归纳与整理教学设计方案

烧结范围：软化温度与烧结温度之差(2分)。 触变性：黏土泥浆或可塑泥团受到振动或搅拌时，（1分）黏度会降低而流动性增加，静止后逐渐恢复原状。（1分） 粉体团聚是指原生的纳米粉体颗粒在制备、分离、处理及存放过程中相互连接形成的由多个颗粒形成的较大的颗粒团簇的现象。 粒度分布：粉体中不同粒度区间的颗粒含量。

实心注浆：泥浆中的水分被模型吸收，注件在两模之间形成，没有多余泥浆排出的一种注浆方法。

空心注浆：是将泥浆注入模型，当注件达到要求的厚度时排出多余的泥浆而形成空心注件的方法。（2分）

釉下装饰：在生坯或素坯上加彩后，施以透明釉经高温1200）一次烧成的装饰方法。 釉上装饰：在烧成后的制品上进行彩饰加工的方法。（1分）通过彩绘、贴花等方法加彩后，进行低温烧成（750-850℃），获得丰富多采的效果。（1分）

熔块釉 一般来说，凡烧成温度有较大幅度降低（如降低幅度在80～100℃以上者）且产品性能与通常烧成的性能相近的烧成方法可称为低温烧成。

快速烧成指的是产品性能无变化，而烧成时间大量缩短的烧成方法。

由高岭石分解物形成的粒状或鳞片状莫来石成为一次莫来石。

由长石熔体形成的针状莫来石称为二次莫来石。 相界：不同成分晶粒间的交界处或不同相间的交界处称为相界面。 晶界：结晶方向不同的、直接接触的同成分晶粒间的交界处，称为晶界（晶粒间界或粒界）。（2分） 黏土：是自然界中硅酸盐岩石经过长期风化作用而形成的一种疏松的或呈胶状致密的土状或致密块壮矿物（1分），是多种微细矿物和杂质的混合体（1分）。 坯釉适应性

坯釉适应性是指熔融性能良好的釉熔液，冷却后与坯体紧密结合成完美的整体，不开裂也不剥落的能力。

（1）釉的膨胀系 釉与坯的膨胀行为是决定两者之间能否良好固着的因素。如果釉的膨胀系数大于坯的膨胀系数，则在冷却过程中，釉层收缩比坯层大，釉中便保留下永久张应力。釉的膨胀系数小于坯的膨胀系数，釉中便保留下永久压应力。要使坯釉适应性好则须使釉中保持压应力。因此釉的膨胀系数要小于坯体的膨胀系数。

（2）坯釉的弹性和抗张强度。一般弹性和抗张强度越大则坯釉适应性就越好。影响因素：网络程度高、键力大，膨胀系数小，抗张强度大，硬度大。

（3）中间层的形成。釉附着与坯体表面，在烧成过程中，必然与坯相互作用。其结果是坯、釉之间形成一个中间层，厚度一般为15~20um。由于中间层不仅在化学组成上，而且在性质上介于坯、釉两者之间，因此使坯、釉紧密地结合在一起。

（4）釉层的厚度。一般釉层的厚度越薄则弹性越大。要求釉层的厚度<0.5mm。

预烧的目的

（1）改变结晶的形态。Al2O3、TiO2、ZrO2（立方）

稳定的高温形态性能最优良。 Al2O3 ：希望得到

α-Al2O3，要预烧到：1300~1600℃；添加H3BO3 使Na2O形成挥发性盐类逸出，使坯体密度提高。 TiO2 ：钛电容器陶瓷 ---金红石相

要预烧 Zr-Ti-Pb 压电陶瓷 ----形成固溶体，不需预烧。 ZrO2 ：高温耐火材料 ---预烧稳定晶型。

加入CaO、MgO、Y2O3等降低预烧温度（由2300降到1500℃）

增韧陶瓷 --------不用预烧。

（2）改变物性

●滑石：具有片状结构，成型时易造成泥料分层及颗粒定向排列，引起制品变形及开裂，应进行预烧（在1300~1450℃生成偏硅酸镁），破坏片状结构。 ●石英：质地坚硬，粉碎困难，573℃晶型转变产生体积效应。先预烧，再急冷，使内部产生应力变脆，提高粉磨效率。

●可塑粘土：预烧，减少坯体收缩 700~900℃。

● ZnO ：减少缩釉 1250℃。

球磨粉碎原料的机理是什么？

球磨机粉碎物料时筒体内装有物料、研磨体和水。它是依靠研磨体（球石）对原料的摩擦、撞击作用及原料与球磨机筒壁的摩擦作用而进行粉碎的。

影响因素主要有：

1）球磨机转速

球磨机转速转速要适中，保证球石有最大的撞击力，转速过大球石黏附在桶体上，转速过小，只有碾力，粉碎效果差。

2）研磨体大小、形状及配比

一般来说，大研磨体对物料的冲击作用大。小研磨体由于比表面积大，与物料的接触面积也大，研磨效率较高。研磨体形状以圆棒形研磨效果较球形好，对物料研磨作用大，且又有一定的撞击作用，对提高球磨效率有利。

3）装载量

磨机中最适宜的装载量为全部容积的80%左右。机内加入的料、球、水总量应使磨机内容积留有的空隙

4）球、料、水的比例

球磨粉碎时，物料、研磨体与水的比例关系对研磨效率有很大影响。如粘土吸水性强，而长石、石英和方解石等瘠性原料吸水性小，故软质原料需要多加点水。

5）加料方式

当原料易磨程度不一时，可先将难磨的硬质原料，如石英、长石和瓷石，加少量粘土做悬浮料先粉磨若干小时，然后再加软质粘土粉磨。这样可提高球磨效率和防止软质料过渡粉碎。

比较钾长石和钠长石的熔融特性。

钾长石的熔融温度不是太高（1130-1350℃，且其熔融温度范围宽。

钠长石（1120-1250 ℃

）的开始熔融温度比钾长石低。

微纳米粉体团聚的原因及解决的措施

纳米颗粒团聚分为硬团聚和软团聚（1分）

（1）

颗粒细化到纳米量级以后，其表面积累了大量的正电荷或负电荷，颗粒形状极不规则造成表面电荷的聚集，使粒子极不稳定，因而易发生团聚。（1分）

（2）

纳米颗粒的表面积大，表面能高，处于能量的不稳定状态，很容易发生聚集而达到稳定状态。（1分）

（3）纳米颗粒之间的距离极短，相互间的范德华引力远大于自身的重力，因此往往相互吸引而发生团聚。（1分）

（4）纳米颗粒之间表面的氢键、化学键的作用也易导致粒子之间的互相吸附而发生团聚

。（1分）

解决的措施：

1）前驱体的影响

碳酸镁、乙酸镁、氢氧化镁为前驱体制得的氧化镁是易团聚的，而氯化镁、硝酸镁、硫酸镁制得的氧化镁是不易团聚的。

2)反应条件的影响

反应的浓度、温度、PH值、沉淀速率等条件都直接影响生成晶粒的尺寸及溶液的稳定性，从而决定最后粉体的团聚程度。可以通过加入电解质物质或调节溶液的PH值来改变颗粒的ζ电位，加大颗粒间的斥力以达到减轻团聚程度。

3)脱水及干燥方式的影响

水是洗涤、干燥、煅烧过程中粉体产生团聚的主要原因之一。有机物洗涤是目前应用最多的一种有效防团聚方法。实验表明，用醇类洗涤将减轻团聚程度。

4）煅烧条件的影响

煅烧作为热分解反应过程对团聚的影响也很大。煅烧温度太低、煅烧时间太短，则反应不完全，产品纯度低；煅烧温度过高、煅烧时间过长，会导致粒径增大。应选择较低的煅烧温度与较短的煅烧时间。

5）分散剂的影响

选择合适的分散剂是目前采用的粉体防团聚的主要措施之一。纳米粒子具有极高的表面能，降低表面积从而降低表面能使吉布斯能减小，是一个自发的过程。选用合适的分散剂，合适的加入量，在不影响工艺性能及材料性能的前提下，使颗粒表面能下降，键合作用减弱或消失，从而起到防团聚的作用。目前，在沉淀、洗涤和干燥过程都有加入分散剂

坯料的陈腐及作用

陈腐：泥饼或经粗练的泥段放在适宜温度和高湿度环境中存放一段时间，以改善其成型性能的工艺过程。陈腐的作用：（1）非可塑性矿物（白云母等）发生水解；（2）发生生物作用，即产生细菌活动，使泥料变软；（3）发生物化反应，如FeS2分解放出H2S，由于气体的放出使泥料变疏松均匀；（4）使水分趋向均匀。

坯料组成表示法有几种？

（1）配料比表示法（优点：具体反映原料的名称和数量，便于直接进行生产和试验。

缺点：各工厂所用及各地所产原料成分和性质不相同；或即使是同种原料，只要成分不同，配料比例也须作相应变更；无法进行相互比较和直接引用。）

（2）矿物组成（示性组成）表示法（方法：把天然原料中所含的同类矿物含量合并在一起用粘土、石英、长石三种矿物的重量百分比表示坯体的组成。依据：同类型的矿物在坏料中所起的主要作用基本上是相同的。

优点：用此法进行配料计算时比较方便。缺点：矿物种类很多，性质有所差异。它们在坯料中的作用也有差别。因此用此方法只能粗略的反映一些情况。） （3）化学组成表示法（方法：根据化学全分析的结果，用各种氧化物及灼烧减量的重量百分比反映坯和釉料的成分。优点：利用这些数据可以初步判断坯，釉的一些基本性质；用原料的化学组成可以计算出符合既定组成的配方。缺点：原料和产品中这些氧化物不是单独和孤立存在的，它们之间的关系和反应情况比较复杂。因此此方法有局限性。）

（4）实验公式(赛格式)表示法（以各种氧化物的摩尔数的比例来表示。先根据坯和釉的化学组成计算出各氧化物的分子式；再按照碱性氧化物、中性氧化物和酸性氧化物的顺序列出它们的分子数。这种表示法称为坯式或釉式。

）

（5）分子式表示法

简述流延成型、成型过程

及用途

流延法成型是超薄型瓷片的成型方法。（1分）适合于制备厚度在0.05mm以下的薄膜，这种薄膜常用于小体积、大容量的电子器件。（1分）成型过程是：将准备好的粉料与粘结剂、分散剂、溶剂、增塑剂等混合制备成均匀的浆料，（2分）然后浆料通过流延机料斗下部流至薄膜载体（传送带）上，用刮刀控制厚度，（1分）经红外线加热等方法干燥，形成坯模，（1分）连同载体一起卷轴待用，最后按所需尺寸和形状切割即可。（1分）

简述α

、β半水石膏的制备及特点

α-半水石膏是在水蒸气存在的条件下加热加压脱水制得的。制备过程是先将块状石膏进行拣选、洗涤、粗碎，然后送入密闭的蒸气釜中，在130℃及1.5～3个大气压下蒸压3～5h。（2分）α-半水石膏是具有齐整晶面的针状结晶，比表面积小、水化性能较差。（0.5分）

β-半水石膏是在干燥的大气中，常压下炒制而得的。晶体小，比表面积大，一般将生石膏粉置于装有搅拌机的凸底铁锅中，经160～170℃煅烧。（2分）β-半水石膏是规则的片状晶体，晶粒的孔隙和裂纹较多，晶体较小，比表面积大。（0.5分）

分析粘土的组成有哪些？对陶瓷生产工艺有何影响

简述釉与玻璃的不同

（1）显微结构：玻璃相为主，还有少量晶相、气泡（2）釉不单纯是硅酸盐，还常含有硼酸盐、磷酸盐及其它（3）含较多的Al2O3。既可改善性能，又可提高熔融温度（4）熔融温度范围宽。

简述乳浊釉的乳浊机理以及影响乳浊效果的因素

在釉中存在着与基础玻璃相性质不同的第二相（或多相），使得入射光线在多相界面上产生复杂的散射、折射、漫反射等光学现象，造成光线透不过釉层而达到乳浊。

影响乳浊效果的因素：1）微晶与玻璃折射率的差值；差值大，乳浊效果好。2）微晶的大小、数量、分散均匀程度。

为什么日用陶瓷生产北方烧氧化焰南方烧还原焰? 我国北方制瓷原料大多采用二次高岭土与耐火粘土，含铁较少而含氧化钛、有机物较多，坯体粘性和吸附性较强，适宜用氧化气氛烧成。

南方制瓷原料大多采用原生高岭土和瓷石，含铁量较多而含氧化钛、有机物较少，粘性和吸附性较小，适宜用还原气氛烧成。

为什么说普通陶瓷在还原气氛中的烧结温度比氧化气氛中低？

产生这种现象的原因在于还原气氛使瓷坯中的铁大多数以FeO存在，

FeO比Fe2O3的助熔能力强，与SiO2生成低熔点的硅酸盐玻璃（FeSiO3）。（3分）这样，液相的表面张力较在氧化气氛下提高20%左右，这就促进了坯体能在较低的温度下烧结并产生较大的收缩。（2分）

陶瓷湿坯中存在哪几种形式的水？干燥时除去哪种类型的水？

陶瓷坯体为多毛细孔物体，按其所含水分的结合特性可分为化学结合水、大气吸附水和自由水等三大类。（2分）化学结合水即物料矿物分子组成内的水分，故又称结构水，在干燥过程中不能除去。（1分）大气吸附水指存在与物料内直径小于10-4 mm毛细管中、胶体颗粒表面及纤维皮壁所含的水份，这种吸附、渗透和结构水份与物料呈物理化学状态结合，它所产生的蒸汽压小于液态水在同温度时的蒸汽压，故又称物理化学结合水。（1分）自由水指存在于物料表面的润湿水份、孔隙中的水份以及直径大于10-4 mm毛细管中的水份这种水份于物料间的结合力很弱。干燥工艺的处理对象是自由水和部分吸附水。（1分）

坯体干燥过程中要经历哪几个阶段？坯体如何变化？

升温阶段：温度—逐渐升高至干燥介质湿球温度TA。干燥速度—由零升至最大，蒸发表面水分。

吸热：蒸发水分，提高坯体温度。

收缩：很小。（1分）

等速干燥阶段：该阶段的特征:

表面温度—不变，干燥速度—保持衡定，内扩散速度等于外扩散速度。吸热：全部用于蒸发水分。

收缩：较大，相当于成份水分的体积。（2分）

降速干燥阶段：表面温度—升高至介质温度。干燥速度—逐渐减小至零，与介质达到平衡。吸热:蒸发水分，提高坯体温度。收缩:基本不收缩。（1分）

平衡阶段：坯体与介质达到平衡状态，干燥过程完成。（1分）

微波干燥

的原理是什么？有哪些特点？

原理：微波辐射使生坯内极性强的分子，主要是水分子运动加剧，转化为热能干燥湿坯。（2分）因水分子强烈的吸收微波，使微波干燥具有良好的选择性，水份多处干燥的快，一使干燥趋于均匀。（1分）

特点：微波对良导体能够产生全反射（金属），对不良导体则部分反射，大部分吸收。微波干燥器外壳以及防护板全部采用金属材料制成。微波干燥快速安全。（2分）

简述注浆成型过程中的物理化学变化。

从泥浆注入石膏膜后泥层逐渐增厚至到形成要求的注件受的动力，为石膏模的毛细管力,水的浓度差和压力差；注浆过程中的阻力来自坯体的阻力。

注浆过程中的化学变化为注浆开始接触表面形成CaSO4↓

CaSO4+Na-黏土+Na2SiO3→Ca-黏土+CaSiO4↓+Na2SO4 Na-黏土→

Ca-黏土

泥浆由悬浮状态转为聚沉，石膏起着絮凝剂的作用，促进了泥浆的絮凝硬化，缩短了成坯时间，CaSiO4促使反应向右进行。

试述陶瓷材料的相组成特点及其对材料强度的影响。