陶瓷工艺学复习题

陶瓷工艺学1、传统陶瓷？传统上，陶瓷的概念是指所有以粘土为主要原料及其它天然矿物原料经过粉碎混炼—成形—煅烧等过程而制成的各种制品。

普通陶瓷即为陶瓷概念中的传统陶瓷，这一类陶瓷制品是人们生活和生产中最常见和使用的陶瓷制品，跟据其使用领域的不同，又可分为日用陶瓷（包括艺术陈列陶瓷）、建筑卫生陶瓷、化工陶瓷、化学瓷、电磁及其它工业用陶瓷。

2、粘土在陶瓷生产中的作用？粘土在陶瓷中的作用主要有五个方面：a.粘土的可塑性是陶瓷坯泥赖以成型的基础；b.粘土使注浆泥料与釉料具有悬浮性与稳定性；c.粘土一般呈细分散颗粒，同时具有结合性；d.粘土是陶瓷坯体烧结时的主体，粘土中AL2O3含量和杂质含量是决定陶瓷坯体的烧结程度、烧结温度和软化温度的主要因素。

e.粘土是形成陶瓷主体结构和陶瓷中莫来石晶体的主要来源。

3、石英原料在陶瓷生产中的作用？石英原料在陶瓷生产中的作用主要有四个方面：a.再烧成前是瘠性原料，可对泥料的可塑性起调节作用，能降低坯体的干燥收缩，缩短干燥时间并防止坯体变形；b.在烧成时，石英的加热膨胀可部分地抵消坯体收缩的影响，当玻璃质大量出现在高温下石英能部分熔解于液相中，增加熔体的粘度，而未熔解的石英颗粒，则构成坯体的骨架，可防止坯体发生软化变形等缺陷；c.在陶瓷中，石英对坯体的力学强度有着很大的影响，合理的石英颗粒能大大提高瓷器坯体的强度，否则效果相反。

同时，石英也能使瓷坯的透光度和白度得到改善；d.在釉料中二氧化硅是生成玻璃质的主要部分，增加釉料中石英含量能提高釉的熔融温度与粘度，并减少釉的热膨胀系数。

同时它是赋予釉以高的力学强度，硬度、耐磨性和耐化学侵蚀性的主要因素。

4、长石原料在陶瓷生产中的作用？长石原料在陶瓷生产中的作用主要有五个方面：a.长石在高温下熔融，形成粘稠的玻璃熔体，是坯料中碱金属氧化物的主要来源，能降低陶瓷坯体组分的熔化温度，有利于成瓷和降低烧成温度；b.熔融后的长石熔体能熔解部分高岭土分解产物和石英颗粒；c.长石熔体能填充于各结晶颗粒之间，有助于坯体致密和减少空隙；d.在釉料中长石是主要熔剂；e.长石作为瘠性原料，在生坯中还可以缩短坯体干燥时间，减少坯体的干燥收缩和变形等。

5、可塑性、结合性？粘土与适量的水混炼以后形成泥团，这种泥团在一定外力的作用下产生形变但不开裂，当外力去掉以后，仍能保持其形状不变，粘土的这种性质称为可塑性；粘土的结合性是指粘土能粘结一定细度的瘠性物料，形成可塑泥团并有一定干燥强度的性能。

6、传统陶瓷坯料类型、特点？传统陶瓷坯料类型包括长石质瓷坯料、绢云母质瓷坯料、酸盐质瓷坯料和镁质瓷坯料（按照瓷坯的主晶相不同，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）。

a.长石质瓷坯料的特点：烧成温度范围比较宽，以其组分比例及工艺因素的不同，变动范围很宽，可以配成1150～1450℃（SK3～SK16）温度范围内烧成的各种瓷器；b.绢云母质瓷坯料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，成为中国瓷的某些传统风格和独有特点；c.酸盐质瓷坯料的特点是：白度高，透明度好，瓷质软，光泽柔和，但脆性较大，热稳定性较差，而且烧成范围狭窄，不易控制；d.镁质瓷坯料的特点：瓷质白度高、透明度好、色泽光润。

7、实验式计算、化学组成、配方组成？实验式表示法：陶瓷坯料一般为混合物，可以用化学实验式来表示，即以各种氧化物的摩尔比来表示。

化学组成表示法：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。

示性矿物组成表示法：坯料配方以纯理论的粘土、石英、长石等矿物来表示的方法。

配料量表示法：在陶瓷配方中，用原料的质量分数（或质量）来表示配方组成的方法，叫做配料量表示法。

8、解凝剂的条件及作用？解凝剂应具备的条件（根据胶体化学的基本原理可将解凝剂的电解质所必须具备的条件）：①能离解成水化能力强的一价阳离子（Na+）；②能直接离解或水解，提供足够的OH—，使粘土质泥浆呈碱性；③它的阳离子能与料浆中引起絮凝的有害离子形成难溶的盐类或稳定的络合物。

解凝剂的作用：无机电解质、生成保护胶体的有机酸盐类和聚合电解质。

9、釉的作用及特点？釉的作用：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，给瓷质以美感；③防止污染坯体；④使产品具有特定的物理和化学性质；⑤改善陶瓷制品的性能釉的特点：①各向同性；②无固定的熔点；③具有光泽；④硬度大；⑤能抵抗酸和碱的侵蚀（氢氟酸和热碱除外）；⑥质地致密，不透水和不透气。

10、熔块釉的特点？配制熔块釉的原则？熔块釉的特点：a.熔块釉中的原料部分或大部分需制成熔块；b.生料釉中不用的可溶性原料，可用于熔块釉中制成不溶于水的熔块，减少了有害物质的溶析；c.熔块釉成熟温度范围广，适应性强；d.熔块釉比较同成分的生料釉易熔，因此制成熔块是降低熔融温度而不改变成分的有效方法。

配置熔块釉的原则：ⅰ、RO2+R2O3和R2O+RO的摩尔比为1～3，这样可保证适当的融化温度，因温度过高，一些成分如氧化铅、三氧化二硼及碱性氧化物易于挥发；ⅱ、引入氧化钠、氧化钾的原料与含硼化合物等，凡溶于水的原料以及有毒的原料均须放入熔块中；ⅲ、在熔块K2O+Na2O的摩尔数之和应小于其它溶剂性氧化物的摩尔数之和。

这样，制成的熔块可不溶于水；ⅳ、熔块中若有三氧化二硼，则二氧化硅与三氧化二硼的摩尔比必须在2：1以上，因为硼盐的熔解度较大，增加二氧化硅可降低熔解度；ⅴ、熔块配料中三氧化二铝须在02mol之内，如过多则熔化困难，粘度增加，得不到均匀的熔块，也容易因熔化温度高而使有些成分挥发；ⅵ、为了使熔块釉具有悬浮性，减少釉浆的厚化度，降低熔块的熔点，强化坯釉中间层的形成以及降低釉的热的膨胀系数，将部分粘土（特别是可塑性强的粘土）、多余的石英以及一些易悬浮的原料如石灰石、氧化锌等不放入熔块中，可作为生料处理。

11、坯釉适应性描述？坯釉适应性是指熔融性能良好的釉熔体，冷却后与坯体紧密结合成完美的整体，釉面不致龟裂和剥脱的特性。

影响坯釉适应性的因素是复杂的，究其根源，是由于釉层中不适当的应力所致。

产生釉层不适当应力主要有四个方面的原因：即坯釉之间的膨胀系数差、坯釉中间层、釉的弹性及釉层厚度等。

坯釉之间不能协调好，往往会产生釉裂或剥釉，特别是对于坯釉性能差异较大的产品，要仔细控制，特别是在制釉中控制釉的膨胀系数是非常关键的，当然，釉的抗张强度、弹性和施釉厚度也应注意。

12、影响釉面光泽度、乳浊效果的因素？光泽度是表示釉面对入射光作镜面反射的能力，同时又表征釉面的平整程度。

影响釉面光泽度的因素：第一、釉面的折射率直接影响釉面的光泽度，折射率愈大，釉面的光泽度愈高，因为高折射率使产生光泽感的镜面方向的分量增多；第二、烧成制度对提高光泽度有影响，首先烧成温度要保证釉面能充分熔融，然后要进行急冷，避免釉面出现失透或析晶，这样可提高釉面的光泽度。

影响釉面乳浊效果的因素：第一、晶体与熔体折射率的差值，如差值愈大，则散射率愈强，乳浊效果好；第二、第二、乳浊效果还取决于微晶体的数量和大小，数量多，体积小，散射效果好，乳浊度高;第三、微晶颗粒在釉熔体中分布愈均匀，散射效果愈好，则乳浊效果愈好。

13、原料预烧的作用？原料的预烧可以改变其结晶形态和物理性能，便于加工处理、纯化原料，使之更加符合工艺要求，提高制品的品质。

所以预烧是生产过程的一道重要工序。

但原料预烧又会妨碍生产过程的连续性，对某些原料来说，会降低其可塑性，增大成形机械和模具的磨损。

预烧可以改善原料的结构及物性，提高原料的纯度，使原料更符合工艺要求，减少制品的缺陷。

14、造粒及造粒的目的？为了干压和半干压成形的需要，将细磨后的陶瓷粉料制备成具有一定大小的团粒坯料，这个过程称为造粒。

15、常见传统陶瓷成形方法？根据坯料含水量进行分类最为常见，其主要分类为：a.注浆成形法，坯料含水量≤38℅；b.可塑成形法，坯料含水量≤26℅；c.压制成形法，坯料含水量≤3℅。

16、坯体干燥过程与变形、开裂描述？干燥过程主要是指除去坯体内部自由水的过程。

假定在干燥过程中坯体不发生任何化学变化，干燥介质恒温恒湿，则干燥过程包含四个阶段：1.升速干燥；2.等速干燥阶段；3.降速干燥阶段；4.平衡阶段。

在整个坯体收缩过程中，因坯料的颗粒具有一定的取向性，导致了干燥收缩的各向异性，这种各向异性导致了坯体内外层及各部分收缩率的差异，从而产生了内应力，当这种内应力大于塑性状态坯体屈服值时，坯体发生变形；若内应力过大，超过其弹性状态坯体的强度时，会导致开裂。

影响坯体收缩与变形的因素主要有五个方面：1.坯体中粘土的性能；2.坯体的化学组成；3.坯体的含水率；4.坯体的成形方法；5.坯体的形状。

17、常见施釉方法？a.釉浆施釉法；釉浆施釉是传统施釉方法，它是先将釉用原料按一定配比加水研磨成釉浆，然后采用不同的方法，将釉浆施加到釉体表面。

b.静电施釉静电施釉是将釉浆喷至一个不均匀的电场中，使原为中性粒子的釉料带有负电荷，随同压缩空气向带有正电荷的坯体移动，从而达到施釉的目的。

c.干法施釉。

干法施釉就是采用不同的方法将干釉分布到陶瓷砖坯体的表面，并使其固着在坯体上。

18、传统陶瓷窑具类型、特点？传统陶瓷窑具品种：匣钵、棚板、支柱、窑车材料、辊棒、支架垫饼和垫座。

特点：匣钵用来隔离产品，同时形成“钵柱”起到承载作用；以棚板、支柱砌筑的棚架结构来装载产品，这样有利于传热，但窑具与制品质量比仍很高，不利于产品单位能耗的降低。

窑具的性能指标是：1.结构强度；2.抗热震性（耐急冷急热性）；3.重复使用时窑具的体积热稳定性；4.导热性能。

窑具材质的类型（根据产品种类、烧成制度、窑炉类型、生产成本、窑具形状等因素确定）：1.硅铝质（粘土质、高铝质也称莫来石质）；2.硅铝镁质；3.碳化硅质；4.熔融石英窑具。

19、化妆土的作用及要求？化妆土是一种天然粘土，或是由一种粘土、熔剂和非可塑性物料混合制度的泥浆，将它薄薄地施于陶瓷坯体用来掩盖坯体表面的颜色、缺陷或粗糙表面，起到化妆作用。

化妆土常作为底釉，这时它是釉与坯的中间层，其本身性能直接影响到坯体和釉层的结合性能。

对化妆土的要求如下：⑴必须是均匀的，具有细腻的颗粒组成；⑵化妆土细度小于坯体而大于釉料；⑶化妆土的干燥收缩和烧成收缩应适中，略大于坯体的干燥收缩和烧成收缩；⑷化妆土的热膨胀系数要求介于坯体和釉料的膨胀系数之间：α坯≥α化妆土≥α釉⑸化妆土泥浆的悬浮性要好，并且烧前、烧后要能很好地粘附在坯体上。

20、变形？制品呈现不符合规定设计的形状称变形。

变形的主要原因：a.制品造型设计在结构上不合理或不符合工艺材料和工艺技术要求；b.坯料配方不当，使烧结和收缩不均衡；c.坯料制作工艺不严；d.成形工艺不当；e.干燥处理不当；f.装坯、装窑工艺不当；g.烧成工艺不当；h.石膏模品质差。