無機非金屬材料總結(jié)(完整版)

1、第一章1. 粘土的定義：是一種顏色多樣，細(xì)分散的多種含水鋁硅酸鹽礦物的混合體。粘土是自然界中硅酸鹽巖石（主要是長石）經(jīng)過長期風(fēng)化作用而形成的一種疏松的或呈膠狀致密的土狀或致密塊狀礦物，是多種微細(xì)礦物和雜質(zhì)的混合體。2. 粘土的成因：各種富含硅酸鹽礦物的巖石經(jīng)風(fēng)化，水解，熱液蝕變等作用可變?yōu)檎惩?。一次粘土（原生粘土）風(fēng)化殘積型：母巖風(fēng)化后殘留在原地所形成的粘土。（深層的巖漿巖（花崗巖、偉晶巖、長石巖）在原產(chǎn)地風(fēng)化后即殘留在原地，多成為優(yōu)質(zhì)高嶺土的礦床，一般稱為一次粘土）。二次粘土（次生粘土）沉積型：風(fēng)化了的粘土礦物借雨水或風(fēng)力的遷移作用搬離母巖后，在低洼地方沉積而成的礦床，成為二次粘土。一次粘土

2、與二次粘土的區(qū)別：分類 化學(xué)組成 耐火度 成型性 一次粘土 較純 較高 塑性低 二次粘土 雜質(zhì)含量高 較低 塑性高 3. 高嶺土、蒙脫土的結(jié)構(gòu)特點：高嶺土晶體結(jié)構(gòu)式：Al4Si4O10(OH)8，1:1型層狀結(jié)構(gòu)硅酸鹽，Si-O四面體層和Al-(O,OH)八面體層通過共用氧原子聯(lián)系成雙層結(jié)構(gòu)，構(gòu)成結(jié)構(gòu)單元層。層間以氫鍵相連，結(jié)合力較小，所以晶體解理完全并缺乏膨脹性。蒙脫土（葉蠟石）是2:1型層狀結(jié)構(gòu)，兩端SiO4四面體，中間夾一個AlO6八面體，構(gòu)成單元層。單元層間靠氧相連，結(jié)合力較小，水分子及其它極性分子易進入晶層中間形成層間水，層間水的數(shù)量是可變的。4. 粘土的工藝特性：可塑性、結(jié)合性、離

3、子交換性、觸變性、收縮、燒結(jié)性。1) 可塑性：粘土水系統(tǒng)形成泥團，在外力作用下泥團發(fā)生變形，形變過程中坯泥不開裂，外力解除后，能維持形變，不因自重和振動再發(fā)生形變，這種現(xiàn)象稱為可塑性。表示方法：可塑性指數(shù)、可塑性指標(biāo)可塑性指數(shù)（w）：W=W2-W1 W降低泥漿觸變厚化度大，滲水性強，便于壓濾榨泥。W1塑限：粘土或（坯料）由粉末狀態(tài)進入塑性狀態(tài)時的含水量。W2液限：粘土或（坯料）由粉末狀態(tài)進入流動狀態(tài)時的含水量。塑限反映粘土被水潤濕后，形成水化膜，使粘土顆粒能相對滑動而出現(xiàn)可塑性的含水量。塑限高，表明粘土顆粒的水化膜厚，工作水分高，但干燥收縮也大。液限反映粘土顆粒與水分子親和力的大小。W2上升表

4、明顆粒很細(xì)，在水中分散度大，不易干燥，濕坯強度低?？伤苄灾笜?biāo)：在工作水分下，粘土（或坯料）受外力作用最初出現(xiàn)裂紋時應(yīng)力與應(yīng)變的乘積，也可以以這時的相應(yīng)含水率表示。反應(yīng)粘土的成型性能：應(yīng)力大，應(yīng)變小擠坯成型 ；應(yīng)力小，應(yīng)變大旋坯成型根據(jù)粘土可塑指數(shù)或可塑指標(biāo)分類：i. 強塑性粘土：指數(shù)15或指標(biāo)3.6 ii. 中塑性粘土：指數(shù) 715，指標(biāo) 2.53.6 iii. 弱塑性粘土：指數(shù) l 7，指標(biāo) <2.5 iv. 非塑性粘土：指數(shù)<1。 2) 結(jié)合性：粘土的結(jié)合性是指粘土能夠結(jié)合非塑性原料而形成良好的可塑泥團，并且有一定干燥強度的能力。粘土的結(jié)合性由其結(jié)合瘠性料的結(jié)合力的大小來衡量，

5、可塑性強的粘土其結(jié)合力也大。實驗室中粘土的結(jié)合力通常以能夠形成可塑泥團時所加入標(biāo)準(zhǔn)石英砂的數(shù)量及干后抗折強度來反映。3) 離子交換性：粘土顆粒帶電荷，能吸附其他異號離子，在水溶液中這種離子又可被其他相同電荷的離子置換。交換發(fā)生在粘土粒子表面，不影響硅鋁酸鹽晶體結(jié)構(gòu)。原因：粘土顆粒帶電荷，來源于Si4+被Al+，F(xiàn)e+等置換以及邊緣斷鍵，而出現(xiàn)負(fù)電荷。表示方法：離子交換能力用交換容量來表示，100g粘土所吸附能夠交換的陽離子或陰離子的量，單位：mol×10g。交換容量排序：H+>Al3+>Ba2+>Sr2+>Ca2+>Mg2+>NH4+>K+&

6、gt;Na+>Li+ 陰離子的取代能力：OH->CO32->P2O74->CNS->I->Br->Cl->NO3->F->SO42- 交換能力的影響因素：離子性質(zhì)； 粘土礦物的種類和有序度及分散度，有序度高則交換能力差； 有機物質(zhì)的含量和粘土礦物結(jié)晶程度，一些活性基因-OH，-COOH具有吸附陽離子的能力，結(jié)晶程度差，交換能力強。*pH對離子交換的影響：4) 觸變性：粘土泥漿或可塑泥團受到振動或攪拌時，粘度會降低而流動性增加靜置后能恢復(fù)原來狀態(tài)。反之，相同泥漿放置一段時間后，在維持原有水分的情況下會增加粘度，出現(xiàn)變稠和固化現(xiàn)象，上述現(xiàn)

7、象可重復(fù)無數(shù)次，統(tǒng)稱為觸變性。產(chǎn)生原因：由于粘土片狀顆粒的活性邊面上尚殘留少量電荷未被完全中和，以致形成局部邊邊或邊面結(jié)合，使粘土顆粒之間常組成封閉的網(wǎng)絡(luò)狀結(jié)構(gòu)。這時，泥料中的大量的自由水被分隔和封閉在網(wǎng)絡(luò)的空隙中，使整個粘土水系統(tǒng)好像水分減少，粘度增加，變稠及固化現(xiàn)象，但這樣的網(wǎng)絡(luò)狀結(jié)構(gòu)是疏松和不穩(wěn)定的，當(dāng)稍有剪切力的作用或振動時，網(wǎng)絡(luò)即被破壞，又呈流動狀態(tài)。泥漿的厚化系數(shù)：觸變厚化現(xiàn)象可以用泥漿粘度變化之比或剪切應(yīng)力變化的百分?jǐn)?shù)來表示。例：厚化系數(shù)30min30s 30min100ml泥漿靜置30分鐘后由恩式粘度計中流出的時間30s100ml泥漿靜置30秒鐘后由恩式粘度計中流出的時間可塑泥

8、團的厚化系數(shù)：靜置一段時間后，球體或錐體壓入泥團達(dá)一定深度時剪切強度增加的百分?jǐn)?shù)。例：厚化系數(shù)（Pn -P0）P0×100 P0泥團開始承受的負(fù)荷g Pn泥團靜置一定時間后，球體或圓錐體壓力相同深度時，泥團承 受的負(fù)荷g泥料觸變性隨時間變化不均勻，開始粘度增加快，以后慢慢減小。5) 收縮：干燥收縮：粘土泥料在干燥時顆粒間的水分排出，顆?；ハ嗫繑n，引起體積收縮。燒成收縮：當(dāng)粘土泥料煅燒時，由于發(fā)生一系列物理化學(xué)變化，粘土泥料再度收縮。總收縮：成型試樣經(jīng)干燥、煅燒后的尺寸總變化。體收縮近似等于線收縮的三倍（誤差6%9%）。一道計算題：已知某瓷料的干燥收縮為2，燒成收縮為15，假設(shè)其徑向和

9、軸向收縮一致，則燒制直徑為12，厚度為5的圓柱型瓷柱，模腔尺寸為多少？控制厚度為多高？答： 注意：此處沒有標(biāo)記單位，即默認(rèn)為mm，計算題注意有效數(shù)字的保留首先干燥收縮為粘土泥料在干燥時顆粒間的水分排出，顆?；ハ嗫繑n，引起體積收縮，分為線收縮和體收縮。燒成收縮在干燥收縮之后，是當(dāng)粘土泥料煅燒時，由于發(fā)生一系列物理化學(xué)變化，粘土泥料再度收縮，同樣分為體收縮和線收縮。這里我們要計算線收縮。 S干為干燥線收縮，S燒為燒成線收縮，式中 L0為試樣原始長度； L干為試樣干后長度；L干為試樣干后長度；L燒為試樣燒后長度。題中給出的是體收縮，我們要轉(zhuǎn)化為線收縮，然后再依次計算。除此之外，還有公式：體積收縮率：

10、SV （ V0 V1） V0×100% V0試樣成型后的原始體積 V1試樣干燥后或燒成后的體積干燥線收縮與燒成線收縮之間的關(guān)系：6) 燒結(jié)性：燒結(jié)狀態(tài)：體積密度最高、氣孔率最低的狀態(tài)燒成狀態(tài)：材料達(dá)到預(yù)期理化性能的狀態(tài)T1：開始燒結(jié)溫度。開始出現(xiàn)液相，氣孔率明顯下降，收縮急劇增加。 T2：燒結(jié)溫度，液相達(dá)到一定的數(shù)量，收縮達(dá)最大，氣孔率降到最低。 T3：軟化溫度，隨溫度升高，液相繼續(xù)增加，開始變形，氣孔率、收縮率反常。T2-T3為燒結(jié)范圍耐火度：表征粘土原料抵抗高溫作用不致融化的性能指標(biāo)。表示方法：三角錐法將一定細(xì)度的粘土原料（< 0.2mm）制成一個等邊截頭三角錐（上底2mm

11、，下底8mm，高30mm，截面正三角形）干燥后，在一定升溫制度下，測出三角錐的頂端軟化下彎至錐底平面時的溫度）。5. 石英的多晶轉(zhuǎn)變及特點：常壓下有七種結(jié)晶態(tài)和一種玻璃態(tài)，在一定條件下相互轉(zhuǎn)化多晶轉(zhuǎn)變的特點：高溫型的遲緩轉(zhuǎn)化（橫向轉(zhuǎn)化或一級轉(zhuǎn)化）：由表面向內(nèi)部逐步進行，結(jié)構(gòu)變化。因為形成新的穩(wěn)定晶型，所以需較高的活化能；轉(zhuǎn)變速度慢；體積變化較大，所以需較高溫度及較長時間。低溫型的迅速轉(zhuǎn)變（縱向轉(zhuǎn)變或二級轉(zhuǎn)變）：由表及里瞬間同時轉(zhuǎn)化，體積變化小，結(jié)構(gòu)不特殊變化，位移型轉(zhuǎn)變（鍵之間的角度稍做變動為位移型轉(zhuǎn)變），易進行，且轉(zhuǎn)化可逆。體積效應(yīng)：一級轉(zhuǎn)變的體積變化大，但由于其轉(zhuǎn)化速度慢，體積效應(yīng)小，且在

12、高溫下有液相存在，對坯體影響不大。 二級轉(zhuǎn)變的體積變化小，但轉(zhuǎn)化速度快，瞬間完成，體積效 應(yīng)大，無液相，對坯體影響大，必須嚴(yán)格控制。陶瓷生產(chǎn)實際轉(zhuǎn)化情況：升溫快（快速燒成），無論是否有礦化劑，都經(jīng)過半安定方石英這一過渡狀態(tài)。（有礦化劑存在時，最終有鱗石英形成；無礦化劑時，最終形成方石英。 礦化劑：RO，R2O；礦化劑來源：熔劑性原料。 在普通陶瓷生產(chǎn)過程中，石英的轉(zhuǎn)化主要是二級轉(zhuǎn)化，而不是一級轉(zhuǎn)化。 實際生產(chǎn)中，由于燒成溫度的限制（一般在1300 ），最終石英以半安定方石英存在，即所說的方石英。）自然界中石英大部分以b石英存在，很少以鱗石英或方石英的介穩(wěn)狀態(tài)存在。 -方石英中兩個硅氧四面體之間

13、有一對稱中心； -鱗石英中兩個硅氧四面體之間有一對稱面，兩者之間的硅氧鍵夾角180o；-石英的鍵角是150o,鍵拉直時，與-方石英結(jié)構(gòu)相同。6. 長石的混熔特性：幾種基本類型的長石，由于其結(jié)構(gòu)關(guān)系，彼此可混合形成共熔體。1) 鉀長石和鈉長石常以固熔體存在。鉀長石和 鈉長石高溫互溶，低溫分離；據(jù)含量不同，晶體折射不同；鉀鈉長石的固熔體，鈉長石含量少時形成晶斑；含量多時，形成條紋。2) 鈉長石和鈣長石高溫下任意比互溶，低溫下也不分離。3) 鉀長石和鈣長石的固溶性差，小于10%，在任何溫度下幾乎不互溶。調(diào)整配方時，鉀長石中加入少量鈣長石，利于降低燒成溫度。4) 鉀長石和鋇長石可形成不同比例的固溶體。

14、7. 粘土、長石和石英在陶瓷生產(chǎn)中的作用：一句話總結(jié)：粘土起可塑調(diào)節(jié)的作用；長石在燒成中起助熔作用；石英構(gòu)成坯體骨架。具體：粘土：賦予泥坯的可塑性； 使注漿料與釉料具有懸浮性和穩(wěn)定性； 在坯料中結(jié)合其它瘠性原料，使具有一定干坯強度及最大堆積密度； 是瓷坯中Al2O3的主要來源，也是燒成時生成莫來石晶體的主要來源。石英：燒成前，石英為瘠性料，可調(diào)節(jié)泥料的可塑性，是生坯水分排出的通道，降低坯體的干燥收縮，增加生坯的滲水性，縮短干燥時間，防止坯體變形；利于施釉。燒成時，石英的加熱膨脹可部分抵消坯體的收縮；高溫時石英部分溶解于液相，增加熔體的粘度，未溶解的石英顆粒構(gòu)成坯體的骨架，防止坯體軟化變形?？商?/p>

15、高坯體的機械強度，透光度，白度。 釉料中，SiO2是玻璃質(zhì)的主要成分，提高釉料的機械強度，硬度，耐磨性，耐化學(xué)侵蝕性；提高釉料的熔融溫度與粘度。長石：在高溫下熔融，形成粘稠的玻璃體，是坯料中堿金屬氧化物的主要來源，能降低陶瓷坯體組分的熔化溫度，利于成瓷和降低燒成溫度。熔融后的長石熔體能溶解部分高嶺土分解產(chǎn)物和石英顆粒；液相中Al2O3和SiO2互相作用，促進莫來石的形成和長大，提高瓷體的機械強度和化學(xué)穩(wěn)定性。長石熔體能填充坯體孔隙，減少氣孔率，增大致密度，提高坯體機械強度，改善透光性能及電學(xué)性能。作為瘠性原料，提高坯體滲水性，提高干燥速度，減少坯體的干燥收縮和變形。在釉料中做熔劑，形成玻璃相。

16、8. 關(guān)于是否需要預(yù)燒：石英需要預(yù)燒，有利于粉碎。粘土，長石不需預(yù)燒。氧化鈦，氧化鋁要預(yù)燒。氧化鎂當(dāng)以菱鎂礦作原料時不用預(yù)燒，以堿式碳酸鎂作原料時要預(yù)燒。9. 簡述粘土的化學(xué)組成和礦物組成？評價粘土工藝性能的指標(biāo)有哪些？答：化學(xué)組成粘土是一種含水鋁硅酸鹽的混合物，組成為平均值，一般粘土的化學(xué)組成指九項全分析數(shù)據(jù)： SiO2，Al2O3，F(xiàn)e2O3，TiO2，CaO，MgO，K2O，Na2O，I.L.（燒失）。礦物組成高嶺石（多水高嶺石） ；蒙脫石（葉臘石）；伊利石（水云母）。評價粘土工藝性能的指標(biāo)：可塑性指數(shù)與可塑性指標(biāo)，結(jié)合力（上面有詳細(xì)的指標(biāo)），交換容量，厚化系數(shù)，線收縮率，體積收縮率，氣

17、孔率，吸水率，體積密度，耐火度。10. 長石在陶瓷工業(yè)生產(chǎn)中有何作用？鉀長石和鈉長石的熔融特性有何不同？答：作用上面有。鉀長石和鈉長石熔融特性的區(qū)別：鉀長石的熔化溫度范圍為1130-1450，鈉長石的熔化溫度范圍是1120-1250，鉀長石的較寬。高溫下鉀長石熔液的粘度較大，而且隨溫度增大熔液粘度緩慢降低。天然的鈉長石熔化溫度較低，熔化時沒有新的晶相產(chǎn)生，液相組成與未熔長石的組成相同，形成的液相粘度較低。11. 常壓下二氧化硅有哪些結(jié)晶態(tài)？石英在陶瓷生產(chǎn)中的作用是什么？答：有7種結(jié)晶態(tài)，一種玻璃態(tài)，分別是-石英、-石英、-磷石英、-磷石英、-磷石英、-方石英、-方石英以及石英玻璃。石英的作用是

18、構(gòu)成坯體的骨架。12. 氧化鋁有哪些結(jié)晶型態(tài)？簡述氧化鋁原料的制備工藝。答：-Al2O3、-Al2O3、-Al2O3。氧化鋁原料的制備工藝：高壓溶出；溶出礦漿稀釋和赤泥分離洗滌；晶種分解；氫氧化鋁分離、洗滌、焙燒；分解母液的蒸發(fā)與碳酸鈉的苛化。第二章1.按化學(xué)計算式計算配料比：2.按瓷料的預(yù)期化學(xué)組成計算配料比：第三章1.坯料的種類與質(zhì)量要求：1) 種類：按成型方法可分為可塑性泥料、泥漿和干壓粉料。碗盤 滾壓成型可塑性泥料 陶瓷磚 模壓成型干壓粉料 衛(wèi)生潔具 注漿成型泥漿2) 質(zhì)量要求：A. 坯料總體質(zhì)量要求：配料準(zhǔn)確 組分均勻 細(xì)度合理 空氣含量少。B. 對水分的要求：可塑性泥料滾壓、旋坯：

19、1825% 注漿泥漿 衛(wèi)生潔具，茶壺：2835% 干壓粉料 陶瓷磚：8 15%（半干壓） 37% （干壓）C. 注漿料的基本要求：1、流動性好 2、懸浮性好3、觸變性恰當(dāng)4、 濾過性好 5、 泥漿含水量少。D. 可塑泥料的基本要求：a) 良好的可塑性：可塑性指標(biāo)大于2b) 具有一定的形狀穩(wěn)定性 c) 含水量適當(dāng)：強可塑性原料多則含水量提高d) 干燥強度高和收縮率小 E. 壓制粉料的基本要求：1、流動性好 2、堆積密度大3、含水率及水分均勻性：水分均勻 4、 顆粒形狀、大小粒度分布。2.何謂粉體的粒度和粒度分布？ 答：粒度是指粉料的顆粒大小，通常以顆粒半徑r或直徑d表示。非球形顆粒的大小可用等效

20、半徑來表示。粒度分布指各種不同大小顆粒所占的百分比。3.粒度測定分析的方法有哪些？ 答：有篩分法、顯微鏡法、沉降分析法、光散射法。4粉體顆粒的表征方法有哪些？答： 5.機械制粉的主要方法有哪些？ 答：球磨粉碎、振動粉碎、氣流粉碎、攪拌磨粉碎。6.影響球磨機粉碎效率的主要因素有哪些？ 答：球磨機的轉(zhuǎn)速；研磨體的比重、大小和形狀；球磨方式；料、球、水的比例；助磨劑（PPT上有詳細(xì)說明）7.化學(xué)法合成粉體的主要方法有哪些？答：固相法有高溫固相反應(yīng)法、還原-化合法、固相熱分解法、自蔓延高溫合成法。液相法有反應(yīng)沉淀法和溶膠凝膠法。氣相法有化學(xué)氣相沉積、氣相熱分解法、蒸發(fā)-凝聚法。8.氧化鋁的預(yù)燒氧化鋁的

21、預(yù)燒作用1在高溫下使- Al2O3盡量轉(zhuǎn)變?yōu)? Al2O3 ，保證產(chǎn)品性能穩(wěn)定。 2預(yù)燒工業(yè)氧化鋁時，所加入的添加物和Na 20生成揮發(fā)性化合機離開氧化鋁，可提高原料純度。 3由- Al2O3轉(zhuǎn)變- Al2O3為引起的體積收縮在燒成時已經(jīng)完成，可以使產(chǎn)品尺寸準(zhǔn)確，減少開裂。4采用預(yù)燒過的工業(yè)氧化鋁配制熱壓注漿料時，可以減少用蠟的數(shù)量。方法- Al2O3礦化劑混合壓制預(yù)燒粉碎影響氧化鋁的預(yù)燒的因素：礦化劑H3BO3, NH4F,AlF3 加入量 0.3-3預(yù)燒氣氛滑石的預(yù)燒滑石預(yù)燒結(jié)晶水排出，原有結(jié)構(gòu)破壞，形成偏硅酸鎂MgO· SiO2，不再是鱗片狀結(jié)構(gòu)，因而可防止擠制泥料時，因顆粒定

22、向排列而帶來的缺陷。液相法合成原料反應(yīng)沉淀法在某種金屬鹽溶液中添加沉淀劑制成另一種鹽或氫氧化物，然后經(jīng)熱分解而得到該金屬的氧化物。若使用兩種金屬的鹽同時沉淀，可得到復(fù)合的金屬氧化物粉末，這種方法稱為共沉淀法。共沉淀法生產(chǎn)的復(fù)合氧化物粉末純度高、組分均勻。液相法（溶膠凝膠法）金屬有機或無機化合物(稱前驅(qū)物)經(jīng)溶液、溶膠、凝膠而固化，再經(jīng)熱處理轉(zhuǎn)化為氧化物或其它化合物固體材料的方法，是應(yīng)用膠體化學(xué)原理制備無機材料的一種常見方法。溶膠凝膠法的工藝過程。機械粉碎的方法和特點。常用的機械粉碎方法 球磨粉碎：常量大高，成本低 振動粉碎特點：粉碎時間短，細(xì)度大。 效率比球磨粉碎要高得多，混入的雜質(zhì)較少，坯料

23、工藝性能好。氣流粉碎 特點：不需固體研磨介質(zhì)，混入的雜質(zhì)較其他粉碎設(shè)備小些，粉碎過程中顆粒自動分級、粒度較均勻，不會使物料受熱，但設(shè)備耗電量大，需要的附屬設(shè)備也多 攪拌磨粉碎：摩擦磨，砂磨，筒體垂直，磨球體之間、球壁之間產(chǎn)生劇烈的摩擦、滾碾作用。噴霧干燥的原理噴霧干燥是把要干燥的泥漿噴灑成霧狀細(xì)油，并立即和熱氣流接觸，霧滴中的水分在很短時間內(nèi)(幾秒至十幾秒)蒸發(fā)，從而得到干燥粉末的方法。壓制、可塑、注漿成型坯料制備的工藝流程第四章1.可塑泥團的流變特性，可塑性指標(biāo)。以上為流變特性曲線，具體流變表現(xiàn)為：1) 當(dāng)受外力時，坯料首先表現(xiàn)為彈性變形。應(yīng)力很小時，應(yīng)力應(yīng)變之間表現(xiàn)為直線關(guān)系。力作用時間很

24、短時，去掉外力泥料可恢復(fù)原來的狀態(tài)。（這種彈性變形主要是由于泥團中含有少量空氣和有機塑化劑，它們具有彈性；同時由于粘土粒于表面形成水化膜所致。）2) 外力增大，達(dá)到屈服點后，泥料的彈性隨應(yīng)力的增大而減小，開始出現(xiàn)塑性變形。去掉外力，泥料不能恢復(fù)到原來的狀態(tài)。會部分地回復(fù)原來狀態(tài)(用y表示)，剩下的不可逆變形部分叫做假塑性變形（ n）。（這是由于礦物顆粒產(chǎn)生相對位移所致）3) 隨外力的增大，變形量增加，直到破裂點。從屈服點到破裂點的塑性變形范圍，為延伸變形量。流變性產(chǎn)生的原因：從流變性的表現(xiàn)看：要有一定的外力才變形，說明顆粒間有結(jié)合力，即屈服值。 （顆粒聚集為坯料時，疏松結(jié)合水成為毛細(xì)管水，依靠

25、毛細(xì)管力扯緊相鄰兩顆粒，形成結(jié)合力。毛細(xì)管越細(xì)（粘土顆粒越細(xì)），結(jié)合力越大。）從流變性的表現(xiàn)看：形變時不開裂，說明形變過程存在某種連系，稱為延伸能力。出現(xiàn)裂紋前的最大變形量。（若給存在結(jié)合力的某一晶片一個滑移力，其位移量（不開裂時）取決于疏松結(jié)合水的厚度，厚度越大，位移量越大。延伸量越大，屈服值越小。）可塑性指標(biāo)：通常用屈服值與延伸量的乘積來表示可塑性，即可塑性指標(biāo)。含水率過大或過小，屈服值與延伸量乘積都小。含水率合適，乘積大，具有最好的可塑成型能力。2.影響坯料可塑性的因素，塑化劑的作用和選擇。影響坯料可塑性的因素：礦物種類；固相顆粒大小和形狀；吸附陽離子的種類；液相的數(shù)量和種類。1) 礦物

26、種類：高嶺石的層狀結(jié)構(gòu)中，每層的邊緣處為OH-與O2-， 層與層之間有氫鍵的作用力，水不易進入二層之間，毛細(xì)管力也小，所以高嶺土的塑性較低。蒙脫石晶層最邊緣處為O2- ，層與層之間是通過范德華力來聯(lián)接。這種鍵力較弱， 吸附力強，水分子能進入晶層之間，形成水膜，產(chǎn)生大的毛細(xì)管力，因而膨潤土的可塑性強。2) 固相顆粒大小和形狀：顆粒愈粗，呈現(xiàn)最大塑性時所需的水分愈少，最大可塑性也愈低。顆粒愈細(xì)，比表面愈大，每個顆粒表面形成水膜所需的水分也就愈多。另外，由細(xì)顆粒堆積而形成的毛細(xì)管半徑越小，產(chǎn)生的毛細(xì)管力越大，可塑性也愈高。3) 吸附陽離子的影響：從離子半徑來考慮，離子半徑越小，則其表面上電荷密度越大

27、，水化能力越強，水化后的離子半徑也大，塑性降低。4) 液相的數(shù)量和種類：坯料中水分適當(dāng)時才能呈現(xiàn)最大的可塑性。高粘度的液體介質(zhì)提高坯料的塑性；表面張力大的液體介質(zhì)可提高坯料的塑性。塑化劑的作用和選擇：塑化劑的作用是使瘠性原料具有可塑成型能力。選擇原則：A. 具有極性，能良好地濕潤和吸附在坯料顆粒表而上；B. 希望粘合性能和表面張力大些，以便成型和保證坯體強度；C. 和坯料顆粒不會發(fā)生化學(xué)反應(yīng)；D. 揮發(fā)溫度范圍寬，灰分少些。塑化劑的組成：粘合劑：常溫下能將坯料顆粒粘合在一起，使坯料具有成型性能，燒成時它們會氧化、分解和揮發(fā)。增塑劑：用來溶解有機粘合劑和濕潤坯料顆粒，在顆粒之間形成液態(tài)間層。溶劑

28、：能溶解粘合劑、粘結(jié)劑及增塑劑，分子結(jié)構(gòu)和它們相似或有相同的官能團。塑化劑作用和選擇塑化劑作用：使瘠性的原料具有可塑成型能力選擇有機塑化劑(主要是粘合劑)時應(yīng)能滿足以下要求：(1)具有極性，能良好地濕潤和吸附在坯料顆粒表而上；(2)希望粘合性能和表面張力大些，以便成型和保證坯體強度；(3)和坯料顆粒不會發(fā)生化學(xué)反應(yīng)；(4)揮發(fā)溫度范圍寬，灰分少些。3.軋膜成型：軋膜成型是將準(zhǔn)備好的陶瓷粉料，拌以一定量的有機粘合劑和溶劑，通過粗軋和精軋成膜片。粗軋是將粉料，粘結(jié)劑和溶劑等成分置于兩輥軸之間充分混合，混練均勻，伴隨著吹風(fēng)，使溶劑逐漸揮發(fā)，形成一層膜精軋是逐步調(diào)近軋輥間距，多次折疊，900轉(zhuǎn)向反復(fù)軋

29、練，以達(dá)到良好的均勻度、致密度，光潔度和厚度。軋膜成型對粉料粒度的要求越細(xì)越圓潤，含粘合劑量越多，軋輥的精度也越高。軋膜成型的特點：工藝簡單，生產(chǎn)效率高，膜片厚度均勻，生產(chǎn)設(shè)備簡單，粉塵污染小，能成型厚度很薄的膜片等優(yōu)點，但用該法成型的產(chǎn)品干燥收縮和燒成收縮較干壓制品的大。該法適于生產(chǎn)批量較大的1mm以下的薄片狀產(chǎn)品，在新型陶瓷生產(chǎn)中應(yīng)用較為普遍。軋膜成型的缺陷：氣泡、厚薄不均、無法成膜。4.注漿成型料漿流動特性，稀釋劑種類和作用原理。漿料流動特性：注漿用的漿料屬于賓漢流體。稀釋劑的種類：無機電解質(zhì)：如水玻璃、碳酸鈉、磷酸鈉、六偏磷酸鈉等。有機電解質(zhì)：如腐植酸鈉、單寧酸鈉、檸檬酸鈉、松香皂聚合

30、電解質(zhì)：聚丙烯酸、羧甲基纖維素、木質(zhì)素磺酸鹽、阿拉伯樹膠等稀釋劑的作用原理：無機電解質(zhì)-離子交換原理：反應(yīng)后能生成流動性較好的Na粘土。對于氫粘土，有機電解質(zhì)：在粘土水系統(tǒng)中，腐植酸鈉電離出來的鈉離子吸附在膠土膠團上，增厚擴散層，加大電層；使膠團斥力增加，能長期懸浮。腐植酸RCOO-中的羰基同一方向排列，使泥漿粘度降低。聚合電解質(zhì)：低分子量聚合物在膠團表面接枝，鏈與鏈之間的相互作用（空間位阻產(chǎn)生斥力）使膠團間距離增大，變稀，能夠長期懸浮。5.瘠性物料的注漿成型：讓瘠性物料料漿懸浮的方法一般有兩種：控制料漿的pH值；通過有機表面活性物質(zhì)的吸附。1) 控制料漿的pH值：在不同的酸度下，氧化物表現(xiàn)出

31、不同的粘度和電位。生產(chǎn)中應(yīng)用此原理來調(diào)節(jié)Al2O3料槳的pH值，使之懸浮或聚凝：如酸洗過程中加入Al2(SO4)3使之聚凝。生產(chǎn)制品時一般控制pH34，使料漿獲得較好的流動性和懸浮能力。2) 有機膠體與表面活性物質(zhì)的吸附：生產(chǎn)中常用阿拉伯樹膠、明膠和羧甲基纖維素來改變Al203料漿的懸浮性能。當(dāng)阿拉伯樹膠用量少時，由于粘附的Al203 膠粒較多，使質(zhì)量變大而引起聚沉。但增加阿拉伯樹膠時它的線型分子在水溶液中形成網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，而膠粒表面形成一層有機親水保護膜。6.熱壓注成型、流延成型。熱壓注成型：特殊的注漿成型方法，用于瘠性料的特種瓷，電子瓷，氧化物陶瓷和金屬陶瓷。手段：以有機結(jié)合劑為分散介質(zhì)，固體

32、顆粒為分散相，在一定溫度下（7085）配成料漿，在金屬模具中成型。工藝過程：蠟漿制備澆注成型排蠟燒成 流延成型：主要用來成型超薄瓷片 <0.05mm。漿料：粉料 +塑化劑、增塑劑、流化劑、抗聚劑。流延成型機的工作原理：將細(xì)分散的陶瓷粉料懸浮在由溶劑、增塑劑、粘合劑和懸浮劑組成的無水溶液或水溶液中，成為可塑且能流動的料漿。料漿在刮刀下流過，便在流延機的運輸帶上形成兩層的坯帶，坯帶緩慢向前移動。待溶劑逐漸揮發(fā)后，粉料的固體微粒便聚集在一起，形成較為致密的、柔韌的坯帶。7.列舉陶瓷坯體的基本成型方法。答：可塑成型、注漿成型、壓制成型?？伤艹尚桶〝D壓法、車坯法、溫壓法(包括旋坯法、滾壓法、冷模

33、濕壓法和熱模濕壓法)、軋膜法。注漿成型包括空心注漿、實心注漿、強制注漿、熱壓注成型、流延成型、注塑成型。壓制成型有等靜壓成型。8.試分析澆注成型過程中影響泥漿流動性和穩(wěn)定性因素有哪些？答： 泥漿的濃度：濃度 流動性差固相顆粒的含量、大小和形狀：顆粒細(xì) 流動性差；顆粒粗 穩(wěn)定性差；球狀顆粒 流動性好電解質(zhì)的加入泥漿的溫度：將泥漿加熱時，分散介質(zhì)的粘度下降泥漿粘度也因而降低。泥漿的pH值6.稀釋劑的選擇9.簡述半干壓制成型過程中坯體易于出現(xiàn)層裂的原因。答：為了提高坯體的致密度與均勻性而施加過大的壓力，因為在壓實的坯料中總有一部分殘余空氣。過大的壓力將把這部分殘余空氣壓縮，當(dāng)壓制完后除去壓力時，被壓

34、縮的空氣將膨脹，使坯體產(chǎn)生層裂。10.可塑成型法具體包括哪些？答：擠壓法、車坯法、溫壓法(包括旋坯法、滾壓法、冷模濕壓法和熱模濕壓法)、軋膜法。粉料堆積特性和配料的顆粒級配粉料的堆積特性由于粉料的形狀不規(guī)則，表面粗糙使堆積起來的粉料顆粒間存在大量空隙。粉料顆粒的堆積密度和堆積形式有關(guān)。若采用不同大小的球體堆積，則可能小球填空在等徑球體的空隙中。因此采用一定粒度分布的粉料可減少其孔隙，提高自由堆積的密度。若采用三級顆粒配合則可得到更大的堆積密度。壓制成型粉料的粒度是由許多小顆粒組成的粒團，比真實的固體顆粒大得多。因而，粉料要先經(jīng)過“造?！?。壓制過程中的壓力制度加壓制度對坯體質(zhì)量的影響1成型壓力的

35、影響克服粉料的阻力P1，稱為凈壓力?？朔哿项w粒對模壁摩擦所消耗的力P2，稱為消耗壓力。P= P1+p22加壓方式的影響 單面加壓時，坯體中壓力分布是不均勻的。不但有低壓區(qū)，還有死角。為了使坯體的致密度均勻一致，宜采用雙面加壓。雙面同時加壓可消失底部的低壓區(qū)和死角，但坯體中部的密度較低(。若兩面先后加壓，二次加壓之間有間歇， 利于空氣排出，使整個坯體壓力與密度都較均勻。如果在粉料四周都施加壓力(等靜壓成型)，則坯體密度最均勻。3加壓速度的影響“一輕、二重、慢提起”等靜壓成型等靜壓成型是指粉料的各個方向同時均勻受壓。傳遞壓力的介質(zhì)通常為液體。由于液體壓縮性很小，而且能均勻傳遞壓力。 等靜壓法的優(yōu)

36、點如下：1可以壓制用一般成型方法不能成形的產(chǎn)品(如形狀復(fù)雜、細(xì)而長和大件的產(chǎn)品)；2壓制的生坯密度均勻(軸向斷面密度無差別，徑向斷面密度相差12)烷成收縮小，不易變形；3成型時壓力大小容易控制；4模具制作方便，成本低；5粉料可以不用粘合劑或少用粘合劑。等靜壓法的缺點： 1.高壓容器及高壓泵的質(zhì)量要求高，投資費用大； 2.濕法等靜壓成型不能連續(xù)操作，干法等靜壓成型速度也較??； 3，成型足在高壓下操作，容器及共它高壓部件要特別防護(如安裝在地下或用鋼罩保護)。 成型的原理和料漿的制備通過大分子的原位聚合，將粉體顆粒聚集在一起的一種成型技術(shù)。注凝成型根據(jù)使用溶劑的不同分為水基和非水基注凝成型。如果溶

37、劑是水, 就稱水基注凝成型; 若溶劑是有機溶劑,則稱非水基注凝成型。非水基凝固成型中的有機溶劑在交聯(lián)溫度時的蒸汽壓低且粘度相對較低。直接凝固注模成型的原理和料漿的制備基本原理分散在液體介質(zhì)中的微細(xì)陶瓷顆粒, 主要受雙電層斥力和范德華力作用。雙電層斥力受pH的影響，范德華力受顆粒之間距離影響。在適當(dāng)?shù)臈l件下，兩種作用力之和最小，可形成高固相含量的漿料離子交換和吸附對坯料成型性能的影響吸附陽離子的影響粘土膠團間的吸引力影響著粘土坯料的可塑性吸引力的大小決定于陽離子交換的能力及交換陽離子的大小與電荷。電解質(zhì)中陽離子的水化能力：一價離子>二價離于和三價離子， 陽離子的吸附能力則一價離子<二

38、價和三價離子。注漿：當(dāng)電解質(zhì)加入泥漿,由于一價離子(除H外)吸附能力弱，進入膠團的吸附層離子數(shù)較少，整個膠粒呈現(xiàn)的電電荷較多。又因為一價離子的水化能力較強， 使膠團的擴散層增大， 水化膜加厚， 促使系統(tǒng)電位增加，泥漿流動性增強。可塑：從離子半徑來考慮，離子半徑越小，則其表面上電荷密度越大，水化能力越強，水化后的離子半徑也大，塑性降低。瘠性物料的注漿成型第六、七章 燒結(jié)和燒成燒結(jié)：成型后的粉狀物料在低于熔點的高溫作用下、通過坯體間顆粒相互粘結(jié)和物質(zhì)傳遞，氣孔排除，體積收縮，強度提高、逐漸變成具有一定的幾何形狀和堅固整個的過程。通常燒結(jié)收縮（最大）、強度（最高）、容重（最大）、氣孔率（最低）的狀態(tài)

39、固相燒結(jié)燒結(jié)溫度下基本上無液相出現(xiàn)的燒結(jié)，如高純氧化物之間的燒結(jié)過程。液相燒結(jié) 有液相參與下的燒結(jié)，如多組分物系在燒結(jié)溫度下常有液相出現(xiàn)。燒結(jié)的階段燒結(jié)過程的三個階段燒結(jié)初期: 坯體中顆粒重排，接觸處產(chǎn)生鍵合，空隙變形、縮?。创髿饪紫В?，固-氣總表面積沒有變化。燒結(jié)中期: 傳質(zhì)開始，粒界增大，空隙進一步變形、縮小，但仍然連通，形如隧道。燒結(jié)后期: 傳質(zhì)繼續(xù)進行，粒子長大，氣孔變成孤立閉氣孔，密度達(dá)到95%以上，制品強度提高。燒結(jié)的推動力燒結(jié)是一個自發(fā)的不可逆過程，系統(tǒng)表面能降低是推動燒結(jié)進行的基本動力。燒結(jié)的機理(一)顆粒的粘附作用粘附是固體表面的普遍性質(zhì)，它起因于固體表面力。當(dāng)兩個表面靠

40、近到表面力場作用范圍時即發(fā)生鍵合而粘附。粘附力的大小直接取決于物質(zhì)的表面能和接觸面積，故粉狀物料間的粘附作用特別顯著。(二) 物質(zhì)的傳遞在燒結(jié)過程中物質(zhì)傳遞的途徑是多樣的，相應(yīng)的機理也各不相同。它們都是以表面張力作為動力的。 有流動傳質(zhì) 、擴散傳質(zhì) 、氣相傳質(zhì) 、溶解沉淀傳質(zhì)。1流動傳質(zhì) 這是指在表面張力作用下通過變形、流動引起的物質(zhì)遷移。屬于這類機理的有粘性流動和塑性流動。2、擴散傳質(zhì)擴散傳質(zhì)是指質(zhì)點(或空位)借助于濃度梯度推動而遷移的傳質(zhì)過程。燒結(jié)初期由于粘附作用使粒子間的接觸界面逐漸擴大并形成具有負(fù)曲率的接觸區(qū)。在頸部由于曲面特性所引起的毛細(xì)孔引力P。3、氣相傳質(zhì) 由于顆粒表面各處的曲率

41、不同，按開爾文公式可知，各處相應(yīng)的蒸氣壓大小也不同。故質(zhì)點容易從高能階的凸處（如表面）蒸發(fā)，然后通過氣相傳遞到低能階的凹處(如頸部）凝結(jié)，使顆粒的接觸面增大，顆粒和空隙形狀改變而使成型體變成具有一定幾何形狀和性能的燒結(jié)體。這一過程也稱蒸發(fā)-冷凝。 4、溶解沉淀 在有液相參與的燒結(jié)中，若液相能潤濕和溶解固相，由于小顆粒的表面能較大其溶解度也就比大顆粒的大。這種通過液相傳質(zhì)的機理稱溶解沉淀機理。 初次再結(jié)晶和二次再結(jié)晶及其推動力初次再結(jié)晶是指從塑性變形的、具有應(yīng)變的基質(zhì)中，生長出新的無應(yīng)變晶粒的成核和長大過程。初次再結(jié)晶過程的推動力是基質(zhì)塑性變形所增加的能量。二次再結(jié)晶是坯體中少數(shù)大晶粒尺寸的異常

42、增加，其結(jié)果是個別晶粒的尺寸增加，這是區(qū)別于正常的晶粒長大的。推動力仍然是晶界過剩界面能。影響燒結(jié)的因素，添加劑對燒結(jié)的影響影響燒結(jié)的因素:燒結(jié)溫度 燒結(jié)時間 物料粒度在實際燒結(jié)過程中，除了上述這些直接因素外，尚有許多間接的因素，例如通過控制物料的晶體結(jié)構(gòu)、晶界、粒界、顆粒堆積狀況和燒結(jié)氣氛以及引入微量添加物等，以改變燒結(jié)條件和物料活性，同樣可以有效地影響燒結(jié)速度。添加物的影響 實踐證明，少量添加物常會明顯地改變燒結(jié)速度，但對其作用機理的了解還是不充分的。許多試驗表明，以下的作用是可能的。 (一)與燒結(jié)物形成固溶體當(dāng)添加物能與燒結(jié)物形成固溶體時，將使晶格畸變而得到活化。故可降低燒結(jié)溫度，使擴散

43、和燒結(jié)速度增大，這對于形成缺位型或間隙型固溶體尤為強烈。(二)阻止晶型轉(zhuǎn)變 有些氧化物在燒結(jié)時發(fā)生晶型轉(zhuǎn)變并伴有較大體積效應(yīng)，這就會使燒結(jié)致密化發(fā)生困難，并容易引起坯體開裂；若能選用適宜的添加物加以抑制，即可促進燒結(jié)。(三)抑制晶粒長大 由于燒結(jié)后期晶粒長大，對燒結(jié)致密化有重要柞用；但若二次再結(jié)晶或間斷性晶粒長大過快，又會因晶粒變粗、晶界變寬而出現(xiàn)反致密化現(xiàn)象并影響制品的顯微結(jié)構(gòu)。這時，可通過加入能抑制晶粒異常長為的添加物來促進致密化進程。 但應(yīng)指出，由于晶粒成長與燒結(jié)的關(guān)系較為復(fù)雜，正常的晶粒長大是有益的，要抑制的只是二次再結(jié)晶引起的異常晶粒長大；因此并不是能抑制晶粒長大的添加物都會有助于燒

44、結(jié)。 (四)產(chǎn)生液相 燒結(jié)時若有適當(dāng)?shù)囊合?，往往會大大促進顆粒重排和傳質(zhì)過程。添加物的另一作用機理，就在于能在較低溫度下產(chǎn)生液相以促進燒結(jié)。液相的出現(xiàn)，可能是添加物本身熔點較低；也可能與燒結(jié)物形成多元低共熔物?；緹峁ぶR熱電偶原理熱電偶是由兩根成分不同的金屬絲或合金絲焊接而成并裝在鐵管或瓷管內(nèi)，如圖所示。兩根金屬絲焊接的一端放在窯爐里，稱為熱端；另一端放在窯的外面，稱為冷端。由于冷熱溫度差，在熱電偶中產(chǎn)生電動勢，電動勢的大小和兩端溫度差成正比。分類常用的熱電偶鉑銠-鉑銠熱電偶（LB3）：1300OC以下長期使用，短期可測量1600OC。還原性和侵蝕性氣氛下易被損壞。鎳鉻-鎳硅熱電偶（FU-2

45、）： 1000OC以下長期使用，短期可測量1300OC。靈敏度高，價格便宜。鎳鉻-考銅熱電偶（EA-2）：600OC以下長期使用，短期可測量800OC。易氧化，加保護管。鉑銠30-鉑銠6熱電偶（LL-2）： 1600OC以下長期使用，短期可測量1800OC。靈敏度高，適于氧化和中性氣氛中使用，價格貴。燒成制度(一)溫度和氣氛制度1).低溫階段(室溫-3000C)的升溫速度與氣氛，此階段實為干燥的延續(xù)。2).氧化分解階段(300-9500C)的升溫速度與氣氛此階段的主要化學(xué)反應(yīng)有，結(jié)晶水的排除；有機物、硫化物的氧化；碳酸鹽分解;石英晶型轉(zhuǎn)化等。物理變化有重量減輕；氣孔率不斷增大至最大值；強度略增

46、。3)高溫階段，約從9500C至最高燒成溫度對于還原燒制瓷器,此階段又分為氧化保溫期、強還原和弱還原三個不同氣氛的溫度階段。在確定氣氛制度的時,主要應(yīng)抓住“兩點一度”。所謂兩點就是指氧化轉(zhuǎn)強還原以及強還原轉(zhuǎn)弱還原這兩個溫度點，所謂“一度”就是指還原氣氛的濃度。氧化轉(zhuǎn)強還原的溫度，是燒成中極重要的溫度點。該臨界溫度點過低，則還原過早，坯釉中的分解氧化反應(yīng)不能完全，沉碳燒不盡，易形成氧化泡。該臨界溫度點過高，表明還原過遲，還原介質(zhì)難以進入坯體，起不了還原氧化鐵的作用，易形成高溫沉碳，從而產(chǎn)生陰黃/花臉等高溫缺陷。一般氣氛濃度中煙氣中CO含量36%。強還原轉(zhuǎn)弱還原的溫度點，標(biāo)志著還原的結(jié)束，釉料已經(jīng)

47、成熟。如再使用強還原氣氛，不僅污染釉面，而且浪費燃料。采用氧化氣氛低價鐵會從新氧化使制品發(fā)黃；中性焰難以達(dá)到，故采用弱還原焰。一般氣氛濃度中煙氣中CO 含量1.52.5%。此高溫階段溫度制度的特點；1.升溫均勻平緩；保持收縮均勻；2.在進入強還原氣氛之前要有氧化保溫階段，使坯體燒結(jié)和釉層成熟前，氧化和分解反應(yīng)能進行完全；3.氧化保溫一般選擇9501050OC附近。4)高火保溫為使坯內(nèi)的物理化學(xué)變化進行更加完全，促使坯內(nèi)組織結(jié)構(gòu)趨于均一，制品內(nèi)外和窯爐各處溫差都盡可能縮小，不僅高溫時升溫速度應(yīng)慢，而且還須進行高火保溫和選擇合理的止火溫度。5)冷卻階段8500C以上坯內(nèi)液相還處于塑性狀態(tài)，故可進行

48、快冷。 在8500C以下由于液相開始凝固，石英晶形轉(zhuǎn)化，故應(yīng)緩冷。平衡礦物組成的計算氣氛對燒結(jié)的影響氣氛的影響 實際生產(chǎn)中常可以現(xiàn)，有些物料的燒結(jié)過程對氣體介質(zhì)十分敏感。氣氛不僅影響物料本身的燒結(jié),也會影響各添加物的效果。為此常需進行相應(yīng)的氣氛控制。 氣氛對燒結(jié)的影響是復(fù)雜的。同一種氣體介質(zhì)對于不同物料的燒結(jié)，往往表現(xiàn)出不同的甚至相反的效果。但本質(zhì)上都是物理作用或化學(xué)作用(一)物理作用 在燒結(jié)后期，坯體中孤立閉氣孔逐漸縮小，壓力增大，逐步抵消了作為燒結(jié)推動力的表面張力作用，燒結(jié)趨于緩慢，使得在通常條件下難于達(dá)到完全燒結(jié)。這時除了由氣孔表面過剩空位的擴散外，閉氣孔中的氣體在固體中的溶解和擴散等過

49、程起著重要怍用。(二)化學(xué)作用 主要表現(xiàn)在氣體介質(zhì)與燒結(jié)物之間的化學(xué)反應(yīng)。在氧氣氣氛中，由于氧被燒結(jié)物表面吸附或發(fā)生化學(xué)作用，使晶體表面形成正離子缺位型的非化學(xué)計量化合物，正離子空位增加，擴散和燒結(jié)被加速，同時使閉氣孔中的氧可能直接進入晶格，并和O2空位一樣沿表面進行擴散。 故凡是正離子擴散起控制作用的燒結(jié)過程，氧氣氛和氧分壓較高是有利的。(1)陶瓷材料冷加工的方法刀具切削加工（切削加工產(chǎn)生的大量龜裂，常用磨削、研磨、拋光的方法去除。） 磨料加工（機械拋光法(金剛石研磨膏加布輪拋光)、化學(xué)電解拋光法、化學(xué)力學(xué)拋光法(拋光液)） 特種加工（電火花加工、電解加工、超聲加工、激光加工）(2)陶瓷材料

50、磨削加工的機理：顆粒的去除（鋼類金屬材料是靠塑性變形生成連續(xù)切屑而主除的，而陶瓷材料則是靠脆性龜裂破壞生成微細(xì)粉末狀屑而去除的。）(3)銀電極漿料的制備銀漿中含銀粉、助熔劑、粘合劑(4)化學(xué)鍍鎳的原理及工藝過程原理：工藝流程：第二篇 特種陶瓷（1）剛玉瓷的制備工藝流程1、工業(yè)氧化鋁的預(yù)燒 g- Al2O3® aAl2O3：減少燒成收縮排除原料中大部分Na2O提高泥漿的流動性2、原料的細(xì)磨1）輕度預(yù)燒，提高氧化鋁聚集體的脆性，對細(xì)磨有利；2）氧化鋁的顆粒度級配對燒結(jié)也有很大影響； <1µm的細(xì)粒 1530， >40 燒結(jié)時的重結(jié)晶作用就很難控制3）酸洗：酸洗除鐵4

51、）成型：剛玉瓷可以用干壓、擠制、注漿、軋膜、搗打、熱壓注、等靜壓及流延法等方法成型。5）燒成：氣氛對坯體燒結(jié)的影響也很顯著，氣氛中氧的分壓越低越有利于燒結(jié)。6）表面處理： 對于要求表面平整而光滑的制品，如厚膜及薄膜基片氓往往在燒成以后要經(jīng)過研磨及拋光，以達(dá)到所要求的質(zhì)量。（2）鐵電電容器，反鐵電電容器介電常數(shù)、電滯回線的特點 （3）鈦酸鋇的結(jié)構(gòu)特點及其半導(dǎo)體化，鈦酸鋇陶瓷的功能BaTiO3陶瓷半導(dǎo)體化的途徑主要有兩種：施主摻雜半導(dǎo)體化和強制還原半導(dǎo)體化。施主摻雜半導(dǎo)體化 用離子半徑與Ba 2+相近的La3+、Y3+、Sb3+等三價離子置換Ba 2+離子或用離子半徑與Ti4+相近的Nb5+、Ta

52、5+等五價離子置換Ti4+離子進行摻雜，經(jīng)一定的工藝可制備出電阻率為103 105 W×cm或更低的n型BaTiO3半導(dǎo)體陶瓷。電阻率與施主的加入濃度有密切的關(guān)系，施主加入濃度偏大或偏小時，這種半導(dǎo)體陶瓷材料的電阻率均有所提高。強制還原半導(dǎo)化 BaTiO3陶瓷在真空、惰性氣氛或還原氣氛中燒成時，可以制得電阻率為102 106 W×cm的半導(dǎo)體陶瓷。 如燒成氣氛為CO時，可用如下化學(xué)式表達(dá)這種半導(dǎo)體的結(jié)構(gòu)： Ba2+Ti4+O32- + xCO®Ba 2+Ti4+1-2x(Ti 4+×e-)2xO2-3-x x V0 + 1/2xO2­ 式中，

53、V0 表示氧空位。 （4）顯微結(jié)構(gòu)對軟/硬磁材料的性能影響一般來說晶粒愈大，晶界愈整齊，起始導(dǎo)磁率也愈高，起始導(dǎo)磁率隨晶粒增大而增加的原因是材料中晶界和非磁性空隙數(shù)目的減少。1.直徑小于5.5 mm的顆粒主要靠磁疇的旋轉(zhuǎn)獲得相當(dāng)于500的導(dǎo)磁率。2.當(dāng)平均直徑大于5.5 mm時，主要由于疇壁移動，獲得了4000的導(dǎo)磁率。3.當(dāng)平均直徑大于20 mm時，晶粒界面上出現(xiàn)了不少孔隙，反而阻礙了疇壁位移。如果在工藝上嚴(yán)格控制，使得在晶粒長大的同時，只出現(xiàn)少量氣孔，則可獲得m0達(dá)到1000040000的超高磁導(dǎo)率鐵氧體，其結(jié)構(gòu)特點是晶粒粗大整齊，晶界明顯，密度高，孔隙率低。l 晶粒大小和矯頑力Hc有關(guān)。

54、l 晶粒小，晶界多，疇壁移動阻力增大。l 當(dāng)晶粒小于5mm左右時，磁疇為單疇，磁化靠磁疇旋轉(zhuǎn)，因此矯頑力大。晶粒愈小，Hc愈大。l 氣孔的影響l 鐵氧體中的氣孔，一方面阻礙疇壁的移動，另一方面也減少渦流損耗。l 一般來說，孔隙度高的鐵氧體損耗較小。品質(zhì)因素Q較高。（1）剛玉瓷中外添加劑種類的作用機理1）與Al2O3能夠生成固熔體的 主要是TiO2、Cr2O3、Fe2O3及Mn2O 3等變價氧化物與Al2O3晶格參數(shù)相近，易形成固熔體。再加上變價作用，增加了剛玉的晶格缺陷，活化晶格，使瓷坯易于重結(jié)晶而燒結(jié)。缺點：在這種情況下坯體內(nèi)缺少液相屬于重結(jié)晶燒結(jié)，晶體內(nèi)部氣孔較難填充，氣密性較差。電氣性能下降很多。晶格中缺陷增多、弱聯(lián)系離子也增多，必然會增加電導(dǎo)和松弛極化，降低了材料的電阻率及提高了介質(zhì)損耗。變價氧化物對氣氛的敏感性較強，性能不易穩(wěn)定。2）另一類外加劑能在高鋁瓷中生成液相，促進燒結(jié)。主要是高嶺土、硼鎂石、SiO2、MgO、CaO、MgF2等它們能與其它外加物共同生成二元、三元或更復(fù)雜的低熔共融物。這些液相的生成溫度很低，大大降低了燒結(jié)溫度。由于液相對固相的表面濕潤力及表面張力，而將固體粒子拉緊并填充氣孔。細(xì)小有缺陷的晶體，表面活性較大，在液相中的溶解度亦較大，大的晶體溶解度較小。造成小晶體不斷溶解，大晶體不斷長大。 l外加劑的有效作