烧结制品与熔融制品25页PPT
无机材料科学基础-第9章-烧结ppt课件
2、颗粒越小，烧结推动力越大；
粉末体紧密堆积以后，颗粒间仍有很多细小气孔通过，在这 些弯曲的表面上由于表面张力的作用而造成的压力差为
其中γ- 粉末体表面张力；r-粉末球形半径． 若为非球形曲面，可用两个主曲率r1和r2表示
以上两个公式表明，弯曲表面上的附加压力与球形颗粒（或曲 面）曲率半径成反比，与粉料表面张力成正比。
烧结与固相反应区别：
相同点：两个过程均在低于材料熔点或熔融温 度之下进行，并且在过程的自始至终都至少有 一相是固态。
不同点：固相反应发生化学反应，固相反应必 须至少有两组元参加如A和B，最后生成化合 物AB，AB结构与性能不同于A与B。 而烧结不发生化学反应，可以只有单组元； 或者两组元参加，但两组元并不发生化学反应， 仅仅是在表面能驱动下，由粉体变成致密体。
四、烧结模型（model）
1、中心距 不变的双球 模型，如图 9—3(A)；
四、烧结模型（model）
2、中心距 缩短的双球 模型，如图 9—3(B)。
四、烧结模型（model）
3、球板模 型（中心距 缩短），如 图9—3(C)。
四、烧结模型（model）
以上三个模型对烧结初期一般是 适用的，但随烧结的进行，球形 颗粒逐渐变形，因此在烧结中、 后期应采用其它模型。
两个过程不同之处是固相反应必须至少有两 组元参加如A和 B，并发生化学反应，最后 生成化合物AB。AB结构与性能不同于A与 B。
二、与烧结有关的一些概念
3、 烧结与固相反应。
而烧结可以只有单组元，或者两组元参加， 但两组元并不发生化学反应。仅仅是在表面 能驱动下，由粉体变成致密体。固态物质烧 结时，会同时伴随发生固相反应或局部熔融 出现液相。实际生产中，烧结、固相反应往 往是同时穿插进行的。
第6章 烧结与熔融制品
（2）普通粘土砖的技术要求
普通粘土砖的技术要求包括形状、尺寸、外观质量、 强度等级和耐久性等方面。根据尺寸偏差和外观质 量分为优等品、一等品和合格品3个等级。 ①形状尺寸
②外观质量
③强度等级
通粘土砖强度高低的指标是强度等级，它是依据其 抗压强度划分的。 抗压强度试验按GB/T2542进行，得到抗压强度平均 值、抗压强度标准值、以及其强度变异系数，并以 此三项指标作为划分强度等级的依据。
2.其他烧结普通砖
烧结页岩砖(Y)。烧结页岩砖是以泥质或碳质页岩，经粉碎、 配料、成型、干燥、焙烧等工艺而制成的产品。页岩砖的技 术性能和质量要求与普通粘烧结煤矸石砖是指以煤矸石为主要原料， 经选择、粉碎、成型、干燥、焙烧等工艺制成的产品。
烧结粉煤灰砖 (F) 。烧结粉煤灰砖是指以粉煤灰为主要原料， 掺入一定的粘土质胶结料，经配料、成型、干燥、焙烧而成 的产品。其技术性能与普通粘土砖接近，可应用于一般建筑 工程中。
烧结多孔砖规格尺寸 代 号 M 长度（mm） 190 宽度（mm） 190 厚度（mm） 90
P
240
115
90
烧结多孔砖的孔洞尺寸应符合下列规定：圆孔直径 必须≤22mm，非圆孔内切圆直径≤15mm，手抓孔一 般为（30～40）×（75～85）mm。孔型、孔洞率 及孔洞排列应符合表9-6的规定。
f k f 1 .8 S
S
1
10
9
( fi f )
2
S f
i 1
依据国家标准，普通粘土砖的强度等级可划 分为MU30，MU25，MU20，MU15，MU10共五个 强度等级。 其强度等级的评定方法为：当变异系数 δ≤0.21时，根据强度平均值与标准值确定 强度等级；当变异系数δ＞0.21时，根据强 度平均值与单块最小值确定强度等级。
第04章烧土及熔融制品.ppt.Convertor
第四章烧土及熔融制品烧土制品是以黏土为主要原料，经成型及培烧所得的制品。
将适当成分的矿物质原料，在高温下熔化成熔融态，再成型为一定形状的制品称为熔融制品。
培养土陶烧红砖碎粒石材制品烧土制品一、烧结普通砖1.概述（1）定义——以粘土、页岩、煤矸石或粉煤灰为主要原料，经焙烧而成的普通实心砖。
公称尺寸为240MM*115MM*53MM。
（2）种类粘土砖(N)、页岩砖(Y)、煤矸石砖(M)、粉煤灰砖(F)。
（3）质量等级三个等级：优等品（A）、一等品（B）、合格品（C）。
（4）生产工艺采土——配料调制——制杯——干燥——焙烧（关键）——成品（1）尺寸偏差：标准尺寸为240mm×115mm×53mm。
（2）外观质量：两条面高度差、弯曲、杂质凸出高度、缺棱掉角、裂纹长度、完整面和颜色等。
（3）泛霜现象：在新砌的砖墙表面出现一层白色粉状物。
常见在砖表面形成絮团状斑点，严重的会起粉、掉角或脱皮。
2、技术要求（4）强度等级烧结普通砖是通过取10块砖试样进行抗击强度试验，根据抗击强度值平均值和强度标准值来划分。
分为5个强度等级。
②S——10块砖试样的抗压强度标准差,MPa1）计算参数①——为10块砖试样的平均值，MPa。
③fi——单块砖的抗压强度值，MPa。
④fk——烧结普通砖的抗压强度标准值，MPa⑤δ——变异系数δ≤0.21，评定方法：抗压强度值平均值和强度标准值δ＞0.21，评定方法：抗压强度值平均值和单个测定最小值值2）强度等级评定（5）抗风化性能表征耐久性：根据其地区风化程度而定，常以抗冻性、吸水率及饱和系数等指标判别。
风化指数：气温从正温至负温或负温至正温的每年平均天数与每年霜冻日起至消冻日期间降雨总量的平均值乘积。
3、应用（1）黏土砖优点：有一定强度、良好的保温性能、透气性和热稳定性能。
是最广泛的建筑材料之一。
缺点：自重大、能耗高、尺寸小、施工率低、抗震差。
黏土砖黏土多孔砖3、应用（2）清水砖墙优点：密实度好、吸水率低、抗冻效果好。
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⑶ 玻璃具有优良的光学性质，特别是其透明性和透光性， 所以广泛用于建筑采光和装饰，也用于光学仪器和日用器皿等。
⑷ 玻璃的导热系数较低，普通玻璃耐急冷急热性差。 ⑸ 玻璃具有较高的化学稳定性，在通常情况下对水、酸以 及化学试剂或气体具有较强的抵抗能力，能抵抗除氢氟酸以外 的各种酸类的侵蚀，但碱液和金属碳酸盐能溶蚀玻璃。 二、平板玻璃
2、磨砂玻璃（毛玻璃） ★ 概念：是用机械喷砂、手工研磨或使用氢氟酸溶液等
方法，将普通平板玻璃表面处理为均匀毛面而得。 ★特点：该玻璃表面粗糙，使光和。 ★应用：用于卫生间、浴室、厕所、办公室、走廊等处
的隔断，也可作黑板的板面。
3、彩色（有色玻璃）玻璃 概念：是在原料中加入适当的着色金属氧化剂可
六、思考与练习题 1．评价普通黏土砖的使用特性及应用。墙体材料的发展趋
势如何? 2．为什么要用烧结多孔砖、烧结空心砖及新型轻质墙体材
料替代普通黏土砖? 3．烧结普通砖、烧结多孔砖和烧结空心砖各自的强度等级、
质量等级是如何划分的?各自的规格尺寸是多少?主要适用范围 如何?
4．什么是蒸压灰砂砖、蒸压粉煤灰砖?它们的主要用途是 什么?
概念：玻璃是用石英砂、纯碱、长石和石灰石为主要原料， 在1 550～1 600℃高温下熔融、成型，并经急冷而制成的固体 材料。
一、玻璃的基本知识 1、玻璃的分类 ①按玻璃的化学组成可分为：钠玻璃、钾玻璃、铝镁玻璃、 硼硅玻璃、铅玻璃和石英玻璃。 ②按玻璃的用途可分为：平板玻璃、安全玻璃、特种玻璃 及玻璃制品。
仪表玻璃
超薄玻璃
镜片
五、本章小结 本章主要介绍了块体材料、建筑饰面陶瓷制品和建筑玻璃。 块体材料一节介绍了烧结普通砖与新型墙体材料。烧结普通砖 为传统的墙体材料，为避免毁田取土，保护环境，黏土砖在中 国主要大、中城市已禁止使用。现在国家重视使用新型墙体材 料，例如多孔砖和空心砖、充分利用工业废料生产其他普通砖、 免烧砖、砌块等。 建筑饰面陶瓷制品一节介绍了建筑上常用的陶瓷品种的特性 及用途。 建筑玻璃一节介绍了玻璃的基本知识，平板玻璃、安全玻璃 及节能玻璃等各品种的特性及用途。
建筑材料 第十一讲烧土制品及熔融制品
轻骨料混凝土小型空心砌块 以陶粒、膨胀珍珠岩、浮石、火山渣、煤渣、炉渣等 各种轻粗骨料和水泥按一定比例混合，经搅拌成型，养 护而成的空心率大于25%、体积密度不大于1400kg/m3的 轻质混凝土砌块。 其规格尺寸为有390mm×190mm×190mm，其他规格尺 寸可由供需双方协商； 按砌块密度分八个等级，按抗压强度分为为MU3.5、 MU5.0、 MU7.5、 MU10、MU15、MU20六个强度等级； 根据尺寸偏差、外观质量分为一等品（B）合格品（C） 两个质量等级。
轻骨料混凝土小型空心砌块的应用： 轻质高强能取代普通粘土砖的最有发展前途 的墙体材料之一。其绝热性能好、抗震性能好 等特点，在各种建筑的墙体中得到广泛应用， 特别是绝热要求较高的维护结构上使用广泛。
第二节 建筑饰面陶瓷制品
建筑装饰陶瓷制品是指建筑为室内外装饰用较高级的烧 成制品，主要品种有内外墙贴面砖、地砖、陶瓷锦砖、卫 生陶瓷、陶瓷等。 从产品的种类来说，陶瓷是陶器和瓷器等两大类产品的 总称。陶器通常有一定吸水率，断面粗糙无光、不透明、 敲击声音粗哑，有的无釉，有的施釉。瓷器的坯体致密， 基本上不吸水，有一定的半透明性，通常施有釉层。 陶器分为粗陶和精陶两种，建筑上所用的砖瓦以及陶管、 盆灌和某些日用缸器均属于这一类。精陶按其用途不同可 分为建筑精陶(如釉面砖)，美术精陶和日用精陶。
粉煤灰砌块的应用： 适用于工业与民用建筑的承重、非承重墙体和 基础，但不宜用于具有酸性侵蚀的、密封性要 求高的及受较大振动影响的建筑物，也不宜用 于受高温的承重墙和经常受潮湿的承重堵(如公 共浴池)。
蒸压加气混凝土砌块： 以水泥、石灰、砂、粉煤灰、矿渣为原料， 经过磨细，并以铝粉为发气剂，按一定比例配 合，经料浆浇筑，在经过发气、坯体切割、蒸 压养护而制成的一种轻质多孔建筑墙体材料。 砌块的尺寸规格： 长度600mm，宽度有100、120、150、180、 300mm等，高度有200、240、250、300mm。 若需要其他规格，可由供需双方协商确定。
烧结制品与熔融制品
建筑材料-烧土与熔融制品
另外，烧结普通砖产品中，不允许有欠火砖、酥
砖和螺纹旋砖。酥砖是由于生产中砖坯淋雨、受潮、 受冻，或焙烧中预热过急、冷 却太快等原因，致使成 品砖产生大量程度不等的网状裂纹，严重降低强度和 抗冻性。螺纹旋砖是生产中挤泥机挤出的泥条上存在 螺纹旋，它在烧结时难于被消除而使成品砖上形成螺 纹旋裂纹，导致强度下降，并且受冻后会出现层层脱 心现象。
2020/3/23
建筑材料-烧土与熔融制品
欠火制品：当焙烧温度低于烧结温度下限时产生的。 ➢ 其持点是：坯体孔隙率大，强度低，耐久性差，颜色
浅，敲之声音哑等； 过火制品：当焙烧温度高于烧结温度上限时产生的。 ➢ 其特点是：坯体孔隙率小，密实度大，强度与耐久性
均高，导热性较强，颜色深，敲之声音响，但产品多 有弯曲或扭曲变形。两者均属于不合格产品。
（3）难熔粘土（陶土）： 1580 ℃ ~1350 ℃，杂质 含量10 % ~15% 。焙烧后呈淡灰、淡黄色至红 色，生产建筑陶瓷。
（4）易熔粘土（砂土）； 低于1350 ℃，杂质含量大 于15%。焙烧后呈红色，生产砖、瓦。
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建筑材料-烧土与熔融制品
➢ 粘土的性质 （1）可塑性：在外力作用下塑成各种形状，当外力撤消后，仍
能保持原状，并不出现裂纹。这是粘土必备的性质。粘土 可塑性好，其制品易成型。但可塑性过大，坯体随脱水会 出现较大的收缩，而影响砖的外观和规格。可塑性过小，制 品不易成型。 （2）烧结性：熔融物填充颗粒空隙并粘结颗粒。随温度升高， 熔融物增多，坯体孔隙率降低，使其强度、耐水性和抗冻性 均相应提高，该过程称为粘土的烧结。当坯体达到烧结温度后， 继续升高温度会形成更多的熔融物，使坯体软化，变形增大，成 为废品。烧制粘土制品时，应控制在部分熔融状态，即烧结状态 。 （3）收缩性：气缩+烧缩=总收缩
无机非金属材料基础第十章烧结PPT课件
热压烧结法
总结词
提高制品致密度和性能的烧结方法
详细描述
热压烧结法是一种在加热的同时施加压力的烧结方法。通过在高温下施加压力， 可以促进材料内部的传质过程，减小孔隙率，提高制品的致密度和性能。该方法 特别适用于制备高性能陶瓷材料。
玻璃烧结是一种将玻璃原料在高温下熔化成玻 璃制品的过程。它在玻璃工业中广泛应用，如 玻璃瓶、玻璃管、玻璃板等。
玻璃烧结的工艺参数包括温度、气氛、冷却速度 和配料成分等，这些参数对玻璃的性能和结构有 重要影响。
复合材料的烧结应用
复合材料烧结是一种将复合材料在高温下烧结成制品 的过程，广泛应用于航空航天、汽车、能源等领域。
其他材料的烧结应用还包括在化学工 业中制造催化剂和吸附剂等，以及在 农业中制造肥料和农药等。
05
CATALOGUE
烧结的挑战与未来发展
技术挑战
烧结工艺优化
烧结过程控制技术
提高烧结产品的致密度、强度和性能 稳定性，降低能耗和生产成本。
研究烧结过程中的传热、传质机制， 实现烧结过程的精确控制和优化。
未来发展方向
智能化制造
利用先进的信息技术实现烧结过 程的智能化控制和优化，提高生
产效率和产品质量。
新材料研发
研究新型无机非金属材料，拓展 其在新能源、环保等领域的应用
。
绿色制造
坚持绿色发展理念，实现无机非 金属材料的可持续发展，推动产
业升级和转型。
THANKS
感谢观看
新型烧结技术的研发
探索新型烧结方法，如微波烧结、放 电等离子烧结等，提高烧结效率和质 量。
烧结分析PPT学习教案
表面张力能使凹、凸表面处的蒸气压P分别低 于和高于平面表面处的蒸气压Po，并可以用开尔 文本公式表达：
对于球形表面 ln P 2M P0 RTr
（1）
对于非球形表面
ln P M ( 1 1 ) （2） P0 RT r1 r2
表 面 凹 凸 不平第的21固页/共体55颗页 粒 ，其 凸 处 呈正 压 ， 凹 处 呈 负压，故存在着使物质自凸处向凹处迁移。
第25页/共55页
触区的一个原因。
(a)
第26页/共55页
(b)
被水膜包裹的两固体球的粘附
2. 物质的传递
在烧结过程中物质传递的途径是多样的，相应 的机理也各不相同。但如上所述，它们都是 以表面张力作为动力的。 有流动传质 、扩散 传质 、气相传质 、溶解—沉淀传质。
⑴ 流动传质（液相烧结传质方式）
这是指在表面张力作用下通过变形、流动引起 的物质迁移。属于这类机理的有粘性流动和
第27页/共55页
塑性流动。
粘性流动传质 ： 若存在着某种外力场，如表面张力作用时， 则质点(或空位)就会优先沿此表面张力作用 的方向移动，并呈现相应的定向物质流，其 迁移量是与表面张力大小成比例的，并服从 如下粘性流动的关系：
第33页/共55页
（3）气相传质（固相烧结传质方式）
由于颗粒表面各处的曲率不同，按开尔文公式可知， 各处相应的蒸气压大小也不同。
ln P 2M P0 RTr
颗粒表面凸面：P凸>P平 颈部表面凹面：P凹<P平 ∴ P凸>>P凹，即存在△P 因此气体从蒸气压高的表面向蒸
气压的底部流动第，34形页/共成5气5页相传质 ，又称蒸发－凝聚传质机理。
：
固相烧结
烧结温度下基本上无液相出 现的烧结，如高纯氧化物之
四、烧结.ppt
1第四章烧结4.1 4.1 概述概述烧结是粉末冶金生产过程中最基本的工序之一烧结是粉末冶金生产过程中最基本的工序之一。
烧结是粉末和粉末压坯烧结是粉末和粉末压坯，，在适当温度和气氛下加热所发生的现象或过程所发生的现象或过程。
2按烧结过程有无明显的液相出现和烧结系统的组成分为和烧结系统的组成分为：：1）单元系烧结2）多元系固相烧结3) 3) 多元系液相烧结多元系液相烧结3粘结阶段颗粒的原始接触点或面转变成晶体结合颗粒的原始接触点或面转变成晶体结合，，即通过成核即通过成核、、结晶长大等原子过程形成烧结颈等原子过程形成烧结颈。
烧结体密度烧结体密度、、烧结体强度烧结体强度、、导电性等的变化烧结颈长大阶段原子向颗粒结合面迁移原子向颗粒结合面迁移，，烧结颈扩大烧结颈扩大，，颗粒间距缩小颗粒间距缩小，，晶粒长大，晶界越过孔隙移动晶界越过孔隙移动。
烧结体密度烧结体密度、、烧结体强度等的变化闭孔隙球化和缩小阶段烧结体致密度达到烧结体致密度达到90%90%90%以上以上以上，，孔隙闭合后孔隙闭合后，，孔隙形状趋于球形并缩小缩小。
4.2 4.2 烧结的基本过程烧结的基本过程41）烧结为什么会发生烧结为什么会发生？？2）烧结是怎样进行的烧结是怎样进行的？？4.34.3 烧结理论的两个最基本的问题51）烧结为什么会发生烧结为什么会发生？？烧结是系统自由能减低的过程。
•由于颗粒结合面的增大和颗粒表面的平直化，粉末体的总表面积和总表面自由能减小•粉末体内孔隙的总体积和总表面积减小•粉末内晶格畸变的消除62）烧结是怎样进行的烧结是怎样进行的？？烧结的机构和动力学问题，研究烧结过程中各种物质迁移方式以及速率。
7单元系烧结是指:纯金属或有固定成分的化合物的粉末在固态下的烧结，不会出现新组成物或者新相，也不会出现凝聚状态的改变。
4.4 4.4 单元系烧结单元系烧结8一、烧结温度和时间•单元系的烧结主要机构是扩散和流动构是扩散和流动。
烧制品及熔融制品
(一)烧结普通砖的技术要求 《烧结普通砖》(GB5101—1998)的规定： 1．规格 烧结普通砖的外形为直角六面体，主规格公 称尺寸为240mm~115mm~53mill，常用配砖和装饰砖 规格尺寸为175mm~115mm~53mm；尺寸偏差的要求 见表6-1所示。
嘉6—1蛹绪普通砖的尺寸偏差
公称尺寸／ hlrTl
烧结普通砖
烧结普通砖是以粘土、页岩、粉煤灰、煤矸石等 为主要原料，经焙烧制成的孔洞率小于15％的砖。 用于清水墙和带有装饰面墙体装饰的砖，称为装 饰砖。 按主要原料分为烧结粘土砖(N)、烧结 页岩砖(Y)、煤结粉煤灰砖(F)和烧结煤矸石砖(M)。 烧结普通砖有青砖和红砖两种。制作粘土砖坯体 时，为节约粘土和能耗，在坯体中间加入一些热 值较高的页岩或粉煤灰，而烧制成的砖称为内燃 砖。成品中I往往会出现的不合格品有过火砖和 欠火砖两种。过火砖颜色深，敲击时声音清脆， 强度高，吸水率小，耐久性好，易出现弯曲变形； 欠火砖颜色浅，敲击时声音暗哑，强度低，吸水 率大，耐久性差。
式中
fi——第i块试样的抗压强度值 (MPa)；
fk——10块试样的抗压强度平 均值(MPa)；
s——试样的抗压强度标准差 (MPa)； -
F——10块试样的抗压强度算 术平均值(MVa)； -
艿——砖强度变异系数，精确 至o．01。
按抗压强度划分为MU30、MU25、MU20、MUl5、 MUl0五个强度等级，I各个强度等级的抗压强度值分别 见表6“2。当艿≤0．21时，按表中的抗压强度标准值、 抗压强度平均值指标评定砖的强度等级；当艿>O．21
10.0
10.0
6.5
变异系数艿>0.2l，单 块最小
抗压强度值厶。／ 'SPa，≥ 25．O