《陶瓷》第二讲 日用陶瓷

第二讲:日用陶瓷 :原料的分类 根据原料的工艺特性分为:可塑性原料;非可塑性原料(也称瘠性原料);溶 剂行原料。 可塑性原料:(软质和硬质粘土)赋予釉料可塑性与结合性,赋予坏料的成型 性质,保证干坏强度及烧结的各种使用性能。是成形能够进行的基础。 非可塑性原料(也称瘠性原料):减粘原料,如石英工业废渣,粘土熟料。废 瓷粉。可以降低坏料的黏性。降低制品的干燥收缩,缩短干燥时间并防止坏体变 形 溶剂行原料:在髙温下熔融。形成粘稠的玻璃容体,是坏料中碱金属氧化物的 主要来源,能降低陶瓷坏体祖坟的融化温度。有利于降低陶瓷坏体的烧成温度 同时容体能填充各结晶颗粒之间。有助于坏体之致密和减少空隙。冷却后的长石 容体。构称了瓷的玻璃基质。增加了透明度。并有助于瓷坏的力学强度和电气性 能的提高。 根据原料的用途分为:瓷坏原料:瓷釉原料;色料及彩料原料。 根据原料的矿物组成分为:粘土质原料;硅质原料;长石质原料;钙质原料; 镁质原料。 二.陶瓷的合成(配方) 合成是指把几种单成分的原料按比例混合,用固相反应或溶液反应的方法, 制得具有预期化学组成和结晶构造的烧块或粉料的工艺过程。常常把几种原料事 先合成制得某种组成料,然后再按配方与其它原料配料制备坯料。这种做法能减 少配方的复杂性,简化配料过程;又能使一些原料的结晶水。易挥发物排出,并 预先合成所需的晶相。这有利于减少坯料烧成收缩,保证产品的组成固定、结构 均匀和性能稳定。固相反应法是将原料按比例配合,经球磨混合后,在一定的温 度和气氛下煅烧合成。合成温度和气氛可以通过理沦分析和有关试验确定。应参 考已有的相图初步判断合成过程所产生的晶相,通过差热分析、ⅹ射线分析比较 准确地了解合成过程的相变化及相应的温度。根据合成过程生成所需新相时的对 应温度范围来确定合成温度

第二讲：日用陶瓷 一：原料的分类 根据原料的工艺特性分为：可塑性原料；非可塑性原料（也称瘠性原料）；溶 剂行原料。 可塑性原料：（软质和硬质粘土）赋予釉料可塑性与结合性，赋予坏料的成型 性质，保证干坏强度及烧结的各种使用性能。是成形能够进行的基础。 非可塑性原料（也称瘠性原料）：减粘原料，如石英工业废渣，粘土熟料。废 瓷粉。可以降低坏料的黏性。降低制品的干燥收缩，缩短干燥时间并防止坏体变 形 溶剂行原料：在高温下熔融。形成粘稠的玻璃容体，是坏料中碱金属氧化物的 主要来源，能降低陶瓷坏体祖坟的融化温度。有利于降低陶瓷坏体的烧成温度。 同时容体能填充各结晶颗粒之间。有助于坏体之致密和减少空隙。冷却后的长石 容体。构称了瓷的玻璃基质。增加了透明度。并有助于瓷坏的力学强度和电气性 能的提高。 根据原料的用途分为：瓷坏原料；瓷釉原料；色料及彩料原料。 根据原料的矿物组成分为：粘土质原料；硅质原料；长石质原料；钙质原料； 镁质原料。 二．陶瓷的合成（配方） 合成是指把几种单成分的原料按比例混合，用固相反应或溶液反应的方法， 制得具有预期化学组成和结晶构造的烧块或粉料的工艺过程。常常把几种原料事 先合成制得某种组成料，然后再按配方与其它原料配料制备坯料。这种做法能减 少配方的复杂性，简化配料过程；又能使一些原料的结晶水。易挥发物排出，并 预先合成所需的晶相。这有利于减少坯料烧成收缩，保证产品的组成固定、结构 均匀和性能稳定。固相反应法是将原料按比例配合，经球磨混合后，在一定的温 度和气氛下煅烧合成。合成温度和气氛可以通过理沦分析和有关试验确定。应参 考已有的相图初步判断合成过程所产生的晶相，通过差热分析、x射线分析比较 准确地了解合成过程的相变化及相应的温度。根据合成过程生成所需新相时的对 应温度范围来确定合成温度

尞石 刚玉一莫来石 长石瓷 Ahs A-资 ALC SO2-BaO-Al2O3相图 :坯料的制备 根据不同的成形方法,陶瓷的坯料主要有以下几种形式:用于注浆 成形的注浆料;用于热压注成形的热塑性料浆;用于挤压和轧膜成形的含 有机塑化剂的塑性料及用于干压或等静压成形的粉末状料。由于特有的成 形方法和生产工艺,以及保证材料性能的特殊需要,制备上述瓷料的某些工 艺过程及工艺要求与普通陶瓷完全不同。釉料的主要是釉浆的形式 原料粉碎][分除铁 泥浆脱水 陈泥和陈腐 雾造粒 原料粉碎:是块状的固体物料在机械力的作用下而破碎使块度或力度达到要求

SiO2-BaO-Al2O3相图 三：坯料的制备 根据不同的成形方法，陶瓷的坯料主要有以下几种形式：用于注浆 成形的注浆料；用于热压注成形的热塑性料浆；用于挤压和轧膜成形的含 有机塑化剂的塑性料及用于干压或等静压成形的粉末状料。由于特有的成 形方法和生产工艺，以及保证材料性能的特殊需要，制备上述瓷料的某些工 艺过程及工艺要求与普通陶瓷完全不同。釉料的主要是釉浆的形式。 原料粉碎：是块状的固体物料在机械力的作用下而破碎使块度或力度达到要求。 原料粉碎 练泥和陈腐 喷雾造粒 筛分 除铁 泥浆脱水

日用陶瓷中通常块状物料用颚式破碎机进行粗碎。然后λ球磨机进行细碎(湿法 球磨)。 筛分:将已被破碎的固体物料。放在各种不同空进的筛面上进行震动或摇动,使 各种不同粒径的颗粒分离开了。筛分有干筛和湿筛。 除铁:混有铁质将使制品的外观品质受到影响。如:降低白度,产生斑点。用磁 铁分离器进行磁选。 泥浆脱水:有两种方法:压力脱水和喷雾干燥脱水。 压力脱水:用压滤机 喷雾干燥脱水: 陈腐:经过细磨后的坏料(包括可塑坏料。注浆坏料。干压坏料)。陈放一段时 间后可使水分均匀,提高性能,工艺上称为陈腐。 练泥:真空练泥可以百出泥饼中的残留空气,提高泥料的致密度和可塑性,并使 泥料组织均匀,改善成形性能,提髙干燥强度和成瓷够的路学强度。 四:成形 A:成形方法分类 日用陶瓷制品的成形,就是将坯料制成具有一定形状和规格的坯体的操作。 陶瓷制品种类繁多,器形规格大小不一,所用坯料性能也有所不同,因此采用的 成形方法多种多样,给成形工艺带来一定的复杂性。从工艺上来说,根据坯料性 能和含水量的不同,成形方法可分为可塑法、注浆法、压制法3类。目前可塑法 和注浆法应用较广 选用何种方法成形,可从以下几个方面考虑: (1)产品的形状、大小和厚薄等。一般形状复杂,尺寸精度要求不高的产品或 一些薄胎、厚壁产品可采用注浆法成形。简单的回转体形器皿、常用可塑法旋压 和滚压成形。 (2)坯料的性能。可塑性较好的坯料适用于可塑法成形,可塑性较差的坯料可 用注浆法或压制法成形。 (3)产品的产量和质量要求。产量较大的产品可用可塑法成形。产品批量小的 产品可采用注浆法成形。产量小及质量要求不高的可采用手工可塑法成形

日用陶瓷中通常块状物料用颚式破碎机进行粗碎。然后入球磨机进行细碎（湿法 球磨）。 筛分：将已被破碎的固体物料。放在各种不同空进的筛面上进行震动或摇动，使 各种不同粒径的颗粒分离开了。筛分有干筛和湿筛。 除铁：混有铁质将使制品的外观品质受到影响。如：降低白度，产生斑点。用磁 铁分离器进行磁选。 泥浆脱水：有两种方法：压力脱水和喷雾干燥脱水。 压力脱水：用压滤机 喷雾干燥脱水： 陈腐：经过细磨后的坏料（包括可塑坏料。注浆坏料。干压坏料）。陈放一段时 间后可使水分均匀，提高性能，工艺上称为陈腐。 练泥：真空练泥可以百出泥饼中的残留空气，提高泥料的致密度和可塑性，并使 泥料组织均匀，改善成形性能，提高干燥强度和成瓷够的路学强度。 四：成形 A：成形方法分类： 日用陶瓷制品的成形，就是将坯料制成具有一定形状和规格的坯体的操作。 陶瓷制品种类繁多，器形规格大小不一，所用坯料性能也有所不同，因此采用的 成形方法多种多样，给成形工艺带来一定的复杂性。从工艺上来说，根据坯料性 能和含水量的不同，成形方法可分为可塑法、注浆法、压制法3类。目前可塑法 和注浆法应用较广。 选用何种方法成形，可从以下几个方面考虑： （1）产品的形状、大小和厚薄等。一般形状复杂，尺寸精度要求不高的产品或 一些薄胎、厚壁产品可采用注浆法成形。简单的回转体形器皿、常用可塑法旋压 和滚压成形。 （2）坯料的性能。可塑性较好的坯料适用于可塑法成形，可塑性较差的坯料可 用注浆法或压制法成形。 （3）产品的产量和质量要求。产量较大的产品可用可塑法成形。产品批量小的 产品可采用注浆法成形。产量小及质量要求不高的可采用手工可塑法成形

(4)其它。选择成形方法还应考虑生产的技术经济指标、工厂的设备条件和工 人的操作技能及劳动强度等 总之,应在保证产品产量、质量的前提下,选用工艺可行、设备简单,生产 周期短和经济效益好的成形方法。 在陶瓷质品生产过程中。成形是造就制品形体的手段,用户对陶瓷制品的性 能和质量要求各异,这就使陶瓷制品的形状。大小。厚薄等不一,因此。造就陶 瓷制品形体的手段是多种的。即成形方嘎是多种的陶瓷制品的成形方法可以按坏 料含水量,成形压力的施教方式等多种途径进行分类。目前以根据坏料含水量进 行分类最为常见。其主要分类为: 1注浆成形法:坏料含水量(或含调和剂量)≤38%。 1可塑成形法:坏料含水量(或含调和剂量)≤26% 3压制成形法:坏料含水量(或含调和剂量)≤3%。 注浆成形 注浆法成形是把泥浆注入多孔模型内。借助于模型的吸水能力而成形的方 法。这种成形方法对器型的适应性较强,一些形状复杂、不规则及对尺寸要求不 严格的制品、薄胎器皿及一些大型厚胎制品均可采用此法生产。得到的坯体致密 机械强度也髙,但因坏件含水量较大,干燥收缩比较大。注浆成形要消耗较多的 石膏模,且要占用较大的生产场地。 注浆成形的原理 (一)成形过程 注浆成形过程可以分为吸浆成坯和巩固脱模两个阶段 吸浆成坯阶段 在这一阶段,由于石膏模的吸水作用,先在靠近模型的工作面上形成一薄泥层, 随后泥层逐渐增厚达到所要求的坯体厚度。在此过程的开始阶段,成形动力是模 型的毛细管力,即由于模型的毛细管力作用,靠近模壁的泥浆中的水、溶于水的 溶质质点及小于微米级的坯料颗粒被吸入模内的毛细管中。由于水分被吸走,使 泥浆颗粒互相靠近,依靠模型对颗粒、颗粒对颗粒的范德华吸附力而贴近模壁, 成最初的薄泥层。在薄泥层形成后的浇注成形过程中,成形动力除模型的毛细管

（4）其它。选择成形方法还应考虑生产的技术经济指标、工厂的设备条件和工 人的操作技能及劳动强度等。 总之，应在保证产品产量、质量的前提下，选用工艺可行、设备简单，生产 周期短和经济效益好的成形方法。 在陶瓷质品生产过程中。成形是造就制品形体的手段，用户对陶瓷制品的性 能和质量要求各异，这就使陶瓷制品的形状。大小。厚薄等不一，因此。造就陶 瓷制品形体的手段是多种的。即成形方嘎是多种的陶瓷制品的成形方法可以按坏 料含水量，成形压力的施教方式等多种途径进行分类。目前以根据坏料含水量进 行分类最为常见。其主要分类为： 1注浆成形法：坏料含水量（或含调和剂量）≤38％。 1可塑成形法：坏料含水量（或含调和剂量）≤26％。 3压制成形法：坏料含水量（或含调和剂量）≤3％。 注浆成形 注浆法成形是把泥浆注入多孔模型内。借助于模型的吸水能力而成形的方 法。这种成形方法对器型的适应性较强，一些形状复杂、不规则及对尺寸要求不 严格的制品、薄胎器皿及一些大型厚胎制品均可采用此法生产。得到的坯体致密， 机械强度也高，但因坏件含水量较大，干燥收缩比较大。注浆成形要消耗较多的 石膏模，且要占用较大的生产场地。 一、注浆成形的原理 （一）成形过程 注浆成形过程可以分为吸浆成坯和巩固脱模两个阶段。 1. 吸浆成坯阶段 在这一阶段，由于石膏模的吸水作用，先在靠近模型的工作面上形成一薄泥层， 随后泥层逐渐增厚达到所要求的坯体厚度。在此过程的开始阶段，成形动力是模 型的毛细管力，即由于模型的毛细管力作用，靠近模壁的泥浆中的水、溶于水的 溶质质点及小于微米级的坯料颗粒被吸入模内的毛细管中。由于水分被吸走，使 泥浆颗粒互相靠近，依靠模型对颗粒、颗粒对颗粒的范德华吸附力而贴近模壁， 成最初的薄泥层。在薄泥层形成后的浇注成形过程中，成形动力除模型的毛细管

力作用外,还有泥浆中的水通过薄泥层向模内扩散的作用。其扩散动力为泥层两 边水分的浓度差和压力差。此时,泥层好象一个滤网。随着泥层增厚,水分扩散 阻力逐渐增大。当泥层增厚到预定的坯厚时,即倒出余浆,而形成了雏坯。 2.巩固脱模阶段 虽然在吸浆成坯阶段模内已经形成规定厚度的坯体,但并不能立即脱模,而 必须在模内继续放置,使坯体水分进一步降低。通常将这一过程称作巩固过程 在这一过程中,由于模型继续吸水及坯体表面水分蒸发,坯体水分不断减小,并 伴有一定的干燥收缩。当水分降低到某一点时,坯体内水分减少的速度会急剧变 小。此时由于坯体收缩并且有了一定的强度,脱模便变得比较容易。 、注浆成形的方法 注浆成形有两种基本方法:实心注浆和空心注浆。为了强化注浆过程,还有压 力注浆、真空注浆与离心注浆等方法。 (一)实心注浆 实心注浆是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。两模工作面的形状决定了制品的外形,而模型工作面之间 的距离就是制品的厚度。 实心注浆多用来浇注针匙、鱼盘和瓷板等大型厚壁产品及一些外形比较复杂 的制品。图1-1为实心浇注鱼盘的操作过程图。 (a) (b) 图2-1实心浇注鱼盘操作示意图 ),的模型(b)浇注及补浆(c)坯体 实心注浆时,泥浆中的水分同时被模型的两个工作面吸收。当坯体较厚时,靠近 工作面处坯层较致密,远离工作面的中心部分较疏松,坯体结构的均匀程度会受 到一定影响。由于注浆过程没有余浆倒出,因而在保证适当流动性的条件下,泥 浆应稍浓些,以减少模型吸水量,缩短成坯时间。 (二)空心注浆

力作用外，还有泥浆中的水通过薄泥层向模内扩散的作用。其扩散动力为泥层两 边水分的浓度差和压力差。此时，泥层好象一个滤网。随着泥层增厚，水分扩散 阻力逐渐增大。当泥层增厚到预定的坯厚时，即倒出余浆，而形成了雏坯。 2. 巩固脱模阶段 虽然在吸浆成坯阶段模内已经形成规定厚度的坯体，但并不能立即脱模，而 必须在模内继续放置，使坯体水分进一步降低。通常将这一过程称作巩固过程。 在这一过程中，由于模型继续吸水及坯体表面水分蒸发，坯体水分不断减小，并 伴有一定的干燥收缩。当水分降低到某一点时，坯体内水分减少的速度会急剧变 小。此时由于坯体收缩并且有了一定的强度，脱模便变得比较容易。 三、注浆成形的方法 注浆成形有两种基本方法：实心注浆和空心注浆。为了强化注浆过程，还有压 力注浆、真空注浆与离心注浆等方法。 （一）实心注浆 实心注浆是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。两模工作面的形状决定了制品的外形，而模型工作面之间 的距离就是制品的厚度。 实心注浆多用来浇注针匙、鱼盘和瓷板等大型厚壁产品及一些外形比较复杂 的制品。图1-1为实心浇注鱼盘的操作过程图。 实心注浆时，泥浆中的水分同时被模型的两个工作面吸收。当坯体较厚时，靠近 工作面处坯层较致密，远离工作面的中心部分较疏松，坯体结构的均匀程度会受 到一定影响。由于注浆过程没有余浆倒出，因而在保证适当流动性的条件下，泥 浆应稍浓些，以减少模型吸水量，缩短成坯时间。 （二）空心注浆