特种陶瓷课件
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特种陶瓷课件1章特陶粉体的物理性能及其制备091113
3) 氧化还原法
非氧化物特种陶瓷的原料粉末多采用氧化物还原方法制备。 或者还原碳化，或者还原氮化。如SiC、Si3N4等粉末的制 备。
SiC粉末的制备：将SiO2与碳粉混合，在1460～1600℃的 加热条件下，逐步还原碳化。其大致历程如下：
SiO2 + C → SiO+CO SiO + 2C → SiC+CO
2) 化合反应法
两种或两种以上的固体粉末，经混合后在一定的热力学条 件和气氛下反应而成为复合物粉末，有时也伴随气体逸出。 化合反应的基本形式： A(s)+B(s)→C(s)+D(g)
钛酸钡粉末、尖晶石粉末、莫来石粉末的合成都是化学反 应法： BaCO3+TiO2→BaTiO3+CO2 Al2O3+MgO→MgAlO4 3Al2O3+2SiO2→3Al2O3·2SiO2
很多金属的硫酸盐、硝酸盐等，都可以通过热分解法而获得 特种陶瓷用氧化物粉末。如将硫酸铝铵 （Al2(NH4)2(SO4)4·24H2O）在空气中进行热分解，即可制备 出Al2O3粉末。
利用有机酸盐制备粉体，优点是：有机酸盐易于金属提纯， 容易制成含两种以上金属的复合盐，分解温度比较低，产生 的气体组成为C、H、O。如草酸盐的热分解。
2）气孔率（porosity）,即粉体层中空隙部分 所占的容积率。
影响粉体的密实因素有以下几点：
1）颗粒大小的影响 Roller的实验结果表明，当颗粒的粒径不大时， 粒径越小，填充越疏松；粒径变大到超过临界粒 径Dc(大约20um)时，则粒径对于填充率的影响并 不大（因为颗粒间接触处的凝聚力受到粒径影响 已不太大）。因此，一般粉体粒子的粒径是大于 还是小于临界粒径，对于粉体的填充性能影响极 大。
特种陶瓷课件
第一章 特种陶瓷粉体的制备及其性能表征
制备工艺过程→显微结构→特殊性能
制备工艺过程：粉体制备、成型、烧结。
粉体制备是基础。
如：粉体的流动性、团聚状况、颗粒度→坯 体的质地、致密度、是否有缺陷→陶瓷件的 显微结构均匀性、致密度、内部有无缺陷、 外表是否平整。
1.1 特种陶瓷粉体应有的特性
1、化学组成精确：它决定了产品晶
3、等沉降速度球相当径：也称为斯托克斯径，它 是以在流体中与实际颗粒以相等沉降速度下降的球 的直径来表示实际颗粒的粒度的。斯托克斯定律：
其中，V--斯托克斯沉降速度；D--斯托克斯径；η— 流体介质的粘度；ρs、ρf—分别是颗粒及流体的 密度。
4、马丁径：沿一定方向把颗粒的投影面 积二等分线的长度。该等分线可以在任何 方向画出，只要对所有颗粒来说，保持同 一方向； 5、费莱特径：颗粒影象的二对边切线 （相互平行）之间的距离。只要选定一个 方向后，任意颗粒影象的切线都必须与该 方向平行； 6、投影面积径：与颗粒影象有相同面积 的圆的直径。 其中，只有显微镜法，可以有目的地将一 次颗粒径与团聚颗粒径分开。
4、研究制备材料的最佳工艺；
5、对烧后制品进行冷加工技术。
7、研究趋向与展望
研究趋向：
从单一的力学、热学、电学、磁学、光学等向 复合功能的发展； 制备过程中多种材料组成、形式的复合化，以 改善陶瓷材料的脆性； 基础科学的研究。 展望： 特种陶瓷材料的产业化 the honour of “china”
dv
=
3
6V π
2、等面积球相当径：与颗粒等表面积的球的直径称为等表
面积球相当径，其大小
对表面积的测定一般通过流体透过法或吸附法间接得到，流体
透过多孔体的运动在层流条件下服从达西公式；氩气、液体吸 附法是当吸附与脱附平衡后，服从朗格缪尔方程。
特种陶瓷工艺学PPT课件
① 一般造粒法
团粒质量较差，大小不一，体积密度小
② 加压造粒法
体积密度较大
③ 喷雾造粒法
质量好，产量大，可连续生产
④ 冻结造粒法
组成均匀，反应性与烧结性良好，主要用于实验
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特种陶瓷 成型
喷雾造粒
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特种陶瓷 成型
喷雾造粒
第10页/共43页
特种陶瓷 成型
悬浮问题
为了方便注浆成型，对塑性差、不利于悬浮的瘠性物料， 一般通过表面改性，通常通过在表面吸附活性物质来实现悬浮 的目的。
第19页/共43页
特种陶瓷 成型
注浆成型 空心注浆
注浆过程操作实例
第20页/共43页
实心注浆
特种陶瓷 成型
离心注浆
压力注浆
① 缩短吸浆时间 ② 减少坯体干燥时的收缩量 ③ 降低坯体脱模后的残留水分
第21页/共43页
特种陶瓷 成型
热压铸成型
主要是利用石蜡料浆加热融化后具有流动性和可塑性，冷却 后能在金属模中凝固成一定形状这一特点来完成的。和注浆成 型相比，要多了排蜡这一工序。
第30页/共43页
第31页/共43页
特种陶瓷 成型
模压具内部后，通过单向或双向加 压，将粉料压制成所需形状。 工艺要求：
注意加压速度和保压时间
干压成型特点工艺简单，操作方便，周期短，效率高，便于实行 自动化生产。此外，坯体密度大，尺寸精确，收缩小，机械强度高， 电性能好。但生产大型坯体时有困难，而且模具磨损大、加工复杂、 成本高，其次加压只能上下加压，压力分布不均，致密度不均，收缩 不均，会产生开裂、分层等现象。
体中某些成分发生还原作用 对制品性能的影响：
塑化剂挥发时会产生一定的气泡，可能 影响坯体性质。
团粒质量较差，大小不一，体积密度小
② 加压造粒法
体积密度较大
③ 喷雾造粒法
质量好，产量大，可连续生产
④ 冻结造粒法
组成均匀，反应性与烧结性良好，主要用于实验
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特种陶瓷 成型
喷雾造粒
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特种陶瓷 成型
喷雾造粒
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悬浮问题
为了方便注浆成型，对塑性差、不利于悬浮的瘠性物料， 一般通过表面改性，通常通过在表面吸附活性物质来实现悬浮 的目的。
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注浆成型 空心注浆
注浆过程操作实例
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实心注浆
特种陶瓷 成型
离心注浆
压力注浆
① 缩短吸浆时间 ② 减少坯体干燥时的收缩量 ③ 降低坯体脱模后的残留水分
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特种陶瓷 成型
热压铸成型
主要是利用石蜡料浆加热融化后具有流动性和可塑性，冷却 后能在金属模中凝固成一定形状这一特点来完成的。和注浆成 型相比，要多了排蜡这一工序。
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特种陶瓷 成型
模压具内部后，通过单向或双向加 压，将粉料压制成所需形状。 工艺要求：
注意加压速度和保压时间
干压成型特点工艺简单，操作方便，周期短，效率高，便于实行 自动化生产。此外，坯体密度大，尺寸精确，收缩小，机械强度高， 电性能好。但生产大型坯体时有困难，而且模具磨损大、加工复杂、 成本高，其次加压只能上下加压，压力分布不均，致密度不均，收缩 不均，会产生开裂、分层等现象。
体中某些成分发生还原作用 对制品性能的影响：
塑化剂挥发时会产生一定的气泡，可能 影响坯体性质。
特种陶瓷工艺学 2 - 特种陶瓷工艺学课件
特种陶瓷工艺学特种陶瓷生产工艺特种陶瓷粉体性能及其制备技术特种陶瓷的成型方法特种陶瓷的烧结机制及其方法特种陶瓷的加工，以超硬材料金刚石、C B N 烧结体为主特种陶瓷成型配料常用的配料计算方法有两种：一种是按化学计量式进行式计算各原料的质量分数，以及各原料的质量分有这么高的纯度，精确计算时应予以修正。
原料中如有水分则需烘干，否则要扣除水化学组成Al 2O 3MgO CaO SiO 2wt%93 1.31.0 4.7只能由滑石引入：由高岭土和滑石同时引入：①去除原料中易挥发的杂质、化学结合和物理吸附注意以下几个方面：混料特种陶瓷成型塑化：可塑性：塑化剂：塑化特种陶瓷成型特种陶瓷成型塑化机理特种陶瓷成型塑化剂常用塑化剂塑化剂的选择塑化剂的影响特种陶瓷成型还原作用：对制品性能的影响特种陶瓷成型造粒①一般造粒法②加压造粒法③喷雾造粒法④冻结造粒法特种陶瓷成型喷雾造粒特种陶瓷成型喷雾造粒特种陶瓷成型悬浮问题（1）控制溶液PH值（2）有机胶体和表面活性物质的吸附特种陶瓷成型带电粒子在水溶液中的双电层结构扩散层吸附层对于固定体系E是固定的可通过塑化剂或者解凝剂调整特种陶瓷成型（1）控制溶液PH值特种陶瓷成型Al203料浆的PH 值、ζ电位以及粘度的关系曲线。
当PH 值由1～14时，ζ电位出现两次最大值，最大值处粘度最低酸性介质中粘度更低特种陶瓷成型有机表面活性物质的吸附（2）有机胶体和表面活性物质的吸附成型特种陶瓷成型特种陶瓷成型注浆成型特种陶瓷成型注浆成型注浆过程操作实例特种陶瓷成型特种陶瓷成型热压铸成型特种陶瓷成型热压铸成型：制备蜡浆料成蜡液，然后与粉料均匀混合，凝固后制成蜡板。
粉料要保证含水量不大于制备蜡浆时，在粉料中加入少量的表面活性剂(料浆性能要确保稳定性与可铸性热压铸成型：热压铸特种陶瓷成型热压铸成型：高温排蜡特种陶瓷成型工艺关键：控制升温速度和最高温度特种陶瓷成型排蜡工艺实例挤压成型特种陶瓷成型料浆要求：特点：挤压制造蜂窝状坯体模具特种陶瓷成型注射成型模压成型特种陶瓷成型工艺要求：注意加压速度和保压时间特点特种陶瓷成型特种陶瓷成型特种陶瓷成型模压成型机特种陶瓷成型等静压成型特种陶瓷成型特点：特种陶瓷成型特种陶瓷成型轧膜成型流延法成型特种陶瓷成型特种陶瓷成型干燥。
精选特种陶瓷工艺学1PPT47页
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特种陶瓷 粉体制备
*
特种陶瓷 粉体制备
（2）PVD（蒸发－凝聚法）
① 激光加热法
粉体填充特性
特种陶瓷 粉体性能
*
特种陶瓷 粉体制备
机械粉碎法
物理化学法
应用机械力将粗颗粒粉碎获得细粉，不易获得粒径在1μm以下的超细颗粒，且容易引入杂质
在离子、原子、分子水平上通过反应、成核和生长制成粒子的方法，纯度、粒度可以控制，均匀性好，颗粒微细，并可以实现在分子级水平上的复合，均化。
粉体填充特性是粉末成型的基础
*
等大球的不规则填充 实际填充中，很难达到完全致密。在可能获得最密填充中，孔隙率0.363即36.3％，致密度为63.7％。
粉体填充特性
特种陶瓷 粉体性能
异直径球的填充 在等大球填充所生成的空隙中，进一步再填充小球，可以获得更加紧密的填充。
70℃
*
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特种陶瓷 粉体制备
（3）醇盐水解法
以金红石TiO2为例
（4）溶胶－凝胶法
将金属、有机或者无机化合物经过溶液、溶胶、凝胶而固化，再经热处理得到氧化物和其他化合物固体的办法。它具有纯度高、化学均匀性好、可容纳不溶性或者不沉淀性组分、掺杂分布均匀等诸多优点。
*
醇盐水解法
溶胶－凝胶法
*
球磨方式
球磨方式有湿法和干法两种。
*
特种陶瓷 粉体制备
(2) 振动球磨
*
煅烧氧化铝瓷料
加入适量的液体介质和助磨剂可大大提高粉碎效率
*
特种陶瓷 粉体制备
(3) 搅动球磨
助磨剂可减轻更细粒子的团聚现象
*
特种陶瓷 粉体制备
(4) 气流球磨
污染小，但粉末使用前要排除吸附的气体
特种陶瓷 粉体制备
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特种陶瓷 粉体制备
（2）PVD（蒸发－凝聚法）
① 激光加热法
粉体填充特性
特种陶瓷 粉体性能
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特种陶瓷 粉体制备
机械粉碎法
物理化学法
应用机械力将粗颗粒粉碎获得细粉，不易获得粒径在1μm以下的超细颗粒，且容易引入杂质
在离子、原子、分子水平上通过反应、成核和生长制成粒子的方法，纯度、粒度可以控制，均匀性好，颗粒微细，并可以实现在分子级水平上的复合，均化。
粉体填充特性是粉末成型的基础
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等大球的不规则填充 实际填充中，很难达到完全致密。在可能获得最密填充中，孔隙率0.363即36.3％，致密度为63.7％。
粉体填充特性
特种陶瓷 粉体性能
异直径球的填充 在等大球填充所生成的空隙中，进一步再填充小球，可以获得更加紧密的填充。
70℃
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特种陶瓷 粉体制备
（3）醇盐水解法
以金红石TiO2为例
（4）溶胶－凝胶法
将金属、有机或者无机化合物经过溶液、溶胶、凝胶而固化，再经热处理得到氧化物和其他化合物固体的办法。它具有纯度高、化学均匀性好、可容纳不溶性或者不沉淀性组分、掺杂分布均匀等诸多优点。
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醇盐水解法
溶胶－凝胶法
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球磨方式
球磨方式有湿法和干法两种。
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特种陶瓷 粉体制备
(2) 振动球磨
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煅烧氧化铝瓷料
加入适量的液体介质和助磨剂可大大提高粉碎效率
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特种陶瓷 粉体制备
(3) 搅动球磨
助磨剂可减轻更细粒子的团聚现象
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特种陶瓷 粉体制备
(4) 气流球磨
污染小，但粉末使用前要排除吸附的气体
【优秀版】特种陶瓷课件氮化物陶瓷PPT
特种陶瓷课件55氮化物陶瓷 1113
和氧化物相比，氮化物抗氧化能力较差，从而限 制了其在空气中的使用。
氮化物的导电性能变化很大，一部分过渡金属氮 化物属于间隙相，其晶体结构与原来金属元素的 结构是相同的，氮则填隙于金属原子间隙之中， 它们都具有金属的导电特性。B、Si、Al元素的 氮化物则由于生成共价键晶体结构而成为绝缘体。
陶瓷的表壳表链
二、氮化硼陶瓷
BN有两种晶型：立方BN和六方BN，在高温高压下六 方BN可转变为立方BN。
立方氮化硼(CBN)：其结构和性能与金刚石类似，其 硬度仅次于金刚石，化学惰性比金刚石和硬质合金好。 CBN的主要用途是：切削刀具、磨具和磨料，可用于 切削包括黑色金属在内全部金属和非金属，且可用于 精加工。
性能好，是理想的基片材料，用作高温结构件和换 HBN与大多数金属不反应、不润湿，可作为熔化和输送金属的坩锅或管道。
b-Sialon的结构通式为：Si6-xAlxOxN8-x，在1700℃，，1400℃， X≤2。 烧结助剂：SiO2、Y2O3、CaO，在氮气中于1800~1900℃下烧成，强度200~300MPa。
BN有两种晶型：立方BN和六方BN，在高温高压下六方BN可转变为立方BN。 基本特性与用途：AlN为六方晶型，密度3，常压下2450℃升华分解，莫氏硬度7~9。
率高，可达以上，热膨胀系数小，强度高，电绝缘 HBN与大多数金属不反应、不润湿，可作为熔化和输送金属的坩锅或管道。
基本特性与用途：AlN为六方晶型，密度3，常压下2450℃升华分解，莫氏硬度7~9。
热器等。 是Si3N4与尖晶石2O3的固溶体，晶体结构与b-Si3N4相同，力学性能也与b-Si3N4相似，硬度、强度和导热率略低于Si3N4，但韧性比
和氧化物相比，氮化物抗氧化能力较差，从而限 制了其在空气中的使用。
氮化物的导电性能变化很大，一部分过渡金属氮 化物属于间隙相，其晶体结构与原来金属元素的 结构是相同的，氮则填隙于金属原子间隙之中， 它们都具有金属的导电特性。B、Si、Al元素的 氮化物则由于生成共价键晶体结构而成为绝缘体。
陶瓷的表壳表链
二、氮化硼陶瓷
BN有两种晶型：立方BN和六方BN，在高温高压下六 方BN可转变为立方BN。
立方氮化硼(CBN)：其结构和性能与金刚石类似，其 硬度仅次于金刚石，化学惰性比金刚石和硬质合金好。 CBN的主要用途是：切削刀具、磨具和磨料，可用于 切削包括黑色金属在内全部金属和非金属，且可用于 精加工。
性能好，是理想的基片材料，用作高温结构件和换 HBN与大多数金属不反应、不润湿，可作为熔化和输送金属的坩锅或管道。
b-Sialon的结构通式为：Si6-xAlxOxN8-x，在1700℃，，1400℃， X≤2。 烧结助剂：SiO2、Y2O3、CaO，在氮气中于1800~1900℃下烧成，强度200~300MPa。
BN有两种晶型：立方BN和六方BN，在高温高压下六方BN可转变为立方BN。 基本特性与用途：AlN为六方晶型，密度3，常压下2450℃升华分解，莫氏硬度7~9。
率高，可达以上，热膨胀系数小，强度高，电绝缘 HBN与大多数金属不反应、不润湿，可作为熔化和输送金属的坩锅或管道。
基本特性与用途：AlN为六方晶型，密度3，常压下2450℃升华分解，莫氏硬度7~9。
热器等。 是Si3N4与尖晶石2O3的固溶体，晶体结构与b-Si3N4相同，力学性能也与b-Si3N4相似，硬度、强度和导热率略低于Si3N4，但韧性比
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结构陶瓷常需1600 ℃左右高温烧结， 功能陶瓷需精确控制烧成温度，燃料 以电、气、油为主
常需切割、打孔、磨削、研磨和抛光
性能 用途
以外观效果为主，较低力学性能和热性 以内在质量为主，常呈现耐温、耐腐
能
蚀、耐磨损和各种电、光、热、磁、
敏感、生物性能
餐具、陈设品和墙地砖、卫生洁具
主要用于宇航、能源、冶金、机械、 交通、家电、化工、环保等行业
第一章 绪论 陶瓷的概念与分类
2 陶瓷的分类
陶瓷
按概念分 按用途分
传统陶瓷
特种陶瓷
粗陶
精陶
瓦 罐 盆 砖、陶管
美术陶瓷 釉面砖
细瓷
日用细瓷 高频高压 装置瓷
结构陶瓷
功能陶瓷
日用陶瓷、建筑陶瓷、卫生陶瓷、艺术陶瓷、实验室用陶瓷、工业陶瓷
按坯体的物理性能分类
按陶瓷制品的坯体结构及其相应的基本物理性能的不同来分 类，是较为科学的一种分类方法。按陶瓷坯体的结构不同和 所标志的坯体致密度的不同，把所有陶瓷制品分为两大类： 陶器和瓷器。
参考书： 1.《先进陶瓷的现代制备技术》，王树海等编著，化学工业出版社，
2007年 2.《陶瓷工艺》，理查德.J.布鲁克主编，科学出版社，1999年 3.《特种陶瓷工艺学》，李世普主编，武汉理工大学出版社，1993年 4. 《特种陶瓷工艺与性能》，毕见明等编著，哈尔滨工业
大学出版社，2008年；
5.《无机材料工艺学》，宋晓岚等编著，冶金工业出版社，2007年
陶瓷的概念与分类
1. 陶瓷的概念
是陶器、炻器、瓷器等粘 土制品的统称
传统陶瓷：是指由硅酸盐矿物原料经细碎、混合、成型、 烧成、彩绘等工序而获得的具有坚硬结构的硅酸盐制品。
传统陶瓷包括常见的日用陶瓷制品和建筑陶瓷、电瓷等。
日用陶瓷－餐具
建筑陶瓷－地砖
电瓷
毛泽东主席用瓷 邓小平同志出访用瓷
盛
丽
世
晶
金
现代陶瓷：指用生产陶瓷的方法制造的无机非 金属固体材料和制品的统称。
➢ 此类产品的生产过程虽然基本上还是原料处理成形-煅烧这种传统的陶瓷生产方法，但采用的 原料已不再使用或很少使用粘土等传统陶瓷原料， 已扩大到化工原料和合成矿物，甚至是非硅酸盐、 非氧化物原料（如SiC、Si3N4、AlN等）。
广义的陶瓷概念：用陶瓷生产方法制造的无机非金属固体材 料和制品的通称。
德国陶瓷协会：“陶瓷是化学工业或化学生产工艺的一个分 支，包括陶瓷材料和器物的制造或进一步加工成陶瓷制品(元 件)。陶瓷材料属于无机非金属材料，最少含30％结晶体。一 般是在室温中将原料成型，通过800℃以上的高温处理，以获 得这种材料的典型性质。有时也在高温下成型，甚至可经过 熔化及析晶等过程。”
特种陶瓷与普通陶瓷的主要区别
区别点 原料 成分
普通陶瓷 天然矿物原料 主要由粘土、长石、石英的产地决定
特种陶瓷 人工精制化工原料和合成原料 原料是纯化合物，由人工配比决定
成型 烧成 加工
注浆、可塑法、压制法成型为主
温度一般在1350℃以下，燃料以煤、 油、气为主
一般不需加工
模压、热压铸、轧膜、流延、等静压、 注射成型为主
敲击声
表0－1日用陶瓷分类
陶器 一般大于3不透光 Nhomakorabea瓷器 一般不大于3
透光
玻化程度高、结构致密、 未玻化或玻化程度差、断
细腻，断面呈石状或贝壳 面粗糙
状
沉浊
清脆
陶器是一种坯体结构较疏松、致密度较差的陶瓷制品，通常有一定吸水率， 断面粗糙无光，没有半透明性，敲之声音粗哑。
第一章 绪 论
主要内容
➢本课程教学目标 ➢什么是陶瓷 ➢陶瓷的分类
➢陶瓷发展演变史 ➢陶瓷在我国国民生产中的作用
本课程的教学目标
1、了解中国陶瓷发展史；
2、掌握陶瓷生产的基本原理和工艺过程； 3、掌握陶瓷的坯体的制备技术；
4、掌握陶瓷坯体的质量控制； 5、利用所学的专业基础知识能阐明陶瓷生产过程中发生各种
石
碧
江 山 多 娇
新 生 代
传统陶瓷的主要原料：取之于自然界的硅酸盐矿物(如粘土、 长石、石英等)，所以传统陶瓷可归属于硅酸盐类材料和制品。
因此，陶瓷工业可与玻璃、水泥、搪瓷、耐火材料等工业 同属“硅酸盐工业”的范畴。
粘土矿物－高岭石
钾长石
地壳中各元素的含量分别为：
石英
氧48.06％、硅26.30％、铝7.73％、铁4.75％、钙3.45％、 钠2.74％、钾2.47％、镁2.00％、氢0.76％、其他0.76％
➢ 随着科学技术的发展，近百年来出现了许多新的陶瓷品
种，如氧化物陶瓷（Al2O3、MgO、ZrO2等陶瓷）、压 电陶瓷、敏感陶瓷、金属陶瓷等等各种高温结构和功能
陶瓷。
氧化锆陶瓷
超声波雾化器用 压电陶瓷晶片
金属陶瓷阀门
温控器
离子烫陶瓷发热板
陶瓷金属化产品
一体 成型 耐磨 弯头
高温陶瓷辊棒
急冷带抗弯陶瓷辊棒
变化的实质，明确重点工艺环节对显微结构、性能的影响； 知道从哪几方面去探明影响产品质量的因素及改进的途径；
6、了解国内外近年发展起来的陶瓷生产新工艺、新技术； 7、切身体会到要做强中国陶瓷所面临的问题； 8、掌握陶瓷生产未来发展方向，激发对无机非金属材料专
业的热爱。
第一章 绪 论
陶瓷的概念与分类
第一章 绪论
➢ 陶器：坯体结构较疏松，致密度较差，有一定的吸 水率（>3%），断面粗糙无光，无半透明性（不透 光），敲之声音粗哑（沉浊）。
➢ 瓷器：坯体结构致密，基本上不吸水（≤3%），有 一定的半透明性（透光），断面呈石状或贝壳状， 敲之声音清脆。
(2)按坯体的物理性能分类
性能及特征 吸水性/％
透光性
胎体特征
特种陶瓷
➢学习评价
1 3C0%li平ck时to成a绩dd+7t0it%l考e i试n 成he绩re 2 平时成绩=出勤+课堂成绩+作业 3 出C勤lic=k2分to/a次dd,共tit5le次in here 4 作C业lic=k4分to/a次dd，t共itl5e次in here
➢ 教材和参考书
教材：《陶瓷工艺学》，张锐主编，化学工业出版社，2007年
美国和日本等国：Ceramics是包括各种硅酸盐材料和制品在 内的无机非金属材料的通称，不仅指陶瓷，还包括水泥、玻 璃、搪瓷等材料。
陶瓷的定义几经变迁，不断延伸
传统陶瓷
发展延伸 现代陶瓷 （特种陶瓷）
• 陶器 • 瓷器
• 凡是经原料配制、坯料成型、 窑炉烧成工艺制成的产品 • 所有无机非金属材料 • 包括多晶和单晶
常需切割、打孔、磨削、研磨和抛光
性能 用途
以外观效果为主，较低力学性能和热性 以内在质量为主，常呈现耐温、耐腐
能
蚀、耐磨损和各种电、光、热、磁、
敏感、生物性能
餐具、陈设品和墙地砖、卫生洁具
主要用于宇航、能源、冶金、机械、 交通、家电、化工、环保等行业
第一章 绪论 陶瓷的概念与分类
2 陶瓷的分类
陶瓷
按概念分 按用途分
传统陶瓷
特种陶瓷
粗陶
精陶
瓦 罐 盆 砖、陶管
美术陶瓷 釉面砖
细瓷
日用细瓷 高频高压 装置瓷
结构陶瓷
功能陶瓷
日用陶瓷、建筑陶瓷、卫生陶瓷、艺术陶瓷、实验室用陶瓷、工业陶瓷
按坯体的物理性能分类
按陶瓷制品的坯体结构及其相应的基本物理性能的不同来分 类，是较为科学的一种分类方法。按陶瓷坯体的结构不同和 所标志的坯体致密度的不同，把所有陶瓷制品分为两大类： 陶器和瓷器。
参考书： 1.《先进陶瓷的现代制备技术》，王树海等编著，化学工业出版社，
2007年 2.《陶瓷工艺》，理查德.J.布鲁克主编，科学出版社，1999年 3.《特种陶瓷工艺学》，李世普主编，武汉理工大学出版社，1993年 4. 《特种陶瓷工艺与性能》，毕见明等编著，哈尔滨工业
大学出版社，2008年；
5.《无机材料工艺学》，宋晓岚等编著，冶金工业出版社，2007年
陶瓷的概念与分类
1. 陶瓷的概念
是陶器、炻器、瓷器等粘 土制品的统称
传统陶瓷：是指由硅酸盐矿物原料经细碎、混合、成型、 烧成、彩绘等工序而获得的具有坚硬结构的硅酸盐制品。
传统陶瓷包括常见的日用陶瓷制品和建筑陶瓷、电瓷等。
日用陶瓷－餐具
建筑陶瓷－地砖
电瓷
毛泽东主席用瓷 邓小平同志出访用瓷
盛
丽
世
晶
金
现代陶瓷：指用生产陶瓷的方法制造的无机非 金属固体材料和制品的统称。
➢ 此类产品的生产过程虽然基本上还是原料处理成形-煅烧这种传统的陶瓷生产方法，但采用的 原料已不再使用或很少使用粘土等传统陶瓷原料， 已扩大到化工原料和合成矿物，甚至是非硅酸盐、 非氧化物原料（如SiC、Si3N4、AlN等）。
广义的陶瓷概念：用陶瓷生产方法制造的无机非金属固体材 料和制品的通称。
德国陶瓷协会：“陶瓷是化学工业或化学生产工艺的一个分 支，包括陶瓷材料和器物的制造或进一步加工成陶瓷制品(元 件)。陶瓷材料属于无机非金属材料，最少含30％结晶体。一 般是在室温中将原料成型，通过800℃以上的高温处理，以获 得这种材料的典型性质。有时也在高温下成型，甚至可经过 熔化及析晶等过程。”
特种陶瓷与普通陶瓷的主要区别
区别点 原料 成分
普通陶瓷 天然矿物原料 主要由粘土、长石、石英的产地决定
特种陶瓷 人工精制化工原料和合成原料 原料是纯化合物，由人工配比决定
成型 烧成 加工
注浆、可塑法、压制法成型为主
温度一般在1350℃以下，燃料以煤、 油、气为主
一般不需加工
模压、热压铸、轧膜、流延、等静压、 注射成型为主
敲击声
表0－1日用陶瓷分类
陶器 一般大于3不透光 Nhomakorabea瓷器 一般不大于3
透光
玻化程度高、结构致密、 未玻化或玻化程度差、断
细腻，断面呈石状或贝壳 面粗糙
状
沉浊
清脆
陶器是一种坯体结构较疏松、致密度较差的陶瓷制品，通常有一定吸水率， 断面粗糙无光，没有半透明性，敲之声音粗哑。
第一章 绪 论
主要内容
➢本课程教学目标 ➢什么是陶瓷 ➢陶瓷的分类
➢陶瓷发展演变史 ➢陶瓷在我国国民生产中的作用
本课程的教学目标
1、了解中国陶瓷发展史；
2、掌握陶瓷生产的基本原理和工艺过程； 3、掌握陶瓷的坯体的制备技术；
4、掌握陶瓷坯体的质量控制； 5、利用所学的专业基础知识能阐明陶瓷生产过程中发生各种
石
碧
江 山 多 娇
新 生 代
传统陶瓷的主要原料：取之于自然界的硅酸盐矿物(如粘土、 长石、石英等)，所以传统陶瓷可归属于硅酸盐类材料和制品。
因此，陶瓷工业可与玻璃、水泥、搪瓷、耐火材料等工业 同属“硅酸盐工业”的范畴。
粘土矿物－高岭石
钾长石
地壳中各元素的含量分别为：
石英
氧48.06％、硅26.30％、铝7.73％、铁4.75％、钙3.45％、 钠2.74％、钾2.47％、镁2.00％、氢0.76％、其他0.76％
➢ 随着科学技术的发展，近百年来出现了许多新的陶瓷品
种，如氧化物陶瓷（Al2O3、MgO、ZrO2等陶瓷）、压 电陶瓷、敏感陶瓷、金属陶瓷等等各种高温结构和功能
陶瓷。
氧化锆陶瓷
超声波雾化器用 压电陶瓷晶片
金属陶瓷阀门
温控器
离子烫陶瓷发热板
陶瓷金属化产品
一体 成型 耐磨 弯头
高温陶瓷辊棒
急冷带抗弯陶瓷辊棒
变化的实质，明确重点工艺环节对显微结构、性能的影响； 知道从哪几方面去探明影响产品质量的因素及改进的途径；
6、了解国内外近年发展起来的陶瓷生产新工艺、新技术； 7、切身体会到要做强中国陶瓷所面临的问题； 8、掌握陶瓷生产未来发展方向，激发对无机非金属材料专
业的热爱。
第一章 绪 论
陶瓷的概念与分类
第一章 绪论
➢ 陶器：坯体结构较疏松，致密度较差，有一定的吸 水率（>3%），断面粗糙无光，无半透明性（不透 光），敲之声音粗哑（沉浊）。
➢ 瓷器：坯体结构致密，基本上不吸水（≤3%），有 一定的半透明性（透光），断面呈石状或贝壳状， 敲之声音清脆。
(2)按坯体的物理性能分类
性能及特征 吸水性/％
透光性
胎体特征
特种陶瓷
➢学习评价
1 3C0%li平ck时to成a绩dd+7t0it%l考e i试n 成he绩re 2 平时成绩=出勤+课堂成绩+作业 3 出C勤lic=k2分to/a次dd,共tit5le次in here 4 作C业lic=k4分to/a次dd，t共itl5e次in here
➢ 教材和参考书
教材：《陶瓷工艺学》，张锐主编，化学工业出版社，2007年
美国和日本等国：Ceramics是包括各种硅酸盐材料和制品在 内的无机非金属材料的通称，不仅指陶瓷，还包括水泥、玻 璃、搪瓷等材料。
陶瓷的定义几经变迁，不断延伸
传统陶瓷
发展延伸 现代陶瓷 （特种陶瓷）
• 陶器 • 瓷器
• 凡是经原料配制、坯料成型、 窑炉烧成工艺制成的产品 • 所有无机非金属材料 • 包括多晶和单晶