陶瓷工艺学坯料类型配料依据及配料计算学习教案.ppt
上传人:王子****青蛙 上传时间:2024-09-13 格式:PPT 页数:44 大小:1.3MB 金币:10 举报 版权申诉
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长石质瓷的瓷胎构成及特点:由玻璃相、莫来石晶相、残余石英晶相及微量气孔构成。其瓷质洁白,薄层呈半透明,断面呈贝壳状,不透气,吸水率低,质地坚硬,力学(lìxué)强度高,化学稳定性和热稳定性好。一般长石质瓷其烧成温度在1450℃以下,瓷的相组成范围为:玻璃相50%~60%,莫来石晶相10%~20%,残余石英8%~12%,半安定方石英6%~10%。1.化学成分在实际生产中,我国瓷的化学成分一般在下述范围内变动:SiO265%~75%,Al2O319%~25%,R2O+RO4%~6.5%(KNaO应不低于2.5%)。国外欧美瓷的组成中,铝含量高些而硅含量相对(xiāngduì)少些,因此相应的烧成温度比我国及日本瓷高些。2.各种氧化物在瓷中的作用①SiO2。瓷中的SiO2以“半安定方石英”、“残余石英颗粒”、熔解在玻璃相中的“熔融石英”,以及在莫来石晶体和玻璃态物质中的结合状态(zhuàngtài)存在。在瓷中的作用:SiO2是瓷的主要组份,含量很高,直接影响瓷的强度及其它性能。但其含量不能过高,如果超过75%以上接近80%,瓷器烧结后热稳定性变坏,易出现自行炸裂现象。②Al2O3。瓷中的Al2O3主要是由长石和高岭土引入的,是成瓷的主要组分,一部分存在(cúnzài)于莫来石晶体中,另一部分熔于熔体中以玻璃相存在(cúnzài)。在瓷中的作用:Al2O3可以提高瓷的化学稳定性与热稳定性,提高瓷的物理化学性能和力学性能,提高白度。但是含量多会提高瓷的烧成温度,若过少(低于15%),则瓷坯容易变形。③K2O与Na2O。主要由长石引入,它们也是成瓷的主要组分。起助熔作用,存在(cúnzài)于玻璃相中提高其透明度。一般K2O与Na2O的总量控制在5%以下为宜,否则会急剧地降低瓷的烧成温度及热稳定性。④碱土金属氧化物(CaO、MgO等)。在一般情况下含量较少,不是特别引入的。在瓷中的作用:在少量情况下,与碱金属氧化物共同其助熔作用;但引入CaO、MgO等,可以相对地提高瓷的热稳定性和力学强度,提高白度和透明度,改进瓷的色调,减弱铁、钛的不良着色影响。⑤着色氧化物(Fe2O3与TiO2)。使制品着色成不好的色泽(sèzé),影响其外观品质。因此要求瓷组成中Fe2O3的含量应在1%以下,TiO2的含量应在0.2%以下为宜,并配合一定的工艺措施以减弱它们的有害影响。3.瓷中各氧化物成分之间的关系从瓷的组成实例中可以看出,它们的化学组成波动范围很宽,同时各组分(zǔfèn)之间也有一定的比例关系。为进一步表征出它们的成分特点以及这种比例关系,可采用坯式中的硅铝比坐标图来加以说明。瓷的组分(zǔfèn)中Al2O3与SiO2摩尔比例关系有一个基本一致的规律:①n(Al2O3)/n(SiO2)=1:5左右;②坯料中的Al2O3摩尔数不低于2。4.长石质瓷的示性矿物组成与实际配方(1)示性矿物组成是指在能够成瓷的前提下,理论上的长石、石英(shíyīng)、高岭土三种矿物的配合比例。我国瓷器的示性矿物组成范围一般为:长石20%~30%,石英(shíyīng)25%~35%,粘土物质40%~50%,烧成温度在1250~1350℃,有些南方瓷厂可达到1400℃。(2)实际配方实际配方是在示性矿物组成的基础上,考虑具体原料与生产工艺条件等因素而制定的生产配方。a.为了考虑其成形性能,在使用高岭土的同时,必须使用一定数量的强可塑性粘土。例如可用膨润土作为(zuòwéi)增塑剂,其用量一般在5%以下。也可用其它塑性强的粘土,用量应通过具体实验而定。有时因为粘土的可塑性太强,而为了提高氧化铝的引入量,必须大量采用时,可将部分粘土(或高岭土)煅烧成熟料使用,视其情况可在10%以下。b.长石与石英的用量主要是根据瓷的性能要求而决定,其次应考虑到成形(chénɡxínɡ)和干燥性能所要求的减粘作用。瓷坯组成中主要是采用钾长石,它的特点是高温粘度大,熔融范围宽,有利于成瓷,可防止产品变形。而钠长石的高温粘度小,产品易于变形,烧成中不易控制,但它有利于晶体的发育成长。石英在低温下主要起减粘作用,降低坯体的收缩,利于干燥,防止变形。在高温下则参与成瓷反应,溶解在长石玻璃中,提高粘度,构成骨架,提高强度。c.除以上三种主要组分外,为了调整和改善瓷的性能,可考虑加入下述一些少量补充成分:加入1%~2%的滑石,可降低瓷化温度20~30℃,扩大烧结范围,促进瓷体良好地莫来石化,提高瓷的抗冲击及抗弯曲强度。此外,由于熔融滑石的乳浊作用,还可提高制品的白度,改变外观品质(pǐnzhì)。采用一定数量的废瓷粉,一方面改善瓷的性能,调节坯釉结合性。另一方面也是利用废物,降低成本。用量一般在10%以下。原料中铁、钛含量高时,配料中可