現(xiàn)代陶瓷工藝學(xué)匯總

現(xiàn)代陶瓷工藝學(xué)李智東緒論0.1普通陶瓷與先進(jìn)陶瓷（1）陶瓷定義（2）陶瓷基本分類(lèi)（3）陶瓷的歷史發(fā)展0.2先進(jìn)陶瓷工藝技術(shù)現(xiàn)狀1.先進(jìn)陶瓷粉體制備與性能表征及設(shè)備粉體：大量固體粒子的集合系。粉體的表征：（1）粒子：

一次顆粒、顆粒單體、基本物性（2）團(tuán)聚體：粒子+孔隙

顆粒間作用力（3）粉體集合系：

流動(dòng)性、變形性粉體制備方法先進(jìn)陶瓷粉體：

通常為0.05~40微米粒徑范圍的物料體系。粉體制備方法：

機(jī)械粉碎法：（尺寸降低過(guò)程）

外力克服內(nèi)聚力實(shí)現(xiàn)表面積增大。

合成法：（構(gòu)筑過(guò)程）離子、原子、分子經(jīng)反應(yīng)、成核—生長(zhǎng)、收集、后處理等獲得微細(xì)粉體。1.1粉體的物理性能及其表征1.1.1粉體顆粒的表征1.1.1.1顆粒的概念（1）顆粒（一次顆粒、基本顆粒）無(wú)堆積、絮聯(lián)等的最小單元。分離的、低氣孔率、不可滲透的粒子單體（2））團(tuán)聚聚體一次顆顆粒由由于表表面力力或化化學(xué)鍵鍵合形形成的的顆粒粒。（（自發(fā)發(fā)團(tuán)聚聚）表面力力→軟軟團(tuán)聚聚化學(xué)鍵鍵合→→硬團(tuán)團(tuán)聚自發(fā)團(tuán)團(tuán)聚原原因：：①分子間范范德華力②顆粒間靜靜電引力③吸附水分分的毛細(xì)管管力④顆粒間磁磁引力⑤顆粒表面面不平滑引引起的機(jī)械械糾纏力（3）二次次顆粒（假假顆粒）通過(guò)某種方方式人為制制造的粉體體團(tuán)聚粒子子。（4）膠粒粒尺寸小于100納米米的膠體顆顆粒。1.1.1.2顆顆粒的尺尺寸粒徑：?jiǎn)蝹€(gè)顆粒的的直徑粒度：顆粒群的平平均大?。ǎㄆ骄綇剑┝降亩x義與表示方方式（1）相當(dāng)當(dāng)徑（球相相當(dāng)徑、球球當(dāng)量徑））等體積徑DV、等表面積積徑Ds（2）自由由下降徑Df（3）Stoke’’s徑（等等沉降速度度相當(dāng)徑））Dst有效徑流體運(yùn)動(dòng)方方式：層流、過(guò)渡渡流、湍流流（紊流））流體阻力：：其中：A迎迎流面積積，ρ流體體密度，u顆粒對(duì)流流體相對(duì)速速度。C阻力系系數(shù)。C=f（（Re）。。雷諾數(shù)：球體顆粒在在液體中沉沉降時(shí)雷諾諾數(shù)與阻力力系數(shù)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)關(guān)系曲線(xiàn)線(xiàn)Stoke’s假設(shè)設(shè)：當(dāng)速度達(dá)極極值時(shí)，在在無(wú)限大范范圍內(nèi)，粘粘性流體中中沉降的球球體顆粒的的阻力完全全有流體粘粘滯力決定定。層流沉降速速度公式：：當(dāng)Re<0.2適適用。（4）顯微微鏡測(cè)粒徑徑光學(xué)、SEM、TEM①馬丁徑DM（Martin）②費(fèi)萊特徑徑DF（Ferret）③投影面積積徑Du④周長(zhǎng)徑De1.1.1.3顆顆粒分布布顆粒分布：：用于表征多多分散體系系中顆粒大大小組成狀狀況。單分散體系系：粒度一一致或近似似一致。多分散體系系：粒度有有一定分布布范圍。表達(dá)方式：：粒度分布：：累積分布布曲線(xiàn)、頻頻度分布曲曲線(xiàn)平均粒徑：：常用的六六種平均徑徑標(biāo)準(zhǔn)偏差：：反映分布布對(duì)平均徑徑的分散度度（二次距距的平方根根）分布寬度：：SPAN=(d90-d50)/d10偏度：偏離離正態(tài)分布布的程度。。（三次距距）累積分布曲曲線(xiàn)頻頻率（度））分布曲線(xiàn)線(xiàn)備注：累積積分布為頻頻率（度））分布的積積分形式。。百分率可按按質(zhì)量、個(gè)個(gè)數(shù)、體積積等為基準(zhǔn)準(zhǔn)。D1個(gè)數(shù)平均徑徑D2長(zhǎng)度平均徑徑D3表面積平均均徑D4體積平均徑徑Ds平均表面積積徑Dv平均體積徑徑平均徑D4>D3>D2≈Dv>Ds>D1Dm最多數(shù)量徑徑，對(duì)應(yīng)頻率（度））分布曲線(xiàn)線(xiàn)最高值。。（眾數(shù)徑、、最可幾徑徑）D50中位徑，對(duì)對(duì)應(yīng)累積分布曲線(xiàn)50%處。。G偏度正態(tài)分布：：g=0，，即：Dm=D50=D平均正偏：g>0，即：：Dm<D50<D平均負(fù)偏：g<0，即：：D平均<D50<Dm1.1.1.4粉粉體粒度測(cè)測(cè)定方法測(cè)試方法適用范圍粒徑基準(zhǔn)測(cè)試結(jié)果篩分法>40μm幾何學(xué)粒徑質(zhì)量或個(gè)數(shù)分布光學(xué)顯微鏡0.2~500μm幾何學(xué)粒徑質(zhì)量或個(gè)數(shù)分布TEM1nm幾何學(xué)粒徑質(zhì)量或個(gè)數(shù)分布測(cè)試方法適用范圍粒徑基準(zhǔn)測(cè)試結(jié)果X射線(xiàn)小角度散射法幾~幾十nm當(dāng)量徑平均粒徑粒度分布XRD線(xiàn)寬法1~100nm當(dāng)量徑晶粒尺寸激光散射法微米~納米量級(jí)當(dāng)量徑粒度分布測(cè)試方法適用范圍粒徑基準(zhǔn)測(cè)試結(jié)果重力沉降法100nm~300μm當(dāng)量徑粒度分布離心沉降法100nm~300μm當(dāng)量徑粒度分布?jí)汗?0nm以上當(dāng)量徑平均徑氣孔分布比表面積法1~20μm當(dāng)量徑粒度分布平均粒徑1.1.1.5顆顆粒形貌貌、結(jié)構(gòu)分分析金相分析、、SEM、、TEM、、STM、、AFM表征指標(biāo)：：自然堆積密密度休止角（安安息角）三軸徑：長(zhǎng)長(zhǎng)、短、厚厚長(zhǎng)短度（長(zhǎng)長(zhǎng)徑比）、、扁平度球形度：1.1.1.6顆顆粒成分分分析（1）化學(xué)學(xué)分析（2）特征征X射線(xiàn)分分析法（3）原子子光譜分析析（4）質(zhì)譜譜分析1.1.1.7粉粉體晶態(tài)分分析XRD、電電子衍射法法ED氮吸附法、、壓汞法1.1.1.8坯坯體氣氣孔分布1.2粉粉體合成成制備工藝藝機(jī)械粉碎法法：（尺寸寸降低過(guò)程程）外力克服內(nèi)內(nèi)聚力實(shí)現(xiàn)現(xiàn)表面積增增大。合成法：（（構(gòu)筑過(guò)程程）離子、原子子、分子經(jīng)經(jīng)反應(yīng)、成成核—生長(zhǎng)長(zhǎng)、收集、、后處理等等獲得微細(xì)細(xì)粉體。1.2.1機(jī)械粉粉碎加工粉粉體及設(shè)備備機(jī)械制粉方方法的實(shí)質(zhì)質(zhì)就是利用用動(dòng)能來(lái)破破壞材料的的內(nèi)結(jié)合力力，使材料料分裂產(chǎn)生生新的界面面。能夠提供動(dòng)動(dòng)能的方法法可以設(shè)計(jì)計(jì)出許多種種，例如有有錘搗、研研磨、輥軋軋、等，其其中除研磨磨外，其他他幾種粉碎碎方法主要要是用于物物料破碎及及粗粉制備備的。1.2.1.1機(jī)機(jī)械粉碎加加工粉體方方法物料顆粒受受機(jī)械力作作用而被粉粉碎時(shí)，還還會(huì)發(fā)生物物質(zhì)結(jié)構(gòu)及及表面物理理化學(xué)性質(zhì)質(zhì)的變化，，這種因機(jī)機(jī)械載荷作作用導(dǎo)致顆顆粒晶體結(jié)結(jié)構(gòu)和物理理化學(xué)性質(zhì)質(zhì)的變化稱(chēng)稱(chēng)為機(jī)械力力化學(xué)。研磨的理論論基礎(chǔ)———機(jī)械力化學(xué)學(xué)粉碎作用力力的作用形形式顆粒結(jié)構(gòu)變變化，如表表面結(jié)構(gòu)自自發(fā)地重組組，形成非非晶態(tài)結(jié)構(gòu)構(gòu)或重結(jié)晶晶顆粒表面面物理化化學(xué)性質(zhì)質(zhì)變化，，如表面面電性、、物理與與化學(xué)吸吸附、溶溶解性、、分散與與團(tuán)聚性性質(zhì)在局部受受反復(fù)應(yīng)應(yīng)力作用用區(qū)域產(chǎn)產(chǎn)生化學(xué)學(xué)反應(yīng)，，如由一一種物質(zhì)質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)闉榱硪环N種物質(zhì)，，釋放出出氣體、、外來(lái)離離子進(jìn)入入晶體結(jié)結(jié)構(gòu)中引引起原物物料中化化學(xué)組成成變化。。球磨制粉粉包括四四個(gè)基本本要素：：球磨筒磨球（球球料比））研磨物料料研磨介質(zhì)質(zhì)球磨制粉粉在球磨過(guò)過(guò)程中，，球磨筒筒將機(jī)械械能傳遞遞到筒內(nèi)內(nèi)的球磨磨物料及及介質(zhì)上上，相互互間產(chǎn)生生正向沖沖擊力、、側(cè)向擠擠壓力、、摩擦力力等，當(dāng)當(dāng)這些復(fù)復(fù)雜的外外力作用用到脆性性粉末顆顆粒上時(shí)時(shí)，細(xì)化化過(guò)程實(shí)實(shí)質(zhì)上就就是大顆顆粒的不不斷解理理過(guò)程；；如果粉粉末的塑塑性較強(qiáng)強(qiáng)，則顆顆粒的細(xì)細(xì)化過(guò)程程較為復(fù)復(fù)雜，存存在著磨磨削、變變形、加加工硬化化、斷裂裂和冷焊焊等行為為，不論論何種性性質(zhì)的研研磨物料料，提高高球磨效效率的基基本原則則是一致致的。1.動(dòng)能能準(zhǔn)則：：提高磨球球的動(dòng)能能2.碰撞撞幾率準(zhǔn)準(zhǔn)則：提高磨球球的有效效碰撞幾幾率球磨制粉粉的基本本原則滾筒式行星式振動(dòng)式攪動(dòng)式球磨制粉粉的基本本方式滾筒式球球磨轉(zhuǎn)速較低低時(shí)，球球料混合合體與筒筒壁做相相對(duì)滑動(dòng)動(dòng)運(yùn)動(dòng)并并保持一一定的斜斜度。隨隨轉(zhuǎn)速的的增加，，球料混混合體斜斜度增加加，抬升升高度加加大，這這時(shí)磨球球并不脫脫離筒壁壁；轉(zhuǎn)速達(dá)一一臨界值值V臨1時(shí)，磨球球開(kāi)始拋拋落下來(lái)來(lái)，形成成了球與與筒及球球與球間間的碰撞撞；轉(zhuǎn)速增加加到某一一值時(shí)，，磨球的的離心力力大于其其重力，，這時(shí)磨磨球、粉粉料與磨磨筒處于于相對(duì)靜靜止?fàn)顟B(tài)態(tài)，此時(shí)時(shí)研磨作作用停止止，這個(gè)個(gè)轉(zhuǎn)速被被稱(chēng)為臨臨界轉(zhuǎn)速速V臨2。D是磨筒筒的直徑徑滾筒球磨磨的轉(zhuǎn)速速應(yīng)有一一個(gè)限定定條件V臨1<V實(shí)際<V臨2限定條件件實(shí)際上上與“動(dòng)動(dòng)能準(zhǔn)則則”相悖悖，因此此滾筒球球磨的球球磨效率率是很有有限的。。振動(dòng)球磨磨行星球磨磨攪動(dòng)球磨磨橫臂均勻勻分布在在不同高高度上，，并互成成一定角角度。球球磨過(guò)程程中，磨磨球與粉粉料一起起呈螺旋旋方式上上升，到到了上端端后在中中心攪拌拌棒周?chē)鷩a(chǎn)生旋旋渦，然然后沿軸軸線(xiàn)下降降，如此此循環(huán)往往復(fù)。只只要轉(zhuǎn)速速和裝球球量合適適，在任任何情況況下磨筒筒底部都都不會(huì)出出現(xiàn)死角角由于磨磨球的動(dòng)動(dòng)能是由由轉(zhuǎn)軸橫橫臂的攪攪動(dòng)提供供的，研研磨時(shí)不不會(huì)存在在象滾筒筒球磨那那樣有臨臨界轉(zhuǎn)速速的限制制，因此此，磨球球的動(dòng)能能大大增增加。同同時(shí)還可可以采用用提高攪攪動(dòng)轉(zhuǎn)速速。減小小磨球直直徑的辦辦法來(lái)提提高磨球球的總撞撞擊幾率率而不減減小研磨磨球的總總動(dòng)能，，這樣才才符合了了提高機(jī)機(jī)械球磨磨效率的的兩個(gè)基基本準(zhǔn)則則。氣流研磨磨法通過(guò)氣體體傳輸粉粉料的一一種研磨磨方法。。與機(jī)械械研磨法法不同的的是，氣氣流研磨磨不需要要磨球及及其它輔輔助研磨磨介質(zhì)。。研磨腔腔內(nèi)是粉粉末與氣氣體的兩兩相混合合物。根根據(jù)粉料料的化學(xué)學(xué)性質(zhì)，，可采用用不同的的氣源，，如陶瓷瓷粉多采采用空氣氣，而金金屬粉末末則需要要用惰性性氣體或或還原性性氣體。。由于不不使用研研磨球及及研磨介介質(zhì)，所所以氣流流研磨粉粉的化學(xué)學(xué)純度一一般比機(jī)機(jī)械研磨磨法的要要高。1.動(dòng)能能準(zhǔn)則：：提高粉末末顆粒的的動(dòng)能2.碰撞撞幾率準(zhǔn)準(zhǔn)則：提高粉末末顆粒的的碰撞幾幾率氣流研磨磨制粉的的基本原原則由于粉末末顆粒的的運(yùn)動(dòng)是是從流態(tài)態(tài)氣體中中獲得的的，因此此，提高高顆粒的的動(dòng)能必必須要提提高載流流氣體的的速度。。兩種辦法法來(lái)實(shí)現(xiàn)現(xiàn)提高氣體體的入口口壓力氣體噴嘴嘴的氣體體動(dòng)力學(xué)學(xué)設(shè)計(jì)通過(guò)這兩兩種辦法法使噴嘴嘴出口端端的氣體體流速達(dá)達(dá)超音速速氣流研磨磨三種類(lèi)類(lèi)型：旋渦研磨磨冷流沖擊擊流態(tài)化床床氣流磨磨旋渦研磨磨冷流沖擊擊加速效應(yīng)應(yīng)：加速后的的氣體可可超過(guò)音音速；冷卻效應(yīng)應(yīng)：氣粉混合合物的溫溫度能降降到零度度以下。。這兩點(diǎn)對(duì)對(duì)于顆粒粒的粉碎碎十分有有利，其其一是顆顆粒的撞撞擊動(dòng)能能增大，，其二是是金屬顆顆粒的冷冷脆性提提高。夾帶有粉粉料的高高壓氣流流通過(guò)一一個(gè)稱(chēng)為為拉瓦爾爾管型硬硬質(zhì)合金金噴嘴噴噴向空間間時(shí)，氣氣體壓力力急劇下下降，形形成絕熱熱膨脹過(guò)過(guò)程。這這一過(guò)程程會(huì)同時(shí)時(shí)產(chǎn)生兩兩種效應(yīng)應(yīng)流態(tài)化床床氣流磨磨可獲得超超細(xì)粉體體，并且且粉末粒粒度均勻勻；由于氣體體絕熱膨膨脹造成成溫度下下降，所所以可研研磨低熔熔點(diǎn)物料料；粉末不與與研磨系系統(tǒng)部件件發(fā)生過(guò)過(guò)度的磨磨損，因因此粉末末雜質(zhì)含含量少；；針對(duì)不同同的性質(zhì)質(zhì)的粉末末，可使使用空氣氣、N2、Ar等等惰性氣氣體。流態(tài)化床床氣流磨磨的特點(diǎn)點(diǎn)：1.2.1.2機(jī)械械粉碎加加工設(shè)備備粉碎破碎粉磨粗碎中碎細(xì)碎粗磨超細(xì)磨細(xì)磨粒徑（mm）1003030.10.060.001粗碎：鄂鄂式破碎碎機(jī)、圓圓錐破碎碎機(jī)、錘錘式破碎碎機(jī)；中碎：雙雙輥破碎碎機(jī)、輪輪碾機(jī)；；細(xì)碎：球球磨機(jī)、、雷蒙機(jī)機(jī)、振動(dòng)動(dòng)磨；超細(xì)碎：：氣流磨磨、攪拌拌磨等。。機(jī)械合金金化（mechanicalalloying）：行行星式球球磨機(jī)金屬粉末末顆粒變變形、焊焊合→層層片狀組組織（冷冷焊）→→加工工硬化→→斷裂→→冷焊、、斷裂交交替→顆顆粒變小小，擴(kuò)散散→介穩(wěn)穩(wěn)相、組組織助磨劑：粉碎中能能顯著提提高粉碎碎效率或或降低能能耗的化化學(xué)物質(zhì)質(zhì)。多為為表面活活性物質(zhì)質(zhì)。如醇醇類(lèi)、胺胺類(lèi)、油油酸及有有機(jī)酸的的無(wú)機(jī)鹽鹽類(lèi)等。。通過(guò)濕潤(rùn)潤(rùn)、吸附附→顆粒粒表面能能降低→→助磨劑劑進(jìn)入粒粒子微裂裂縫中產(chǎn)產(chǎn)生劈裂裂作用助磨劑粉碎原理理助磨劑通通常是一一種表面面活性劑劑，它由由親水基基團(tuán)（如如羧基－－COOH，羥羥基－OH）和和憎水的的非極性性基團(tuán)（（如烴鏈鏈）組成成。在粉粉碎過(guò)程程中，助助磨劑的的親水集集團(tuán)易緊緊密地吸吸附在顆顆粒表面面，憎水水集團(tuán)則則一致排排列向外外，從而而使粉體體顆粒的的表面能能降低。。而助磨磨劑進(jìn)入入粒子的的微裂縫縫中，積積蓄破壞壞應(yīng)力，，產(chǎn)生劈劈裂作用用，從而而提高研研磨效率率。常用助磨磨劑：◆液體助助磨劑：：如醇類(lèi)類(lèi)（甲醇醇、丙三三醇）、、胺類(lèi)（（三乙醇醇胺、二二異丙醇醇胺）、、油酸及及有機(jī)酸酸的無(wú)機(jī)機(jī)鹽類(lèi)（（可溶性性質(zhì)素磺磺酸鈣、、環(huán)烷酸酸鈣）◆氣體助助磨劑：：如丙酮酮?dú)怏w、、惰性氣氣體◆固體助助磨劑：：如六偏偏磷酸鈉鈉、硬脂脂酸鈉或或鈣、硬硬脂酸、、滑石粉粉等。助磨劑選選擇依據(jù)據(jù)：一般來(lái)說(shuō)說(shuō)，助磨磨劑與物物料的潤(rùn)潤(rùn)濕性愈愈好，則則助磨作作用愈大大。當(dāng)細(xì)細(xì)碎酸性性物料（（如二氧氧化硅、、二氧化化鈦、二二氧化鈷鈷）時(shí)，，可選用用堿性表表面活性性物質(zhì)，，如羧甲甲基纖維維素、三三羥乙基基胺磷脂脂等；當(dāng)當(dāng)細(xì)碎堿堿性物料料（如鋇鋇、鈣、、鎂的鈦鈦酸鹽及及鎂酸鹽鹽鋁酸鹽鹽等）時(shí)時(shí)，可選選用酸性性表面活活性物質(zhì)質(zhì)（如環(huán)環(huán)烷基、、脂肪酸酸及石蠟蠟等）。。1.2.2.1固相相法（solidreactionprocess）化合反應(yīng)應(yīng)法：A(s)+B(s)→C(s)+D(g)鈦酸鋇：：BaCO3+TiO2→BaTiO3+CO2碳化鎢：：W+C→WC尖晶石：：Al2O3+MgO→MgAlO4莫來(lái)石：：3Al2O3+2SiO2→3Al2O3·2SiO2氧化物還還原法：SiC、Si3N4SiO2+C→SiO+CO,SiO+2C→SiC+CO,SiO+C→Si+CO,Si+C→→SiC1.2.2合合成法法熱分解反應(yīng)法：特種陶瓷氧化物粉末Al2(NH4)2(SO4)4·24H2O→Al2(SO4)3·(NH4)2SO4·H2O+23H2O↑Al2(SO4)3·(NH4)2SO4·H2O→Al2(SO4)3+2NH3↑+SO3↑+2H2O↑Al2(SO4)3→γ-Al2O3+3SO3↑γ-Al2O3→α-Al2O3

200℃500-600℃800-900℃1300℃1.2.2.2液相相法溶液法：高純度度粉料金屬鹽溶溶液鹽鹽或氫氧氧化物化化合物粉粉末沉淀法（（化學(xué)法法）直接沉淀淀法：BaTiO3微粉（烷基氧氧化物、、金屬醇醇鹽水解解）均勻沉淀淀法：不不外加沉沉淀劑共沉淀法法：溶劑蒸發(fā)發(fā)法（物物理法））冰凍干燥燥法噴霧干燥燥法噴霧熱分分解法沉淀劑溶液蒸發(fā)發(fā)熱分解液相法的的特點(diǎn)：：易控制組組成；可可合成復(fù)復(fù)合氧化化物粉體體；易添添加微量量成分；；良好的的混合均均勻性；；易實(shí)現(xiàn)現(xiàn)粒徑控控制等。。沉淀法的的缺點(diǎn)：：①沉淀的清清洗與過(guò)過(guò)濾問(wèn)題題；②沉沉淀劑的的污染；；③可溶溶性絡(luò)合合物損失失；④沉沉淀時(shí)成成分分離離問(wèn)題；；⑤水洗洗時(shí)的沉沉淀再溶溶解；⑥⑥沉淀多多為鹽或或氫氧化化物，需需熱分解解處理而而導(dǎo)致的的團(tuán)聚問(wèn)問(wèn)題。一、沉淀淀法（1）直直接沉淀淀法采用直接沉淀淀法合成BaTiO3微粉：a.將Ba(OC3H7)2和Ti(OC5H11)4溶解在異丙醇醇或苯中，加加水分解（水水解），就能能得到顆粒直直徑為5～15nm（（凝聚體的大大小<1μμm）的結(jié)晶晶性較好的、、化學(xué)計(jì)量的的BaTiO3微粉。b.在Ba(OH)2水溶液中滴入入Ti(OR)4(R：丙基)后也能得到到高純度的、、平均顆粒直直徑為10mm左右的的、化學(xué)計(jì)量量比的BaTiO3微粉粉。（2）均勻沉沉淀法均勻沉淀法是是利用某一化化學(xué)反應(yīng)，使使溶液中的構(gòu)構(gòu)晶離子（構(gòu)構(gòu)晶負(fù)離子或或構(gòu)晶正離子子）由溶液中中緩慢、均勻勻地產(chǎn)生出來(lái)來(lái)的方法。均勻沉淀法有有兩種：①溶液中的的沉淀劑發(fā)生生緩慢的化學(xué)學(xué)反應(yīng)，導(dǎo)致致氫離子濃度度變化和溶液液PH值的升升高，使產(chǎn)物物溶解度逐漸漸下降而析出出沉淀。②沉淀劑在在溶液中反應(yīng)應(yīng)釋放沉淀離離子，使沉淀淀離子的濃度度升高而析出出沉淀。例：隨著尿素素水溶液的溫溫度逐漸升高高至70℃附附近，尿素會(huì)會(huì)發(fā)生分解，，即：(NH2)2CO十3H2O→2NH4OH十CO2↑由此生成的沉沉淀劑NH4OH在金屬鹽鹽的溶液中分分布均勻，濃濃度低，使得得沉淀物均勻勻地生成。由由于尿素的分分解速度受加加熱溫度和尿尿素濃度的控控制，因此可可以使尿素分分解速度降得得很低。（3）共沉淀淀法共沉淀法是在在混合的金屬屬鹽溶液(含含有兩種或兩兩種以上的金金屬離子)中中加入合適的的沉淀劑，反反應(yīng)生成組成成均勻的沉淀淀，沉淀熱分分解得到高純純超微粉體材材料。共沉淀法的關(guān)關(guān)鍵在于保證證沉淀物在原原子或分子尺尺度上均勻混混合。例：四方氧化化鋯或全穩(wěn)定定立方氧化鋯鋯的共沉淀制制備。以ZrOCl2·8H2O和Y2O3(化學(xué)純)為為原料來(lái)制備備ZrO2-Y2O3的納米粉體的的過(guò)程如下：：Y2O3用鹽酸溶解得得到Y(jié)Cl3，然后將ZrOCl2·8H2O和和YCl3配制成—定濃濃度的混合溶溶液，在其中中加NH4OH后便有Zr(OH)4和Y(OH)3的沉淀粒子緩緩慢形成。反反應(yīng)式如下：：ZrOCl2+2NH4OH+H2O→Zr（OH）4↓+2NH4ClYCl3+3NH4OH→Y（OH）3↓+3NH4Cl得到的氫氧化化物共沉淀物物經(jīng)洗滌、脫脫水、煅燒可可得到具有很很好燒結(jié)活性性的ZrO2（Y2O3）微粒。二、醇鹽水解解法醇鹽水解制備備超微粉體的的工藝過(guò)程包包括兩部分，，即水解沉淀淀法和溶膠凝凝膠法。金屬醇鹽是用用金屬元素置置換醇中羥基基的氫的化合合物總稱(chēng)，通通式為M(OR)n，其中M代表金屬元素素，R是烷基（羥基基）。金屬醇醇鹽由金屬或或者金屬鹵化化物與醇反應(yīng)應(yīng)合成，它很很容易和水反反應(yīng)生成氧化化物、氫氧化化物和水化物物。氫氧化物物和其它水化化物經(jīng)煅燒后后可以轉(zhuǎn)化為為氧化物粉體體。醇鹽水解法的的特點(diǎn)：水解過(guò)程中不不需要添加堿堿，因此不存存在有害負(fù)離離子和堿金屬屬離子；反應(yīng)條件溫和和、操作簡(jiǎn)單單產(chǎn)品純度高高；制備的超微粉粉體具有較大大的活性；粉體粒子通常常呈單分散狀狀態(tài)，在成型型體中表現(xiàn)出出良好的填充充性；具有良好的低低溫?zé)Y(jié)性能能。醇鹽水解法的的缺點(diǎn)是成本本昂貴。溶膠-凝膠法法是指將金屬屬氧化物或氫氫氧化物的溶溶膠變?yōu)槟z膠，再經(jīng)干燥燥、煅燒，制制得氧化物粉粉末的方法。。即先造成微微細(xì)顆粒懸浮浮在水溶液中中（溶膠），，再將溶膠滴滴入一種能脫脫水的溶劑中中使粒子凝聚聚成膠體狀，，即凝膠，然然后除去溶劑劑或讓溶質(zhì)沉沉淀下來(lái)。溶液的pH值值、溶液的離離子或分子濃濃度、反應(yīng)溫溫度和時(shí)間是是控制溶膠凝凝膠化的四個(gè)主要參數(shù)。溶膠－凝膠法法優(yōu)點(diǎn)：通過(guò)受控水解解反應(yīng)能夠合合成亞微米級(jí)級(jí)（0.1μμm～1.0μm））、球狀、粒粒度分布范圍圍窄、物團(tuán)聚聚或少團(tuán)聚且且無(wú)定形態(tài)的的超細(xì)氧化物物陶瓷粉體，，并能加速粉粉體再燒成過(guò)過(guò)程中的動(dòng)力力學(xué)過(guò)程，降降低燒成溫度度。三、溶膠－凝凝膠法四、溶劑蒸發(fā)發(fā)法溶劑蒸發(fā)法以以金屬鹽溶液液制備超微粉粉體(1)冰凍凍干燥法將配制好的陽(yáng)陽(yáng)離子鹽溶液液噴入到低溫溫有機(jī)液體中中（用干冰或或丙酮冷卻的的乙烷浴內(nèi)）），使液體進(jìn)進(jìn)行瞬間冷凍凍和沉淀在玻玻璃器皿的底底部，將冷凍凍球狀液滴和和乙烷篩選分分離后放入冷冷凍干燥器，，在維持低溫溫降壓條件下下，溶劑升華華、脫水，再再在煅燒爐內(nèi)內(nèi)將鹽分解，，可制得超細(xì)細(xì)粉體，這一一方法稱(chēng)冰凍凍干燥法冰凍干燥法原原料及實(shí)驗(yàn)裝裝置（a）冰凍裝裝置；（b））真空干燥裝裝置冷凍干燥法的的突出優(yōu)點(diǎn)：：a.在溶液狀態(tài)下下均勻混合，，適合于極微微量組分的添添加，有效地地合成復(fù)雜的的陶瓷功能粉粉體材料并精精確控制其最最終組成；b.制備的超微粉粉體粒度分布布范圍窄，一一般在10～～500nm范圍內(nèi)，冷冷凍干燥物在在煅燒時(shí)內(nèi)含含氣體極易逸逸出，容易獲獲得易燒結(jié)的的陶瓷超微粉粉體，由此制制得的大規(guī)模模集成電路基基片平整度好好，用來(lái)制備備催化劑，則則其表面積和和反應(yīng)活性均均較一般過(guò)程程高；c.操作簡(jiǎn)單，特特別適合于高高純陶瓷材料料用超微粉體體的制備。（2）噴霧干干燥法噴霧干燥法是是將溶液分散散成小液滴噴噴入熱風(fēng)中，，使之快速干干燥的方法。。在干燥室內(nèi)內(nèi)，用噴霧器器把混合的鹽鹽（如硫酸鹽鹽）水溶液霧霧化成10～～20μm或更細(xì)的球球狀液滴，這這些液滴在經(jīng)經(jīng)過(guò)燃料燃燒燒產(chǎn)生的熱氣氣體時(shí)被快速速干燥，得到到類(lèi)似中空球球的圓粒粉料料，并且成分分保持不變。。（3）噴霧熱熱解法噴霧熱解法是是將金屬鹽溶溶液噴霧至高高溫氣氛中，，溶劑蒸發(fā)和和金屬鹽熱解解在瞬間同時(shí)時(shí)發(fā)生，從而而直接合成氧氧化物粉末的的方法。該方方法也稱(chēng)為噴噴霧焙燒法、、火焰噴霧法法、溶液蒸發(fā)發(fā)分解法等。。1.2.2.3氣相法制備粉末蒸發(fā)-凝聚法（PVD）：氧化物、碳化物、金屬微粉（50~1000?）氣相化學(xué)反應(yīng)法（CVD）：氧化物、氮化物、碳化物、硼化物等。單一化合物熱分解兩種以上化學(xué)物質(zhì)之間反應(yīng)從氣相析出的的固相形態(tài)隨隨著反應(yīng)系統(tǒng)統(tǒng)的種類(lèi)和析析出條件而變變化。析出物的形態(tài)態(tài)有下列幾種種：在固體表面上上析出薄膜、、晶須和晶粒粒，在氣體中中生成微粉。。氣相中微粒粒的生成包括括均勻成核和和核長(zhǎng)大兩個(gè)個(gè)過(guò)程，為了了獲得顆粒，，首先要在氣氣相中生成很很多核，為此此必須達(dá)到高高的過(guò)飽和度度。在固體表面上上生長(zhǎng)薄膜、、晶須時(shí)，并并不希望在氣氣相生成微粒粒，故應(yīng)使之之在較低的過(guò)過(guò)飽和度條件件下析出。從氣相析出的的固體的各種種形態(tài)電阻加熱方式式等離子體加熱熱方式激光加熱方式式電子束加熱方方式高頻感感應(yīng)加加熱方方式按能量量輸入入方式式來(lái)劃劃分，，物理理蒸發(fā)發(fā)冷凝凝法可可分為為以下下幾種種（1））、化化學(xué)氣氣相沉沉積的的反應(yīng)應(yīng)類(lèi)型型分解反應(yīng)化學(xué)氣氣相沉沉積法法化合反應(yīng)（2））、化化學(xué)氣氣相沉沉積制制粉原原理1.化學(xué)反反應(yīng)2.均均相相形核核3.晶晶粒粒生長(zhǎng)長(zhǎng)4.團(tuán)團(tuán)聚聚制粉過(guò)過(guò)程包包括四四個(gè)步步驟：（3））、化化學(xué)氣氣相沉沉積類(lèi)類(lèi)型熱分解解法熱分解法中最為典型的就是羰基物熱分解，它是一種由金屬羰基化合物加熱分解制取粉末的方法，整個(gè)過(guò)程的關(guān)鍵環(huán)節(jié)就是制備金屬羰基化合物第一步步：合合成羰羰基鎳鎳第二步步：羰羰基鎳鎳熱分分解氣相相氫氫還還原原還原劑劑----氫氣氣氣相金金屬熱熱還原原還原劑劑----低熔熔點(diǎn)、、低沸沸點(diǎn)的的金屬屬（Mg、、Ca、Na……）兩類(lèi)反反應(yīng)的的反應(yīng)應(yīng)物均均選用用低沸沸點(diǎn)的的金屬屬鹵化化物且且以氯氯化物物為主主氣相還還原法法復(fù)合反反應(yīng)法法是一一種重重要的的制取取無(wú)機(jī)機(jī)化合合物，，包括括碳化化物、、氮化化物、、硼化化物和和硅化化物等等方法法，這這種方方法既既可制制備各各種陶陶瓷粉粉體也也可進(jìn)進(jìn)行陶陶瓷薄薄膜的的沉積積。所所用的的原料料是金金屬鹵鹵化物物(以以氯化化物為為主)，在在一定定溫度度下，，以氣氣態(tài)參參與化化學(xué)反反應(yīng)。。復(fù)合反反應(yīng)法法（氣氣相合合成法法）1）.碳碳化物物反應(yīng)應(yīng)通式式常見(jiàn)陶陶瓷粉粉體的的反應(yīng)應(yīng)通式式2）.氮氮化物物反應(yīng)應(yīng)通式式3）.硼硼化物物反應(yīng)應(yīng)通式式4）.硅硅化物物反應(yīng)應(yīng)通式式一些碳碳化物物、氮氮化物物、硅硅化物物、硼硼化物物的沉沉積條條件還原化化合法法2成成型型工藝藝及設(shè)設(shè)備配配料計(jì)計(jì)算2.1配配料計(jì)計(jì)算與與制備備2.1.1坯料料配方方⑴由坯坯料的的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)公式式計(jì)算算已知某某坯料料的實(shí)實(shí)驗(yàn)公公式，，需算算出所所需原原料在在坯料料中的的質(zhì)量量百分分比。。⑵按坯坯料預(yù)預(yù)定的的化學(xué)學(xué)組成成進(jìn)行行計(jì)算算若已知知坯料料的化化學(xué)組組成及及所用用原料料的化化學(xué)組組成，，可采采用逐逐項(xiàng)滿(mǎn)滿(mǎn)足的的方法法，求求出各各種原原料的的引入入質(zhì)量量，然然后求求出所所用各各原料料的質(zhì)質(zhì)量百百分比比。。計(jì)算步驟內(nèi)容備注1由化學(xué)計(jì)量式求各種原料有多少摩爾xi

2據(jù)分子式求各種原料的摩爾量Mi

3計(jì)算各種純?cè)系馁|(zhì)量mi

mi=Mixi

4計(jì)算各種實(shí)際原料的質(zhì)量mi'

mi'=mi/P(P為原料純度)5將各種原料的質(zhì)量換算為百分比AiAi=mi'/(∑mi')由實(shí)驗(yàn)驗(yàn)公式式計(jì)算算配方方的步步驟2.1.2坯坯料制制備⑴原料料預(yù)處處理①酸酸洗與與磁選選酸洗主主要是是將一一定濃濃度（（30%））的鹽鹽溶液液注入入原料料中，，加熱熱以除除掉其其中有有害的的鐵雜雜質(zhì)。。磁洗是是利用用鐵的的磁性性質(zhì)，，使物物料通通過(guò)強(qiáng)強(qiáng)大的的磁場(chǎng)場(chǎng)，鐵鐵質(zhì)雜雜質(zhì)等等被磁磁場(chǎng)吸吸引而而從原原料中中。分分離出出來(lái)。。②預(yù)預(yù)燒燒預(yù)燒燒工工藝藝的的關(guān)關(guān)鍵鍵是是預(yù)預(yù)燒燒溫溫度度、、預(yù)預(yù)燒燒氣氣氛氛及及外外加加劑劑的的選選擇擇。。③預(yù)預(yù)合合成成合成成的的方方法法通通常常有有固固相相反反應(yīng)應(yīng)法法和和液液相相反反應(yīng)應(yīng)法法，，可可根根據(jù)據(jù)需需要要進(jìn)進(jìn)行行選選擇擇。。實(shí)例：（原料）預(yù)燒目的預(yù)燒條件Al2O3使γ-Al2O3轉(zhuǎn)化為α-Al2O3，提高原料純度，改善產(chǎn)品性能（提純及晶型轉(zhuǎn)化)采用H3BO3作添加劑時(shí)，預(yù)燒溫度1400～1450oC左右，保溫2～3h。采用NH4F作添加劑時(shí)，預(yù)燒溫度1250oC，保溫1～2hMgO提高M(jìn)gO的活性，改善水化性能（改善原料活性及水化性能）預(yù)燒溫度在1400oC以上滑石破壞滑石的層狀結(jié)構(gòu)，避免定向排列，降低收縮，減少瓷件開(kāi)裂，同時(shí)也有利于粉磨（減少燒縮及改善各向異性）預(yù)燒溫度一般在1300～1500oC之間，加礦化劑（如蘇州土、硼酸、碳酸鋇等）可降低預(yù)燒溫度，含F(xiàn)e2O3時(shí)，可采用還原氣氛常用用原原料料的的預(yù)預(yù)燒燒目目的的與與預(yù)預(yù)燒燒條條件件⑵成成型型原原料料的的塑塑化化塑化化是利利用用塑塑化化劑劑使使原原來(lái)來(lái)無(wú)無(wú)塑塑性性的的坯坯料料具具有有可可塑塑性性的的過(guò)過(guò)程程。。成成型型的的坯坯料料必必須須進(jìn)進(jìn)行行塑塑化化。。①塑塑化化劑劑:使坯坯料料具具有有可可塑塑性性能能力力的的物物質(zhì)質(zhì)。。②可可塑塑性性：：坯料料在在外外力力下下無(wú)無(wú)裂裂紋紋形形變變，，外外力力去去除除后后不不再再恢恢復(fù)復(fù)原原狀狀的的性性質(zhì)質(zhì)。。塑化化劑劑一一般般有有無(wú)無(wú)機(jī)機(jī)塑塑化化劑劑和和有有機(jī)機(jī)塑塑化化劑劑兩兩類(lèi)類(lèi)。。新新型型陶陶瓷瓷一一般般采采用用有有機(jī)機(jī)塑塑化化劑劑。。無(wú)機(jī)機(jī)塑化化劑劑：：傳傳統(tǒng)統(tǒng)陶陶瓷瓷中中的的粘粘土土類(lèi)類(lèi)物物質(zhì)質(zhì)。。（塑塑化化機(jī)機(jī)理理形形成成帶帶電電的的粘粘土土——水水體體系系））③有有機(jī)機(jī)塑塑化化劑劑組組成成：：粘結(jié)結(jié)劑劑：粘結(jié)結(jié)粉粉料料的的物物質(zhì)質(zhì)。。（如如：：PVA)增塑塑劑劑：增強(qiáng)強(qiáng)粘粘結(jié)結(jié)效效果果，，或或分分散散粘粘結(jié)結(jié)劑劑、、流流動(dòng)動(dòng)性性。。(如如：：甘甘油油））溶劑劑:溶解解粘粘結(jié)結(jié)劑劑、、增增塑塑劑劑，，并并能能與與粉粉料料形形成成膠膠狀狀物物質(zhì)質(zhì)（如如：：水水、、丙丙酮酮、、酒酒精精、、苯苯等等））④有有機(jī)機(jī)塑塑化化劑劑塑塑化化機(jī)機(jī)理理水溶溶、、親親水水、、極極性性高高分分子子與與瘠瘠性性物物料料粘粘結(jié)結(jié)形形成成水水化化膜膜常見(jiàn)見(jiàn)塑塑化化劑劑聚乙乙烯烯醇醇（（PVA））(PH<8)聚醋醋酸酸乙乙烯烯脂脂（（PVAC））(PH>7)羧甲甲基基纖纖維維素素（（CMC））石蠟蠟⑤塑塑化化劑劑對(duì)對(duì)坯坯體體性性能能的的影影響響機(jī)械械強(qiáng)強(qiáng)度度(氣氣孔孔問(wèn)問(wèn)題題））電性性能能（（氣氣孔孔、、吸吸濕濕導(dǎo)導(dǎo)致致的的電電性性能能變變化化））燒成成氣氣氛氛（有有機(jī)機(jī)物物不不完完全全燃燃燒燒及及過(guò)過(guò)程程中中還還原原問(wèn)問(wèn)題題））塑化化劑劑用用量量塑化化劑劑的的揮揮發(fā)發(fā)速速率率⑶壓壓制制成成型型粉粉料料的的造造粒粒造粒粒是是在在原原料料細(xì)細(xì)粉粉中中加加入入一一定定量量的的塑塑化化劑劑，，制制成成粒粒度度較較粗粗、、具具有有一一定定假假顆顆粒粒度度級(jí)級(jí)配配、、流流動(dòng)動(dòng)性性較較好好的的團(tuán)團(tuán)粒粒（（約約20～～80目目）），，以以利利于于新新型型陶陶瓷瓷坯坯料料的的壓壓制制成成型型。。①手工造造粒本法僅適適用于小小批量生生產(chǎn)和實(shí)實(shí)驗(yàn)室試試驗(yàn)。②加壓造造粒法本法的優(yōu)優(yōu)點(diǎn)是團(tuán)團(tuán)粒體積積密度大大，制品品的機(jī)械械強(qiáng)度高高，能滿(mǎn)滿(mǎn)足各種種大體積積或復(fù)雜雜形狀制制品的成成型要求求。它是是新型陶陶瓷生產(chǎn)產(chǎn)中常用用的方法法。③噴霧霧干燥造造粒法本法造粒粒好壞與與料漿粘粘度、噴噴霧方法法等有關(guān)關(guān)。本法法適用于于現(xiàn)代化化大規(guī)模模的連續(xù)續(xù)生產(chǎn)，，效率高高，工作作環(huán)境大大大改善善，但設(shè)設(shè)備投資資大，工工藝較復(fù)復(fù)雜。④凍結(jié)干干燥法這種粉料料呈球狀狀，組成成均勻，，反應(yīng)性性與燒結(jié)結(jié)性良好好，適用用于實(shí)驗(yàn)驗(yàn)室試驗(yàn)驗(yàn)。⑷注漿成成型用漿漿料采用注漿漿成型的的新型陶陶瓷坯料料，因其其中多為為瘠性物物料，必必須采用用一定措措施，使使?jié){料具具一定的的懸浮性性。料漿懸浮浮的方法法一般有有兩種：：控制料漿漿的pH值；添加有機(jī)機(jī)表面活活性物質(zhì)質(zhì)的吸附附。（5）配配料與混混合配料：按瓷料料的組成成，將各各種原料料進(jìn)行精精確稱(chēng)量量?；炝希簷C(jī)械混合合（球磨磨或攪拌拌）化學(xué)混合合（粉末末-鹽溶溶液或者者全部鹽鹽溶液））注意事項(xiàng)項(xiàng)：配料制備備——成分分配比準(zhǔn)準(zhǔn)確、避避免污染染混合：①加加料順序序②加料方方法（多多元少量量化合的的添加））③濕法混混合時(shí)的的分層（（密度差差異）-過(guò)篩④球磨筒筒（混料料機(jī)）的的專(zhuān)用2.2釉釉料的的制備釉料組成成的表示示方法也也和坯體體一樣，，可以各各氧化物物的質(zhì)量量百分比比表示或或以各種種原料的的實(shí)際配配料量來(lái)來(lái)表示，，也可以以實(shí)驗(yàn)公公式（釉釉式）表表示。2.2.1釉釉料的釉釉式⑴釉料料配方的的配制原原則①根據(jù)坯坯體的燒燒結(jié)性質(zhì)質(zhì)調(diào)節(jié)釉釉料的熔熔融性質(zhì)質(zhì)，釉料料的熔融融性質(zhì)包包括釉料料的熔融融溫度，，熔融溫溫度范圍圍和釉面面性能等等三方面面的指標(biāo)標(biāo)。②釉料的的膨脹系系數(shù)與坯坯體膨脹脹系數(shù)相相適應(yīng)③坯體與與釉料的的化學(xué)組組成相適適應(yīng)④釉的彈彈性模量量與坯的的彈性模模量相匹匹配⑤合理選選用原料料2.2.2釉釉料配方方①資料的的準(zhǔn)備主主要要掌握坯坯料的化化學(xué)與物物理性質(zhì)質(zhì)，明確確釉料本本身的性性能要求求，還要要了解制制釉原料料化學(xué)組組成，原原料的純純度以及及工藝性性能等。。②②配配制方法法釉釉料配配制方法法是用化化學(xué)組成成百分?jǐn)?shù)數(shù)來(lái)表示示或者用用實(shí)驗(yàn)公公式來(lái)表表示的。。以變動(dòng)動(dòng)化學(xué)組組成的百百分?jǐn)?shù)或或?qū)嶒?yàn)公公式中的的氧化物物摩爾數(shù)數(shù)或者是是兩種氧氧化物的的摩爾數(shù)數(shù)之比來(lái)來(lái)配成一一系列的的釉式，，然后通通過(guò)制備備，燒成成并測(cè)定定它們的的物理性性質(zhì)，找找到符合合要求的的配方。。在得到到良好的的配方后后，再進(jìn)進(jìn)行配方方的調(diào)整整試驗(yàn)。。此時(shí)可可用優(yōu)選法或或正交試試驗(yàn)法，以求得得到一個(gè)個(gè)釉面各各項(xiàng)性能能指標(biāo)最最佳的釉釉料配方方。⑵釉料配配方的確確定2.3.1成成型基礎(chǔ)礎(chǔ)知識(shí)一．坯料料的成型型性能坯料對(duì)坯坯體成型型工藝的的適應(yīng)性性稱(chēng)坯料料的成型型性能。。坯料分類(lèi)類(lèi)：可塑泥團(tuán)團(tuán)泥漿粉料2.3陶陶瓷成成型技術(shù)術(shù)定義：陶陶瓷制品品的成型型就是將將坯料制制成具有有一定形形狀和規(guī)規(guī)格的坯坯體。該該坯體在在經(jīng)過(guò)施施釉，燒燒成等工工序成陶陶瓷制品品。二．調(diào)整整坯料成成型性能能的添加加劑添加劑種種類(lèi)及其其作用：：1.解解凝膠（又稱(chēng)解膠膠劑，稀稀釋劑））主要用于于注漿成成型。應(yīng)用粘土質(zhì)泥泥漿—無(wú)機(jī)電解解質(zhì)、有有機(jī)酸鹽鹽類(lèi)or聚合物物電解質(zhì)質(zhì)瘠性料漿漿——有機(jī)酸鹽鹽類(lèi)or聚合物物電解質(zhì)質(zhì)目的改善泥漿漿的流動(dòng)動(dòng)性。3．潤(rùn)滑劑用于壓制制成型目的提高粉料料的濕潤(rùn)潤(rùn)性，減減少粉料料顆粒之之間及粉粉料與模模具之間間的摩擦擦，以增增大壓制制坯體的的密度。。二．調(diào)整整坯料成成型性能能的添加加劑2．結(jié)合劑用于可塑成型型目的提高可塑泥團(tuán)團(tuán)的塑性，增增強(qiáng)生坯的強(qiáng)強(qiáng)度種類(lèi)有機(jī)物及其溶溶液、無(wú)機(jī)物物質(zhì)在常溫下將坯坯料顆粒粘合合在一起，使使其具有成型型能力，但燒燒結(jié)時(shí)，他們們便揮發(fā)、分分解、氧化（（粘合劑）。。在常溫下能提提高坯料塑性性，經(jīng)燒成后后仍留在坯體體中（粘結(jié)劑劑）2.3.2成成型方法分分類(lèi)冷法坯料含水量（（漿料）30～40%石膏模常壓冷法注漿漿加壓冷法注漿漿抽真空冷法注注漿有模無(wú)模等靜壓成型法法：使用橡皮皮膜，坯料含含水量1.5～3%（粉料）干壓成型法：：使用鋼模，，坯料含水水量6～8%（粉料）可塑成型法成型方法坯料含水量18～26%（泥料）注漿成型法熱法（熱壓注注法）：鋼模模流延成型法（（漿料）2.3.3成成型方法的的選擇以圖紙或樣品品為依據(jù)，確確定工藝路線(xiàn)線(xiàn)，選擇合適適的成型方法法。選擇成型型方法時(shí)，要要從下列幾方方面來(lái)考慮：：（1）產(chǎn)品的的形狀、大小小、厚薄等。。（2）坯料的的工藝性能。。（3）產(chǎn)品的的產(chǎn)量和質(zhì)量量要求。（4）成型設(shè)設(shè)備要簡(jiǎn)單，，勞動(dòng)強(qiáng)度要要小，勞動(dòng)條條件要好。（5）技術(shù)指指標(biāo)要高，經(jīng)經(jīng)濟(jì)效益要好好。2.3.4注注漿成型注漿成型工藝藝簡(jiǎn)單，適于于生產(chǎn)一些形形狀復(fù)雜且不不規(guī)則、外觀(guān)觀(guān)尺寸要求不不嚴(yán)格、壁薄薄及大型厚胎胎的制品。2.3.4.1影響泥泥漿流動(dòng)性的的因素1、固相的含含量、顆粒大大小和形狀的的影響2、泥漿溫度度的影響3、粘土及泥泥漿處理方法法的影響4、泥漿的pH值的影響響2.3.4.2注漿漿過(guò)程的物理理化學(xué)變化1.注漿時(shí)的的物理脫水過(guò)過(guò)程2.注漿時(shí)的的化學(xué)凝聚過(guò)過(guò)程:Na-粘土＋＋CaSO4＋Na2SiO3→Ca-粘土土＋CaSiO3↓+Na2SO42.3.4.3陶瓷坯坯體的注漿成成型1、基本注漿漿方法：空心注漿(單單面注漿)實(shí)實(shí)心注漿漿(雙面注漿漿)空心注漿(單單面注漿)實(shí)心注漿(雙雙面注漿)2、注漿用石石膏模的主要要缺陷（1）開(kāi)裂（2）氣孔與針眼眼（3）變形（4）塌落（5）粘膜3、注漿成型型用料漿性能能要求（1）料漿的的流動(dòng)性要好好（2）料漿的的穩(wěn)定性要好好（不易沉淀和和分層）（3）料漿的的觸變性要小?。?）料漿的的含水量盡可可能少，滲透透性要好（5）料漿的的脫模性要好好（可用花生油油或肥皂水））（6）料漿中中應(yīng)盡可能不不含氣泡2.3.5干干壓成型2.3.5.1干法壓壓制的基本原原理1、粉料的基基本性質(zhì)(1)粒度度和粒度的分分布V=a×b×c=ππr3即該顆粒等效效半徑為：（2）粉料的的堆積性質(zhì)等徑球體堆積積形式及孔隙隙率(3)粉料料的拱橋效應(yīng)應(yīng)(或稱(chēng)橋接接)2、粉料的流流動(dòng)性粉料自然堆積積的外形F=2.3.5.2壓制制過(guò)程坯體的的變化1、密度的變變化坯體密度與壓壓力的關(guān)系2、強(qiáng)度的變變化第一階段強(qiáng)度度并不大第二階段強(qiáng)度度直線(xiàn)提高第三階段強(qiáng)度度變化也較平平坦3、坯體中壓壓力的分布坯體中壓力分分布不均勻，，H/D比值值愈大，則不不均勻分布現(xiàn)現(xiàn)象愈嚴(yán)重。。2.3.5.3加壓制制度對(duì)坯體質(zhì)質(zhì)量的影響1、成型壓力力的影響2、加壓方式式的影響加壓方式和壓壓力分布關(guān)系系圖(橫條線(xiàn)為等等密度線(xiàn))a－單面加壓壓；b－雙面面同時(shí)加壓；；c－雙面先先后加壓；d－四面加壓壓3、加壓速度度的影響4、添加劑的的選用（1）減少粉粉料顆粒間及及粉料與模壁壁之間的摩擦擦，這種添加加物又稱(chēng)潤(rùn)滑滑劑；（2）增加粉粉料顆粒之間間的粘結(jié)作用用，這類(lèi)添加加物又稱(chēng)粘合合劑；（3）促進(jìn)粉粉料顆粒吸附附、濕潤(rùn)或變變形，通常采采用表面活性性物質(zhì)。5、彈性后效效加荷卸荷壓力力與變形的關(guān)關(guān)系示意圖2.3.5.4影響層層裂的因素及及防止方法1、氣體的影影響。2、坯體水分分的影響。3、加壓次次數(shù)對(duì)層裂裂的影響。。4、壓制時(shí)時(shí)間及壓力力的影響。。2.3.6可塑成成型可塑成型主主要是通過(guò)過(guò)膠態(tài)原料料制備、加加工，從而而獲得一定定形狀的陶陶瓷壞體。。2.3.6.1可可塑成型型分類(lèi)可塑成型是是古老的一一種成型方方法。我國(guó)國(guó)古代采用用的手工拉拉坯就是最最原始的可可塑法。常常用的可塑塑成型方法法主要是擠擠壓成型、、熱壓鑄成成型、膠態(tài)態(tài)成型等。。1、擠壓成成型真空練泥的的泥料經(jīng)擠擠制機(jī)（擠擠坯機(jī)）擠擠壓成型。。適用范圍：：擠制直徑徑1~30mm管、、棒（壁薄薄0.2mm）；近近年可擠制制100~200mm寬、0.1~3mm厚片片坯；800mm、、100~200孔孔/cm2蜂窩、篩格格陶瓷。泥料要求：：（1）粉料料有足夠的的細(xì)度和外外形以保證證必要的流流動(dòng)性；（2）溶劑劑、增塑劑劑等用量要要適當(dāng)，混混合均勻。。電容器陶瓷瓷的擠壓成成型泥料增增塑劑、粘粘結(jié)劑配比比（%）瓷種甲基纖維素桐油水糊精鈦酸鋇瓷7522錫酸鈣瓷4205~7擠壓成型時(shí)時(shí)應(yīng)該注意意以下工藝藝問(wèn)題：（1）擠制制的壓力；；（2）擠出出速率；（3）擠出出管子時(shí)，，管壁厚度度必須能承承受本身的的重力作用用和適應(yīng)工工藝要求；；（4）擠壓壓成型的缺缺陷。2、熱壓鑄鑄成型工藝藝陶瓷熱蠟鑄鑄工藝流程程圖熟瓷料———預(yù)煅燒的的瓷料。（（使用前干干燥）增塑劑———石蠟表面活性劑劑——油酸酸、硬脂酸酸、蜂蠟等等，提高石石蠟的熱流流動(dòng)性和冷冷凝石蠟的的強(qiáng)度；減減少石蠟用用量；防止止瓷粉分層層。石蠟用量：：取決于粉粉料粒度、、粒形和粒粒度級(jí)配。。蠟漿的性能能要求：（1）穩(wěn)定定性好：長(zhǎng)長(zhǎng)時(shí)間加熱熱攪拌下保保持均勻不不分層。（2）可鑄鑄性好：鑄鑄滿(mǎn)模腔并并保持形狀狀的能力。。（3）收縮縮率低。3、熱壓鑄鑄成型的特特點(diǎn)熱壓鑄成型型適用于以以礦物原料料、氧化物物、氮化物物等為原料料的新型陶陶瓷的成型型，尤其對(duì)對(duì)外形復(fù)雜雜、精密度度高的中小小型制品更更為適宜。。其成型設(shè)備備不復(fù)雜，，模具磨損損小，操作作方便，生生產(chǎn)效率高高。熱壓鑄成型型的缺點(diǎn)是是，工序較較繁，耗能能大，工期期長(zhǎng)，對(duì)于于壁薄，大大而長(zhǎng)的制制品不宜采采用。2.3.7造粒粒成型造粒類(lèi)型原料狀態(tài)造粒機(jī)理粒子形狀主要適用領(lǐng)域備注熔融成型熔融液冷卻、結(jié)晶、削除板狀、花料狀無(wú)機(jī)、有機(jī)藥品、合成樹(shù)脂包含回轉(zhuǎn)筒、蒸餾法回轉(zhuǎn)筒型粉末、液體毛細(xì)管吸附力、化學(xué)反應(yīng)球狀醫(yī)藥、食品、肥料、無(wú)機(jī)、有機(jī)化學(xué)藥品、陶瓷轉(zhuǎn)動(dòng)型回轉(zhuǎn)盤(pán)型粉末、液體毛細(xì)管吸附力、化學(xué)反應(yīng)球狀醫(yī)藥、食品、肥料、無(wú)機(jī)、有機(jī)化學(xué)藥品粒狀大的結(jié)晶析晶型溶液結(jié)晶化、冷卻各種形狀無(wú)機(jī)、有機(jī)化學(xué)藥品、食品噴霧干燥型溶液、泥漿表面張力、干燥、結(jié)晶化球狀洗劑、肥料、食品、顏料、燃料、陶瓷噴霧冷水型熔融液表面張力、干燥、結(jié)晶化球狀金屬、無(wú)機(jī)藥品、合成樹(shù)脂噴霧空冷型熔融液表面張力、干燥、結(jié)晶化球狀金屬、無(wú)機(jī)、有機(jī)藥品使用沸點(diǎn)高的冷卻體液相反應(yīng)型反應(yīng)液攪拌、乳化、懸濁反應(yīng)球狀無(wú)機(jī)藥品、合成樹(shù)脂硅膠微粒聚合燒結(jié)爐型粉末加熱熔融、化學(xué)反應(yīng)球狀、塊狀陶瓷、肥料、礦石、無(wú)機(jī)藥品有時(shí)不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)擠壓成型溶解液糊劑冷卻、干燥、剪切圓柱狀、角狀合成樹(shù)脂、醫(yī)藥、金屬板上滴下型熔融液表面張力、冷卻、結(jié)晶、削除半球狀無(wú)機(jī)、有機(jī)藥品、金屬鑄造型熔融液冷卻、結(jié)晶、離型各種形狀合成樹(shù)脂、金屬、藥品制品形狀過(guò)大就不能造粒壓片型粉末壓力、脫型各種形狀食品、醫(yī)藥、有機(jī)、無(wú)機(jī)藥品壓縮成型機(jī)械型板棒機(jī)械應(yīng)力、脫型各種形狀金屬、合成樹(shù)脂、食品沖孔、切削、研磨乳化型表面張力、相分離硬化作用，界面反應(yīng)球狀醫(yī)藥、化妝品、液晶微膠束2.3.8流延成成型補(bǔ)充知識(shí)：：流變學(xué)基基礎(chǔ)流變學(xué)(rheology)系指研究究物體變形形和流動(dòng)的的科學(xué)，1929年年由Bengham和Crawford提出。。物體的二重重性：物體體在外力作作用下可觀(guān)觀(guān)察到變形形和流動(dòng)現(xiàn)現(xiàn)象。流變性：物物體在外力力作用下表表現(xiàn)出來(lái)的的變形性和和流動(dòng)性。。流動(dòng)是液體體和氣體的的主要性質(zhì)質(zhì)之一，流流動(dòng)的難易易程度與流流體本身的的粘性有關(guān)關(guān)，因此流流動(dòng)可視為為一種非可可逆性變形形過(guò)程。剪切應(yīng)力與與剪切速度度是表征體體系流變性性質(zhì)的兩個(gè)個(gè)基本參數(shù)數(shù)。流體的層流流速度不同同，形成速速度梯度，，或稱(chēng)剪切切速度。速速度梯度的的產(chǎn)生是由由于流動(dòng)阻阻力的存在在，流動(dòng)較較慢的液層層阻滯流動(dòng)動(dòng)較快液層層的運(yùn)動(dòng)。。使各各液液層層間間產(chǎn)產(chǎn)生生相相對(duì)對(duì)運(yùn)運(yùn)動(dòng)動(dòng)的的外外力力叫叫剪剪切切力力，，在在單單位位液液層層面面積積（（A））上上所所需需施施加加的的這這種種力力稱(chēng)稱(chēng)為為剪剪切切應(yīng)應(yīng)力力，，簡(jiǎn)簡(jiǎn)稱(chēng)稱(chēng)剪剪切切力力。。剪切切應(yīng)應(yīng)力力和和剪剪切切速速度度流變變學(xué)學(xué)在在混混懸懸劑劑中中的的應(yīng)應(yīng)用用混懸懸劑劑靜靜止止?fàn)顮顟B(tài)態(tài)時(shí)時(shí)的的剪剪切切應(yīng)應(yīng)力力忽忽略略不不計(jì)計(jì)，但振振搖搖后后把把制制劑劑從從容容器器中中倒倒出出時(shí)時(shí)存存在在較較大大的的剪剪切切速速度度。?；鞈覒覄﹦┰谠谫A貯藏藏過(guò)過(guò)程程中中若若剪剪切切速速度度小小，，則則顯顯示示較較高高的的粘粘性性；；若若剪剪切切速速度度大大，，則則顯顯示示較較低低的的粘粘性性。?；鞈覒覄﹦┰谠谡裾駬u搖、、倒倒出出及及鋪鋪展展時(shí)時(shí)能能自自由由流流動(dòng)動(dòng)是是形形成成理理想想的的混混懸懸劑劑的的最最佳佳條條件件。乳劑劑在在制制備備和和使使用用過(guò)過(guò)程程中中經(jīng)經(jīng)常常會(huì)會(huì)受受到到各各種種剪剪切切力力的的影影響響，，大大部部分分乳乳劑劑表表現(xiàn)現(xiàn)為為非非牛牛頓頓流流動(dòng)動(dòng)。。在使使用用和和制制備備條條件件下下乳乳劑劑的的特特性性是是否否適適宜宜，，主主要要由由制制劑劑的的流流動(dòng)動(dòng)性性決決定定。。體體現(xiàn)現(xiàn)在在乳乳劑劑鋪鋪展展性性、、通通過(guò)過(guò)性性、、適適應(yīng)應(yīng)性性等等方方面面。。掌握握制制劑劑處處方方對(duì)對(duì)乳乳劑劑流流動(dòng)動(dòng)性性的的影影響響非非常常重重要要。。流變變學(xué)學(xué)在在乳乳劑劑中中的的應(yīng)應(yīng)用用流變變學(xué)學(xué)在在藥藥學(xué)學(xué)中中應(yīng)應(yīng)用用

液體半固體固體制備工藝a.混合皮膚表面上制劑的壓片或填充膠囊時(shí)裝量的生產(chǎn)能力鋪展性和粘附性粉體的流動(dòng)

b.由剪切引起的從瓶或管狀容器中粉末狀或顆粒狀操作效率的提高分散系粒子的粉碎制劑的擠出固體充填性c.容器中的液體與液體能夠混合的的流出和流入固體量

d.通過(guò)管道輸送從基質(zhì)中藥物的釋放液體的制劑過(guò)程

e.分散體系的物理穩(wěn)定性一、、牛牛頓頓流流動(dòng)動(dòng)理想想的的液液體體服服從從牛牛頓頓粘粘度度法法則則(1687年年，，牛牛頓頓定定律律，，Newtonianequation)，，即即剪剪切切應(yīng)應(yīng)力力S與與剪剪切切速速度度D成成正正比比：：S=F/A=DD為為剪剪切切速速度度，，S為為剪剪切切應(yīng)應(yīng)力力，，F(xiàn)為為A面面積積上上施施加加的的力力，，為粘粘度度或或粘粘度度系系數(shù)數(shù)[單單位位Pa··s，，1Pa··s=10P(泊泊)]，，流流度度(fluidity)：：=1/,即即粘粘度度的的倒倒數(shù)數(shù)。。運(yùn)運(yùn)動(dòng)動(dòng)粘粘度度：：粘粘度度與同同溫溫度度的的密密度度之比比值值(/),再再乘乘以以106，單位mm/s。流變性質(zhì)牛頓液體：服服從牛頓定律律的液體。牛頓液體的特特點(diǎn)：①一般為低分分子的純液體體或稀溶液；；②在一定溫度度下，牛頓液液體的粘度為常數(shù)，它只只是溫度的函函數(shù)，隨溫度度升高而減小小。一、牛頓流動(dòng)動(dòng)二、非牛頓流流動(dòng)非牛頓液體(nonNewtonianfluid):不符合牛頓頓定律的液體體，如乳劑、、混懸劑、高高分子溶液、、膠體溶液、、軟膏以及固固—液的不穩(wěn)穩(wěn)定體系等。。粘度曲線(xiàn)(viscostycurve)或或流動(dòng)曲線(xiàn)(flowcurve):把切變變速度D隨切切應(yīng)力S而變變化的規(guī)律繪繪制成的曲線(xiàn)線(xiàn)。流動(dòng)方程式(rheologicalequation):表示流流動(dòng)曲線(xiàn)形狀狀的數(shù)學(xué)關(guān)系系式。按非牛頓液體體流動(dòng)曲線(xiàn)為為類(lèi)型可將非非牛頓液分為為塑性流動(dòng)、、假塑性流動(dòng)動(dòng)、脹性流動(dòng)動(dòng)、觸變流動(dòng)動(dòng)。A-牛頓流體體；B-塑塑性流體；C-假塑性性流體；D-脹性流體；；E-觸變變性流體(一)塑性流流動(dòng)(plasticflow)塑性流動(dòng)：不不過(guò)原點(diǎn)；有有屈服值S0；當(dāng)切應(yīng)力S<S0時(shí)，形成向上上彎曲的曲線(xiàn)線(xiàn)；當(dāng)切應(yīng)力力S>S0時(shí)，剪切速度度D和剪切應(yīng)應(yīng)力呈直線(xiàn)關(guān)關(guān)系。塑性(plastisity)屈屈服值(yieldvalue)：引起塑性性液體流動(dòng)的的最低切應(yīng)力力S0。塑性粘度(plasticviscosity):塑性性液體的粘度度pl。塑性液體體的流動(dòng)公式式：D=(S-S0)/plD為切變速度度，S為切應(yīng)應(yīng)力，S0為屈服值，pl為塑性粘度。。在制劑中表現(xiàn)現(xiàn)為塑性流動(dòng)動(dòng)的劑型有濃濃度較高的乳乳劑、混懸劑劑、單糖漿、、涂劑。塑性流體的結(jié)結(jié)構(gòu)變化示意意圖(二)假塑性性流動(dòng)(pseudoplasticflow)假塑性流動(dòng)：：沒(méi)屈服值；；過(guò)原點(diǎn)；剪剪切速度增大大，形成向下下彎的上升曲曲線(xiàn)，粘度下下降，液體變變稀。假塑性液體的的流動(dòng)公式：：D=Sn/a或logD=log1/a+nlogSD為剪剪切速度；S為剪切應(yīng)力力；a為表觀(guān)粘度(隨切變速度度的不同而不不同）；n>1，a隨S增加而增增加。在制劑中表現(xiàn)現(xiàn)為假塑性流流動(dòng)的劑型有有某些親水性性高分子溶液液及微粒分散散體系處于絮絮凝狀態(tài)的液液體。假塑性流體的的結(jié)構(gòu)變化示示意圖(三)脹性流流動(dòng)(dilatantflow)脹性流動(dòng)：沒(méi)沒(méi)屈服值；過(guò)過(guò)原點(diǎn)；剪切切速度很小時(shí)時(shí)，液體流動(dòng)動(dòng)速度較大，，當(dāng)剪切速度度逐漸增加時(shí)時(shí)，液體流動(dòng)動(dòng)速度逐漸減減小，液體對(duì)對(duì)流動(dòng)的阻力力增加，表觀(guān)觀(guān)粘度增加，，流動(dòng)曲線(xiàn)向向上彎曲。在制劑中表現(xiàn)現(xiàn)為脹性流動(dòng)動(dòng)的劑型為含含有大量固體體微粒的高濃濃度混懸劑如如50%淀粉粉混懸劑、糊糊劑等。脹性流體的結(jié)結(jié)構(gòu)變化示意意圖(四)觸變流流動(dòng)(thixotropicflow)隨著剪切應(yīng)力力增大，粘度度下降，剪切切應(yīng)力消除后后粘度在等溫溫條件下緩慢慢地恢復(fù)到原原來(lái)狀態(tài)的現(xiàn)現(xiàn)象稱(chēng)為觸變變性。產(chǎn)生觸變的原原因：對(duì)流體體施加剪切力力后，破壞了了液體內(nèi)部的的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，，當(dāng)剪切力減減小時(shí)，液體體又重新恢復(fù)復(fù)原有結(jié)構(gòu)，，恢復(fù)過(guò)程所所需時(shí)間較長(zhǎng)長(zhǎng)，因而觸變變流動(dòng)曲線(xiàn)中中上行線(xiàn)和下下行線(xiàn)就不重重合。觸變流動(dòng)的特特點(diǎn)：等溫的的溶膠和凝膠膠的可逆轉(zhuǎn)換換。塑性流流體、假塑性性流體、脹性性流體中多數(shù)數(shù)具有觸變性性。(五)粘彈彈性(viscoe