文档介绍：主要内容: ?了解水泥的分类、生产和成分,掌握水泥的水化、硬化及其几种典型水泥的特点; ?了解镁质胶凝材料的原料、煅烧和应用,掌握***化镁的作用以及其镁质胶凝材料的抗水性; ?了解石膏矿的特点及分类、石膏的用途,掌握石膏变种性能和石膏的强度发展过程。第4章陶瓷材料 概述一、我们陶瓷工业的发展概况在新石器时代,我国就有了陶器。仰韶文化石器发展为彩陶,龙文山文化石器发展为黑陶,这些被称为原始瓷器。在东汉时期,出现了馒头窑和龙窑。原始瓷器的质量出现飞跃。在唐代出现了著名的越窑青瓷和刑窑白瓷,其瓷面装饰以唐三彩为代表。宋代我国瓷器生产继续发展,出现了闻名于世的五大名窑, 并出现了很多名贵的色釉。到明代,景德镇称为我国的瓷业中心, 清代继续发展,该地所产的陶瓷为我国精细陶瓷的典范。我国陶瓷的生产对世界陶瓷文化的发展有重大影响。9世纪我国陶瓷就运至非洲和阿拉伯地区,南宋时期就出口到欧洲。 12世纪朝鲜开始仿制我国陶瓷, 13世纪日本来中国学****陶瓷技术并带回国内开始生产陶瓷, 16世纪,欧洲开始仿制中国陶瓷。新中国成立后,陶瓷工业得到很大的发展,陶瓷行业恢复了很多古代名贵的色釉,其产品质量也大幅度的提高,并根据经济的发展开发了很多特种陶瓷,比如压电陶瓷、电子陶瓷等。二、陶瓷的特性陶瓷是金属与与非金属的固体化合物,以离子键(如 MgO 、 Al 2O 3)、共价键(金刚石、 Si 3N 4、 BN )以及离子键和共价键的混合键结合在一起。陶瓷材料的显微结构通常由晶相、玻璃相和气相(孔)等不同的相组成。陶瓷材料具有熔点高、硬度大、化学稳定性好、耐高温、耐磨损、耐氧化和腐蚀、比重小、强度和模量高等优点,可在各种苛刻的环境下工作;另一方面,陶瓷材料在磁、电、光、热等方面的性能和用途具有多样性和可变性,是非常重要的功能材料。陶瓷材料的致命弱点是脆性大、韧性差,常因存在裂纹、空隙、杂质等缺陷而引起不可预测的灾难性后果。陶瓷基复合材料是改变其脆性、提高韧性的有效途径。用于复合材料陶瓷基体主要有氧化物( Al 2O 3等)、氮化物( Si 3N 4等)和碳化物( SiC 等)。三、陶瓷的分类 (1)粗陶器:如盆、罐、砖等。(2)精陶器:如美术陶器和釉面砖。 、化工陶瓷、低压电瓷等。 (1)细瓷:美术瓷、高压电瓷、高频装置瓷等。(2)特种陶瓷:如氧化物瓷、碳化物瓷、压电陶瓷等。 陶瓷原料与制胚可塑性原料:凡以粉状出产的原料非可塑性原料:块状必先经过粉碎才能使用的原料。一、陶瓷原料的种类与性质 1. 粘土与高岭土粘土:主要成分是微细铝硅酸质,如砖瓦用泥土高岭土:以高岭土矿为主要成分,它分为残留高岭土和沉积高岭土。这两种原料的主要成分为 SiO 2 %, Al 2O %,H 2 % 。 2. 蜡石它是一种硬质粘土,以叶蜡石为主要成分的铝硅酸盐,主要成分为 SiO 2 %, Al 2O %,H 2 O5% 。 3. 膨润土膨润土主要是由蒙脱石构成的粘土,它的化学式为: Al 2O 3. 4SiO 2. H 2O,这种原料最突出的特点是有膨润性,它在瓷器生产中主要用作增塑剂。 4. 瓷石瓷石是一种由石英、绢云母组成,并含有若干高岭土。长石等岩石状矿物,它不是单一的矿物岩石,而是多种矿物集合体。 5. 滑石滑石与叶蜡石有相同的晶体结构,其化学式为: 3Al 2O 3. 4SiO 2. H 2O, 在瓷中加入少量的滑石可以提高其透明度和白度,并增加瓷中玻璃相的含量,提高致密度,扩大烧结范围。 6. 二氧化硅原料二氧化硅原料一般为石英,纯的石英透明,称为水晶。石英之间存在结晶形态的转化,如下: 7. 溶剂原料在陶瓷工业中为了降低烧结物的温度而加入的原料,重要有以下两种: (1)长石类:钾长石或正长石( K 2 O. Al 2O 3 .6SiO 2)、钠长石( Na 2 O. Al 2O 3 .6SiO 2)、钙长石( CaO . Al 2O 3 .2SiO 2)等。(2)含锂矿类:主要有锂云母、磷铝石、锂辉石及叶长石。 8. 其他陶瓷原料高铝质原料、碳酸钡、石灰石、白云石等。二、陶瓷原料的加工陶瓷原料的加工就是将原料先煅烧,然后粉碎,从粉碎效率上来看,一般是先经过粗碎,再中碎,最后细碎,让原料颗粒达到 200 目~ 250 目。将所粉碎的粉料经和水混合和捏练,就可以得到所需要的坯泥。三、陶瓷胚体成型当坯泥混合好后,将其均匀的填充到模型中。其成型的方法大致有以下几种: 1. 注浆体成型法这种成型方法是将坯料泥浆注入石膏模内,石膏将水中所悬浮的粘土与水一起吸引到模的表面,水被石膏吸收后就形成与模型一样形状的坯料。 2. 可塑性成型法可塑性成型就是采用具有捏练状态的湿坯泥