15第十章陶瓷

1、授課時(shí)間：第十六周（2010年12月15日） 星期三上午8:0011:00 授課地點(diǎn)：第2教學(xué)樓407 授課內(nèi)容：第三編 無機(jī)非金屬材料及其制品第十章陶瓷本次課主要講授內(nèi)容提綱 一、陶瓷的分類 1、傳統(tǒng)陶瓷的分類 2、特種陶瓷的分類 3、復(fù)合陶瓷 二、傳統(tǒng)陶瓷基礎(chǔ)知識1、傳統(tǒng)陶瓷的生產(chǎn)（簡略）2、傳統(tǒng)陶瓷的組成（略）3、傳統(tǒng)陶瓷的缺陷（略） 4、傳統(tǒng)陶瓷的性質(zhì)三、日用陶瓷制品1、日用陶瓷規(guī)格2、日用陶瓷的技術(shù)要求in四、釉面內(nèi)墻磚I3J（一）釉面內(nèi)墻磚的主要品種（二）釉面內(nèi)墻磚的技術(shù)要求I三1、外觀質(zhì)量2、尺寸及平整度允許偏差3、性能指標(biāo)五、陶瓷錦磚（一）陶瓷錦磚的品種1、品種2、規(guī)格（二）陶

2、瓷錦磚的技術(shù)要求1、尺寸允許偏差2、單塊錦磚的質(zhì)量要求3、成聯(lián)錦磚的質(zhì)量要求（三）陶瓷錦磚的標(biāo)志、包裝、運(yùn)輸和貯存第十章陶瓷陶瓷的概念分狹義和廣義兩種理解。歷史形成的傳統(tǒng)陶瓷的概念是指由粘土、長 石和石英等無機(jī)物質(zhì)的混合物經(jīng)磨細(xì)、成型、干 燥、燒成而得到的制品的總稱，泛指陶瓷、玻璃、 磚瓦、耐火材料、搪瓷、水泥等，上述產(chǎn)品中都 含有硅酸鹽，因此也稱為硅酸鹽制品。1隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,現(xiàn)在還包括用其它原 料按照陶瓷制造工藝制成的制品，如石灰制品、 炭素材料、氧化物磨料以及氮化物、硼化物等， 現(xiàn)代的陶瓷概念基本上包括了所有的無機(jī)非金 屬材料。一、陶瓷的分類陶瓷按發(fā)展年代大致可分為三類，傳統(tǒng)陶 瓷、

3、特種陶瓷和復(fù)合陶瓷。1、傳統(tǒng)陶瓷的分類傳統(tǒng)陶瓷是指采用粘土、長石和石英等無機(jī) 非金屬天然礦物為原料，經(jīng)粉碎、混合、磨細(xì)、 成型、干燥、燒成等傳統(tǒng)工藝制成的產(chǎn)品。傳統(tǒng)陶瓷目前沒有統(tǒng)一的分類方法。大致有 兩種分類方法。（1）傳統(tǒng)陶瓷按坯體質(zhì)地分類傳統(tǒng)陶瓷按坯體質(zhì)地分為陶器、炻器和瓷 器，如表下表所示。表 常見的陶瓷分類（P342）類別特 征常見制品釉坯體顏色吸水率（%）粗陶無釉帶有顏色1822磚、瓦、陶管、盆、罐陶器精陶有釉白色或 象牙色912釉面磚、建筑衛(wèi)生陶瓷粗炻器有釉帶有顏色48外墻面磚、鋪地磚炻器細(xì)炻器有釉白色或 帶有顏色13日用器皿、有釉陶瓷錦磚、衛(wèi)生陶瓷、 化工及電器工業(yè)用陶瓷瓷器粗瓷

4、有釉白色1墻地磚、陶瓷錦磚細(xì)瓷用餐茶具、陳設(shè)瓷、電瓷、美術(shù)用瓷（2）傳統(tǒng)陶瓷按用途分類傳統(tǒng)陶瓷按用途又分為陳陶瓷、日用陶瓷、 建筑陶瓷、衛(wèi)生陶瓷、化工陶瓷和電瓷等。陳陶瓷主要包括各種裝飾品。日用陶瓷按用途分為盤碟類，碗類，壺類， 杯類，其它器物類；按器形分為：扁平制品， 小空心制品，大空心制品；按規(guī)格分為：小 型，中型，大型，特型。I三17建筑陶瓷主要包括墻體制品，如建筑磚瓦 等；裝飾陶瓷，如釉面磚、外墻面磚、地磚、 琉璃瓦等；工藝陶瓷，如彩陶、陶瓷壁掛、 陶瓷壁畫等。衛(wèi)生陶瓷主要包括用于衛(wèi)生設(shè)施的帶釉陶 瓷制品，如面盆、浴盆等?；ぬ沾芍饕ㄒr里材料、閥和管道、塔 和容器、泵和風(fēng)機(jī)等。1=

5、-電瓷按電壓分為低壓電瓷（1KV）、高壓電 瓷（1110KV）、超高壓電瓷（ 110KV）； 按用途分為線路用電瓷、電器用電瓷和電站 用電瓷。2、特種陶瓷的分類特種陶瓷是指以精制的高純、超細(xì)人工合成 的無機(jī)化合物為原料，采用精密控制的制備工藝 燒結(jié)，具有遠(yuǎn)勝于以往傳統(tǒng)陶瓷性能的先進(jìn)陶 瓷。特種陶瓷按其功能和用途可分為結(jié)構(gòu)陶瓷、 功能陶瓷、生物陶瓷、納米陶瓷和復(fù)合陶瓷等。結(jié)構(gòu)陶瓷。結(jié)構(gòu)陶瓷是指具有力學(xué)和機(jī)械性 能及部分熱學(xué)和化學(xué)功能的精細(xì)陶瓷。功能陶瓷。功能陶瓷是指利用其電、磁、聲、 光、熱、彈等直接效應(yīng)及其耦合效應(yīng)所提供 的一種或多種性質(zhì)來實(shí)現(xiàn)某種使用功能的 先進(jìn)陶瓷。功能陶瓷主要包括電功能陶

6、瓷、 磁功能陶瓷、半導(dǎo)體陶瓷等。III生物陶瓷。生物陶瓷是指用作生物醫(yī)學(xué)材料 的陶瓷材料，主要用于人體骨骼-肌肉系統(tǒng) 的修復(fù)和替換，也用于心血管系統(tǒng)的修復(fù)， 以及藥物運(yùn)達(dá)和緩釋載體。納米陶瓷。納米陶瓷是由納米結(jié)構(gòu)組成的新 型陶瓷材料，其中晶粒尺寸、晶界寬度、第 二相尺寸、氣孔尺寸、缺陷尺寸都只限于納 米量級水平。3、復(fù)合陶瓷的分類 特種陶瓷從化學(xué)組成上朝兩個(gè)方向發(fā)展，一個(gè)是高純，一個(gè)是復(fù)合。高純是指某些單相陶瓷要求極高的純度，也指復(fù)合陶瓷中組成相要求高純度，以保證材料的 性能。復(fù)合陶瓷是陶瓷材料中最活躍的研究領(lǐng)域， 復(fù)合化是陶瓷材料的主要發(fā)展方向。例如金屬陶 瓷，就是由陶瓷與金屬復(fù)合組成的，一

7、般以陶瓷 作為基體材料，因此歸屬于陶瓷材料。二、傳統(tǒng)陶瓷基礎(chǔ)知識（一）傳統(tǒng)陶瓷的生產(chǎn)（簡略）陶瓷制品的生產(chǎn)工藝主要包括配料、制坯成 型、施釉和燒成等工序。有釉陶瓷制品根據(jù)焙燒次數(shù)分為一次燒成 和二次燒成兩種工藝。一次燒成是坯體干燥后即 上釉，坯體與釉同時(shí)燒成。二次燒成是坯體干燥 后先素?zé)?，然后再施釉入窯釉燒。無釉陶瓷制品是在配料中加入適當(dāng)?shù)闹趸?，坯體干燥后直接燒成。陶瓷生產(chǎn)工藝流程如下圖所示。圖傳統(tǒng)陶瓷生產(chǎn)工藝流程示意圖釉一一是附著于陶瓷坯體表面的玻璃質(zhì)致 密層。釉具有一定的光澤和顏色，在賦予制品平 滑光亮的表面、保護(hù)釉下裝飾圖案、遮蓋坯體缺 陷的同時(shí)，提高了制品的抗?jié)B性、熱穩(wěn)定性、化

8、學(xué)穩(wěn)定性和機(jī)械強(qiáng)度，增強(qiáng)了陶瓷材料的使用功 能和裝飾效果。III（二）傳統(tǒng)陶瓷的組成（略）（三）傳統(tǒng)陶瓷的缺陷（略）（四）傳統(tǒng)陶瓷的性質(zhì)1、力學(xué)性質(zhì)（1）強(qiáng)度I三陶瓷具有很高的抗壓強(qiáng)度，較低的抗拉強(qiáng) 度、抗折強(qiáng)度和抗沖擊強(qiáng)度。一般陶瓷的抗拉強(qiáng) 度只能達(dá)到102MPa數(shù)量級，約為其抗壓強(qiáng)度的 1/10，陶瓷制品在使用中抗拉強(qiáng)度尤為重要。（2）硬度III陶瓷的硬度為劃痕硬度，常采用莫氏硬度反 映材料硬度的相對大小。陶瓷具有很高的硬度， 但是隨著溫度的升高而降低。莫氏硬度一一表示礦物硬度的一種標(biāo)準(zhǔn)。莫 氏硬度從小到大分為十級，具體排序如下：1級滑石（3MgO4SiO2H2O）2級石膏（。成042H2

9、O）3級一一方解石（CaCO3）4級螢石（CaF2）級磷灰石（Ca5（PO4）3F Ca5（PO4）3F ）級一一正長石（K2O - Al2O3 . 6SiO2）7級一石英（SiO2）8 級一黃玉（Al2SiO4（F,OH）2）9級一剛玉（Al2O3）10級一金剛石（C）2、熱性質(zhì)陶瓷的熱性質(zhì)是陶瓷制品的主要性能之一， 常用熱容、熱膨脹系數(shù)、熱傳導(dǎo)速率及抗熱震性 來表征。3、光學(xué)性質(zhì)iirJ光學(xué)性質(zhì)通常是指光照射到物體表面被反 射、折射、散射、吸收等性質(zhì)。對陶瓷制品來說， 主要是指透光性，瓷器通常具有高度透光性。三、日用陶瓷制品1、日用陶瓷規(guī)格日用陶瓷的規(guī)格如下表所示。表日用陶瓷的規(guī)格小型中型

10、大型特型盤碟類口徑mm350碗類口徑mm250壺類容量mm32400杯類口徑mm25.0厚度4.00.20.44.54.5成聯(lián)陶瓷錦磚的線路為25mm,聯(lián)長 分為 284.0mm、295.0mm、305.0mm 和 325.0mm線路是指單塊陶瓷錦磚之間的間距。成聯(lián)陶瓷錦磚的線路、聯(lián)長的尺寸允許偏差 應(yīng)符合下表的要求。有特殊要求的尺寸偏差可由 供需雙方商定。表成聯(lián)陶瓷錦磚尺寸允許偏差項(xiàng)目尺寸允許偏差優(yōu)等品合格品線路2.05.0土 0.61.0聯(lián)長284.02.53.5295.0305.0-0.5-1.0325.02、單塊錦磚的質(zhì)量要求陶瓷錦磚按外觀質(zhì)量和尺寸允許偏差分為優(yōu)等品和合格品，各等級產(chǎn)

11、品的外觀質(zhì)量和尺 寸允許偏差應(yīng)符合標(biāo)準(zhǔn)的要求。吸水率。無釉陶瓷錦磚的吸水率應(yīng)不大 于0.2%，有釉陶瓷錦磚的吸水率應(yīng)不大于 1.0% 0IIIIIIIII耐急冷急熱性。將烘箱升溫至比室內(nèi)冷 水溫度高1402C，把試樣迅速放入烘箱內(nèi)，在 此溫度條件下保持30min，取出試樣，立即放入 冷水中，5min后從水中取出試樣，擦干試樣表 面。用涂墨水法檢查有無裂紋。有釉錦磚經(jīng)急冷 急熱試驗(yàn)不裂，對無釉錦磚不作要求?？箟簭?qiáng)度。陶瓷錦磚的抗壓強(qiáng)度為 1525Mpa。耐酸堿性。陶瓷錦磚的耐酸度大于 95%，耐堿度大于84%o3、成聯(lián)錦磚的質(zhì)量要求陶瓷錦磚與鋪貼襯材（牛皮紙）應(yīng)粘結(jié) 牢固，不得在運(yùn)輸或鋪貼施工時(shí)脫落。陶瓷錦磚侵水后應(yīng)脫紙方便，正面貼紙 陶瓷錦磚脫紙時(shí)間不應(yīng)大于40min。陶瓷錦磚脫 紙?jiān)囼?yàn)：將正面粘貼的磚聯(lián)平放在平底容器內(nèi)，鋪貼紙向上，用水浸透，在40min之內(nèi)捏住的 貼紙的一角折180,沿對角線方向揭紙，所有 錦磚均應(yīng)脫落。色差。聯(lián)內(nèi)及聯(lián)間錦磚色差要求是：優(yōu) 等品目測應(yīng)基本一致；合格品目測允許稍有色 差。錦磚輔貼成聯(lián)后，不允許鋪貼紙露出。（三）陶瓷錦磚的標(biāo)志、包裝、運(yùn)輸和貯存1、標(biāo)志每聯(lián)陶瓷錦磚要印有生產(chǎn)廠名、商標(biāo)。2、包裝（1）