文档介绍：陶瓷材料的设计
陶瓷
陶瓷（ceramics）是我们日常生活接触较多，在国民经济中有许多重要应用的无机非金属材料之一。
传统概念的陶瓷是指所有一粘土为主要原料，并与其他矿物原料经过破碎混和成型烧成等过程而按计算结果，用药用天平准确称量，精确到小数点后2位。每份料的总量为300克。
2．研磨、造粒
将称量好的料放入快速磨内研磨，磨料时间为20～30分钟。
将磨好的料放入干净而且干燥的白瓷盘内，用喷水壶喷入少量的水，造粒。
3．陈腐
将造好的粒用塑料袋（保鲜袋）装好，密封袋口，贴上标签，存放24～48小时即可用于压制成形。
陶瓷实验流程
4．压制成形
为方便性能测试，可分别压制成条、片的试样。
条状试样，6条，3克 / 条，成型压力 20 ～ 30 KN .
片状试样，24片，13克 / 片（片径4 cm ），或8克 / 片（片径3 cm ），成型压力 30 ～ 40 KN 。
压制成形后立即对试样编号，用游标卡尺量尺寸并记录。
陶瓷实验流程
5．干燥
将试样放入100～105℃的烘箱中烘8～10小时（也可自然干燥2～3天）后，取出，放入干燥器。
试样冷却后，量取干燥后的尺寸并记录，计算干燥收缩率。
6．烧成
上述5种产品种的烧成温度基本一致，但最高烧成温度不同。
因为各地原料的成分不同，每种产品的烧成温度都有波动。需经烧成实验确定。
陶瓷实验流程
二. 烧成制度的制定
烧成制度包括温度制度、气氛制度和压力制度。对一个特定的产品而言，制定好温度制度（建立温度与时间的关系）和控制好烧成气氛是关键。压力制度起保证前两个制度顺利实施的作用。三者之间互相协调构成一个合理的烧成制度。
烧成温度曲线的性质决定于下列因素：
（1）烧成时坯体中的反应速度。坯体的组成、原料性质以及高温中发生的化学变化均影响反应的速度。
（2）坯体的厚度、大小及坯体的热传导能力。
（3）窑炉的结构、型式和热容，以及窑具的性质和装窑密度。
陶瓷实验流程
二. 烧成制度的制定

因为是在实验室进行烧成，使用硅碳棒电路或硅钼棒电炉，主要技术烧成最高温度。
最高烧成温度按下式进行计算：
陶瓷实验流程
烧成曲线的制定
根据经验公式计算出最高烧结温度后，制定烧成曲线。参考数据如下：
地砖和仿花岗岩玻化砖 T烧 = 1200～1280℃；
釉面砖 T烧 = 1200～1280℃；
低温快烧的釉面砖 T烧 = 1000～1080℃；
耐热瓷 T烧 = 1280～1320℃；
陶瓷实验流程
升温速率与保温的确定
⑴ 升温速率：小于 1000℃时， 8～10℃/分钟；
大于 1000℃时， 5～8 ℃/分钟；

⑵ 保温与取样：
当温度为100、200、300、400、500、600、700 ℃各保温30min ，取出样品；
当温度为800、900、1000 … … ℃时，各保温60min ，取出样品；
当温度为“最高烧成温度”时，保温60min ，取出样品。
确定陶瓷烧结温度范围
三．确定烧结温度范围
用气孔率、吸水率、收缩率的数据绘制曲线图，求烧结温度范围。
陶瓷试样性能测定
四．样品性能的测定
1. 试样干燥强度的测定
2. 试样干燥线收缩
3. 试样烧结强度测定
4．试样烧成收缩率的测定
5．试样气孔率的测定
6．试样吸水率的测定
7. 体积密度测定
… …
试样干燥强度的测定
试样吸水率与气孔率的测定
确定陶瓷烧结温度范围
作图，确定坯体的烧结温度和烧结温度范围
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
图34-4 试样加热过程气孔率和收缩率变化
1．气孔率曲线 2．线