采用丝网漏印法，即可印出一层极薄的坯料。
4 喷涂成型
此法所用的浆料与流延法、印刷法相似，但必须调得更稀一些，以便利用压缩空 气通过喷嘴，能使之形成雾粒，此法主要用以制造独石电容器，喷涂时以事先刻制好的 掩膜，挡住不应喷涂的部分，到一定程度可让其干燥，干后再作第二次、第三次喷涂， 到达预定厚度时，再更换掩膜，喷上所需的另一浆料。按这种金属浆料和陶瓷浆料，反 复更换掩膜，交替喷上，以获得独石电容器的结构。
5.7 可塑成型
2、热压铸成型—也称低压注射成型 过程： 将陶瓷粉体与石蜡及表面活性剂搅拌混炼得到的蜡板，破碎后放入热压铸机的 料筒内，加热至一定温度（一般在65-75oC）熔化，在压缩空气的驱动（一般为0.3-0.8 MPa)下使筒内成熔融状态的料浆通过吸浆管被压入金属模具中，保压一定时间后卸压， 模腔中的浆料冷却凝固成形，然后脱模，得到所需成型坯体。
它与流延成型法有些类似，以一卷具有韧性的、低灰份的纸（如电容纸）带作为 载体。让这种纸带以一定的速度通过泥浆槽，粘附上合适厚度的浆料。通过烘干区并 形成一层薄瓷坯，卷轴待用。在烧结过程中，这层低灰份衬纸几乎被彻底燃尽而不留 痕迹。如泥浆中采用热塑性高分子物质作为粘结剂，则在加热软化的情况下，可将坯 带加压定型。
挤压成型、 注射成型、
坯料含水量18～26%
热压铸成型、
扎膜成型
第一节 概述
陶瓷的成型技术对于制品的性能具有重要影响。新型陶瓷成型方法的选择，应当根据制品的性
能要求、形状、尺寸、产量和经济效益等综合确定。
c) 挤压成型应用实例
5.3 可塑成型
半透明氧化铝管
挤压成型适合于制造截面一致的陶瓷产品，特别是对长宽比高的管状或棒 状产品更有优势。
干燥过程
升温阶段 等速阶段 降速阶段 平衡阶段
坯体在干燥过程中变化的
主要特征是随干燥时间的
延长，坯体温度升高，含
水率降低，体积收缩，过程分四个阶段：
加热阶段、等速阶段、降
速阶段和平衡阶段。
坯体干燥过程阶段示意图
曲线1——坯料含水量与干燥时间的关系 曲线2——干燥速度与干燥时间的关系
坯料
聚乙烯醇水溶液
浓度/ 用量
％
/ml
高压电容器 15
35
聚乙烯醇
乙醇 甘油 3～5
蒸馏水
塑化 剂用 量
压电喇叭 15
18
2
滤波器
15
24
压电陶瓷
900g
2 480g 240g
4000mL
18～ 20
c)、轧膜成型的特点
5.3 可塑成型
轧膜成型具有工艺简单、生产效率高、膜片厚度均匀、生产设备简单、粉尘污染 小、能成型厚度很薄的膜片等优点。但用该法成型的产品干燥收缩和烧成收缩较干压 制品的大。
塑性成型及其它成型方法 坯体干燥
成型方法分类
干压成型法：使用钢模 ，坯料含水量6～8%
冷等静压成型法：使用橡皮膜，坯料含水量1.5～3%
热法（热压注法
成型方法
注浆成型法
浆料成型法
冷法
流延成型 凝胶注模成型 直接凝固注模成型
常压冷法注浆 加压冷法注浆 抽真空冷法注浆
坯料含水量 30～40%
可塑成型法
该法适于生产批量较大的1mm下的薄片状产品，在新型陶瓷生产中应用较为普遍。
4) 注射成型
a) 工艺流程
用辊机 质粒压纹
5.7 可塑成型
瓷粉
粘结剂
加热混练
加热挤 压制粒机
混练机 低温粉碎
用辊机低温 挤压成薄片
粒状粉料 注射成形 一次成型坯
柱塞式 预塑式 螺旋直列式
脱脂
烧结
成品
5.8其他成型方法
1.纸带成型