矿大(北京)化工新技术专题无机第十-十二课：陶瓷

1、第五章第五章 陶陶 瓷瓷一、陶瓷（一、陶瓷（Ceramics）的概念）的概念1传统的陶瓷概念传统的陶瓷概念 是指是指所有以粘土为主要原料与其他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。如我们常烧等过程而制成的各种制品。如我们常见的日用陶瓷、艺术陶瓷、建筑卫生陶见的日用陶瓷、艺术陶瓷、建筑卫生陶瓷等都属于传统陶瓷。瓷等都属于传统陶瓷。绪 论2新型陶瓷的概念新型陶瓷的概念 随着近代科学技术的飞速发展，陶瓷随着近代科学技术的飞速发展，陶瓷已成为人类生活和现代化建设中不可缺少已成为人类生活和现代化建设中不可缺少的材料之一。的

2、材料之一。 具有高强、耐温、耐腐特性或各种敏具有高强、耐温、耐腐特性或各种敏感特性的陶瓷材料，由于其制作工艺过程感特性的陶瓷材料，由于其制作工艺过程与传统陶瓷不同，更重要的是由于其化学与传统陶瓷不同，更重要的是由于其化学组成、显微结构及特性不同于传统陶瓷，组成、显微结构及特性不同于传统陶瓷，故现在人们习惯称其为新型陶瓷，而又把故现在人们习惯称其为新型陶瓷，而又把所有新型陶瓷制品统称为陶瓷新材料。所有新型陶瓷制品统称为陶瓷新材料。 新型陶瓷是新型陶瓷是采用人工精制的无机粉采用人工精制的无机粉末原料，通过结构设计、精确的化学计末原料，通过结构设计、精确的化学计量、合适的成型方法和烧成制度而达到量、

3、合适的成型方法和烧成制度而达到特定的性能，经过加工处理使之符合使特定的性能，经过加工处理使之符合使用要求尺寸精度的无机非金属材料。用要求尺寸精度的无机非金属材料。 新型陶瓷正在不断成熟和发展之中，新型陶瓷正在不断成熟和发展之中，新型陶瓷也有如下几种说法新型陶瓷也有如下几种说法：先进陶瓷：先进陶瓷(Advanced Ceramics)、高性能陶瓷、高性能陶瓷(High Performance Ceramics)、高技术、高技术陶瓷陶瓷(High-tech. Ceramics)、精细陶瓷、精细陶瓷(Fine Ceramics)、特种陶瓷、特种陶瓷(Special Ceramics)等。等。 3广义

4、的陶瓷概念广义的陶瓷概念 用陶瓷生产方法制造的无机非金属固体材料和用陶瓷生产方法制造的无机非金属固体材料和制品的通称。制品的通称。二、陶瓷研究的发展历程二、陶瓷研究的发展历程 陶瓷在人类文明发展史上功不可没。人类最早陶瓷在人类文明发展史上功不可没。人类最早使用的工具使用的工具石器，可以说就是一种最早的天石器，可以说就是一种最早的天然陶瓷材料。陶瓷既是我国最杰出的科学成就之然陶瓷材料。陶瓷既是我国最杰出的科学成就之一，又是中华文明的伟大象征之一。一，又是中华文明的伟大象征之一。 就陶瓷研究的历史进程来看，可简单概括为三个发展就陶瓷研究的历史进程来看，可简单概括为三个发展阶段，如图阶段，如图1所示

5、。远在几千年前的新石器时代，我们的祖先所示。远在几千年前的新石器时代，我们的祖先就已经利用天然粘土作原料，塑造成各种形状的器皿，再在就已经利用天然粘土作原料，塑造成各种形状的器皿，再在火堆中烧成坚硬的可重复使用的火堆中烧成坚硬的可重复使用的陶器。陶器。由于烧成温度较低，由于烧成温度较低，陶器仅是一种含有较多气孔、质地较松的未完全烧结制品。陶器仅是一种含有较多气孔、质地较松的未完全烧结制品。 以后大约在以后大约在2000多年前的东汉晚期，多年前的东汉晚期，人们利用含铝量较人们利用含铝量较高的天然瓷土为原料，加上釉的发明，以及高温烧结技术的高的天然瓷土为原料，加上釉的发明，以及高温烧结技术的不断改

6、进，使陶器步入了瓷器阶段，这是陶瓷技术发展史上不断改进，使陶器步入了瓷器阶段，这是陶瓷技术发展史上十分重要的里程碑。十分重要的里程碑。由于瓷器烧成温度高，质地致密坚硬，由于瓷器烧成温度高，质地致密坚硬，表面有光亮的釉彩，随着科学技术的进步与发展，由瓷器又表面有光亮的釉彩，随着科学技术的进步与发展，由瓷器又衍生出了许多种类的陶瓷。衍生出了许多种类的陶瓷。 在日用陶瓷的基础上，形成了工业陶瓷的生在日用陶瓷的基础上，形成了工业陶瓷的生产，如电力工业用的高压电瓷、化学工业用耐腐产，如电力工业用的高压电瓷、化学工业用耐腐蚀的化工陶瓷、建筑工业用的建筑陶瓷和卫生陶蚀的化工陶瓷、建筑工业用的建筑陶瓷和卫生陶

7、瓷等。瓷等。 诸如此类的日用陶瓷、工业陶瓷与水泥、玻诸如此类的日用陶瓷、工业陶瓷与水泥、玻璃、耐火材料、搪瓷、磨料制品等统称为硅酸盐璃、耐火材料、搪瓷、磨料制品等统称为硅酸盐制品，因为它们的主要成分是硅酸盐化合物。人制品，因为它们的主要成分是硅酸盐化合物。人们一般将这一类陶瓷制品称为传统陶瓷或普通陶们一般将这一类陶瓷制品称为传统陶瓷或普通陶瓷。瓷。 从原始瓷器的出现到近代的传统陶瓷，这一从原始瓷器的出现到近代的传统陶瓷，这一阶段一直持续了阶段一直持续了4000余年。余年。瓷器瓷器（传统陶瓷）（传统陶瓷）陶陶 器器高铝质粘土高铝质粘土和瓷土的应用和瓷土的应用釉的发明釉的发明原料纯化原料纯化陶瓷工

8、艺陶瓷工艺的发展的发展陶瓷理论陶瓷理论的发展的发展先进陶瓷先进陶瓷（微米级）（微米级）纳米陶瓷纳米陶瓷高温技术高温技术的发展的发展显微结构显微结构分析的进步分析的进步性能研究性能研究的深入的深入无损评估无损评估的成就的成就相邻学科相邻学科的推动的推动图图1 陶瓷研究发展的三个阶段陶瓷研究发展的三个阶段 20世纪以来，特别是第二次世界大战之后，世纪以来，特别是第二次世界大战之后，随着宇宙开发、原子能工业的兴起和电子工业的随着宇宙开发、原子能工业的兴起和电子工业的迅速发展，对陶瓷材料，无论从性能、质量、品迅速发展，对陶瓷材料，无论从性能、质量、品种等方面，均提出了越来越高的要求，促使陶瓷种等方面，

9、均提出了越来越高的要求，促使陶瓷材料发展为新的具有一系列特殊功能的无机非金材料发展为新的具有一系列特殊功能的无机非金属材料，属材料，陶瓷研究的发展则从传统陶瓷跃入第二陶瓷研究的发展则从传统陶瓷跃入第二个阶段个阶段先进陶瓷阶段先进陶瓷阶段。先进陶瓷（。先进陶瓷（Advanced Ceramics，又称现代陶瓷）是为了有别于传统陶，又称现代陶瓷）是为了有别于传统陶瓷而言的。瓷而言的。 相邻学科、相关技术的相互渗透与交相邻学科、相关技术的相互渗透与交叉叉，是现代科学技术发展的一个重要特点。，是现代科学技术发展的一个重要特点。 先进陶瓷（或现代陶瓷）是在传统硅先进陶瓷（或现代陶瓷）是在传统硅酸盐陶瓷的

10、基础上，吸收了相邻学科的先进酸盐陶瓷的基础上，吸收了相邻学科的先进技术而发展起来的一门综合而又相对独立的技术而发展起来的一门综合而又相对独立的学科体系，许多学科和技术因素促成了这种学科体系，许多学科和技术因素促成了这种发展，例如：发展，例如： 在原料上，在原料上，从传统陶瓷以天然矿物原料为主从传统陶瓷以天然矿物原料为主体发展到用高纯的合成化合物，材料的组成已远远体发展到用高纯的合成化合物，材料的组成已远远超出硅酸盐的范围。超出硅酸盐的范围。 制备工艺的进步，制备工艺的进步，在传统陶瓷工艺基础上发在传统陶瓷工艺基础上发展和创造出一系列新的工艺技术。如展和创造出一系列新的工艺技术。如成型技术成型技

11、术上的上的等静压成型、热压注成型、注射成型、离心注浆成等静压成型、热压注成型、注射成型、离心注浆成型、压力注浆成型和流延成膜等成型方法；型、压力注浆成型和流延成膜等成型方法；烧成烧成上上则有热压烧结、热等静压烧结、反应烧结、快速烧则有热压烧结、热等静压烧结、反应烧结、快速烧结、微波烧结、等离子体烧结、自蔓燃烧结等。结、微波烧结、等离子体烧结、自蔓燃烧结等。 陶瓷科学理论的发展，陶瓷科学理论的发展，为陶瓷工艺的为陶瓷工艺的发展提供了科学依据，使陶瓷工艺从经验操发展提供了科学依据，使陶瓷工艺从经验操作发展到科学控制，并发展到在一定程度上作发展到科学控制，并发展到在一定程度上可根据实用要求进行特定的

12、材料设计。可根据实用要求进行特定的材料设计。 显微结构分析上的进步显微结构分析上的进步，使人们可更，使人们可更精确地了解陶瓷材料的结构及其组成，从而精确地了解陶瓷材料的结构及其组成，从而可人为控制工艺可人为控制工艺显微结构显微结构性能关系性能关系的统一，对陶瓷技术起到了指导作用。的统一，对陶瓷技术起到了指导作用。 陶瓷材料性能的研究陶瓷材料性能的研究使新的性能不断出现，使新的性能不断出现，大大开拓了陶瓷材料的应用范围。大大开拓了陶瓷材料的应用范围。 陶瓷材料无损评估技术的发展陶瓷材料无损评估技术的发展，加强了陶瓷，加强了陶瓷材料使用上的可靠性。材料使用上的可靠性。 相邻学科的发展相邻学科的发展

13、对陶瓷科学的进步起到了推对陶瓷科学的进步起到了推动作用。动作用。 但是应该指出，这一阶段的先进陶瓷，无论但是应该指出，这一阶段的先进陶瓷，无论从原料、显微结构中所体现的晶粒、晶界、气孔、从原料、显微结构中所体现的晶粒、晶界、气孔、缺陷等在尺度上还只是处在微米级的水平，缺陷等在尺度上还只是处在微米级的水平，故又故又可称之为微米级先进陶瓷。可称之为微米级先进陶瓷。 到上世纪到上世纪9090年代，陶瓷研究进入了第三个阶年代，陶瓷研究进入了第三个阶段段纳米陶瓷阶段纳米陶瓷阶段。所谓纳米陶瓷，。所谓纳米陶瓷，是指是指显微结显微结构中的物相具有纳米（构中的物相具有纳米（nmnm）级尺度的陶瓷材料，它）级尺

14、度的陶瓷材料，它包括晶粒尺寸、晶界宽度、第二相分布、气孔尺寸、包括晶粒尺寸、晶界宽度、第二相分布、气孔尺寸、缺陷尺寸等均在纳米量级的尺度上。缺陷尺寸等均在纳米量级的尺度上。 纳米陶瓷是当前陶瓷材料研究中一个十分重要纳米陶瓷是当前陶瓷材料研究中一个十分重要的发展趋向，它将促使陶瓷材料研究从工艺到理论，的发展趋向，它将促使陶瓷材料研究从工艺到理论，从性能到应用都提高到一个崭新阶段。从性能到应用都提高到一个崭新阶段。三、陶瓷的分类三、陶瓷的分类 陶瓷的分类方法很多，这里主要介陶瓷的分类方法很多，这里主要介绍绍按陶瓷的概念和用途来分类，按陶瓷的概念和用途来分类，可将陶瓷可将陶瓷分为普通陶瓷（分为普通陶

15、瓷（Traditional Ceramics）和特种陶瓷（和特种陶瓷（Special Ceramics）两大）两大类。类。 特种陶瓷从性能上可分为特种陶瓷从性能上可分为结构陶瓷和功能陶瓷结构陶瓷和功能陶瓷两大类。两大类。 结构陶瓷（结构陶瓷（Structural Ceramics）是指）是指具有具有力学和机械性能及部分热学和化学功能的先进陶力学和机械性能及部分热学和化学功能的先进陶瓷（现代陶瓷），特别适于高温下应用的则称为瓷（现代陶瓷），特别适于高温下应用的则称为高温结构陶瓷。高温结构陶瓷。 功能陶瓷（功能陶瓷（Functional Ceramics）是指）是指那些那些利用电、磁、声、光、热、

16、力等直接效应及其耦利用电、磁、声、光、热、力等直接效应及其耦合效应所提供的一种或多种性质来实现某种使用合效应所提供的一种或多种性质来实现某种使用功能的先进陶瓷（现代陶瓷）。功能的先进陶瓷（现代陶瓷）。 功能陶瓷的特点功能陶瓷的特点是品种多、产量大、价格低、是品种多、产量大、价格低、应用广、功能全、技术高、更新快。应用广、功能全、技术高、更新快。 通过对复杂多元氧化物系统的化学、物理及组通过对复杂多元氧化物系统的化学、物理及组成、结构、性能和使用效能间相互关系的研究，已成、结构、性能和使用效能间相互关系的研究，已陆续发现了一大批具有优异性能或特殊功能的功能陆续发现了一大批具有优异性能或特殊功能的

17、功能陶瓷，并可借助于离子置换、掺杂等方法调节、优陶瓷，并可借助于离子置换、掺杂等方法调节、优化其性能，化其性能，功能陶瓷材料研究功能陶瓷材料研究已开始从经验式的探已开始从经验式的探索逐步走向按所需性能来进行材料设计。索逐步走向按所需性能来进行材料设计。 结构陶瓷大致分为氧化物系和非氧化结构陶瓷大致分为氧化物系和非氧化物系两类物系两类，见表，见表1。由于许非氧化物系的陶。由于许非氧化物系的陶瓷材料具有氧化物系材料所不具备的优异瓷材料具有氧化物系材料所不具备的优异功能，因而其发展前途广阔。功能，因而其发展前途广阔。表表1 结构陶瓷的分类结构陶瓷的分类 种种 类类 材材 料料 氧氧 化化 物物 系系

18、Al2O3，MgO，ZrO2，SiO2，UO2，BeO等等非非氧氧化化物物系系碳碳 化化 物物SiC，TiC，B4C，WC，UC，ZrC等等氮氮 化化 物物Si3N4，AlN，BN，TiN，ZrN等等硼硼 化化 物物ZrB2，WB，TiB2，LaB6等等硅硅 化化 物物MoSi2氟氟 化化 物物CaF2，BaF2，MgF2硫硫 化化 物物ZnS，TiS2，MxMo6S8（M=Pb, Cu, Gd）碳和石墨碳和石墨C 功能陶瓷具有功能陶瓷具有电绝缘性、半导体性、导电性、电绝缘性、半导体性、导电性、压电性、铁电性、磁性、耐腐蚀性、化学吸附性、压电性、铁电性、磁性、耐腐蚀性、化学吸附性、生物适应性、

19、吸声性（能）、耐辐射性等很多功生物适应性、吸声性（能）、耐辐射性等很多功能，且具有相互转换的功能。能，且具有相互转换的功能。 功能陶瓷的大致分类见表功能陶瓷的大致分类见表2。随着科学技术。随着科学技术的发展，多功能陶瓷材料已逐渐在研制和生产，的发展，多功能陶瓷材料已逐渐在研制和生产，这种陶瓷材料所具备的多功能性是其它材料难以这种陶瓷材料所具备的多功能性是其它材料难以达到的，因而十分引人注目。达到的，因而十分引人注目。表表2 功能陶瓷的分类功能陶瓷的分类分类分类功能陶瓷功能陶瓷典典 型型 材材 料料主要用途主要用途电功电功能陶能陶瓷瓷绝缘陶瓷绝缘陶瓷Al2O3、BeO、MgO、AlN、SiC集成

20、电路基片、封装陶瓷、高频绝缘集成电路基片、封装陶瓷、高频绝缘陶瓷陶瓷介电陶瓷介电陶瓷TiO2、La2Ti2O7、Ba2Ti9O20陶瓷电容器、微波陶瓷陶瓷电容器、微波陶瓷铁电陶瓷铁电陶瓷BaTiO3、SrTiO3陶瓷电容器陶瓷电容器压电陶瓷压电陶瓷PZT、PT、LNN(PbBa)NaNb5O15超声换能器、谐振器、滤波器、压电超声换能器、谐振器、滤波器、压电点火、压电电动机、表面波延迟元件点火、压电电动机、表面波延迟元件半导体陶瓷半导体陶瓷PTC(Ba-Sr-Pb)TiO3NTC(Mn、Co、Ni、Fe、LaCrO3)CTR(V2O5 )温度补偿和自控加热元件等温度传感温度补偿和自控加热元件等

21、温度传感器、温度补偿器等热传感元件、防火器、温度补偿器等热传感元件、防火灾传感器等灾传感器等ZnO压敏电阻压敏电阻浪涌电流吸收器、噪声消除、避雷器浪涌电流吸收器、噪声消除、避雷器SiC发热体发热体电炉、小型电热器等电炉、小型电热器等快离子导体快离子导体陶瓷陶瓷-Al2O3、ZrO2钠钠-硫电池固体电介质、氧传感器陶瓷硫电池固体电介质、氧传感器陶瓷高温超导陶高温超导陶瓷瓷La-Ba-Cu-O、Y-Ba-Cu-OBi-Sr-Ca-Cu-O、Tl-Ba-Ca-Cu-O超导材料超导材料分分 类类 功功 能能 陶陶 瓷瓷 典典 型型 材材 料料 主主 要要 用用 途途磁磁 功功能能 陶陶瓷瓷软磁铁氧体软

22、磁铁氧体Mn-Zn、Cu-Zn、Ni-Zn、Cu-Zn-Mg电视机、收录机的磁电视机、收录机的磁芯，记录磁头、温度芯，记录磁头、温度传感器，计算机电源传感器，计算机电源磁芯、电波吸收体磁芯、电波吸收体硬磁铁氧体硬磁铁氧体Ba、Sr铁氧体铁氧体铁氧体磁石铁氧体磁石记忆用铁氧体记忆用铁氧体Li、Mn、Ni、Mg、Zn与铁形成的尖晶与铁形成的尖晶石型石型计算机磁芯计算机磁芯光光功功能能陶陶瓷瓷透明透明Al2O3陶瓷陶瓷Al2O3高压钠灯高压钠灯透明透明MgO陶瓷陶瓷MgO照明或特殊灯管，红照明或特殊灯管，红外输出窗材料外输出窗材料透明透明Y2O3-ThO2陶陶瓷瓷Y2O3ThO2激光元件激光元件透明

23、铁电陶瓷透明铁电陶瓷PLZT光存储元件、视频显光存储元件、视频显示和存储系统，光开示和存储系统，光开关、光阀等关、光阀等分类分类功能陶瓷功能陶瓷 典典 型型 材材 料料 主主 要要 用用 途途生生物物及及化化学学功功能能陶陶瓷瓷湿敏陶瓷湿敏陶瓷 MgCr2O4-TiO2、ZnO-Cr2O3、Fe3O4等等工业湿度检测、烹工业湿度检测、烹饪控制元件饪控制元件气敏陶瓷气敏陶瓷 SnO2、-Fe2O3、ZrO2、TiO2、ZnO等等汽车传感器、气体汽车传感器、气体泄漏报警，各类气泄漏报警，各类气体检测体检测载体用陶载体用陶瓷瓷堇青石瓷、堇青石瓷、Al2O3瓷、瓷、SiO2-Al2O3瓷等瓷等汽车尾气

24、催化载体、汽车尾气催化载体、化工用催化载体、化工用催化载体、酵素固定载体酵素固定载体催化用陶催化用陶瓷瓷沸石、过渡金属氧化沸石、过渡金属氧化物物接触分解反应催化、接触分解反应催化、排气净化催化排气净化催化生物陶瓷生物陶瓷 A l2O3、 C a5( F 、Cl)P3O12人造牙齿、关节骨人造牙齿、关节骨等等四、新型陶瓷的特性与应用四、新型陶瓷的特性与应用 新型陶瓷，由于不同的化学组分和显微新型陶瓷，由于不同的化学组分和显微结构而决定其具有不同的特殊性质和功能，结构而决定其具有不同的特殊性质和功能，如高强、高硬、耐温、耐腐、绝缘、导电和如高强、高硬、耐温、耐腐、绝缘、导电和各种电、磁、光及生物相

25、容性等，陶瓷材料各种电、磁、光及生物相容性等，陶瓷材料的这些性能，可以广泛用于机械、电子、宇的这些性能，可以广泛用于机械、电子、宇航、医学工程等各个方面，成为近代尖端科航、医学工程等各个方面，成为近代尖端科学技术的重要组成部分。学技术的重要组成部分。 新型陶瓷的主要特性和应用见表新型陶瓷的主要特性和应用见表3。表表3 新型陶瓷的特性与应用新型陶瓷的特性与应用领域领域 特特 性性 应应 用用光、光、电、电、磁磁学学功功能能领领域域电电子子陶陶瓷瓷高绝缘性高绝缘性集成电路组件，集成电路衬底，散热性绝缘衬底集成电路组件，集成电路衬底，散热性绝缘衬底铁电性、介电铁电性、介电性性图像存储元件，电光偏振光

26、元件，高容量电容器图像存储元件，电光偏振光元件，高容量电容器压电性压电性振子，点火元件，滤波器，压电变压器，超声波元振子，点火元件，滤波器，压电变压器，超声波元件，电子引燃器，弹性表面波元件，电子钟表件，电子引燃器，弹性表面波元件，电子钟表热电性热电性红外检测元件，自计式温度计，探测器，新型武器红外检测元件，自计式温度计，探测器，新型武器电子放射性电子放射性阴极射线管电子枪热阴极，热电子装置，电子显微阴极射线管电子枪热阴极，热电子装置，电子显微镜，电子束焊机，超大规模集成电路电子束绘画仪镜，电子束焊机，超大规模集成电路电子束绘画仪半导性、传感半导性、传感性性电阻发热体（高温电炉），湿度传感器，

27、热敏电阻电阻发热体（高温电炉），湿度传感器，热敏电阻（温度控制器），压力传感器，稳压元件（非线性（温度控制器），压力传感器，稳压元件（非线性电阻），自控系统电阻发热元件（电子恒温器，被电阻），自控系统电阻发热元件（电子恒温器，被褥干燥器，头发干燥器），气体传感器（气体泄漏褥干燥器，头发干燥器），气体传感器（气体泄漏报警器）报警器）离子导电性离子导电性氧量传感器（汽车发动机空气氧量传感器（汽车发动机空气燃料比控制器），燃料比控制器），高炉的控制，钠硫电池（功率平衡用）高炉的控制，钠硫电池（功率平衡用） 领领 域域 特特 性性 应应 用用光、光、电、电、磁磁学学功功能能领领域域光光电电陶陶瓷瓷荧光

28、性荧光性荧光体，彩色电视显像管材料荧光体，彩色电视显像管材料偏振光性偏振光性电光偏振光元件电光偏振光元件光电性光电性光电变换元件光电变换元件光光陶陶瓷瓷透光性透光性耐高温耐蚀透光性（高压钠灯灯管），窑炉耐高温耐蚀透光性（高压钠灯灯管），窑炉观察窗，原子能反应堆窗口，半导性透可见观察窗，原子能反应堆窗口，半导性透可见光性（光改变色玻璃）光性（光改变色玻璃）光反射性光反射性耐高温金属特性耐高温金属特性反射红外性反射红外性透过可见光，反射红外线特性（节能型窗玻透过可见光，反射红外线特性（节能型窗玻璃）璃）导光性导光性通信用光纤，光通信光缆，胃摄像机，光能通信用光纤，光通信光缆，胃摄像机，光能传输纤维

29、传输纤维磁性磁性陶陶 瓷瓷软磁性、硬磁软磁性、硬磁性性电脑存储元件，变压器磁芯，磁带，磁盘，电脑存储元件，变压器磁芯，磁带，磁盘，橡胶磁铁，立体声拾音器，磁头，现金支付橡胶磁铁，立体声拾音器，磁头，现金支付信用卡，冷藏库气密磁门信用卡，冷藏库气密磁门领领 域域 特特 性性 应应 用用热学热学功能功能领域领域传热性传热性集成电路绝缘（散热）衬底集成电路绝缘（散热）衬底绝热性绝热性耐热绝热体，轻质绝热体，不燃壁材，节能型炉耐热绝热体，轻质绝热体，不燃壁材，节能型炉耐高温性耐高温性耐高温结构材料，高温炉，核聚变反应堆材料，原子能耐高温结构材料，高温炉，核聚变反应堆材料，原子能反应堆材料反应堆材料机机

30、械械功功能能领领域域高强度、耐磨性、高强度、耐磨性、非膨胀收缩性非膨胀收缩性超高精度全陶瓷车床，机床，测量机械，拉丝模超高精度全陶瓷车床，机床，测量机械，拉丝模高强度、耐高温高强度、耐高温性性高性能高效汽车发动机，燃气轮机叶片，柴油机，高性能高效汽车发动机，燃气轮机叶片，柴油机，Sterling发动机，航天飞机表面瓦发动机，航天飞机表面瓦高比强度性高比强度性汽车零件，人造卫星机体，火箭机体，飞机机体汽车零件，人造卫星机体，火箭机体，飞机机体高模量高模量高尔夫球棒，长柄，网球拍，撑杆跳高撑杆，钓鱼竿，高尔夫球棒，长柄，网球拍，撑杆跳高撑杆，钓鱼竿，各种弹簧材料各种弹簧材料超硬性超硬性研磨材料，切

31、削工具，磨削材料研磨材料，切削工具，磨削材料润滑性润滑性轴承材料，高温润滑材料轴承材料，高温润滑材料生物生物化学化学功能功能领域领域骨亲和性骨亲和性人工骨，人造牙根，人造关节人工骨，人造牙根，人造关节载体性载体性固定酶载体，催化剂载体，生物化学反应控制装置固定酶载体，催化剂载体，生物化学反应控制装置耐蚀性耐蚀性理化仪器，化工陶瓷，化学装置内衬，原子能有关材料理化仪器，化工陶瓷，化学装置内衬，原子能有关材料催化性催化性水煤气反应催化剂，耐热催化剂，化学用催化剂水煤气反应催化剂，耐热催化剂，化学用催化剂 尤其要指出的是，尤其要指出的是，功能陶瓷功能陶瓷的不断开发，的不断开发，对科学技术的发展起了巨

32、大促进作用，功能对科学技术的发展起了巨大促进作用，功能陶瓷的应用领域也随之更为广泛，陶瓷的应用领域也随之更为广泛，目前主要目前主要用于用于电、磁、光、声、热和化学等信息的检电、磁、光、声、热和化学等信息的检测、转换、传输、处理和存储等，并已在电测、转换、传输、处理和存储等，并已在电子信息、集成电路、计算机、能源工程、超子信息、集成电路、计算机、能源工程、超声换能、人工智能、生物工程等众多近代科声换能、人工智能、生物工程等众多近代科技领域显示出广阔的应用前景。技领域显示出广阔的应用前景。根据功能陶瓷组成结构的易调性和可控性根据功能陶瓷组成结构的易调性和可控性，可以制备超高绝缘性、绝缘性、半导体、

33、导可以制备超高绝缘性、绝缘性、半导体、导电性和超导电性陶瓷；电性和超导电性陶瓷；根据其能量转换和耦合特性，根据其能量转换和耦合特性，可以制备压电、可以制备压电、光电、热电、磁电和铁电等陶瓷；光电、热电、磁电和铁电等陶瓷；根据其对外场条件的敏感效应根据其对外场条件的敏感效应，则可制备热，则可制备热敏、气敏、湿敏、压敏、磁敏和光敏等敏感敏、气敏、湿敏、压敏、磁敏和光敏等敏感陶瓷。陶瓷。 高温超导氧化物陶瓷的发现，高温超导氧化物陶瓷的发现，使功能陶使功能陶瓷的研究形成了全球性的热点，高温超导瓷的研究形成了全球性的热点，高温超导陶瓷的研究开发，为未来的技术革命带来陶瓷的研究开发，为未来的技术革命带来新

34、的曙光。新的曙光。 上世纪上世纪90年代开始的纳米功能陶瓷的年代开始的纳米功能陶瓷的研究，表明人们已开始深入到介于宏观与研究，表明人们已开始深入到介于宏观与原子尺度的纳米层次来研究功能陶瓷的性原子尺度的纳米层次来研究功能陶瓷的性能与结构，以期进一步开拓功能陶瓷新的能与结构，以期进一步开拓功能陶瓷新的应用领域。应用领域。五、新型陶瓷的工艺技术现状五、新型陶瓷的工艺技术现状 新型陶瓷已有新型陶瓷已有100余年的发展历史，尤其是余年的发展历史，尤其是近三十年多来，新型陶瓷已成为当今社会不可缺近三十年多来，新型陶瓷已成为当今社会不可缺少的新材料之一。少的新材料之一。 尽管新型陶瓷材料已有一套初步成熟的

35、工艺尽管新型陶瓷材料已有一套初步成熟的工艺技术，并已形成了一定的规模与市场，但由于其技术，并已形成了一定的规模与市场，但由于其尚处于发展和提高之中，产品质量和数量还不能尚处于发展和提高之中，产品质量和数量还不能满足当今社会日益发展的需求，特别是高性能、满足当今社会日益发展的需求，特别是高性能、高精度的产品还很缺乏。为此，目前需研究和解高精度的产品还很缺乏。为此，目前需研究和解决的重点是：决的重点是：1工艺工艺结构结构性能的设计与研究性能的设计与研究 有效地控制工艺过程，使其达到预定有效地控制工艺过程，使其达到预定的结构（包括薄膜化、纤维化、气孔的含的结构（包括薄膜化、纤维化、气孔的含量、非晶态

36、化、晶粒的微细化等），对于量、非晶态化、晶粒的微细化等），对于提高新型陶瓷材料的性能和进一步发现其提高新型陶瓷材料的性能和进一步发现其新的功能是十分重要的。新的功能是十分重要的。2重视粉体标准化、系列化的研究与开发重视粉体标准化、系列化的研究与开发 新型陶瓷材料规模化的大生产，必须新型陶瓷材料规模化的大生产，必须以标准化的粉体为基础，并根据不同产品以标准化的粉体为基础，并根据不同产品的需要尽可能提供系列化的粉体。因此，的需要尽可能提供系列化的粉体。因此，高纯、超细陶瓷粉体的制备仍是今后相当高纯、超细陶瓷粉体的制备仍是今后相当长一段时期的主攻方向，先进的制备工艺长一段时期的主攻方向，先进的制备工

37、艺和制造成本的降低将成为主攻的重点。和制造成本的降低将成为主攻的重点。3提高新型陶瓷材料制品的重复性、可靠提高新型陶瓷材料制品的重复性、可靠性及其使用寿命性及其使用寿命 这是影响新型陶瓷产品能否有市场和这是影响新型陶瓷产品能否有市场和发展前主的关键。越是高技术的设备对材发展前主的关键。越是高技术的设备对材料的要求越高。目前新型陶瓷材料使用受料的要求越高。目前新型陶瓷材料使用受到一定的限制。为此，从事新型陶瓷材料到一定的限制。为此，从事新型陶瓷材料工作者必须对此引起足够的重视，致力于工作者必须对此引起足够的重视，致力于提高材料的性能和使用寿命。提高材料的性能和使用寿命。4新型陶瓷材料的精密加工亟

38、待加强新型陶瓷材料的精密加工亟待加强 由于陶瓷材料烧结时带来体积的变化，由于陶瓷材料烧结时带来体积的变化，要满足精密装配等要求必须进行精加工。但要满足精密装配等要求必须进行精加工。但陶瓷材料的高强、超硬又给精加工带来了很陶瓷材料的高强、超硬又给精加工带来了很大的困难。因此，必须研究采用快速、经济大的困难。因此，必须研究采用快速、经济的精加工技术，以赋于新型陶瓷材料更广阔的精加工技术，以赋于新型陶瓷材料更广阔的应用领域。的应用领域。六、新型陶瓷展望六、新型陶瓷展望 信息、能源、材料被誉为当代科学的三大支信息、能源、材料被誉为当代科学的三大支柱。新型陶瓷作为一种新材料，以其优异的性能在柱。新型陶瓷

39、作为一种新材料，以其优异的性能在材料领域独树一帜，受到了人们的高度重视，在未材料领域独树一帜，受到了人们的高度重视，在未来的社会中将发挥愈益显著的作用。来的社会中将发挥愈益显著的作用。 新型陶瓷材料将在下列几方面获得新的进展与新型陶瓷材料将在下列几方面获得新的进展与突破，对现代技术的发展和人类社会的进步作出特突破，对现代技术的发展和人类社会的进步作出特有的贡献。有的贡献。 1气相凝聚法制备超微粉体将成为超微粉研究发展气相凝聚法制备超微粉体将成为超微粉研究发展的重点的重点 随着人们对新型陶瓷材料制品性能要求的提高，对随着人们对新型陶瓷材料制品性能要求的提高，对其所用粉体性能的要求也将更加苛刻。采

40、用传统的粉体制其所用粉体性能的要求也将更加苛刻。采用传统的粉体制备法已无能为力。唯有气相凝聚法可以实现这一目标。备法已无能为力。唯有气相凝聚法可以实现这一目标。 气相凝聚法是气相凝聚法是直接利用气相或是通过各种手段将物质直接利用气相或是通过各种手段将物质变为气体，使之在气体状态下发生化学反应或物理变化，变为气体，使之在气体状态下发生化学反应或物理变化，最后在冷却过程中凝聚形成超微粉。其方法主要有气体中最后在冷却过程中凝聚形成超微粉。其方法主要有气体中蒸发法、化学气相反应法、电弧等离子体法、高频等离子蒸发法、化学气相反应法、电弧等离子体法、高频等离子体法和激光法等。体法和激光法等。2微波加热将向

41、传统烧结方法挑战微波加热将向传统烧结方法挑战 由于微波加热完全不同于普通常规加热由于微波加热完全不同于普通常规加热方 式 ， 有 着 加 热 均 匀 、 加 热 速 度 快方 式 ， 有 着 加 热 均 匀 、 加 热 速 度 快（500/min以上），高效节能和能实现以上），高效节能和能实现2000以上高温等诸多优点。以上高温等诸多优点。 微波加热还能用于陶瓷间的焊接，为复微波加热还能用于陶瓷间的焊接，为复杂异形陶瓷的制作或陶瓷瓷件的修复创造条杂异形陶瓷的制作或陶瓷瓷件的修复创造条件。件。3陶瓷材料脆性致命弱点将得到显著改变陶瓷材料脆性致命弱点将得到显著改变 陶瓷材料具有高强、耐磨、耐高温、

42、耐腐等许多优陶瓷材料具有高强、耐磨、耐高温、耐腐等许多优异性能，但陶瓷材料致命弱点异性能，但陶瓷材料致命弱点脆性，阻碍了它的进一脆性，阻碍了它的进一步应用和发展，因此，改善陶瓷材料的脆性一直为陶瓷材步应用和发展，因此，改善陶瓷材料的脆性一直为陶瓷材料科技工作者研究的热点。料科技工作者研究的热点。 目前人们已在目前人们已在粒子弥散增韧、氧化锆相变增韧和晶须粒子弥散增韧、氧化锆相变增韧和晶须（纤维）增韧方面做了许多工作，而其中晶须增韧尤为显（纤维）增韧方面做了许多工作，而其中晶须增韧尤为显著，其断裂韧性已达著，其断裂韧性已达36MPam1/2，比单一陶瓷增加一个，比单一陶瓷增加一个数量级，但韧性指

43、标仍不能达到人们所期望的效果。数量级，但韧性指标仍不能达到人们所期望的效果。 今后需完善和探索今后需完善和探索新的复合工艺技术，开发新的增韧新的复合工艺技术，开发新的增韧方法与途径，如超塑性纳米陶瓷等，使陶瓷材料的脆性得方法与途径，如超塑性纳米陶瓷等，使陶瓷材料的脆性得以根本的改变。以根本的改变。4纳米材料的应用将为新型陶瓷材料带来新的活纳米材料的应用将为新型陶瓷材料带来新的活力力 纳 米 材 料 是 指纳 米 材 料 是 指 在 纳 米 （在 纳 米 （ 1 0- 9m ） 长 度 范 围） 长 度 范 围（1100nm）内的微粒或结构、结晶或纳米复合的材料。）内的微粒或结构、结晶或纳米复合

44、的材料。纳米颗粒由于尺寸极小，故不易用一般的方法合成，而纳米颗粒由于尺寸极小，故不易用一般的方法合成，而采用原位复合法，目前正在探索纳米技术来制备纳米材采用原位复合法，目前正在探索纳米技术来制备纳米材料。料。 纳米材料具有特有纳米材料具有特有的的“纳米尺寸效应纳米尺寸效应”，一些不易，一些不易固溶、混溶的组分有可能在纳米尺度复合，从而可开发固溶、混溶的组分有可能在纳米尺度复合，从而可开发新颖复合陶瓷材料；高缺陷浓度、高扩散系数和高反应新颖复合陶瓷材料；高缺陷浓度、高扩散系数和高反应度的纳米材料，将在催化、生物化学等领域获得应用。度的纳米材料，将在催化、生物化学等领域获得应用。纳米材料的应用日趋

45、广泛，因而，纳米材料被公认为是纳米材料的应用日趋广泛，因而，纳米材料被公认为是21世纪的新材料。世纪的新材料。5智能陶瓷将日益引起人们的关注智能陶瓷将日益引起人们的关注 智能陶瓷是更高级的功能陶瓷智能陶瓷是更高级的功能陶瓷，它利用陶瓷，它利用陶瓷的特有功能，通过传感的特有功能，通过传感反馈反馈驱动的综合驱动的综合效果，达到感知外界，并对外作功的目的。智能效果，达到感知外界，并对外作功的目的。智能陶瓷可分为被动的智能陶瓷、主动智能陶瓷、高陶瓷可分为被动的智能陶瓷、主动智能陶瓷、高智能陶瓷复合材料智能陶瓷复合材料。 智能陶瓷材料的发展是建立在人类的需求、智能陶瓷材料的发展是建立在人类的需求、材料中

46、所孕育的功能和材料中已显露的功能三者材料中所孕育的功能和材料中已显露的功能三者之间的联系上。目前需要人们去进一步探索以形之间的联系上。目前需要人们去进一步探索以形成一个庞大的智能系统。成一个庞大的智能系统。 七、陶七、陶 瓷瓷 品品 种种 简简 介介 对陶瓷（材料及其制品）都有特定的性能要求。对陶瓷（材料及其制品）都有特定的性能要求。例如对日用餐具要有一定的强度（例如对日用餐具要有一定的强度（strength）、白度）、白度(whitness)、抗热冲击性（热稳定性、抗热冲击性（热稳定性,thermal shock resistance）；对电瓷有强度和介电性能要求对特种）；对电瓷有强度和介电

47、性能要求对特种陶瓷的性能及其稳定性要求更高。陶瓷的性能及其稳定性要求更高。 陶瓷的性能一方面受到其本征物理量（如热膨陶瓷的性能一方面受到其本征物理量（如热膨胀系数、电阻率、弹性模量等）的影响，同时又与胀系数、电阻率、弹性模量等）的影响，同时又与其显微结构密切相关（陶瓷烧结体的显微结构见图其显微结构密切相关（陶瓷烧结体的显微结构见图2-5-1）。）。第一节第一节 陶瓷的组成、结构与性能陶瓷的组成、结构与性能 决定显微结构和本征物理量的决定显微结构和本征物理量的是陶瓷的组成及是陶瓷的组成及其加工工艺。其中陶瓷组成其加工工艺。其中陶瓷组成对对显微结构乃至性能起决显微结构乃至性能起决定性作用。定性作用

48、。 图图2-5-1 陶瓷烧结体的显微结构陶瓷烧结体的显微结构 一、陶瓷性能与材料键性、结构的关系一、陶瓷性能与材料键性、结构的关系陶瓷材料的键性主要是陶瓷材料的键性主要是离子键与共价键，而且往往离子键与共价键，而且往往是两种键杂交在一起。是两种键杂交在一起。(1)如岛状硅酸盐中如岛状硅酸盐中，阳离子和硅氧四面体是以离子，阳离子和硅氧四面体是以离子键相联，四面体中键相联，四面体中Si-O是共价键与离子键的混合键是共价键与离子键的混合键。(2)多数氧化物以多数氧化物以离子键相结合。离子键相结合。(3)一些非金属的碳化物一些非金属的碳化物、氮化物中，共价键占主导、氮化物中，共价键占主导地位。如地位。

49、如SiC的强共价键使其硬度大、耐高温。的强共价键使其硬度大、耐高温。Si3N4中中Si与四个与四个N共价形成坚固联系的四面体，因共价形成坚固联系的四面体，因而其强度及分解温度均高，而且热膨胀系数小、抗而其强度及分解温度均高，而且热膨胀系数小、抗热震性好热震性好.陶瓷材料中原子或分子的排列方式和结构也陶瓷材料中原子或分子的排列方式和结构也是决定性能的重要依据是决定性能的重要依据(1)如具有对称中心的晶体如具有对称中心的晶体不可能具有压电性；不可能具有压电性；(2)在正尖晶石型结构中，在正尖晶石型结构中，相反方向排列的磁矩数相反方向排列的磁矩数相等，使得晶体的总磁矩为零，因而不显磁性；相等，使得晶

50、体的总磁矩为零，因而不显磁性；(3)在反尖晶石结构中，在反尖晶石结构中，相反方向排列的磁矩数不相反方向排列的磁矩数不等，因而晶体呈现磁性。等，因而晶体呈现磁性。C.结构缺陷对陶瓷材料的性能也有显著的影结构缺陷对陶瓷材料的性能也有显著的影响响 如点缺陷中的肖脱基缺陷、弗仑克尔缺如点缺陷中的肖脱基缺陷、弗仑克尔缺陷及价电子位移产生的色心都会增大离子晶体的陷及价电子位移产生的色心都会增大离子晶体的导电性。若晶体发生位错或缺陷，自然会影响晶导电性。若晶体发生位错或缺陷，自然会影响晶体的生长和材料的机械强度。体的生长和材料的机械强度。二、陶瓷强度的控制和脆性的改善二、陶瓷强度的控制和脆性的改善1.陶瓷材

51、料强度特征陶瓷材料强度特征 陶瓷材料的实际强度为理论强度的陶瓷材料的实际强度为理论强度的1/101/100。 这是因为多晶的陶瓷材料结构中实际上存在着这是因为多晶的陶瓷材料结构中实际上存在着多种缺陷，这些缺陷强烈影响着材料的断裂性能与多种缺陷，这些缺陷强烈影响着材料的断裂性能与强度值。强度值。 提高陶瓷强度的关键是提高陶瓷强度的关键是控制其裂纹和位错。例控制其裂纹和位错。例如，若能将裂纹长度控制到和原子间距同一数量级，如，若能将裂纹长度控制到和原子间距同一数量级，则材料可接近理论强度。则材料可接近理论强度。 B. 陶瓷材料在室温下具有脆性陶瓷材料在室温下具有脆性 陶瓷材料的另一个强度特征是室温

52、下具有脆陶瓷材料的另一个强度特征是室温下具有脆性（性（brittleness），），表现为表现为在外加应力作用下会突然在外加应力作用下会突然断裂。其抗冲击强度低，承受温度剧变能力差。断裂。其抗冲击强度低，承受温度剧变能力差。 (1) 组成陶瓷材料的化合物往往是组成陶瓷材料的化合物往往是离子键和共离子键和共价键的键性，这些化学键的原子不象金属键键合的价键的键性，这些化学键的原子不象金属键键合的原子那样排列紧密，而是有许多空隙，难以引起位原子那样排列紧密，而是有许多空隙，难以引起位错移动。错移动。 (2) 陶瓷的显微结构陶瓷的显微结构，其多晶体的晶界也会阻，其多晶体的晶界也会阻碍位移的通过，聚集的

53、位移应力会导致裂纹的形成碍位移的通过，聚集的位移应力会导致裂纹的形成，并在超过一定的临界值后突然扩展。，并在超过一定的临界值后突然扩展。 (3)组成陶瓷材料的组成陶瓷材料的晶体和玻璃相也多是脆性的晶体和玻璃相也多是脆性的。 2. 陶瓷强度的控制和脆性的改善陶瓷强度的控制和脆性的改善 A.降低其总气孔率，控制好气孔的大小、形状和分降低其总气孔率，控制好气孔的大小、形状和分布。布。 B. 控制晶粒的大小、数量和形状。控制晶粒的大小、数量和形状。 C. 脆性是与强度密切相关但又不相同的性质，它是脆性是与强度密切相关但又不相同的性质，它是强度与塑性的综合反映。强度与塑性的综合反映。提高提高强度并强度并

54、 不会明显改不会明显改善脆性，善脆性，但但降低脆性（即增韧）对提高强度有利降低脆性（即增韧）对提高强度有利。 D. 增韧的方法一般有表面补强增韧的方法一般有表面补强（例如陶瓷表面的施（例如陶瓷表面的施釉、表面离子交换）、釉、表面离子交换）、复合增韧复合增韧（例如金属与陶例如金属与陶瓷的复合、纤维与陶瓷的复合）和瓷的复合、纤维与陶瓷的复合）和相变增韧相变增韧（如（如ZrO2的增韧作用）。的增韧作用）。第二节第二节 陶瓷坯料的配制陶瓷坯料的配制 陶瓷坯料陶瓷坯料(body material)一般一般是由几种不同的原料配制而成的。性是由几种不同的原料配制而成的。性能不同的陶瓷产品，其所用原料的种能不

55、同的陶瓷产品，其所用原料的种类和配比也不同，即所谓坯料组成或类和配比也不同，即所谓坯料组成或配方不同。配方不同。一、确定坯料配方的原则一、确定坯料配方的原则（1）充分考虑产品的物理化学性能和使）充分考虑产品的物理化学性能和使用性能要求用性能要求.（2）参考前人的经验和数据）参考前人的经验和数据.（3）了解各种原料对产品性质的影响）了解各种原料对产品性质的影响.（4）应满足生产工艺的要求）应满足生产工艺的要求.（5）了解原料的品位、来源和到厂价格）了解原料的品位、来源和到厂价格.二、坯体组成的表示方法二、坯体组成的表示方法（一）配料量表示法（一）配料量表示法 配料量表示法也称配料比表示法，是生产

56、中常配料量表示法也称配料比表示法，是生产中常用的方法。它直接列出所用原料的名称和质量比（用的方法。它直接列出所用原料的名称和质量比（各种原料质量比之和应为各种原料质量比之和应为100）。）。 例如，某釉面砖配方可表示如下：焦宝石例如，某釉面砖配方可表示如下：焦宝石40、石英石英30、粘土、粘土15、滑石、滑石5、石灰石、石灰石7、长石、长石3。这种方。这种方法便于工厂计量配料，直观方便。法便于工厂计量配料，直观方便。（二）化学组成表示法（二）化学组成表示法 即用坯料中各种化学组分所占的质量即用坯料中各种化学组分所占的质量百分数来表示坯料组成（见表百分数来表示坯料组成（见表2-5-6）。）。 其

57、优点是其优点是可以根据坯料中化学成分的可以根据坯料中化学成分的多少来推断或比较坯体的某些性能。多少来推断或比较坯体的某些性能。 表表2-5-6 某瓷坯的化学组成某瓷坯的化学组成SiO2 Al2O3Fe2O3TiO2 CaO MgOK2O Na2O灼减灼减量量 总计总计 64.15 24.33 0.71 0.39 7.49 1.84 0.88 0.22 100 （三）示性矿物组成表示法（三）示性矿物组成表示法 普通陶瓷坯体一般是由粘土、石英及熔剂类矿普通陶瓷坯体一般是由粘土、石英及熔剂类矿物原料组成。用这三类矿物的百分含量可表示坯物原料组成。用这三类矿物的百分含量可表示坯料的组成，这样的表示方法

58、叫示性矿物表示法。料的组成，这样的表示方法叫示性矿物表示法。 例如表例如表2-5-6中的釉面砖配方可表示成：粘土类中的釉面砖配方可表示成：粘土类矿物矿物51%，石英，石英28%，熔剂类矿物，熔剂类矿物21%。它有助。它有助于了解坯料的一些工艺性能，如烧成性能等。于了解坯料的一些工艺性能，如烧成性能等。0.282K2O 0.196MgO 0.078CaO 5.616SiO2 0.026Fe2O30.974TiO2（四）实验式表示法（四）实验式表示法 实验式表示法也称坯式表示法，实验式表示法也称坯式表示法，它是采用它是采用各种氧化物摩尔数来表示坯料组成的一种方法，各种氧化物摩尔数来表示坯料组成的一

59、种方法，将坯料中的氧化物分为碱性、中性和酸性氧化物将坯料中的氧化物分为碱性、中性和酸性氧化物（见表（见表2-5-7），并计算出其摩尔数后按顺序排），并计算出其摩尔数后按顺序排列。例如，某玻化砖坯式为：列。例如，某玻化砖坯式为：0.282K2O 0.026Fe2O30. 196MgO 5.616SiO2 0.078CaO 0.974TiO2实验式表示法：实验式表示法： a R2O b RO c R2O3 d RO2当当 a+b=1 时时 为釉式，为釉式， c=1 时时 为坯式。为坯式。 三、配三、配 料料 计计 算算（一）从化学组成计算实验式（一）从化学组成计算实验式 若知道了坯料的化学组成，可

60、按下列步骤，计算成为实若知道了坯料的化学组成，可按下列步骤，计算成为实验式验式 1、若坯料中的化学组成包含有灼减量成分、若坯料中的化学组成包含有灼减量成分，首先应将其，首先应将其换算成不含灼减量的化学组成；换算成不含灼减量的化学组成； 2、以各氧化物的摩尔质量、以各氧化物的摩尔质量，分别除各该项氧化物的质量，分别除各该项氧化物的质量百分数，得到各氧化物的摩尔数；百分数，得到各氧化物的摩尔数； 3、以碱性氧化物或中性氧化物摩尔数总和，、以碱性氧化物或中性氧化物摩尔数总和，分别除各氧分别除各氧化物的摩尔数，即得到一套以碱性氧化物或中性氧化物摩尔化物的摩尔数，即得到一套以碱性氧化物或中性氧化物摩尔数