陶瓷工艺学坯料课件

陶瓷工艺学坯料课件坯料的基本知识坯料的制备工艺坯料的烧成工艺坯料的应用与发展实验与实践环节01坯料的基本知识定义坯料是指用于陶瓷制品生产的原始材料，通常由粘土、石英、长石等矿物原料按一定比例混合而成。分类根据用途不同，坯料可分为陶器坯料和瓷器坯料两大类。陶器坯料通常具有较高的气孔率和较低的机械强度，而瓷器坯料则具有较低气孔率、较高的致密度和机械强度。坯料的定义与分类坯料主要由粘土、石英、长石等矿物原料组成，其中粘土是主要塑性组分，石英提供耐火性，长石则作为熔剂使用。坯料的性质主要包括可塑性、干燥收缩率、烧成收缩率、烧结温度等。这些性质对陶瓷制品的成型、干燥、烧成等工艺过程具有重要影响。坯料的组成与性质性质组成坯料的组成和工艺参数直接影响陶瓷制品的力学性能，如硬度、抗压强度、抗弯强度等。力学性能热学性能化学稳定性坯料的矿物组成和显微结构决定了陶瓷制品的热学性能，如热膨胀系数、热导率等。坯料中矿物原料的化学稳定性决定了陶瓷制品的耐酸碱腐蚀性能和使用寿命。030201坯料与陶瓷制品性能的关系02坯料的制备工艺根据陶瓷制品的性能要求，选择合适的天然矿物原料或工业废弃物。原料种类为保证陶瓷制品的质量，需对原料进行提纯、除杂等处理，确保原料的纯度。原料纯度根据陶瓷制品的尺寸和性能要求，对原料进行破碎、磨细，控制合适的粒度分布。原料粒度原料的选取与处理

坯料的配料与混合配料比例根据陶瓷制品的性能要求，计算各种原料的配比，确保坯料成分的准确性。混合方法采用合适的混合设备和方法，将各种原料充分混合均匀，保证坯料的均匀性。水分控制根据坯料的成型工艺要求，加入适量的水或其他溶剂，控制坯料的湿度。根据陶瓷制品的形状和尺寸要求，选择合适的成型方法，如注浆、压制、滚压等。成型方法对已经成型的坯体进行修整、切割、钻孔等加工，以满足后续烧成工艺的要求。加工工艺在成型和加工过程中，坯体需要进行适当的干燥和排胶处理，以去除多余的水分和挥发性物质。干燥与排胶坯料的成型与加工03坯料的烧成工艺烧成过程还涉及到坯体与窑炉气氛的相互作用，如氧化或还原气氛对坯体内含铁矿物的影响，从而影响陶瓷制品的颜色和性能。烧成是陶瓷制作过程中必不可少的一道工序，通过高温处理使坯体发生一系列物理化学变化，如脱水、挥发、熔融、再结晶等，从而获得所需性能的陶瓷制品。烧成过程中，坯体中的水分、有机物、硫化物等杂质会挥发，同时发生晶体结构的变化，如莫来石的形成等，这些变化有助于提高坯体的机械强度、热稳定性和电气性能。烧成的基本原理烧成温度01指烧成时所达到的最高温度，是烧成过程中的关键参数。不同陶瓷材料的烧成温度不同，一般在1000℃至1400℃之间。烧成时间02指陶瓷制品在窑炉中加热的时间，通常根据陶瓷种类和制品厚度而定。烧成时间过短会导致制品未完全烧结，影响性能；烧成时间过长则会导致制品过烧，产生变形、起泡等缺陷。窑炉气氛03指窑炉内气体的组成和浓度。不同的气氛会影响陶瓷制品的性能和颜色。例如，氧化气氛有助于铁氧化物的氧化，还原气氛则有助于抑制铁氧化物的进一步氧化。烧成的工艺参数开裂指陶瓷制品表面或内部的裂纹。产生原因是坯体与窑具的膨胀系数不匹配、烧成温度过高或升温过快等。防止措施包括选择合适的窑具材料、控制烧成温度和升温速度等。起泡指陶瓷制品表面或内部的鼓包。产生原因是坯体中存在气体或水分未完全排除。防止措施包括提高坯体透气性、控制烧成温度和时间等。变色指陶瓷制品颜色与预期不符。产生原因是原料中含有的杂质或添加剂的影响、烧成气氛的控制不当等。防止措施包括严格控制原料质量、优化配方、选择合适的窑炉和烧成气氛等。烧成缺陷及防止措施04坯料的应用与发展瓷器高岭土、长石、石英等为主要成分的坯料，经过精细加工和高温烧成，用于制作各种瓷器。陶器黏土、瓷土等天然坯料，经过成型、干燥和烧成，用于制作各种陶器。紫砂器紫砂泥为主要原料，经过独特的成型和烧成工艺，具有独特的透气性和保温性。传统陶瓷制品的坯料应用用于制造工业窑炉、燃气灶具等高温环境下的部件，具有优良的耐热性和化学稳定性。高温陶瓷具有电、磁、声、光等功能的陶瓷材料，广泛应用于电子、通信、能源等领域。功能陶瓷用于制造人工关节、牙齿等医疗植入物，具有良好的生物相容性和耐腐蚀性。生物陶瓷新材料陶瓷的坯料应用高性能化提高陶瓷材料的强度、硬度、耐磨性等性能，满足更广泛的应用需求。智能化将智能化技术引入陶瓷材料的制备和加工过程，提高生产效率和产品质量。环保化开发低能耗、低污染的坯料制备技术，减少对环境的负面影响。坯料的发展趋势与展望05实验与实践环节掌握坯料制备的基本原理和工艺流程。学会分析坯料制备过程中可能出现的问题及解决方案。了解不同类型陶瓷坯料的性能特点和应用范围。培养学生的实践操作能力和创新思维。实验目的与要求010204实验设备与材料球磨机、搅拌机、喷雾干燥塔、压机、烧成窑等。不同类型陶瓷原料：黏土、长石、石英等。添加剂：塑化剂、解胶剂、减水剂等。水、电、气等能源供应。03原料选择与处理根据实验要求选择合适的原料，并进行破碎、混合、除铁等处理。配料与计算根据配方比例称量原料和添加剂，并进行总量的计算。球磨与混合将原料和添加剂加入球磨机中，加水进行球磨，使原料