陶瓷工藝學

0 緒論 001
0.1 陶瓷的概念與分類 001
0.1.1 按陶瓷概念和用途分類 001
0.1.2 按坯體的物理性能分類 002
0.2 我國陶瓷技術(shù)發(fā)展 003
0.2.1 高純、超細、均質(zhì)的陶瓷粉體制備技術(shù) 004
0.2.2 低成本、復雜形狀陶瓷部件成型工藝 004
0.2.3 新燒結(jié)技術(shù) 005
0.2.4 改善陶瓷材料韌性和可靠性 005
0.2.5 新型功能陶瓷材料 005
思考題 006

1 陶瓷原料及加工 007
1.1 黏土類原料 007
1.1.1 黏土的成因與產(chǎn)狀 008
1.1.2 黏土的組成 009
1.1.3 黏土的工藝性質(zhì) 017
1.1.4 黏土在陶瓷生產(chǎn)中的作用 023
1.2 石英類原料 024
1.2.1 石英礦石的類型 024
1.2.2 石英的性質(zhì) 025
1.2.3 石英的晶型轉(zhuǎn)化 026
1.2.4 石英在陶瓷生產(chǎn)中的作用 029
1.3 長石類原料 029
1.3.1 長石的種類和性質(zhì) 029
1.3.2 長石的熔融特性 030
1.3.3 長石在陶瓷生產(chǎn)中的作用 032
1.4 其他礦物原料 032
1.4.1 碳酸鹽類 032
1.4.2 滑石、蛇紋石 034
1.4.3 硅灰石、透輝石、透閃石 036
1.4.4 骨灰和磷灰石 038
1.4.5 瓷石 038
1.5 新型陶瓷原料 039
1.5.1 氧化物類原料 039
1.5.2 碳化物類原料 043
1.5.3 氮化物類原料 046
1.6 陶瓷原料的加工與合成工藝 049
1.6.1 原料的精選 049
1.6.2 原料的預燒 051
1.6.3 機械法制備粉體 053
1.6.4 化學法合成粉體 068
思考題 078

2 坯料及其制備 079
2.1 坯料的類型 079
2.1.1 瓷器坯料 079
2.1.2 精陶坯料 083
2.2 坯料配方設(shè)計依據(jù)與配料計算 083
2.2.1 坯料配方設(shè)計的依據(jù) 083
2.2.2 坯料配方的計算 084
2.3 坯料的制備 095
2.3.1 坯料的種類和質(zhì)量要求 095
2.3.2 泥漿的脫水 097
2.3.3 造粒 101
2.3.4 坯料的陳腐和真空處理 102
思考題 105

3 釉料及其制備 107
3.1 釉層的特點與作用 107
3.1.1 玻璃通性 107
3.1.2 釉層結(jié)構(gòu) 107
3.1.3 釉的特點 108
3.1.4 釉的作用 108
3.2 釉層的性質(zhì) 108
3.2.1 釉層的物理性質(zhì) 108
3.2.2 釉層的化學穩(wěn)定性 114
3.3 坯釉適應(yīng)性 115
3.3.1 坯、釉膨脹系數(shù) 115
3.3.2 坯釉中間層的形成 116
3.3.3 釉層的彈性 116
3.3.4 釉層厚度 117
3.4 釉的分類及其組成 117
3.4.1 釉的分類 117
3.4.2 釉料的組成 118
3.5 釉料配方設(shè)計依據(jù)及配料計算 119
3.5.1 確定釉料配方的依據(jù) 119
3.5.2 釉料配方計算 121
3.6 釉漿的制備 127
3.6.1 制備釉漿的工藝 127
3.6.2 釉漿的質(zhì)量要求及控制 127
3.7 施釉 128
3.7.1 基本施釉方法 128
3.7.2 靜電施釉 129
3.7.3 流化床施釉 129
3.7.4 干壓施釉 130
3.7.5 釉紙施釉 130
3.8 釉層的形成 130
3.8.1 釉層加熱過程中的物理化學變化 130
3.8.2 釉層中氣泡的產(chǎn)生 132
思考題 133

4 成型 134
4.1 概述 134
4.1.1 成型方法分類 134
4.1.2 成型方法的分類與選擇 134
4.2 可塑成型 135
4.2.1 可塑泥料的流變特性 135
4.2.2 影響泥料可塑性的因素 136
4.2.3 滾壓成型 136
4.2.4 旋壓成型 137
4.2.5 塑壓成型 139
4.2.6 擠壓成型 140
4.2.7 軋膜成型 141
4.3 注漿成型 141
4.3.1 注漿成型的特點及其影響因素 141
4.3.2 注漿過程中的物理-化學變化 147
4.3.3 注漿成型工藝 148
4.4 干壓成型 152
4.4.1 粉料的工藝性能 152
4.4.2 粉料的致密化過程 153
4.4.3 加壓制度對坯體質(zhì)量的影響 154
4.4.4 干壓成型常見缺陷分析 155
4.5 其他成型方法 157
4.5.1 等靜壓成型 157
4.5.2 熱壓鑄成型 159
4.5.3 流延成型 162
4.5.4 紙帶成型 162
4.5.5 注凝成型 163
4.5.6 注射成型 164
4.5.7 陶瓷材料的3D 打印成型 166
思考題 170

5 坯體的干燥和排塑 172
5.1 干燥的工藝問題 172
5.1.1 黏土的干燥敏感性 172
5.1.2 干燥的工藝過程 173
5.1.3 干燥收縮與變形 174
5.1.4 干燥開裂 176
5.1.5 坯體干燥后性質(zhì)的影響因素 177
5.2 干燥制度的確定 178
5.2.1 干燥速度及其影響因素 178
5.2.2 確定干燥介質(zhì)參數(shù)的依據(jù) 180
5.3 干燥方法 181
5.3.1 熱空氣干燥 181
5.3.2 工頻電干燥 182
5.3.3 微波干燥 183
5.3.4 遠紅外干燥 185
5.3.5 綜合干燥 186
5.4 坯體的排塑 186
5.4.1 排塑的作用 186
5.4.2 影響排塑過程的因素 187
5.4.3 排塑制度的確定 187
5.5 修坯 187
思考題 188

6 燒成 189
6.1 固相燒結(jié)和液相燒結(jié) 189
6.1.1 燒結(jié)類型 189
6.1.2 燒結(jié)驅(qū)動力 190
6.1.3 固相燒結(jié)機理 191
6.1.4 液相燒結(jié)機理 194
6.1.5 材料參數(shù)對燒結(jié)的影響 197
6.2 燒成制度的制定 200
6.2.1 燒成制度與產(chǎn)品性能的關(guān)系 200
6.2.2 確定燒成制度的根據(jù) 205
6.2.3 燒成制度的確定 206
6.3 燒成方法 207
6.3.1 低溫燒成和快速燒成 207
6.3.2 熱壓燒結(jié) 211
6.3.3 熱等靜壓燒結(jié) 214
6.3.4 放電等離子體燒結(jié) 216
6.3.5 微波燒結(jié) 218
6.3.6 其他燒結(jié)方法 219
6.4 熱工設(shè)備 220
6.4.1 間歇式窯爐 220
6.4.2 連續(xù)式窯爐 224
思考題 226

7 陶瓷的裝飾、加工及改性 227
7.1 陶瓷裝飾 228
7.1.1 陶瓷顏料 228
7.1.2 色釉 228
7.1.3 彩繪 229
7.1.4 貴金屬裝飾 229
7.1.5 晶化釉 229
7.2 陶瓷的機械加工法 230
7.2.1 陶瓷的切削加工 230
7.2.2 陶瓷的磨削加工 230
7.2.3 陶瓷的研磨 232
7.2.4 陶瓷的拋光 233
7.3 陶瓷的特種加工技術(shù) 233
7.3.1 電火花加工 233
7.3.2 電子束加工 235
7.3.3 激光加工 235
7.3.4 超聲波加工 236
7.4 陶瓷表面金屬化 236
7.4.1 被銀法 237
7.4.2 化學鍍鎳法 238
7.4.3 真空蒸發(fā)鍍膜 239
7.5 陶瓷-金屬封接技術(shù) 239
7.5.1 玻璃焊料封接 239
7.5.2 燒結(jié)金屬粉末封接 241
7.5.3 活性金屬封接 241
7.5.4 封接的結(jié)構(gòu)形式 242
7.6 陶瓷表面改性新技術(shù) 242
7.6.1 離子注入技術(shù) 242
7.6.2 等離子體噴涂 243
7.6.3 激光技術(shù) 245
7.6.4 爆炸噴涂 245
7.6.5 陶瓷粉體的表面包覆改性 246
思考題 247

參考文獻 248