(完整版)功能陶瓷工藝學(xué)知識點(diǎn)整理

1、1.從廣義的角度，材料定義為能夠用以加工有用物質(zhì)的物質(zhì)。2.材料分類：按性能、使用用途分類：結(jié)構(gòu)材料、功能材料按化學(xué)組成和顯微結(jié)構(gòu)特點(diǎn)分類：金屬材料、無機(jī)非金屬材料、有機(jī)高分子材料、復(fù)合材料3.無機(jī)非金屬材料的定義：以某些元素的氧化物、碳化物、氮化物、鹵素化合物、硼化物、及硅酸鹽、鋁酸鹽、磷酸鹽、硼酸鹽和非氧化物等物質(zhì)組成的材料，是除金屬材料和有機(jī)高分子材料以外的所有材料的統(tǒng)稱。4.無機(jī)非金屬材料的分類：膠凝材料、天然材料、玻璃、陶瓷無機(jī)非金屬材料的特性：具有復(fù)雜的晶體結(jié)構(gòu)（7晶系，14中布拉菲格子）沒有自由電子、高熔點(diǎn)、高硬度、較好的耐化學(xué)腐蝕性、絕大多數(shù)是絕緣體一般具有低導(dǎo)熱性、大多數(shù)情況

2、下變形微小。5.無機(jī)非金屬材料主要化學(xué)成分：cao、sio2、al2o3、na2o等6.陶瓷成型在熱加工之前；玻璃成型在熱加工之后；水泥成型主要在使用時。7.水泥煅燒；陶瓷燒結(jié)；玻璃熔融8.膠凝材料定義：凡能在物理、化學(xué)作用下，從漿體變成堅(jiān)固的石狀體，并能膠結(jié)其他物料而具有一定機(jī)械強(qiáng)度的物質(zhì)，統(tǒng)稱為膠凝材料，又稱膠結(jié)料。9.膠凝材料分類：按組成物質(zhì)分類：有機(jī)膠凝材料、無機(jī)膠凝材料10.水泥的定義：凡細(xì)磨成粉末狀，加入適量水后成為塑性漿體，既能在空氣中硬化，又能在水中硬化，并能將砂、石等散?；蚶w維材料牢固地膠結(jié)在一起的水硬性膠凝材料，統(tǒng)稱為水泥。11.水泥的分類：按用途和性能分類：通用水泥、專用

3、水泥、特性水泥按組成分類：硅酸鹽水泥系列、鋁酸鹽水泥系列、氟鋁酸鹽水泥系列、硫鋁酸鹽水泥系列、鐵鋁酸鹽水泥系列、其它:如無熟料、少熟料水泥112.水泥的基本特性：水泥漿具有良好的可塑性，與其它材料混合后的混和物可擁有適宜的和易性。較強(qiáng)的適應(yīng)性。較好的耐侵蝕、防輻射性能。硬化后的水泥漿體具有較高的強(qiáng)度，且強(qiáng)度隨齡期的延長而逐漸增長。良好的耐久性。通過改變水泥的組成，可適當(dāng)調(diào)整水泥的質(zhì)量。可與纖維、聚合物等多種有機(jī)、無機(jī)材料匹配。制得各種水泥基復(fù)合材料，充分發(fā)揮材料潛能。13.玻璃的定義：玻璃是由熔融物冷卻、硬化而得到的非晶態(tài)固體。14.玻璃的特性：透明，堅(jiān)硬，良好的耐蝕、耐熱、電學(xué)和光學(xué)性質(zhì)；通

4、過調(diào)整化學(xué)組成，并結(jié)合各種工藝方法可大幅度調(diào)整玻璃性能；能夠用多種成型制成各種形狀和大小的制品；通過焊接和粉末燒結(jié)等加工方法制成形狀復(fù)雜、尺寸嚴(yán)格的器件。15.玻璃的通性：各向同性、介穩(wěn)性、無固定熔點(diǎn)、固態(tài)和熔融態(tài)間轉(zhuǎn)化的漸變性和可逆性、性質(zhì)隨成分變化的連續(xù)性和漸變性。16.玻璃的分類:按組成分類:元素玻璃、氧化物玻璃、非氧化物玻璃按用途分類:建筑玻璃、日用輕工玻璃、儀器玻璃、光學(xué)玻璃、電真空玻璃按加工工藝分類：鋼化玻璃、磨砂玻璃、噴砂玻璃、壓花玻璃、夾層玻璃按性能分類：光學(xué)特性玻璃、熱學(xué)特性玻璃、耐高溫玻璃；導(dǎo)電玻璃、半導(dǎo)體玻璃、超導(dǎo)玻璃；力學(xué)方面的高強(qiáng)玻璃、耐磨玻璃；化學(xué)穩(wěn)定性方面的耐堿玻

5、璃、耐酸玻璃等17.陶瓷的定義：所述陶瓷是指以無機(jī)非金屬天然礦物或化工產(chǎn)品為原料，經(jīng)原料處理、成型、干燥、燒成等工序制成的產(chǎn)品，是陶器和瓷器的總稱。18.陶瓷的分類：按組成可分為硅酸鹽陶瓷、氧化物陶瓷、非氧化物陶瓷；按性能可分為普通陶瓷、特種陶瓷；按用途可分為日用瓷、藝術(shù)瓷、建筑瓷、化工瓷等。19.陶瓷的基本特性與特點(diǎn)：陶瓷的顯微結(jié)構(gòu)由結(jié)晶相、氣孔和玻璃相組成。優(yōu)點(diǎn)：較高的彈性模量、強(qiáng)度高，抗壓強(qiáng)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于抗拉強(qiáng)度、耐磨性能良好、好的耐久性、硬度高、優(yōu)良的電絕緣性能脆性大，理論強(qiáng)度高，但實(shí)際強(qiáng)度較低。2缺點(diǎn)：脆性大，理論強(qiáng)度高，但實(shí)際強(qiáng)度較低。20.水泥化學(xué)成分：主要化學(xué)成分：cao、sio2

6、、al2o3、fe2o3其它少量氧化物：mgo、so2、tio2、k2o、na2o21.水泥礦物組成:（1）硅酸二鈣2caosio2簡寫c2s（2）硅酸三鈣3caosio2簡寫c3s（3）鋁酸三鈣3caoal2o3簡寫c3a（4）鐵鋁酸四鈣4caoal2o3fe2o3簡寫c4af22.優(yōu)質(zhì)水泥熟料標(biāo)準(zhǔn):晶體發(fā)育完善，阿利特和貝利特晶體大小均齊，分布均勻。23.玻璃結(jié)構(gòu)1.晶子學(xué)說:認(rèn)為玻璃是由無數(shù)“晶子”組成的，“晶子”的化學(xué)性質(zhì)取決于玻璃的化學(xué)組成。核心：結(jié)構(gòu)的不均勻性及近程有序性，缺點(diǎn)：晶子尺寸、晶子含量、晶子化學(xué)組成未得到合理確定。2.無規(guī)網(wǎng)絡(luò)學(xué)說:認(rèn)為玻璃的結(jié)構(gòu)與相應(yīng)的晶體結(jié)構(gòu)類似，也

7、是由一個三維空間的網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成。玻璃的網(wǎng)絡(luò)與晶體的網(wǎng)絡(luò)不同，是由離子多面體構(gòu)筑起來的，且多面體的重復(fù)性沒有規(guī)律性。24.傳統(tǒng)陶瓷制品的基本生產(chǎn)過程:25.陶瓷的研究進(jìn)程分為三個階段:新石器時代先進(jìn)陶瓷階段、納米陶瓷階段26.陶瓷原料選擇的基本要求：質(zhì)量達(dá)標(biāo)；儲量要大；價格合理；性能穩(wěn)定；運(yùn)輸方便27.原料選擇原則：原料的組成應(yīng)能保證產(chǎn)品的質(zhì)量性能要求；原料的工藝性能應(yīng)能滿足生產(chǎn)加工過程的工藝要求328.陶瓷原料的分類：29.粘土的概念：粘土是由多種微細(xì)礦物（主要是含水鋁硅酸鹽礦物）構(gòu)成的混合體。30.粘土成因：粘土主要是由鋁硅酸鹽類巖石，如長石、片麻巖、偉晶花崗巖等經(jīng)過漫長的自然風(fēng)化作用形成的。3

8、1.粘土分類：根據(jù)粘土的成因分類：一次粘土（原生粘土）：母巖風(fēng)化后的產(chǎn)物滯留于原地，再經(jīng)地質(zhì)作用而形成的粘土。二次粘土（次生粘土）：母巖的風(fēng)化產(chǎn)物經(jīng)過自然力（洪水、大風(fēng)）搬遷，在別處沉積下來而形成的粘土，此即為沉積型粘土礦。根據(jù)粘土的可塑性強(qiáng)弱分類：強(qiáng)塑性粘土、中等塑性粘土、弱塑性粘土根據(jù)粘土的耐火度高低分類：耐火粘土：耐火度1580、難熔粘土：耐火度介于13501580、易熔粘土：耐火度135032.粘土的組成粘土的化學(xué)組成：主要化學(xué)成分為sio2、a12o3和結(jié)晶水（h2o）。雜質(zhì)化學(xué)成分：含有少量的堿金屬氧化物k2o、na2o，堿土金屬氧化物cao、mgo，以及著色氧化物fe2o3、ti

9、o2等。33.粘土的礦物組成：粘土礦物主要為高嶺石類（包括高嶺石、多水高嶺石等）、蒙脫石類（包括蒙脫石、葉蠟石等）和伊利石類（也稱水云母）等等。434.高嶺石受熱35.塑限：粘土由干粉狀態(tài)變?yōu)樗苄誀顟B(tài)時的最低含水率。36.液限：粘土由塑性狀態(tài)變?yōu)闊o塑性的泥漿狀態(tài)時的含水率。37.可塑性指數(shù)：液限與塑限的差值。38.可塑性指標(biāo)：在一定的工作水分下，粘土泥團(tuán)受外力作用時，最初出現(xiàn)裂紋時的應(yīng)力與應(yīng)變的乘積。39.二氧化硅晶型轉(zhuǎn)變：40.長石的種類41.、晶型為氧化鋁的三種主要晶型。在所有溫度下，-al2o3是熱力學(xué)上穩(wěn)定的al2o3晶型。氧化鋁的其他多種同素異構(gòu)體在高溫下將幾乎全部轉(zhuǎn)化為-al2o3

10、。42.氧化鋯（zro2）晶型轉(zhuǎn)變：43.粉碎：固體物料在外力作用下，克服了內(nèi)聚力，使固體物料破碎的過程。544.45.粉碎方法：壓碎,劈碎,剪碎,磨碎,擊碎46.粉碎比:(平均)尺寸為d的物料，經(jīng)過粉碎機(jī)粉碎后(平均)尺寸為d，則d/d=i為粉碎比（平均粉碎比）。為了更簡便的衡量各種破碎機(jī)械的性能指標(biāo)等，也可用破碎機(jī)的最大進(jìn)料口寬度與最大出料口寬度之比作為粉碎比（公稱粉碎比）。47.開路流程：從破碎機(jī)卸除的物料全部作為產(chǎn)品。（破碎效率低）閉路流程：從破碎機(jī)卸除的物料全部作為產(chǎn)品。（破碎效率高）48.除雜方法：物理（分級法、磁選法、超聲波法）、化學(xué)（溶解法和升華法）、物理-化學(xué)（電解法和浮選法

11、）49.均化的目的：保證原料穩(wěn)定、確保配方準(zhǔn)確50.均化的評價指標(biāo)：樣品合格率、標(biāo)準(zhǔn)偏差、波動范圍、均化效果51.樣品合格率：物料中若干個樣品在規(guī)定質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)上下限之內(nèi)的百分率，即在一定范圍內(nèi)的合格率。52.均化效果：均化前物料的標(biāo)準(zhǔn)偏差與均化后物料的標(biāo)準(zhǔn)偏差之比。53.物料干燥過程(1)加熱階段物料溫度不斷升高，水分蒸發(fā)量不斷升高(2)等速干燥階段物料溫度保持不變，內(nèi)部水分不斷向表面遷移內(nèi)擴(kuò)散速率外擴(kuò)散速率(3)降速干燥階段外擴(kuò)散速率內(nèi)擴(kuò)散速率溫度不斷升高54.預(yù)燒的目的改變結(jié)晶的形態(tài),穩(wěn)定晶型、改變物理性能、制備人工原料55.開路粉磨系統(tǒng)656.閉路粉磨系統(tǒng)57.球磨過程中的三種轉(zhuǎn)動形態(tài)：周

12、轉(zhuǎn)狀態(tài)、傾斜狀態(tài)、拋落狀態(tài)58.粉體顆粒：指在物質(zhì)的結(jié)構(gòu)不發(fā)生改變的情況下，分散或細(xì)化得到的固態(tài)基本顆粒。一次顆粒：指沒有堆積、絮聯(lián)等結(jié)構(gòu)的最小單元的顆粒。二次顆粒：指存在有在一定程度上團(tuán)聚了的顆粒。團(tuán)聚：一次顆粒之間由于各種力的作用而聚集在一起稱為二次顆粒的現(xiàn)象。硬團(tuán)聚體與軟團(tuán)聚體：一次顆粒之間發(fā)生部分燒結(jié)，形成了較強(qiáng)的鍵合，顆粒之間難以分離，這樣的團(tuán)聚體稱為硬團(tuán)聚體。59.頻率分布:表示與各個粒徑相對應(yīng)的粒子占全部顆粒的百分含量。累積分布:表示小于或大于某一粒徑的粒子占全部顆粒的百分含量，累積分布是頻率分布的積分形式。粒度分布曲線：包括累積分布曲線和頻率分布曲線。60.坯料的概念：將原料經(jīng)

13、過配料和加工后，得到的具有良好成型性能的多組分均勻混合物，稱為坯料。61.坯料的分類：根據(jù)成型方法分為62.坯料的質(zhì)量要求（1）坯料的化學(xué)組成符合配方要求。（2）各種原料成分混合均勻。（3）坯料中各組分的細(xì)度符合工藝要求。（4）坯料中空氣含量盡量的少。763.坯料組成的表示方法配料量表示法、化學(xué)組成表示方法、實(shí)驗(yàn)式表示法、分子式表示法、示性礦物組成表示法64.釉的特點(diǎn)(1)釉與玻璃的相似性大多數(shù)釉本質(zhì)上是玻璃體，具有普通玻璃的物理化學(xué)性質(zhì)，如各向同性、介穩(wěn)性、無固定熔點(diǎn)等。(2)釉與玻璃的不同點(diǎn)釉層中通常含有氣泡和晶體。釉的化學(xué)組成中氧化鋁較玻璃高，而且組成更復(fù)雜。釉的熔融溫度范圍較寬。(3)

14、產(chǎn)生差異的原因配方不同。燒成制度不同。釉組分與坯體組成之間會發(fā)生擴(kuò)散和反應(yīng)。65.釉的熔融溫度范圍始熔溫度、全熔溫度、流動溫度熔融溫度范圍=（始熔溫度流動溫度）66.影響熔融溫度范圍的因素物料細(xì)度、各組分混合均勻程度、物料的化學(xué)組成67.潤濕性潤濕性常用潤濕角(q)來表示，q越小潤濕越好68.869.陶瓷制品的成型方法：注漿法成型、可塑法成型、壓制法成型70.影響泥漿流變性質(zhì)的因素：泥漿濃度、固相顆粒的大小及其分布、電解質(zhì)的種類和加入量陳腐處理、泥漿的ph值粘土吸附的可溶性鹽類71.影響泥漿澆注性能的因素：流動性、成坯速度脫模性、濕坯強(qiáng)度、可加工性。72.影響泥料可塑性的因素：礦物組成、顆粒大

15、小及形狀、吸附的陽離子種類、液相的性質(zhì)及含量73.壓制成型提高坯體密度的有效工藝途徑：（1）采取適當(dāng)?shù)脑炝９に?，使粉料具有合理的顆粒級配和良好的流動性。（2）添加適當(dāng)?shù)耐饧觿┮詼p小粉料顆粒間內(nèi)摩擦力。（3）在設(shè)備性能允許的前提下，適當(dāng)增大成型壓力p。74.影響壓制成型坯體質(zhì)量的因素成型壓力、加壓速度及次數(shù)、添加劑、加壓方式75.坯體中的水分76.燒結(jié)：是一種利用熱能使粉末坯體致密化的技術(shù)。其具體的定義是指成型的陶瓷坯體在高溫條件下，表面積減小、孔隙率降低、機(jī)械性能提高的致密化過程。燒成：包括多種物理、化學(xué)變化，如：脫水、坯體內(nèi)氣體分解、多相反應(yīng)和熔融、溶解、燒結(jié)等，其包括范圍較寬。燒結(jié)：僅是粉

16、料經(jīng)加熱而致密化的簡單過程，是燒成過程的一個重要部分。燒結(jié)過程主要為物理過程77.燒結(jié)驅(qū)動力：粉體的表面能降低和系統(tǒng)自由能降低。78.通常用燒結(jié)收縮率、相對密度、氣孔率等物理指標(biāo)來衡量物料燒結(jié)質(zhì)量的好壞。979.燒結(jié)的分類78.燒結(jié)過程燒結(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-氣總表面積變化不大。燒結(jié)中期：傳質(zhì)開始，粒界增大，空隙進(jìn)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(jìn)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(qiáng)度提高。79.傳質(zhì)過程80.晶粒生長：無應(yīng)變的材料在熱處理時，平衡晶粒尺寸在不改變其分布的情況下，連續(xù)增大的過程

17、。初次再結(jié)晶：指已發(fā)生塑性形變的基質(zhì)中出現(xiàn)新生的無應(yīng)變晶粒的成核和長大過程。二次再結(jié)晶：指少數(shù)巨大晶粒在細(xì)晶消耗時不斷長大的過程，又稱晶粒異常長大和晶粒不連續(xù)生長。81.晶粒長大不是簡單的小晶粒間的相互粘結(jié)，而是晶界移動的結(jié)果。82.晶粒生長影響因素（1）夾雜物（雜質(zhì)、氣孔等）的阻礙作用（2）晶界上液相的影響（3）晶粒生長極限尺寸1083.二次再結(jié)晶的影響因素（1）晶粒晶界數(shù)（原始顆粒的均勻度）（2）起始物料顆粒的大?。?）工藝因素84.控制二次再結(jié)晶的方法（1）引入適當(dāng)?shù)奶砑觿?）控制溫度等，工藝因素85.二次再結(jié)晶的危害由于大晶粒受到周圍晶界應(yīng)力作用或本身缺陷，使晶粒內(nèi)出現(xiàn)隱裂紋，導(dǎo)致材

18、料的性能惡化。86.影響陶瓷材料燒結(jié)的材料參數(shù):（1）顆粒尺寸大小（3）顆粒形貌（4）顆粒團(tuán)聚（2）顆粒尺寸分布（5）外加劑87.影響陶瓷材料燒結(jié)的工藝參數(shù)（1）燒結(jié)溫度（2）燒結(jié)和保溫時間（3）燒結(jié)氣氛88.燒結(jié)分類89.水泥生產(chǎn)工藝過程1190.煅燒：將尚未成形的物料經(jīng)過高溫合成某些礦物(水泥)或使礦物分解獲得某些中間產(chǎn)物(如石灰和粘土熟料)的過程。燒結(jié)：坯體或粉料在高溫過程中隨時間的延長發(fā)生收縮，變?yōu)橹旅艿亩嗑w，強(qiáng)度和硬度均增大的過程。燒成：是將初步密集型的粉塊經(jīng)高溫?zé)Y(jié)成產(chǎn)品的過程。91煅燒的三種傳遞過程(1)熱量傳遞(2)質(zhì)量傳遞(3)動量傳遞92.碳酸鹽分解93.水泥的煅燒過程1)2)3)4)5)干燥與脫水碳酸鹽分解固相反應(yīng)熟料的冷卻液相和熟料的燒結(jié)94.回轉(zhuǎn)窯內(nèi)物料反應(yīng)帶干燥帶、預(yù)熱帶、酸鹽分解帶、熱反應(yīng)帶、燒成帶、冷卻帶95.冷卻原因1)回收高溫熟料的熱量，用以預(yù)熱助燃空氣，改善燃料燃燒過程，節(jié)約能