陶瓷工艺学复习资料.doc

绪论1.陶瓷的概念(传统)答:传统上,陶瓷的概念上指所有以粘土为主要原料与其他天然矿物原料经过粉碎、混炼、成型、煅烧等过程而制成的各种制品。2.瓷器、陶器、炻器的特征。答：瓷器：坯体致密，基本上不吸水，有一定的透明性，断面呈石状或贝壳状，敲之声音清脆。陶器：有一定吸水率，断面粗糙无光，没有半透明性，敲之声音浑浊。炻器：吸水率不大于3%，透光性差，通常胎体较厚，呈色，断面呈石状。原料1.陶瓷原料的一般分类。答：一般按工艺性能可分为三大类，既可塑性的粘土类原料、瘠性石英类原料和熔剂性原料长石等。2.粘土的概念。答：粘土是多种微细的矿物的混合体，其矿物颗粒多小于2微米，主要是由黏土矿和其他矿物组成的具有可塑性的土状岩石。3.黏土原料按成因如何分类，各有什么特征？答：按成因可分为两类：1.原生黏土，是母岩风化崩解后在原地残留下来的黏土。特征：质地较纯，耐火度较高，可塑性较差。2.次生黏土：由风化、经自然力作用沉积下来的黏土层。特征：质地不纯，可塑性较好，耐火度较差，呈色。4.黏土的主要矿物类型有哪些？高岭石的化学式是什么？什么是高岭土？答：黏土的主要矿物类型有高岭石类、蒙脱石类、伊利石类和水铝英石类。高岭石化学式为：AL2O32SiO22H2O高岭土首先在我国江西景德镇高岭村山头发现，现国际上把这种有利于成瓷的黏土称为高岭土，主要矿物成分是高岭石和多水高岭石。5.黏土是如何形成的？形成过程中的风化有哪几种？答：黏土是由富含长石等铝硅酸盐矿物的岩石经过漫长地质年代的风化作用或热液蚀变作用而形成的。风化作用有机械风化、化学风化和生物风化等类型。6.黏土的可塑性、结合性、触变性的概念？答：黏土与适量的水混炼以后形成泥团，这种泥团在一定外力的作用下产生形变但不开裂，当外力去掉后，仍能保持其形状不变，这种性质称为可塑性。黏土的结合性是指黏土能结合一定细度的瘠性原料，形成可塑泥团并有一定干燥强度的性能。黏土泥浆或可塑泥团受到振动或搅拌时，黏度会降低而流动性增加，静置后逐渐恢复原状，泥料放置一段时间后，维持原有水分下也会出现变稠和固化现象，这种性质统称为触变性。7.通过哪些方法可以调节黏土的可塑性？泥料的触变性与含水量及温度的关系如何？答：通过（1）将黏土原矿淘洗，或长期风化；（2）将湿润的黏土或坯料长期陈腐；（3）将泥料真空处理，并多次炼泥；（4）掺用少量的强可塑性黏土；（5）必要时加入适当的胶体物质等，这些可提高坯料的可塑性。（1）加入非可塑性原料；（2）将部分黏土先煅烧等，可降低坯料的可塑性。含水量大的泥浆，不易形成触变结构，反之则易形成触变现象；温度升高，不易建立触变结构，反之则易。8.烧结温度、烧结范围？答：随着温度的升高，黏土密度达到最大状态时，称为完全烧结，而此时的温度成为烧结温度。通常把烧结温度到软化温度之间，黏土试样处于相对稳定阶段的温度范围称为烧结范围。9.干燥收缩、烧成收缩、总收缩的定义与区别及计算？答：干燥收缩黏土泥料干燥时，因包围在黏土颗粒间的水分蒸发，颗粒相互靠拢引起体积收缩，称为干燥收缩。干燥收缩是以试样干燥前的原始长度为基础。S干=黏土泥料在锻炼时，由于发生一系列的物理、化学变化，因而黏土再收缩，称为烧成收缩。烧成收缩是以试样干燥后的长度为基准。这两种收缩构成黏土原料的总收缩，10.黏土、长石、石英的主要化学组成及其在生产中的作用？答：黏土主要化学组成是Al2O32SiO22H2O，还含有其他化学物：SiO2、AL2O3、Fe2O3、TiO2、MnO、CaO、MgO、K2O、Na2OD等作用：（1）黏土的可塑性是陶瓷坯泥赖以成形的基础（2）黏土使注浆泥料与釉料具有悬浮性与稳定性（3）黏土一般呈细分散颗粒，同时具有结合性（4）黏土是陶瓷坯体烧结时的主体（5）黏土是形成陶瓷主体结构和瓷器中莫来石晶的主要来源长石：Na2OAl2O36SiO2、K2OAl2O36SiO2等作用1）长石在高温下熔融，形成粘稠的玻璃熔体，有利于降低烧成温度和成2）熔融后的长石熔体能溶解部分高岭土分解产物和石英颗粒，赋予了坯体的机械强度和化学稳定性。（3）长石熔体能填充于各结晶颗粒之间，有助于坯体致密和减少空隙（4）在釉料中长石是主要熔剂（5）长石作为瘠性原料，在生坯中还可以缩短坯体干燥时间，减少坯体的干燥收缩和变形等。石英：SiO2作用：（1）在烧成前，能降低坯体的干燥收缩，防止坯体变形（2）在烧成时，增加熔体的黏度，防止坯体发生软化变形等缺陷（3）在瓷器中，合理的石英能大大提高瓷器坯体的强度，使瓷坯的透光度和白度得到改善（4）在釉料中，能提高釉的熔融温度和黏度，减少釉的热膨胀系数。11.什么是黏土的颗粒组成？对黏土的工艺性质有何影响？答：颗粒组成是指黏土中含有不同大小颗粒的百分比含量。当黏土中的细颗粒越多时，则其可塑性越强、干燥收缩大，干后强度越高，并且在烧成时也易于烧结，烧后的气孔率亦小，有利于成品的机械强度、白度和半透明度的提高。12. 石英的晶型转变特点及对生产的影响？其晶型特点在生产中有何应用？答：特点：石英的晶型转换可分为两种：（1）高温型的缓慢转化；这种转化由表面开始逐步向内部进行，转化后发生结构变化。转化进程缓慢，转化时体积变化较大，并需要高的温度与较长的时间。（2）低温型的快速转化；这种转化进行迅速，晶体表里瞬息间同时发生，转化后结构不发生特殊变化，转化较容易进行，体积变化不大，转化为可逆的。影响：单纯从数值上看，缓慢转化似会出现严重问题，但实际上由于它们的转化速度非常缓慢，同时转化时间也很长，再加上液相的缓冲作用，因而使得体积的膨胀进行缓慢，抵消了固体膨胀应力所造成的破坏作用，对生产过程的危害反而不大，而低温下的快速转化，虽然体积膨胀很小，但因其转化迅速，又是在无液相出现的所谓干条件下进行转化，因而破坏性强，危害性大。应用：在指导生产上，可以利用它的加热膨胀作用，预先燃烧块状石英然后急速冷却，使组织结构破坏，便于粉碎；在制品烧成和冷却时，处于晶型转化的温度阶段，应适当控制升温与冷却速度，以保证制品不开裂。13.钾长石、钠长石的熔融特性？生产中常用的长石原料在组成上有何要求？答：钾长石的熔融温度不是太高，熔融温度范围宽，黏度大，并随着温度升高熔体的黏度逐渐降低的特性，有利于烧成控制和防止变形。钠长石熔融温度比钾长石低，液相黏度较低，熔融范围较窄，黏度随温度的升高而减低的速度较快，容易引起产品的变形，助熔效果良好。日用陶瓷一般选用含钾长石较多的钾钠长石，一般要求K2O与Na2O应大于3，CaO与MgO总量不大于1.5%，Fe2O3含量在0.5%以下为宜。坯料1.长石质瓷、绢云母质、磷酸盐质瓷的概念和特征分别是什么？答：长石质瓷是以长石作为助熔剂的“长石-石英-高岭土”三部分系统的瓷。特征：瓷质洁白，薄层呈半透明，断面呈贝壳状，不透气，吸水率很低，瓷质坚硬，机械强度高，化学稳定性好。绢云母质瓷是以绢云母为熔剂的“绢云母-石英-高岭土”系统瓷。特征：除具有长石质瓷的一般性能特点外，透明度较高，外观呈“白里泛青”。磷酸盐质瓷是以磷酸钙作熔剂的“磷酸盐-高岭土-石英-长石”系统瓷。特征：白度高，透明度好，瓷质软，光泽柔和，但脆性较大，热稳定性较差，而且烧成范围狭窄，不易控制。2.坯料配方组成的表示方法有哪几种？常说的坯式与釉式在表示时的区别？答：有四种表示方法（1）实验室表示法（2）化学组成表示法（3）示性矿物组成表示法（4）配料量表示法对坯料的实验式，往往取中性氧化物的摩尔数的总和为1；对釉料的实验式，往往以碱性氧化物的摩尔数的总和为1。3.坯料制备时对塑性坯的要求是什么？简述其常用工序及设备？答：要求塑性坯料含水量要少而可塑性要好，空气含量要尽可能低，坯料中各种原料颗粒与水分混合均匀。工序及设备：一、原料粉碎；颚式破碎机、轮碾机、球磨机等二、筛析；回转筛、振动筛三、除铁；湿式磁选机四、泥浆脱水；喷雾干燥脱水五、练泥；真空练泥机。4.什么是硬质瓷、软质瓷？答：硬质瓷高岭土含量较多，长石及其他熔剂含量较少，所以成瓷温度高，而莫来石含量也多，瓷及釉面硬度也较其他的瓷高一些；软质瓷配方中熔剂原料较多，烧成温度比硬质瓷低，瓷质较软。5.塑性泥料屈服值大小与含水量变化关系答：增加含水量则屈服值降低，允许变形量增加；降低含水量则屈服值提高而允许变形量减少。釉料1.釉的概念及作用答：釉是熔融在陶瓷制品表面上一层很薄的均匀的玻璃质层。作用在于（1）使坯体对液体和气体具有不透过性（2）覆盖坯体表面，去覆盖层作用，给人以美的感觉（3）防止玷污坯体，即便玷污也很容易用洗涤剂等洗刷干净（4）与坯体起作用，使釉与坯体成为整体，使制品表面产生均匀压应力的釉层，从而增加制品的机械性能、热性能、电性能。2.什么是釉的成熟温度，影响釉熔融的因素有哪些？答：釉的成熟温度可以理解为在此温度下，釉料充分熔化，并均匀分布与坯体表面，冷却后呈现一定光泽的玻璃层。釉的化学组成、细度、混合均匀程度、烧成温度、烧成时间与釉熔融有着密切的关系。3.釉的高温黏度大小对生产有何影响，影响主要因素是？答：在成熟温度下，釉的黏度过小，则流动性过大，容易造成流釉、堆釉及干釉等缺陷；釉的黏度如果过大，则流动性差，容易引起桔釉、针眼、釉面不光滑、光泽不好等缺陷。影响釉料黏度的最重要因素是釉的组成和烧成温度。4.釉熔体的表面张力对生产有何影响，影响其大小的主要因素是？答：釉的表面张力对釉的外观质量因很大。表面张力过大，容易造成“缩釉”缺陷；表面张力过小，则容易造成“流釉”、“针眼”。釉的表面张力的大小，决定于其化学组成，烧成温度和烧成气氛。5. 什么叫坯釉适应性？影响坯釉适应性的因素有哪些？答：坯釉适应性是指熔融性能良好的釉溶液，冷却有与坯体紧密结合成完美的整体，不开裂，不剥落的能力。影响坯釉适应性的因素主要有四方面，坯釉二者膨胀系数差、坯釉中间层、坯釉的弹性和抗张强度以及釉层厚度。6. 坯釉膨胀系数对坯釉适应性影响如何？影响热膨胀的因素有哪些？答：如果釉的收缩大于坯体收缩，就出现导致釉层断裂的网状裂纹；如果釉的收缩小于坯体收缩，可能引起釉层剥落。7. 什么是长石釉？石灰釉？各有哪些特点？答：熔剂主要成分是长石质矿物的釉称为长石釉。特点：硬度较大，光泽较强，稍微带乳白色，有柔和感，熔融范围宽，较适合于釉上装饰。熔剂主要为钙的化合物为石灰釉。特点：适应性能好，透光性强，硬度较高，用还原焰烧成时，色泽白里泛青，对于釉下彩的显色非常有利，也可制无光釉和乳浊釉。8. 什么是熔块釉？使用熔块釉较生料釉有何优点？答：熔块釉是将原料中部分可溶于水的原料及铅化合物，先经1200-1300oC的高温熔化，然后投入冷水中急冷制成熔块，再与其余生料混合研磨而成釉浆。9. 要提高高温釉中的CaO、MgO，可以分别通过增加配方中的什么常规原料可以满足？答：CaO可以由石灰石、方解石、大理石、白云石引入MgO可以由滑石、碳酸镁、白云石引入10. 铅在釉料中起什么作用？铅对人体与环境有哪些危害？答：PbO 是一种最强烈的溶剂，可使釉具有较宽的熔融温度范围，提高釉面光泽，增强有的抗张强度，使釉不易失透。但是，PbO 也有不利的一面，它能大大降低釉的硬度，耐有机酸侵蚀能力差，烧成操作不当易被还原，使釉料出现黑灰色。此外，铅化合物极毒，应先制成熔块，且常以铅丹Pb3O4及密佗憎PbO的形式配入釉中。铅对环境造成的危害日益严重。它主要经呼吸道和消化道摄入体内。另外铅还可通过胎盘屏障由母体传给胎儿。铅是一种作用于全身的多亲和性器官毒物,可对神经、心血管、血液、消化、生殖、免疫等系统造成长期的慢性损伤,尤其对中枢和外周神经系统均产生明显损害。铅导致中枢神经系统功能的紊乱可反映到学习记忆行为功能的改变。铅对大气、水、土壤、河流底质和农作物等生态环境有很大的危害。如：陶瓷成型1.根据坯体含水量的不同，成型方法可分为哪几种？答：四种：（1）注浆成型法，坯料含水量3040%（2）可塑成型法，坯料含水量1820%（3）干压成型法，坯料含水量68%（4）等静压成型法，坯料含水量1.53%2.可塑成型法对坯体有哪些要求？答：可塑成型法一般要求可塑坯料具有较高的屈服值和较大的延伸变形量。3.什么是滚压成型和旋压成型，各有什么特点？答：滚压成型由旋压成型而演变过来，它主要是把扁平的样板刀改为回转型的滚压头，将模型和滚头分别绕自己的轴线同方向旋转，滚头渐渐靠拢模型，并对坯泥进行“滚”和“压”而成型的。特点：坯体强度大，不易变形，表面质量好，规整度一致。旋压成型主要利用作旋转运动的石膏模与只能上下运动的样板刀来成型的。特点：设备简单，适应性强，可以旋制深凹制品，但生产效率低，坯泥加工余量大，占地面积大，并要求有一定操作技术。4.什么是阴模成型和阳模成型，各适合哪些产品的生产？答：阴模成型的石膏模内凹，模内放坯料,模型内壁决定坯体外形,型刀决定坯体内部形状。多用于杯、碗等器形较大、内孔较深、口径小的产品的成型。阳模成型的面膏模凸起，模上放坯料，模型的凸面决定坯体的内表面，型刀旋转决定其外表面。多用于盘、碟等器形较浅、口径较大的产品的成型。5.提高注浆速率主要取决于哪些？常用的强化注浆有哪些？答：主要取决于（1）降低泥层的阻力（2）提高吸浆过程的推动力（3）提高泥浆和模型的温度强化注浆有（1）压力注浆（2）真空注浆（3）离心注浆（4）成组注浆（5）热浆注浆（6）电脉注浆6.什么是单面注浆，双面注浆？答：单面注浆是将泥浆注入模型中，待泥浆在模型中停留一段时间而形成所需的注件后，倒出多余的泥浆。双面注浆是将泥浆注入两面石膏模面的空穴中，泥浆被模型与模芯的工作面两面吸水， 在注浆时应该陆续补充泥浆，直至空穴中的泥浆全部变成坯时为止。7.什么是干压成型，有何特点？对干压粉料有何要求？答：干压成型是将干粉坯料在钢模中压成致密坯体的一种成型方法特点：过程简单，生产效率高，缺陷少，便于机械化。对粉料的要求：（1）尽量提高粉料体积密度（2）流动性要好（3）对粉料要进行造粒处理，细粉要尽可能少（4）在压力下易于粉碎（5）水分要均匀8.为使黏结牢固，黏结注意什么？答：（1）注意黏结部分要干湿程度一致（2）黏结位置要正确，尽量增大黏结面（3）黏结时可用同坯料泥或塑性泥，以增加粘性9.常用的施釉法有哪些？各适合哪类产品？答：（1）浸釉法，便于用手工操作的中小型制品（2）喷釉法，对于器壁较薄及小件易脆的生坯更合宜（3）浇釉法，对大件器皿（4）刷釉法，体面复杂而要求特殊的制品不适宜（5）荡釉法，适用于中空器物施内釉其他还有旋釉法等。10.生石膏、熟石膏主要成分是什么？熟石膏粉使用和存放应注意什么？答：生石膏：CaSO42H2O 熟石膏：CaSO41/2H2O存放应注意：不能露天储存，也不宜存放半年以后再使用，但也不宜使用刚炒好的石膏粉，宜存放2-8天后再使用。11.调制石膏浆应注意什么？答：应注意：调和水量依据模具用途不同而异，多余水量与模型的性能有密切关系，调治石膏浆时，应不断搅拌，进行真空脱泡搅拌可以提高石膏模质量；只能将石膏粉倒入调和水中。12.坯体中常含有的水份有哪几种类型？干燥主要排除的是哪种？答：常含水份按其接合特性可分为化学结合水、大气吸附水和自由水。干燥主要排除自由水和少量大气吸附水。13.干燥方法一般分为哪几种？工业生产上常用的热空气干燥设备有哪几种？答：一般分为（1）热空气干燥（2）电热干燥（3）辐射干燥器热空气设备有（1）室式干燥器（2）隧道干燥器（3）链式干燥器烧成1.什么是一次烧成和二次烧成，各有什么特点？答：一次烧成是将生坯施釉后入窑仅经高温煅烧一次制成陶瓷产品的方法。特点：工艺过程简化，烧成周期缩短，降低了成本。二次烧成法是在施釉前后各进行一次高温处理的烧成方法。特点：操作工序多，烧成周期长，烧成燃耗高，但提高 成瓷品率，减少了半成品破损率。2.黏土质坯料在还原法烧成过程中一般分哪几个阶段？答：一般分为5个阶段：（1）加热蒸发期（2）氧化分解及晶型转化期（3）玻化成瓷期（4）保温期（5）冷却期3.烧成制度主要包括哪几个方面的要求？答：三个：（1）温度曲线（2）压力曲线（3）气氛控制4.温度制度有哪几大要素？答：四个：（1）升温速度（2）最高烧成温度（3）保温时间（4）冷却温度5.压力制度的主要作用是什么？答：压力制度主要控制窑内氧化、还原气氛。6.什么是氧化、还原气氛？答：还原气氛是为去除氧气,防止陶瓷在高温下某些成分被氧化!氧化气氛是不需要保护陶瓷不受氧化,或需要经过氧化才能得到预制陶瓷!7.什么是临界温度，如何确定临界温度？临界温度过早，过晚对烧成有何影响？答：临界温度指氧化转强还原温度点，即气氛转化温度。一般，临界温度确定在釉层始熔温度前150oC左右较宜，即1000-1100oC。如果过早地进入还原阶段，坯釉料的氧化分解反映不安全，沉碳燃烧不尽，造成釉泡或烟熏缺陷；反之，过晚，釉层已玻化封闭坯体，还原介质难以渗入坯内进行有效的氧化反应，易造成高温沉碳以及阴黄、釉泡、烟熏等缺陷。8.还原作用什么时候结束