陶瓷工藝學電子教案緒論陶瓷工藝學是無機非金屬材料重要的專業(yè)課程，它以陶瓷材料的性質結構工藝之間的關系為綱，闡明材料的組成，鍵性，結構與性能的內在聯系，討論工藝方法對產品性能的影響。將技術基礎的有關原理與生產工藝，性能控制融合在一起。因此，廣義的陶瓷概念已延伸到無機非金屬材料的概念范疇內。此外，陶瓷作為中國古老文明與藝術的象征，使得日用瓷具有最廣泛的實用性和欣賞性，也是陶瓷科學技術與工藝美術有機結合的產物，陶瓷從作為日用品開始，已逐步發(fā)展為國民經濟領域中的重要材料。陶瓷已從古老的藝術宮殿走出來，跨進了現代科學技術的行列之中。璀璨的歷史文明給我們留下了大量的陶瓷藝術珍品，這些歷代名瓷或從造型，或從色彩，或從雕琢，從技術難度上創(chuàng)造了一個又一個的神奇，歷久彌新，有強烈的視覺效果，能有效的調動學生的興趣,在課程內容上,我們將另辟一章,結合專業(yè)知識著重介紹我國歷代名瓷,不但可顯著提高學生聽課效果,而且符合當前在自然學科中加強人文修養(yǎng)的要求。一、陶瓷的概念1、傳統(tǒng)陶瓷陶器，炻器，瓷器等以粘土為主要原料的制品的通稱。按吸水率分類2、現在陶瓷無機非金屬固體材料的通稱。從概念上可以看出陶瓷內涵的擴大二、陶瓷的發(fā)展史概述1、陶器的起源和演變2、由陶到瓷的發(fā)展3、我國歷代瓷器的成就三、陶瓷在現代化建設中的作用四、現代陶瓷技術、新技術與新工藝的采用（）原料制備最初采用天然原料，不加任何處理?，F在為適應特殊材料的特殊要求，對原料進行精選，分等級處理，在純度、粒度、性質等各方面加以控制。（）粉料制備傳統(tǒng)的半機械，機械球磨，兌打粉磨等粉碎方法?，F在為制備超細粉末，采用化學氣（液）相沉淀，溶膠凝膠法，氣流粉碎，超聲波粉碎等方法來制備（膠體顆粒M）。一些半干壓成型的建筑陶瓷，鐵氧體及電子陶瓷普遍地采用噴霧干燥法進行坯料加工和造粒。在特種陶瓷粉末制備中將詳細介紹如何用固、液、氣相法合成超細粉末。（3）成型方法等靜壓成型法已不僅用于特種陶瓷，也陸續(xù)在電瓷，日用瓷的生產中使用，注射成型法開始由塑料工業(yè)移植到陶瓷工業(yè)中去。（4）施釉及燒結國外，施釉方法由傳統(tǒng)的釉漿浸釉、噴釉、澆釉發(fā)展到用釉粉壓制施釉的方法。煅燒方法除傳統(tǒng)的常壓燒結外，氣氛燒結、壓力燒結（如熱壓、熱等靜壓）已應用于陶瓷生產中去。2、對陶瓷材料的性能與本質的深入了解一些研究材料成分和結構的技術與儀器的出現，促進了人們對陶瓷的認識進入更高的層次。例如可用X射線熒光分析、電子與離子探針、光電子能譜儀、俄歇能譜儀測得陶瓷中微量成分的種類、濃度、價態(tài)及其分布特征。采用X射線衍射、中子衍射儀測定晶體結構和點陣常數、固體中的缺陷，用光學顯微鏡、電子顯微鏡來研究陶瓷燒結體的顯微結構。3、新品種的開發(fā)由于科學技術的推動和需要，也使得能充分利用陶瓷的物理與化學特性開發(fā)出許多在高科技領域中應用的功能材料與結構材料。例如工業(yè)檢測與系統(tǒng)控制用的陶瓷傳感器，燃氣輪機用的耐高溫、高強度、高韌性的陶瓷部件，用作人造骨骼或器官的生物陶瓷等。由于這些進步，人們掌握了更多陶瓷材料性能、結構與工藝之間內在聯系的信息。為今后發(fā)展到根據一定性能要求，進行結構與工藝設計奠定初步的基礎。第一章原料本講主要介紹第一章原料中的第一節(jié)礦物原料。需要強調和補充的內容包括通過重點問題的講解使學生能夠了解原料的突出特點，并對應用領域有粗淺的認識，為后面講各種硅酸鹽材料打下基礎。原料是制備無機非金屬材料制品的基礎，原料的質量直接影響著最終產品的性能。本章主要介紹天然礦物原料、化工原料和合成原料。第一節(jié)粘土類原料粘土是無機非金屬材料制品生產的重要原料之一。在普通陶瓷、特種陶瓷、玻璃、水泥、耐火材料、搪瓷、磚瓦等行業(yè)都離不開粘土原料。粘土是自然界中硅酸鹽巖石（主要是長石）經過長期風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，是多種微細礦物和雜質的混合體。自然界的粘土呈白、黃、紅、黑、灰等多種顏色，顆粒微細，多數均小于2M，晶體有片狀、管狀、球狀及六角鱗片狀等。將其與水拌和能塑成各類形狀，干后形狀不變，且有一定機械強度，煅燒后堅硬如石。1粘土的成因和分類（1）粘土的成因各種富含硅酸鹽礦物的巖石經風化、水解、熱液蝕變等作用都可以變成粘土。風化作用可分為物理風化（也叫機械風化，主要是溫度的變化、冰凍、水力等的作用）、化學風化（主要是二氧化碳及水的作用）以及有機物風化（動植物遺骸腐蝕）三種類型。實際上硅酸鹽礦物的風化過程是上述三種作用錯綜交叉進行的。當含有O2、N2、CO2、酸堿、可溶性鹽類物質的天然水與巖石長期作用時，使巖石產生溶解、水化和侵蝕，從而形成新的礦物。例如4KALSI3O86H2O2AL2O32SIO22H2O8SIO24KOH鉀長石高嶺石4KALSI3O82H2OCO2AL2O32SIO22H2O4SIO2K2CO3鉀長石高嶺石鉀長石在風化水解過程中生成的可溶性物質，如K2CO3、KOH等，膠狀SIO2等均隨水流失，只殘留下高嶺石、白云母、部分SIO2，再經過漫長的地質時期，便生成了具有一定工業(yè)價值的粘土礦。熱液蝕變型粘土礦是指當高溫巖漿遇冷逐漸降溫時，其中溶有的大量其他化合物的熱液（水）作用于母巖而形成的粘土礦物。由于母巖不同，風化、水解、蝕變的條件不同，常形成不同類型的粘土礦物。（2）粘土的分類粘土種類繁多，為便于研究，一般可按成因、產狀、工藝性能及礦物組成等來分類。按成因分類一次粘土又稱殘留粘土或原生粘土，即母巖經風化崩碎后就地殘留下來的粘土。此類粘土質地較純，耐火度較高，但顆粒較粗，可塑性較差。二次粘土又稱沉積粘土或次生粘土，是由風化而成的一次粘土經雨水、河川的漂流及風力作用，而遷移在低洼的地方沉積形成的粘土層。二次粘土顆粒細小，可塑性強，耐火度較低，常因混入呈色雜質而帶各種顏色。按耐火度分類耐火度在1580以上的為耐火粘土；耐火度在135O1580之間的為難熔粘土；耐火度在1350以下的為易熔粘土。按可塑性分類高塑性粘土又稱軟質粘土、結合粘土。顆粒較細，水中易分散，可塑性好，含雜質較多，一般呈疏松狀、板狀、頁狀。如膨潤土、球土、木節(jié)土等。低塑性粘土又稱硬質粘土、瘠性粘土。在水中不易分散，較堅硬，可塑性較小，多呈致密塊狀、石狀，如焦寶石、瓷石、葉蠟石等。2粘土的組成粘土的組成通常指化學組成、礦物組成和顆粒組成。（1）粘土的化學組成因為粘土是含水鋁硅酸鹽的混合物，其化學成分主要是SIO2、AL2O3和H2O，由于成礦條件不同，粘土中同時含有堿金屬氧化物K2O、NA2O，堿土金屬氧化物CAO、MGO及著色氧化物FE2O3、TIO2等。粘土的化學組成在生產中有重要的指導意義，根據粘土的化學成分，可初步估計出粘土的礦物組成、粘土耐火度的高低、粘土的顏色及工藝性能等。表11列出我國幾種典型粘土的化學組成。表11幾種典型粘土的化學組成化學成分（）名稱SIO2AL2O3FE2O3TIO2CAOMGOK2ONA2O燒失景德鎮(zhèn)高嶺土472837410780360102510231203蘇州土469237500150560160080051452界牌桃紅土68522024060015075142749山西大同土432539440270090240381607淄博焦寶石452638340700780050050050101446唐山紫木節(jié)41963591091096210420371696（2）粘土的礦物組成無機非金屬材料制品所用的粘土的主要礦物為高嶺石類（包括高嶺石、多水高嶺石等）、蒙脫石類（包括蒙脫石、葉臘石等）和伊利石（也稱水云母）類三種。高嶺石類高嶺石是一種常見的粘土礦物，因首先發(fā)現于江西景德鎮(zhèn)浮梁縣的高嶺村而得名，國際上也將一切利于制瓷的粘土均稱為高嶺土（KAOLIN）。它的主要礦物是高嶺石（包括地開石、珍珠陶土及多水高嶺石）。高嶺石的化學式為AL2O32SIO22H2O（其中AL2O33950、SIO24654、H2O1396），其結構式為AL4SI4O10OH8。高嶺石屬三斜晶系，晶體多呈六角鱗片狀，也有粒狀、桿狀的，輪廓較清楚，晶片往往互相重疊，顆粒平均尺寸為033M，晶片厚約005M。二次高嶺土中粒子形狀不規(guī)則，邊緣折斷，尺寸較小。高嶺石晶體屬雙層結構的硅酸鹽礦物，每個晶層均由一層硅氧四面體SIO4與一層鋁氧八面體ALO2OH4通過共用的氧原子聯系在一起，晶體結構如圖11所示。圖11表明，高嶺石的相鄰兩晶層通過八面體的OH鍵與另一層四面體的氧以氫鍵相聯系。故層間結合力較弱，易于裂開及滑移，層間不易吸附水分子。但由于水的楔裂作用，或外部機械力的作用，易使層間分離，粒子破壞，從而提高比表面積及分散度，增加了可塑性。地開石、珍珠陶土、多水高嶺石的結構與高嶺石相近。由于它們結構上各具特點，在性能等方面均有一定的差別。蒙脫石類蒙脫石，又稱微晶高嶺石或膠嶺石，以蒙脫石為主要礦物的粘土叫膨潤土。呈白色或灰白色，有時因含雜質而呈黃色、淺紅色、藍綠色等。比密度為2229，莫氏硬度L2。屬單斜晶系晶體，其化學式為AL2O34SIO2NH2O（N2），晶體結構式為AL4SI8O20OH4NH2O。蒙脫石結晶程度差，輪廓不清楚，很難發(fā)現其單晶體。晶粒極細小，一般小于05M，呈不規(guī)則的粒狀或鱗片形膠狀。蒙脫石屬層狀粘土礦物，晶體結構是每個單元晶層是由兩邊的SI0四面體層中間夾著一個鋁氧八面體層而成的三層結構。兩邊的SIO四面體以頂端的氧與八面體共用，將三層聯系起來，此結構沿C、B軸可無限伸長，沿A軸以一定間距重疊。沿C軸方向的氧層與氧層間聯系力很小，水分子與其他極性分子易侵入層間而形成層間水，層間水的數量常隨外界環(huán)境的溫、濕度而變化，引起C軸方向的膨脹與收縮，這就是蒙脫石的吸水特性。因吸水后體積膨脹，有時大到2O30倍，故名膨潤土。蒙脫石易粉碎，顆粒細小，可塑性好，干燥收縮較大，干燥強度高，因含雜質多，AL2O3含量低，故燒成溫度較低，燒后色澤不理想。在陶瓷生產中用量一般不得超過5，釉中可摻少許作懸浮劑。葉蠟石（也稱葉臘石）也是常用的一種粘土礦物。葉蠟石化學通式為AL2O34SIO2H2O，其理論化學組成為AL2O32830、SIO26670、H2O500。它的晶體結構式為AL2SI4O10OH2。葉蠟石為單斜晶系，呈片狀或放射狀集合體，有時呈隱晶質致密塊體。白色微帶淺黃或綠色，玻璃光澤，致密塊體呈蠟狀光澤。硬度12，密度為28左右，熔點1700。葉蠟石通常是由細微鱗片狀晶體構成的致密塊狀，質軟而富有脂肪感。葉蠟石中的結晶水較少，在5OO8O0之間脫水緩慢，總收縮不大、膨脹系數較小，有良好的熱穩(wěn)定性，不燒成熟料即可作耐火材料的原料，也是快速燒成陶瓷產品的理想原料。伊利石類伊利石又稱水云母（因白云母水化而得名），礦物顆粒很小，?；煊衅渌惩恋V物。它是包括水黑云母、水白云母、蛭石等似云母的一類成分較復雜、分布很廣、產量也大得粘土礦物?；瘜W組成K13，（其中NA2O16，K2ONA2O12，FE2O3335KJ/MOL3）極性共價鍵離子鍵向共價鍵過渡的氧化物易形成玻璃既具有離子鍵，易改變鍵角形成不對稱變形的趨勢遠程無序又具有共價鍵的方向性與飽和性，不易改變鍵角與鍵長的傾向遠程有序4）熔體的結構熔體中陽離子團聚合程度大，形成玻璃傾向大，因高聚合的陽離子團難以位移和重排，結晶激活能大，不易組成晶體,陽離子團的對稱性低，也容易形成玻璃玻璃2助熔劑網絡變性體,單鍵強度21,降低熔塊的溶解度5）AL2O3MOL15隨B2O3而E極化能力強的陽離子，結構不對稱及存在缺陷會2表面張力表面增大一個單位面積時所需的功N/M2表面張力過大阻礙氣體排除及熔融液均化，發(fā)生縮釉或針孔表面張力過小流釉影響表面張力的因素（1）表面張力呈負溫度系數（2）堿金屬氧化物PBO可表面張力B2O3（3）還原氣氛會表面張力三、熱膨脹性一定范圍內的長度膨脹百分率或線膨脹系數T構成釉層的網始質點的熱振動振幅增大，導致間距，離子鍵力則膨脹系數影響膨脹系數的因素1SIO2熱膨脹小，因為SIO2的SI鍵牢固2堿金屬、堿土金屬熱膨脹性3加入B2O3或提高SIO2含量,部分取代B2O3可膨脹系數四、釉層的化學穩(wěn)定性取決于SI四面體相互聯接的程度，沒有被其它離子嵌入而造成SI斷裂的完整網絡結構愈多，即連接程度越高，則化學穩(wěn)定性愈高。1釉層受浸蝕的機理開始時是在網絡結點上的離子與溶液中水化的質點之間進行，接著會從釉結構中萃取出一價及二價陽離子（1）水對釉的浸蝕首先是水中的氫置換堿離子三SIORHOH三SIOHROH然后OH與SIOSI鍵反應三SIOSI三OH三SIOH三SIO斷裂的橋氧和其他水分子作用產生羥基離子三SIOHOH三SIOHOH形成類似硅凝膠的物質，呈薄膜狀態(tài)覆蓋在釉層表面釉層中含SIO2多會被浸蝕的程度。若有二價或多價離子存在，它們會阻礙堿金屬離子擴散，抑制浸蝕作用的進行（2）堿對釉的浸蝕三SIOSI三NAOH三SIOH三SIONA所以堿會破壞SIO骨架，但不會形成硅凝膠薄膜，因此釉層會脫落（3）酸對釉層的浸蝕一般的酸通過水的作用浸蝕玻璃，因此濃酸的作用低于稀酸HF三SIOSI三HF三SIOH三SIF某些有機酸的作用大于濃無機酸2釉料組成與化學穩(wěn)定性（1）低溫釉含堿量多堿含量多堿金屬離子溶出速度離子半徑大，化學穩(wěn)定性一種或多種高價元素化學穩(wěn)定性（2）鉛對釉的耐堿性影響不大，但會影響耐酸性（3）一定量的B2O3會耐酸性（4）SIO2會耐酸性（5）AL2O3ZNO會耐堿性CAO、MGO、BAO化學穩(wěn)定性表面的高價離子能阻礙液體浸蝕如ZR4乳濁劑或顏料會影響釉層的化學穩(wěn)定性第四節(jié)釉層形成過程的反應一、釉料加熱時的變化釉層形成的反應為原料的分解、化合、熔化及凝固（包括析晶交叉或重復出現1分解反應包括碳酸鹽、硝酸鹽、硫酸鹽及氧化物的分解和原料中吸附水、結晶水的排出。2化合反應堿土金屬碳酸鹽與石英形成硅酸鹽NA2CO3與SIO2在500以下生成NA2SIO3CACO3與SIO2形成CASIO3CACO3與高嶺土800生成CASIO3PBO與SIO2在600700PBSIO3固相反應ZNO與SIO22ZNOSIO2液相出現會促進上述反應進行3熔融原料本身熔融長石、碳酸鹽、硝酸鹽液相出現形成各種組成的低共熔融物碳酸鹽與長石、石英由于溫度升高，最初出現的液相由固相反應逐漸轉變?yōu)橛幸合鄥⑴c，不斷溶解釉料成分，最終使液相量不斷增加，絕大部分變成熔液釉料及熔塊的熔融均勻及徹底程度直接影響著釉面質量。影響其熔化速度及均勻程度的因素為1）燒釉或熔制時逸出氣體的攪拌作用，高溫下熔液粘度減小時其作用增強；2）配料中存在的吸附水在一定程度上會促進釉料的熔化；3）釉粉細度高，混合均勻會降低熔化溫度，縮短熔化時間，增強均勻程度及成熟溫度下熔液的流動性釉中成分會揮發(fā)（鉛硼、堿性氧化物）二、釉層冷卻時的變化熔融的釉料冷卻時經歷的變化和玻璃一樣，首先由低粘度的高溫流動狀態(tài)轉變到粘稠狀態(tài)，粘度隨溫度的降低而增加，再繼續(xù)冷卻則釉熔體變成凝固狀態(tài)，呈脆性。在粘稠狀態(tài)的溫度范圍內釉熔體尚可移動，使呈現的應力消除，在冷卻、凝固過程中坯與釉的體積都在變化，而且變化的速率不相同，則會形成應力。由于釉冷卻會產生應力釉層凝固坯體中石英晶型轉變所以釉要求退火（緩慢冷卻）堿金屬氧化物會劇烈降低退火溫度，退火與溫度有關，堿土金屬氧化物會增加退火溫度AL2O3多會增加退火溫度三、釉層中氣泡的產生瓷釉中氣泡的形成、移動與排除的過程1250左右釉料熔化，大量小氣泡分布在釉層中部溫度，釉，氣相量、玻璃相量由于表面張力的作用，小氣泡移動合并，由小變大，由多變少，而且逐漸上升，有的突破釉層表面。若釉熔體粘度大，表面張力小，則無法使破口拉平，形成噴口，而未破口的氣泡冷卻后體積縮小形成凹坑。1300氣泡上升，與增大的速度減慢正常情況下，到釉料成熟溫度而未排出的氣泡多半在釉層深處，坯釉接觸的地帶，而且很小，對釉外觀質量影響不大氣體成分H2O氣、CO、CO2、H2、N2釉層中氣體來源1坯料和釉料中釋放出氣體1）釋放出表面吸附、空隙間留存的氣體2）熔塊中的水分高溫下成氣體放出，劇烈攪拌帶入3）釉漿釋放出熔解的氣體，加入濕潤劑引入4）坯釉料成分高溫下分解放出氣體碳酸鹽、硫酸鹽、氧化物等5）熔料熔融時放出氣體長石熔融時放出吸附的新生態(tài)N22燒釉時，由于燃燒產物中吸收的氣體及沉積的碳素脫C,氧化放出氣體2COCO2C氣化3工藝因素帶來的氣體1）生坯孔隙中的氣體2）釉漿中溶入的氣體3）燃燒產物夾帶的氣體4）快速燒成時，坯釉中氣體推遲排出第五節(jié)釉料與坯體的作用釉料與坯體相互作用導致中間層的出現坯的成分溶解到釉料中溶解的成分擴散到釉層中中間層狀態(tài)各不相同（1）看不到反應特征，分界線清晰，界面上的坯體表面無相變化（2）中間層的坯體表面有較多莫來石晶體（3）二者反應生成玻璃層，折射率與釉層不同釉料與坯料組成直接影響二者反應程度和結果第六節(jié)坯釉適應性指陶瓷坯體與釉層有互相適應的物理性質（熱膨脹系數匹配）釉面不致龜裂或剝脫的性能一、釉層出現應力的來源坯釉膨脹系數的差異1坯軸坯軸，釉的收縮比坯小，坯層受壓縮應力，剝落3坯軸使釉中無應力或極小應力理想狀態(tài)一般來說，脆性材料的耐壓強度部是高于抗張強度，所以開裂的情況較剝落更容易出現希望釉的膨脹系數接近于坯體而稍低于坯體二、影響釉層應力的工藝因素釉層厚度釉層增厚，壓力降低，應力在釉層厚度中分布是不均勻的，靠近坯體的釉層壓應力大些，釉層表面上的應力小些，釉層過厚甚至會由壓應力轉為張應力。三、緩和應力不利作用的條件1坯釉中間層的形成（1）降低釉的膨脹系數消除釉裂使坯軸使釉轉為受壓應力（2）中間層利于坯釉的結合莫來石（3）釉料溶解坯體的表面，使接觸面粗糙，增加釉的粘附能力2釉的彈性消除坯釉膨脹系數差異引起的缺陷補償機械力作用產生的危害希望在釉的彈性大于坯體，增大抵抗變形的能力四、改變釉層應力性質的原因吸濕膨脹產品（多孔陶瓷）坯體會吸附水分和可溶性鹽類吸濕膨脹坯體會膨脹而釉層一般不隨之膨脹，使釉層承受壓應力張應力。若超過中間層的緩沖及抗張強度，則引起釉面開裂，即精陶的后期龜裂。第七節(jié)釉的析晶一、釉熔體析晶過程熔體的粘度及冷卻速度是析晶的必要條件晶核的形成和晶體的生長都是過冷程度與粘度的函數二、影響釉熔體析晶的因素1釉料成分組成是其析晶的內在能力釉料組成對應于相圖中一定化合物的組成，則釉料易析晶釉料組成對應于相圖界線上或低共熔點上，則會析出兩種或兩種以上的晶體，它們會互相干擾，從而阻礙析晶控制釉料組成的方法（1）加入晶核劑TIO2、ZRO2、P2O5、CR2O3、FE2O3、V2O5等易導致玻璃分相、析晶（2）引入某成分使其與玻璃基質中的組分形成化合物析出晶體2液相分離分相對玻璃析晶有顯著的作用表明玻璃為內在成分的不均勻性分相有其熱力學觀點分相后的兩相能量比一相更低、動力學觀點研究了分相后新核的生長的速度、結晶化學觀點靜電鍵觀點、離子勢觀點離子場強相差越小愈易分相分相的作用對晶核的形成（1）分相提供玻璃成核的推動力（2）熔體分解的液相比原始相更接近化學計量，更易析晶（3）分相產生的界面提供成核的有利部位（4）分相后兩液相中的一個相具有比均勻母相更大的均勻成核原子遷移率原始相非均勻成核非均勻成核（4）分相加入的晶核劑富集在一相中，當富集到一定程度時，起著晶核的作用3燒成制度晶核形成較低溫度升溫過快快速冷卻，防止析晶晶粒生長高溫殘余晶體成為析晶中心三、析晶對釉面光學性質的影響1光澤度降低或釉面無光釉層表面的晶體尺寸太大表面粗糙不平，光線漫反射，光澤度2呈現乳濁性析出晶體與玻璃基質折射率愈大，乳濁程度越高析晶析出晶體數量體積銳鈦礦白中帶青TIO2金紅石白中帶黃第四章顯微結構與性質第一節(jié)坯體的顯微結構顯微結構指利用各種顯微鏡才能觀察到的結構，是組成、工藝、過程等因素的反映，是決定材料性能的基礎。一、顯微結構的組成晶相、晶界、玻璃相、氣孔1晶相陶瓷材料是多晶相的復合體長石質瓷莫來石、偏方石英、殘余石英滑石瓷原頑火輝石（主）、斜頑火輝石（次）鈦鋯酸鉛陶瓷PBZRO3PBTIO3反應燒結SI3N4SI3N4熱壓燒結SI3N4SI3N4剛玉瓷AL2O3主晶相直接影響產品的性能2晶界陶瓷坯體中的晶粒在燒成過程中會逐漸長大，直到互相接觸，共同構成晶粒間界（簡稱晶界或粒界）常為雜質聚集的場所，結構疏松，不規(guī)則。晶界的雜質往往以三種形式存在1）分散沉積物雜質離子沿晶界分離，且易溶于晶界中2）擴散沉積物雜質數量多，超過在熔體中的飽和濃度，以個別晶相在晶界析出。如有液相存在，則形成擴散沉物，其熔點低于陶瓷燒結溫度，若液相潤濕能力強，會流入晶界包裹晶粒。3）粒狀沉積物雜質數量多，其熔點高于燒結溫度，以粒狀在晶界析出。晶界的特性（1）晶界上擴散傳質比晶粒內部快得多；（2）晶界上存在應力各組分膨脹系數不同及晶相各向異性的特點導致；（3）晶界上易出現溶質偏析或淀析，出現相分離；（4）晶界上有空間電荷取決于缺陷濃度及晶界上過剩離子數；（5）晶界的熔融溫度一般比晶粒低；（6）晶界內容易包裹氣孔由于晶界的性質，對產品性能有很大影響，內部雜質多，又是連續(xù)相，高溫下有較大的導電性，所以晶界的電導率支持著整個系統(tǒng)的電導率晶界內結構疏松，存在空隙，強度不高，因此常使材料出現沿晶斷裂破壞3玻璃相坯料組分或雜質所形成的低共熔固體物質作用可將晶粒粘結在一起，填充在孔隙中，使坯體致密，增加透明度，降低燒結溫度。但玻璃相結構疏松，膨脹系數大，高溫下易軟化，因此過多會降低制品強度及熱震性高溫蠕變4氣孔一般陶瓷產品氣孔率510氣孔常分布于玻璃相基質中，為減少氣孔可）適當提高燒成溫度；2）加入添加物生成第二相來抑制晶粒長大，使氣孔從晶界排出；）采用氣氛燒結排出氣孔氣孔會明顯影響材料性能，降低坯體機械性能、介電強度、透光性、白度等，降低化學穩(wěn)定性、抗凍性，但會改善隔熱性能。二、工藝因素對顯微結構的影響1原料粉末的特征其顆粒大小、分布、聚集程度影響最為明顯1）顆粒大小影響成瓷后晶粒尺寸A、粗粒多成瓷后晶粒尺寸增加小B、細粒多成瓷后晶粒尺寸增加大，因為比表面大，利于晶粒發(fā)育長大2）粒度分布范圍影響產品的密度即氣孔率分布范圍窄，則密度高，粉末要求聚集成團，因團粒之間的空隙往往大于顆粒之空隙2添加摻雜物1）摻雜物進入固溶體，增加晶格缺陷，促進晶格擴散，使坯體致密，減少氣孔；2）晶粒周圍形成連續(xù)的第二相，促進繞結。如第二相不易移動，則阻礙晶界移動，抑制晶粒長大，多數情況下摻雜物會抑制晶粒粗化，減緩晶界移動速度，但也會加速晶粒生長，與其數量種類有關。3燒成制度1）燒成氣氛影響產品結構、性能的重要因素之一氣孔率、晶粒尺寸、缺位形成、陽離子價態(tài)、礦物組成如TIO2在還原氣氛下，顏色加深,TI4TI3O2空位FE2O3在還原氣氛下FEOO2,使氣孔率2）升降溫度影響坯體密度，晶粒大小，相的分布控制速率煅燒，中間溫度下維持較長時間促進坯體致密快速燒成時高溫下維持較短時間抑制晶粒粗化冷卻速度對顯微結構影響表現在各相分布A、快速冷卻越過第二相的析出溫度，則第二相形成數量少B、緩慢冷卻不同溫度會析出不同的第二相第二節(jié)釉層的顯微結構經煅燒后釉層絕大部分為玻璃相、殘余晶體、次生晶體、氣泡取決于組成及制作燒成工藝因素一、長石透明釉玻璃相8095各向同性殘留未溶石英及變體不希望晶體存在從溶體中析出的晶體氣孔16釉中各相折射率愈大、愈接近，則釉面光澤度愈好二、乳濁釉釉層呈乳濁的原因是玻璃基質中存在異相顆粒，其尺寸及分布狀態(tài)直接影響釉層的乳濁程度異相顆粒包括（氣泡，細粒殘余石英，釉層析出的晶體，釉熔體由于液相分離產生的孤立小滴等）1鋯乳濁釉起乳濁作用的晶相是鋯英石及少量斜鋯石或四方氧化鋯釉中含SIO2多燒后主晶相為鋯英石含ZRO2多燒后主晶相為斜鋯石釉的組成除影響析出的晶體種類外，還影響晶體的數量和大小，如含B的鋯釉，乳濁性好，因為析出的昌相細小均勻另外，制釉工藝還影響乳濁劑的存在形式如鋯英石會熔化在含堿性氧化物的熔體中，殘余顆粒小，從熔體中析出的晶體多且尺寸細小。2鈦乳濁釉低溫乳濁釉TIO2900時以金紅石礦形式析出釉白中帶黃研究改變顯微結構控制釉中晶體的種類、數量與大小，提高鈦釉的燒成溫度，讓TIO2與堿金屬氧化物生成復合硅酸鹽或鈦酸鹽作為新的乳濁相如CAOTIO2SIO2CAOTIO2MGO2TIO2等第五章原料的處理第一節(jié)原料的精選一、原料的精選粘土礦物中含有未風化的母巖、游離石英、云母類礦物、長石碎屑。長石、石英礦物中含有污泥、水銹、云母類礦物。這些雜質的存在降低了原料的品位，會直接影響制品的性能及外觀質量。因此需原料精選、分離、提純、除去各種雜質（含鐵雜質）。原料精選從機理上分為物理方法、化學方法、物理化學方法。1物理方法1分級法水簸、水力旋流、風選、篩選、淘洗除去原料中的粗粒雜質，更好的控制原料的顆粒組成。原理利用礦物顆粒直徑或密度差別來進行。主要裝置水力旋流、其工作原理簡圖。2磁選法分離原料中含鐵礦物原理利用礦物磁性差別。除粗顆粒的強磁性礦物效果較好，但對黃鐵礦等弱磁性物質及細顆粒含鐵雜效果不明顯。3超聲波法除鐵原理料漿置于超聲波下高頻振動互相碰撞摩擦使顆粒表面的氧化鐵、氫氧化鐵薄膜脫離剝出。2化學方法溶解法和升華法，除去原料中難以以顆粒形式分離的微細含FE雜質FES、FEOH31升華法高溫下加入CL2、FEO、FE2O3與CL2FECL3除去。2溶解法用酸或其它試劑FE溶鹽水洗除去。3物理化學方法1電解法電化學原理除去顆粒中的FE。2浮選法利用礦物對誰的潤濕性不同，親誰礦物在水中沉積而憎水礦物則易與浮起，常加入“浮洗劑”（石油碘酸、磺酸鹽，銨鹽）使疏水礦物懸浮，可除FE、TI等雜質。二水的處理及對坯料制品性能的影響1一般要求水中的CA2、MG222）具有一定的形狀穩(wěn)定性3）含水量適當強可塑性原料多則含水量提高小件制品含水量大件制品手工成型旋胚滾壓成型4）干燥強度和收縮率3壓制粉料1）流動性好保證致密度壓坯速度2）堆積密度大體積密度大，氣孔率下降，壓縮比提高3）含水率及水分均勻性水分均勻成型壓力大含水率較低成型壓力小含水率較高4）顆粒形狀、大小粒度分布第二節(jié)原料的細粉碎一、顆粒的表面能粉料細度提高，表面能提高，活性提高，燒結溫度下降，致密度提高，性能會隨之提高。一般粒度控制在0160UM之間即過250目篩。二、細碎方法1）化學制粉高純超細粉料設備復雜，產量小，成本高。2）機械制粉機械能轉化為表面能常用的機械粉碎方法1球磨粉碎筒體帶研磨體旋轉，研磨體沖擊、研磨粉料2振動粉碎研磨體在磨機內作高頻振動，研磨體運動如下1）激烈的循環(huán)運動沖擊物體（無介質磨流能磨）2）劇烈的自轉研磨料細度2MP高強度樹脂模中壓注漿01504MP高強度硫磺，樹脂模型微壓注漿1除作相對滾動外，還有相對滑動三、塑壓成型泥料放于模型內常溫壓制成坯模型內部多孔性纖維管可通壓縮空氣或抽真空優(yōu)點1成型異型盤碟類產品2成型時施加一定壓力，致密度缺點對模強度要求較高四、注塑成型（注射成型）瘠性物料與有機添加劑混合加壓擠制坯料不含水瘠性物料結合劑成型過程加熱坯料注射成型模具打開脫模燒成相同點不同點注射成型工序相同粒狀粉料不含水，壓力更高熱壓注成型在一定溫度下將含水一定水分的制備蠟漿粒狀粉料填充到模型之中，施加壓力壓力稍低使之成為具有一定形狀和強度的陶瓷坯體。第三節(jié)壓制成型一、加壓制度與坯體質量的關系1、成型壓力的影響。凈壓力粉料的阻力成型壓力消耗壓力克服粉料顆粒對模壁摩擦所消耗的力坯體高，形狀復雜，要求壓力大壓力可致密度。但過大會引起殘留空氣膨脹使坯體開裂2、加壓方式的影響單面加壓壓力分布不均，有低壓區(qū)，死角雙面加壓消除底面的低壓區(qū)、死角，但空氣易被擠到坯體中間部位，使中部度小。所以應采用雙面先后加壓3、加壓速度低壓區(qū)速度稍快使空氣消除高壓區(qū)應緩慢加壓以免殘余氣體無法排出，并應多次加壓以保證壓力均勻4、添加劑的選用（1）減少粉料顆粒間及粉料與模壁的摩擦潤滑劑（2）增加粉料顆粒間的粘結作用粘結劑（3）促進粉料顆粒間吸附，濕潤或變形表面活性劑二、等靜壓成型裝在封閉模具中的粉料各個方向同時均勻受壓成型的方法。1常溫等靜壓液體介質的不可壓縮性及各個方向均勻傳遞壓力的特性（1）備料流動性好含水量滾壓成型2擠壓成型顆粒定向排列泥段軸向、徑向干燥收縮不同距中心軸不同位置，收縮不一致，愈遠密度提高收縮下降2、注漿成型顆粒定向排列靠進吸漿面（石膏模工作面）致密提高，水分下降。遠離吸漿面（石膏模工作面）致密下降，水分提高。粘結個部件時留下的應力3、壓制成型粉料水分、堆積、受力不均勻等靜壓成型含水率小，密度大且均勻，幾乎無收縮變形。三、干燥開裂的類型和產生條件1、整體開裂沿整個體積，產生不均勻收縮臨界應力，導致完全破裂，多見干燥開始階段，速度上升，坯體厚，水分高。2、邊緣開裂壁薄，扁平，邊緣干燥速度中心部位。多見于坯體表面、邊緣張應力壓應力3、中心開裂邊緣干燥速度中心部位，周邊收縮結束，內部仍在收縮，周邊限制中心部位收縮，使瞬間邊緣受壓應力，中心部位受張應力。4、表面開裂內部與表面溫度、水分梯度相差過大，產生表面龜裂，吸濕膨脹。釉不膨脹，使釉層由承受壓應力張應力。5、結構裂紋擠制成型泥團組成、水分不均多見于壓制成型粉料內空氣未排除形成坯體不連續(xù)結構。四、坯體干后性質的影響因素1、與后續(xù)工序的關系要求干坯強度高最終含水率一定程度上決定坯體的氣孔率和干坯強度1水分過高降低生坯強度，窯爐效率，施釉后難以達到要求的釉層厚度2水分過低在大氣中吸濕，產生表面裂紋，浪費干燥能量一定的氣孔率保證釉料能粘在坯體上滲透性能保證施釉后施釉后坯體內外成分均勻2、影響干坯強度和氣孔率的因素1原料的組成和礦物組成可塑性提高，干后強度提高顆粒形狀和堆積方式決定干坯強度與氣孔率高嶺土邊面堆積氣孔率高滲透性好伊利石面面堆積氣孔率低滲透性低致密坯體抗開裂性能好2坯料細度細度提高，干后強度提高，晶片越薄氣孔尺寸增大干后強度降低，滲透性能提高3吸附陽離子的種類和數量NACA2BA2HAL3會導致氣孔率提高，吸附的數量多則強度提高吸附NA泥料干后強度最高4成型方法可塑法壓力提高，有序排列顆粒較多則強度提高注漿法泥漿膠溶程度完全，顆粒面面排列，強度高，氣孔率下降。泥漿膠溶液程度差，顆粒邊面排列，強度低，氣孔率提高。5干燥溫度溫度提高，含水率下降，強度提高。6生坯最終含水量以滿足后續(xù)工序操作要求為準高，則強度低，達不到要求的釉層厚度低，則導致坯體從環(huán)境中吸濕，浪費能量且干燥效果差。第二節(jié)干燥制度的確定干燥制度達到一定干燥速度，各個干燥階段應選用的干燥參數最佳干燥制度最段時間內獲得無干燥缺陷的生坯的制度一、影響干燥速度的因素1、影響內擴散的因素內因含水率，生坯組成，結構水分降低，收縮降低，內擴散速度提高引入陽離子提高內擴散速度，保證一定強度外因溫度高，毛細管表面張力下降，內擴散提高，溫度梯度、濕度梯度一致，內擴散速度提高2、影響外擴散的因素干燥介質及生坯表面蒸汽分壓干燥介質及生坯表面溫度干燥介質的流速和方向及生坯表面粘滯氣膜的厚度、熱量的供給方式等3、其他影響因素坯體形狀、尺寸，干燥器的結構類型。二、確定干燥介質參權的依據調節(jié)干燥介質溫度、濕度，空氣的流速，流量1、干燥介質的溫度坯體含水量高，形狀復雜溫度內外不均勻，存在溫度梯度，產生熱應力，造成干燥缺陷因此干燥溫度不應過高坯體含水量低，形狀簡單，薄壁快速干燥溫度提高，熱效率下降。鏈式干燥與干燥介質溫度4060快速干燥1002、干燥介質的濕度分段干燥第一階段高濕低溫預熱坯體40攝氏度第二階段溫度不太高相對濕度不過低不再收縮為止最終階段高溫低濕（15）3、干燥介質的流速流量外擴散空氣的流速、流量溫度不易很高可加大空氣的流速和流量高速均勻的熱風使干燥速度提高第三節(jié)干燥方法一、對流干燥利用熱氣體（煙氣或熱空氣）的對流傳熱作用，將熱傳給坯體，使坯體內水分蒸發(fā)而干燥室式、隧道式、鏈式、推板式控制熱擴散與濕擴散的方向來提高干燥速度薄而小的坯體高溫低濕厚而大的坯體高濕低溫分段控制多次循環(huán)高速送風脈沖送風二、遠紅外干燥紅外線介于可見光與微波之間波長0751000UM波長07525UM近紅外波長251000UM遠紅外水是紅外線敏感物質，入射的紅外線頻率與含水物質固有振動頻率一致時，會大量吸收紅外線，使分子振動加速，轉變?yōu)闊崮?。遠紅外輻射器包括以下部分1）基體耐火材料SIC鋁英石不繡鋼鋁合金2）輻射涂層金屬氧化物、氮化物、棚化物磁化物與水玻璃等。3）熱源及保溫裝置電、煤氣、燃氣、油特點1）干燥速度快，生產效率高，節(jié)省能耗。2）設備小巧，造價低，費用低。3）干燥質量好，表面內部同時吸收，熱濕擴散方向一致，均勻，不易產生缺陷。三、工頻電干燥濕坯體作為電阻并連在電路中。坯體有電阻，電流通過時產生熱量。整個坯厚度方向同時加熱表面由于蒸發(fā)水分及向外擴散，濕度低于內部，熱濕方向一致，速度快。水分增加，坯電阻升高，電流下降，電壓上升。四、綜合干燥大型注漿坯電熱干燥遠紅外線干燥日用瓷紅外線與對流干燥結合交替進行加速內擴散和外擴散第九章粘接、修坯與施釉第一節(jié)坯體粘接1、粘接方法（1）干法粘接坯體含水率在3以下進行的粘接。特點對操作工人技術要求較高，粘接件不易變形。（2）濕法粘接坯體含水率在1519，進行的粘接。特點粘接牢固不易開裂，粘接效率高，容易變形。（3）光面粘接與麻面粘接一般采用光面粘接，對于較難粘接的部件采用麻面粘接（4）粘接過程2、粘接泥（1）與坯體組成接近的泥漿含水率在30左右，相對密度20以上（2）坯料中加糊精、CMC等調制而成（3）坯料中加入30的釉料調制而成（4）專門配制粘接泥（配方中熔劑性原料較坯料中多）3、粘接技術要點（1）粘接件之間含水率應當基本一致（2）粘接面吻合度好，無縫隙（3）粘接操作穩(wěn)、準、正，用力適當（4）粘接泥的含水率適當而且要保持均勻一致第二節(jié)修坯（1）干法修坯坯體含水率610或者更低時修坯工具各種形狀的修坯刀、0、1、剛玉砂布或6080目的銅篩網和泡沫塑料、抹布、帚子等蘸水。（2）濕法修坯坯體含水率為1619。工具修坯刀、泡沫塑料等。（3）修坯操作過程1）刮平模縫2）修補氣孔和小裂紋并刮平3）粘接與干燥4）混水抹坯（抹光）第三節(jié)釉漿制備一、制釉工藝1、原料要求比坯料純凈2、稱料要準確生成釉與坯料相似，直接配料磨成釉漿熔塊釉熔制熔塊，制備釉漿，目的1降低某些釉用原料的毒性和可溶性2降低熔融溫度方式1、原料的顆粒及水分應控制在一定的范圍內，保證混料均勻及高溫下的反應完全。2、熔制溫度應適宜，如果過高揮發(fā)嚴重，影響化學組成、色釉和色澤。過低熔制不透，易水解。3、控制熔制氣氛，如鉛熔塊采用氧化氣氛。二、釉料的質量要求及控制1、細度影響稠度、懸浮性、與坯粘附能力、熔化溫度、釉面質量細稠度增加、懸浮性升高、與坯粘附能力增強、熔化溫度降低、釉面質量上升過細稠度增加、釉層厚、高溫下反應急、氣體難以排除、鉛熔塊鉛熔出PB、NA、B等離子溶解度上升，PH值升高，漿體易凝聚。2、比重與施釉時間、釉層厚度有關比重上升厚度不均、易開裂、溶釉、可節(jié)省施釉時間。比重下降需多次長時間上釉。冬天溫度降低，粘度增大，比重應調小。夏天溫度升高，粘度降低，比重可調大。3、流動性及懸浮性直接影響施釉工藝的順利進行及燒后的釉面質量。影響因素細度、含水量。細度增加，懸浮性好，稠度增加，流動性下降。含水量增加，流動性上升，比重下降，粘附性下降。添加劑、減水劑等增加流動性。陳腐處理改變釉的屈服值、流動度及吸附性第四節(jié)施釉施釉過程生坯干燥吹灰升溫抹水一、基本施釉方法浸釉、淋釉、噴釉浸釉坯的吸水性或熱坯的附著作用使釉漿吸附。釉層厚度與坯的吸水性、釉漿濃度、浸釉時間有關。適用于大中小各類產品。澆釉釉漿澆于坯體上。適用于圓盤、單面上釉的扁平磚及坯體強度差的產品。噴釉壓縮空氣將釉漿通過噴槍或噴釉機噴成霧狀。釉層厚度與坯與噴口的距離、噴釉壓力、噴漿比重有關。適用于大型、薄壁、形狀復雜的生坯?？捎糜谧詣踊a。二、靜電施釉定義將釉漿噴至一個不均勻的電場中，使中性的釉粒帶負電，隨壓縮空氣向帶正電的坯體靠近。特點霧滴細、速度慢、分布均勻、效率高、產量大、質量好、浪費少。缺點設備維修困難、電壓較高，需保護措施。三、發(fā)展中的干法施釉要點釉粉樹脂。1、流化床施釉通壓縮空氣使釉粉懸浮呈流化狀態(tài)生坯浸入流化床，利用樹脂軟化使生坯表面粘附一層均勻的釉料。2、干法施釉用于建筑陶瓷的外墻磚施釉。坯料加壓，加有機粘合物再撒釉粉加壓特點節(jié)省人力、能耗低、縮短生產周期、二次加壓，從而使制品硬度、強度升高。3、釉紙施釉類似于貼花，需制備釉紙。第十章燒成與窯具第一節(jié)燒成制度一、燒成制度包括溫度制度升溫速度，燒成速度，保溫時間，冷卻時間氣氛制度壓力制度保證窯爐按一定要求的溫度，氣氛制度進行1燒成溫度坯體燒成時獲得最優(yōu)性質時的相應溫度,即燒成時的止火溫度燒成范圍指一個允許的溫度范圍坯體技術性能開始達到要求指標時對應的溫度為下限溫度。坯體結構和性能指標開始劣化時的溫度為上限溫度燒結溫度試樣開口氣孔率達到最低,收縮率達到最大,試樣致密度最高燒成溫度高低的影響晶粒尺寸、液相組成與數量、氣孔的形貌與數量、體積密度吸水率顯氣孔率顯微硬度同種坯體高溫下短時間燒成或低溫下長時間燒成2保溫時間對產品性能的影響在低于燒成溫度時保溫物理化學反應完全，產生足夠的液相,適當的晶粒尺寸，結構均勻時間不易過長,晶粒溶解,液相多,機械性能下降釉面析晶結晶釉保溫溫度S氧化長石S還原S氧化C對過燒膨脹還原FE分解溫度低,氣體易排除,膨脹率小氧化FE分解溫度高,氣體不易排除,膨脹率大,FE增長,膨脹差大有機物呈上升,還原下降,C氧化T上升,膨脹率大D對瓷坯線膨脹收縮速率S還原S氧化FE2O3FEO起溶劑作用,低溫下液相生成,收縮大E對顏色,透光度及釉面質量的影響FE2O3氧化氣氛則呈黃色。還原氣氛則呈青色。TIO2還原氣氛TI4TI3,氧離子空位,顏色加深SIO2還原SIO氣態(tài)SIO2SI黑斑CO2COCO2C裂解黑斑對特種陶瓷的影響氧分壓AL2O3水蒸氣MGOBATIO34升降溫速度快速升溫收縮率緩慢升溫氣體來不及排除二、擬訂燒成制度的依據1坯料加熱過程中的性狀變化差熱分析DTA熱膨脹曲線TE生坯不可逆熱膨脹曲線ITE，各溫度、時間階段可以允許的升降溫速率2坯體形狀,厚度和入窯水分薄壁小件制品短周期快燒大件制品,厚壁,形狀復雜,含大量可塑黏土,有機物周期長3窯爐結構,燃料性質,裝窯密度4燒成方法一次燒成,二次燒成,特種陶瓷,熱壓常壓,熱等靜壓三、粘土礦物煅燒時的變化1高嶺石500700分解失去結構水，出現吸熱效應AL2O32SIO22H2OAL2O32SIO22H2O偏高嶺石SI四面體仍然存在，AL八面體中的AL鍵斷裂，AL3與2重新排列為AL鍵，AL的配位數由649801000第一個放熱反應2（AL2O32SIO2）約10002AL2O33SIO2SIO2方石英偏高嶺石向莫來石轉化的有缺陷的ALSI尖晶石相由ALSI尖晶石莫來石約11002AL2O33SIO22（AL2O3SIO2）4SIO2轉變中的莫來石方石英130014003AL2O3SIO23AL2O32SIO2SIO21000轉化為莫來石與方石英，第二個放熱反應1200莫來石量變化不大，方石英量迅速增加1400方石英部分溶于液相，數量減少2蒙脫石100125開始脫水200吸附水大部分排出，第一個吸熱反應因蒙脫石離子交換能力強，差熱曲線往往出現雙谷，因為吸附水有兩種類型A、吸附離子水化帶入B、蒙脫石直接吸附500700脫去OH，失去結構水800900第三個吸熱反應，蒙脫石晶格破壞，無定形變化10001060放熱反應因生成石英，尖晶石相或方石英而致11401190生成大量方石英1300尖晶石會溶解于玻璃相中，析出莫來石如蒙脫石原始組成中含CAO、MGO等雜質，則高溫下可能會出現堇青石，頑火輝石等晶相。四、坯料中莫來石的生成普通陶瓷坯體中的莫來石，除由粘土礦物轉變生成的細粒、鱗片狀一次莫來石外，還有由熔體析出的針、棒狀二次莫來石影響莫來石生成的因素1礦化劑的加入1）二價陽離子是有效礦化劑CA2低溫、BA2、MG2高溫易進入莫來石晶格，影響莫來石的形成，因為這些陽離子可改變熔體的組成與粘度，莫來石在粘度低的熔體中易聚集成針狀二次莫來石，而粘度大的熔體阻礙粗晶生成。2）天然原料中的雜質志礦化劑的作用含雜質的高嶺土燒后會生成一次莫來石，冷卻時又從熔體中析出二次莫來石，而純高嶺土冷卻時未發(fā)現二次莫來石。熔體的作用會使莫來石熔解甚至分解。鱗片狀一次莫來石相對穩(wěn)定，二次莫來石或多或少會熔入熔體中，當緩慢燒成時，高硅的熔體中的堿離子擴散到一次莫來石表面，通過熔解與析晶使一次莫來石轉變成二次莫來石，而含SIO2少的含AL多，組成位于莫來石析晶區(qū)，堿離子不易擴散，則二種莫來石都不易熔解。五、長石在坯體形成過程中的作用在陶瓷坯體中，長石作為熔劑在高溫下形成硅酸鹽熔體1長石的熔劑作用是由它與石英及粘土礦物形成低共熔點引起的鉀長石與石英顆粒在990形成低共熔體鈉長石與石英顆粒在1070形成低共熔體因粘土礦物受熱會分解SIO2，所以長石與粘土礦物顆粒之間也會熔融2組成不同的長石所起的熔劑作用也不同鉀長石與鈉長石比熔融溫度下降更多，熔劑作用明顯熔融范圍寬（幾百度50）同溫度下熔體粘度更高石英在其中的熔解度低3長石類型對陶瓷坯體性質的影響KNA產品半透明性鈉長石形成的液相氣泡小而多，半透明性低鉀長石形成的液相氣泡大而少，半透明性高坯體起泡的原因分散在長石晶體中的雜質分解產生的氣體六、燒成時石英的變化加熱至573石英石英無礦化劑存在時石英在1000經亞穩(wěn)方石英轉變成方石英1燒成時，石英會溶解于熔體中2粘土礦物莫來石化過程中會生成無定形SIO2，這些SIO2高溫下存在形態(tài)與粘土化學性質與礦物組成有關堿量少熔體數量少SIO2不易熔入其中，則轉化生成方石英堿量多熔體數量多SIO2易熔入其中，則難以生成方石英七、坯體燒成時結構與物理性能的變化1水分的排除一般來說，坯體中殘余水分在100120之間排出，吸附水在100200之間排出，粘土礦物中的結晶水在450600之間排出2有機物的氧化有機物及泥料制備中加入的添加劑一般在500左右氧化5733晶型轉化石英石英石英顆粒邊緣方石英未溶入熔體中的無定形SIO2方石英4液相出現長石石英長石粘土長石石英粘土礦物之間在1000后陸續(xù)出現低共熔物，且隨溫度升高液相增多組成發(fā)生變化5新晶體產生LSI尖晶石相莫來石95011006溶體與析晶液相溶解石英、粘土分解物、一次莫來石，再從中析出方石英和二次莫來石第二節(jié)低溫燒成與快速燒成一低溫燒成與快速燒成的意義1低溫燒成燒成溫度有較大幅度降低,產品性能與通常燒成的性能相近的燒成方法2快速燒成產品性能無變化,而燒成時間大量縮短的燒成方法意義節(jié)約能源充分利用原料資源熔劑成分提高窯爐,窯具的使用壽命縮短生產周期,提高生產效率釉下彩,色釉,提高色料顯色效果二、降低燒成溫度的工藝措施1調整