《陶瓷造形與成形》模擬題一．填空題陶瓷常見的成型方法可塑成型、注漿成型、壓制成型?！闾沾缮a的主要工藝流程：練土一成形一干燥一素燒一繪底稿_?上釉_燒成_?完成配料f磨細f成型粉料f干燥f上釉f燒成。壞體在燒成過程中的物理變化是體積收縮、氣孔減少、致密度提高、強度增加、顏色改變。古代陶瓷杯的造型分為高足杯、爵杯、鴿形杯雙聯(lián)杯、馬蹄杯、鈴鐺杯、雞缸杯、方斗杯、套杯。陶瓷常見的成型方法是：可塑成型、注漿成型、壓制成型。試簡述陶瓷三大原料名稱硅質原料、粘土類原料、熔劑性原料及硅質原料在陶瓷生產中的作用是粘土類、石英類、長石類原料。陶瓷可分為新型陶瓷與傳統(tǒng)陶瓷兩大類。二．簡答題新型陶瓷制品的生產過程中的成形是指什么？成形是將壞料制成具有一定形狀和規(guī)格的壞體。成形技術與方法對陶瓷制品的性能具有重要意義，由于陶瓷制品品種繁多，性能要求、形狀規(guī)格、大小厚薄不一，產量不同，所用壞料性能各異，因此采用的成形方法各種各樣，應經綜合分析后確定。原始社會的陶器造型有哪些特點？陶器的發(fā)明，標志著新石器時代或野蠻時代的開始，它成為人類日常生活中不可缺少的用具。原始社會的陶器造型，是以適用為主要目的，與工藝技術水平的不斷變化相適應的。最早的造型，簡單而又稚樸，隨著技藝的提高，陶器造型的式樣也逐漸繁復起來。古籍中對不同形狀，不同用途的陶器，有不同的稱謂，如用作汲水或盛裝的有壺、缶、盂等；用作烹食的有鼎、甄、釜、罐等；用作貯藏的有甕、壇、罐、尊等；用作洗滌的有洗盆、匜等。這些雖然是直接為日常生活用品，但我們的祖先在造型設計和制作時，很注意造型的審美功能。能夠靈活的掌握各種線條的曲直變化，善于運用空間、虛實、疏密、繁簡、強弱、質地和色彩等對比手法，就是器物上的某些附加物如耳、流口、足的處理，也能恰到好處地起到對稱、均衡與穩(wěn)定作用。原始社會的陶器造型，不但為隨之出現的青銅器的造型所沿用，而且為日后大量出現的陶瓷器的造型所繼承和發(fā)展。新型陶瓷制品的生產過程中的后續(xù)加工是指什么？陶瓷經成形、燒結后，還可根據需要進行后續(xù)精密加工，使之符合表面粗糙度、形狀、尺寸等精度要求，如磨削加工、研磨與拋光、超聲波加工、激光加工甚至切削加工等。切削加工是采用金剛石刀具在超高精度機床上進行的，目前在陶瓷加工中僅有少量應用。陶瓷造型的名稱及來源是什么？根據陶瓷造型的基本樣式，目前較多見的是器皿大概分為幾大類：碗，盤，杯。碟，壺，瓶，罐，缸，壇，鍋，盆，缽，盂，盒，洗，蠱等。罐，缸，壇，鍋，盆，缽，盂，盒，洗，蠱等。造型的名稱來源大約有7個：①模仿自然界某種形狀得名：冬瓜壺，玉米壺等；②造型樣式受其他工藝造型的影響，或生活中某種器物的造型樣式類似得名：棕式瓶等；③以造型樣式形體變化的特點得名：六方瓶，扁瓶；④因造型構件特征得名：雞頭壺，蒜頭壺；⑤造型本身特征不明顯，用較固定的裝飾紋內容命名：冰紋梅花罐；⑥根據容量大小，但造型樣式沒有大變化，仍用原由名稱：四合壺；⑦有些造型是結合具體的使用要求而得名：奶杯，魚盤。三．論述題新型陶瓷的中澆注成形是什么？請具體說明。一、澆注成形澆注成形：陶瓷原料粉體懸浮于水中制成料漿，然后注入模型內成形，坯體的形成主要有注漿成形（由模型吸水成坯）、凝膠注模成形（由凝膠原位固化）等方式。（一）注漿成形注漿成形是將陶瓷懸浮料漿注入多孔質模型內，借助模型的吸水能力將料漿中的水吸出，從而在模型內形成坯體。其工藝過程包括懸浮料漿制備、模型制備、料漿澆注、脫模取件、干燥等階段。1．懸浮料漿的制備這是注漿成形工藝的關鍵工序，注漿成形料漿是陶瓷原料粉體和水組成的懸浮液，為保證料漿的充型及成形性，利于得到形狀完整、表面平滑光潔的坯體，減少成形時間和干燥收縮，減小坯體變形與開裂等缺陷，要求料漿具有良好的流動性、足夠小的粘度（vlPa?s）、盡可能少的含水量、弱的觸變性（靜止時粘度變化小）、良好的穩(wěn)定性（懸浮性）及良好的滲透（水）性等性能。新型陶瓷的原料粉體多為脊性料，必須采取一定措施，才能使料漿具有良好的流動性與懸浮性，單靠調節(jié)料漿水分是不可能的。讓料漿懸浮的方法一般有兩種：（1） 控制料漿的pH值，如A12O3料漿在pH值為3或12時，可獲得較佳的流動性與懸浮能力；（2） 加入適當的有機聚合電解質作分散劑，可降低料漿含水量，提高料漿的流動性與懸浮性能。目前生產上采用加入0.3%?0.6%陶瓷粉體的質量分數的阿拉伯樹膠、羧甲基纖維素、聚丙烯酸銨鹽、聚甲基丙烯酸銨鹽等調制料漿，再配合pH值控制，可降低料漿含水量（料漿中水的質量分數可低達20%?25%，甚至更低），且具有良好的流動性。料漿通常采用濕法球磨或攪拌調制。最常用的注漿成形模型是石膏模，近年來也有用多孔塑料模的。2．注漿方法有實心注漿和空心注漿兩種基本方法。另外，為了強化注漿過程，鑄造生產的壓力鑄造、真空鑄造、離心鑄造等工藝方法也被用于注漿成形，并形成了壓力注漿、真空注漿與離心注漿等強化注漿方法。（1）實心注漿如圖5-28a所示，料漿注入模型后，料漿中的水分同時被模型的兩個工作面吸收，注件在兩模之間形成，沒有多余料漿排出。坯體的外形與厚度由兩模工作面構

成的型腔決定。當坯體較厚時，靠近工作面處坯層較致密，遠離工作面的中心部分較疏松，坯體結構的均勻程度會受到一定影響。（2）空心注漿如圖5-28b所示，料漿注入模型后，由模型單面吸漿，當注件達到要求的厚度時，排出多余料漿而形成空心注件。坯體外形由模型工作面決定，坯體的厚度則取決于料漿在模型中的停留時間。圖5-28注漿成形圖5-28注漿成形a）實心注漿b）空心注漿c）離心注漿（3）強化注漿在注漿過程中，人為地對料漿施加外力，以加速注漿過程進行，提高吸漿速度，使坯體致密度與強度得到提高。強化注漿法有真空注漿、離心注漿和壓力注漿等。注漿成形適于制造大型厚胎、薄壁、形狀復雜不規(guī)則的制品。其成形工藝簡單，但勞動強度大，不易實現自動化，且坯體燒結后的密度較小，強度較差，收縮、變形較大，所得制品的外觀尺寸精度較低，因此性能要求較高的陶瓷一般不采用此法生產。但隨著分散劑的發(fā)展，均勻性好的高濃度低粘度漿料的獲得，以及強力注漿的發(fā)展，注漿成形制品的性能與質量在不斷提高。（二）凝膠注模成形凝膠注模成形：首先將陶瓷細粉加入含分散劑、有機高分子化學單體（如丙烯酰胺與雙甲基丙烯酰胺）的水溶液中，調制成低粘度、高固相（陶瓷原料粉的體積分數通常達50%以上）含量的濃懸浮料漿，再將聚合固化引發(fā)劑（如過硫酸銨）加入料漿混合均勻，在料漿固化前將其注入無吸水性的模型內，在所加引發(fā)劑的作用下，料漿中的有機單體交聯(lián)聚合成三維網狀結構，使?jié)鈶腋×蠞{在模型內原位固化成形。新型陶瓷的中壓制成形是什么？請具體說明。壓制成形是將經過造粒的粒狀陶瓷粉料，裝入模具內直接受壓力而成形的方法。（一）造粒造粒即制備壓制成形所用的坯料，它是在陶瓷原料細粉中加入一定量的塑化劑（如4%?6%的濃度為5%的聚乙烯醇水溶液，作用是使本無塑性的坯料具有可塑性），制成粒度較粗（約20目左右）、含一定水分、具有良好流動性的團粒，以利于陶瓷坯料的壓制成形。對于新型陶瓷用粉料的粒度，應是愈細愈好，但太細對成形性能不利。因為粉粒愈細，愈易團聚，流動性愈差，成形時不能均勻地填充模型，易產生空洞，導致坯體致密度不高。若形成團粒，則流動性好，裝模方便，分布均勻，有利于提高坯件與燒結體的密度與均勻性。

造粒質量好壞直接影響成形坯體及燒結體的質量，所以造粒是壓制成形工藝的關鍵工序。在各種造粒方法中，以噴霧干燥法造粒的質量最好，且適用于現代化大規(guī)模生產，目前已廣為采用。噴霧干燥造粒法：將混合有適量塑化劑的陶瓷原料粉體預先調制成漿料（方法同注漿成形漿料的調制），再用噴霧器噴入造粒塔進行霧化和熱風干燥，出來的粒子即為流動性較好的球狀團粒。（二）壓制方法壓制方法主要有干壓成形、等靜壓成形和熱壓燒結成形等。1．干壓成形將造粒制備的團粒（水的質量分數＜6%），松散裝入模具內，在壓機柱塞施加的外壓力作用下，團粒產生移動、變形、粉碎而逐漸靠攏，所含氣體同時被擠壓排出，形成較致密的具有一定形狀、尺寸的壓坯，然后卸模脫出坯體。干壓成形有單向加壓與雙向加壓兩種方式。由于成形壓力是通過松散粉粒的接觸來傳遞的，在此過程中產生的壓力損失會造成坯體內壓力分布的不均勻。單向加壓時，這種壓力的不均勻分布更明顯，而且坯體高度與直徑之比愈大，壓力分布愈不均勻。壓力分布的不均勻，必然造成壓坯內密度分布不均勻，壓坯上方及近模壁處密度大，而下方近模壁處及中心部位的密度小，如圖5-29a所示。雙向加壓方式是上下壓頭（柱塞）從兩個方向向模套內加壓，壓力分布的不均勻程度減輕，故壓坯密度相對較均勻，如圖5-29b所示。不論是單向還是雙向加壓，如果對模具涂以潤滑劑，提高粉粒的潤滑性與流動性，壓力分布的不均勻程度均會有所減輕，壓坯密度均勻性也將有所提高。 7網：歸%/ 1Z4— 7網：歸%/ 1Z4—if)F亀:，-1.■]ii圖5-29干壓成形的密度梯度a）單向加壓b）雙向加壓為保證坯體質量，干壓成形時需根據坯體形狀、大小、壁厚及粉料流動性、含水量等情況，控制好成形壓力（一般為40?lOOMPa）、加壓速度與保壓時間等工藝參數。干壓成形工藝特點：操作方便，生產周期短，效率高，易于實現自動化生產，適宜大批量生產形狀簡單（圓截面形、薄片狀等）、尺寸較?。ǜ叨葹?.3?60mm、直徑5?50mm）的制品。由于坯體含水或其它有機物較少，因此坯體致密度較高，尺寸較精確，燒結收縮小，瓷件力學強度高。但干壓成形坯體具有明顯的各向異性，也不適于尺寸大、形狀復雜制品的生產，且所需的設備、模具費用較高。

2.等靜壓成形是利用液體或氣體介質均勻傳遞壓力的性能，把陶瓷粒狀粉料置于有彈性的軟模中，使其受到液體或氣體介質傳遞的均衡壓力而被壓實成形的一種新型壓制成形方法。等靜壓成形特點：坯體密度高且均勻，燒結收縮小，不易變形，制品強度高、質量好，適于形狀復雜、較大且細長制品的制造。但等靜壓成形設備成本高。等靜壓成形可分為冷等靜壓成形與熱等靜壓成形兩種。（1）冷等靜壓成形在室溫下，采用高壓液體傳遞壓力的等靜壓成形，根據使用模具不同又分為濕式等靜壓成形和干式等靜壓成形兩種。1） 濕式等靜壓成形如圖5-30a所示，將配好的粒狀粉料裝入塑料或橡膠做成的彈性模具內，密封后置于高壓容器內，注入高壓液體介質（壓力通常在lOOMPa以上），此時模具與高壓液體直接接觸，壓力傳遞至彈性模具對坯料加壓成形，然后釋放壓力取出模具，并從模具中取出成形好的坯體。濕式等靜壓容器內可同時放入幾個模具，壓制不同形狀坯體，該法生產效率不高，主要適用于成形多品種、形狀較復雜、產量小和大型制品。2） 干式等靜壓成形在高壓容器內封緊一個加壓橡皮袋，加料后的模具送入橡皮袋中加壓，壓成后又從橡皮袋中退出脫模；也可將模具直接固定在容器橡皮袋中。此法的坯料添加和坯件取出都在干態(tài)下進行，模具也不與高壓液體直接接觸，如圖5-30b所示。而且，干式等靜壓成形模具的兩頭（垂直方向）并不加壓，適于壓制長型、薄壁、管狀制品。圖5-30冷等靜壓成形a）濕式b）干式（2）熱等靜壓成形在高溫下，采用惰性氣體代替液體作壓力傳遞介質的等靜壓成形，是在冷等靜壓成形與熱壓燒結的工藝基礎上發(fā)展起來的，又稱熱等靜壓燒結。它用金屬箔代替橡膠膜，用惰性氣體向密