一、陶瓷：一）定义：
陶瓷的狭义定义—以粘土为主要原料，经高温烧制的制品。
陶瓷的广义定义—经高温烧制的无机非金属材料的总称。
精确定义—用天然原料或人工合成的粉状化合物，经成形和高温烧结制成的，由金属和非金属元素构成的多晶固体材料。
陶瓷分类：1）普通陶瓷：日用陶瓷、建筑卫生陶瓷、电瓷。
2）特种陶瓷：功能陶瓷、特种陶瓷。
陶和瓷的区别：
无机非金属材料指某些元素的氧化物、碳化物、氮化物、硼化物、硫系化合物（包括硫化物、硒化物及碲化物）和硅酸盐、钛酸盐、铝酸盐、磷酸盐等含氧酸盐为主要组成的无机材料。
二）陶瓷原料：
1、粘土类：（七大性质）
粘土定义：一种或多种含水铝硅酸盐矿物的混合体，主要由铝硅酸盐类岩石，经过长期地质年代的自然风化或热液蚀变作用而形成，含有未风化的岩石碎屑、石英砂、黄铁矿、有机物等杂质，无一定杂质，无一定熔点，也没有固定的化学组成。
1）可塑性。
当粘土与适量的水混练后形成泥团，此泥团在外力作用下产生变形但不开裂，当外力去掉以后，仍能保持其形状不变，粘土的这种性质称为可塑性。
常用“可塑性限度（塑限）”、液性限度（液限）”、可塑性指数”、“可塑性指标”和相应含水率等参数来表示粘土可塑性的大小。
塑限”是指粘土或坯料由粉末状态进入塑性状态时的含水量。
液限”是指粘土或坯料由塑性状态进入流动状态时的含水量。
可塑性指数”是液限与塑限之差。
可塑性指标”系指在工作水分下，粘土或坯料受外力作用最初出现裂纹时。
应力与应变之乘积，也可用此时的含水率来表示 。
2）结合性。
是指粘土能够结合非塑性原料而形成良好的可塑泥团，并且有一定干燥强度的能力。
粘土的结合性由其结合瘠性料的结合力的大小来衡量，而结合力的大小又与粘土矿物的种类、结构等因素有关。一般而言，可塑性强的粘土其结合力也大。
3）离子交换性。
粘土颗粒带有电荷，其**是[sio4]四面体中的si4+被al3+取代而出现负电荷，为了保持粘土颗粒表面的电价平衡，粘土颗粒在水系统中则吸附其他异电荷离子。然而，被吸附的离子又会被其他同性电荷的离子置换，发生离子交换。
离子交换的能力用交换容量来表示，即100g 干粘土所吸附能交换的阳离子或阴离子的数量，单位为 mol ×10/g 。
粘土的阳离子交换容量按下列顺序自左到右逐渐减小：
h+ ＞al3+ ＞ba2+ ＞sr2+ ＞ca2+ ＞mg2+ ＞nh4+ ＞k+ ＞na+ ＞li+
在粘土颗粒的棱角上，阴离子亦会被粘土颗粒吸附，但吸附能力较小，阴离子取代能力自左到有逐渐减小：
oh- ＞co32- ＞p2o74- ＞cns- ＞i- ＞br- ＞cl-＞ no3- ＞f- ＞so42-
粘土离子交换能力的大小除与离子性质有关外，还与粘土矿物的种类、有序度、分散度、粘土中有机物的含量和粘土矿物的结晶程度等因素有关。
4）触变性。
粘土泥浆或可塑泥团受到振动或搅拌时，粘度会降低，泥浆的流动性会增加，静置后恢复原状。此外，当泥浆放置一段时间后，在原水分不变的情况下会出现变稠和固化现象。这种性质我们叫它为触变性。
5）收缩。粘土泥料在干燥时颗粒间的水分排出，颗粒互相靠拢，引起体积收缩，称为干燥收缩。当粘土泥料煅烧时，由于发生一系列物理化学变化，粘土泥料再度收缩，称为烧成收缩。
成型试样经干燥、煅烧后的尺寸总变化称总收缩。
粘土收缩常以线收缩及体收缩来表示。体收缩近似等于线收缩的三倍（误差6％～9％）。
式中： l0 — 试样原始长度； l 干 — 试样干后长度；
s 干 — 试样干燥线收缩率。
00l l l s 干干＝-干烧干烧＝l l l s -
式中：l干—试样干后长度；l烧—试样烧后长度；
s烧—试样烧成线收缩率。
6）烧结性能。
粘土是由多种矿物组成的物质，它无固定熔点，而是在一个较大的温度范围内逐渐软化。
当粘土在煅烧过程中，温度超过800～900℃以上时，低共熔物出现，并填充在固体颗粒之间，由于其表面张力的作用，使固体颗粒进一步靠拢，引起体积急剧收缩，气孔率下降，密度提高，这种开始急剧变化时的温度叫开始烧结温度，如图1-2-2所示。当温度继续升高时，收缩将不断增大，气孔率不断降低。当密度达到最大值时，称为完全烧结，此时的温度叫烧结温度。
7）耐火度refractoriness
耐火度系粘土原料抵抗高温作用不致熔化的能力。它反映了材料在无荷重时抵抗高温作用的稳定性。
表征物体抵抗高温而不熔化的性能指标。耐火度不是物质的物理常数，而是一个技术指标，它的高低由物料的化学组成、分散度、液相在其中所占比例以及液相粘度等所决定。
耐火度的测定：
是将欲测粘土制成高30mm、下底边长为8mm、上顶边长为2mm的截头三角锥，两截面平行，一条边与底面垂直，干燥后，直角边与基板成85°角，在电炉中以一定升温速度加热，当加热到锥顶端软化弯倒至底平面时的温度，即为该试样的耐火度。
常用的测温三角锥有两种：赛格尔锥和奥顿锥。
2、石英类：
石英转变的作用：
工艺控制：若制品中含有石英时，可以通过控制升温和冷却速率，来避免体积效应引起的开裂。
石英粉碎：如将石英加热到1000～1100℃，后急冷，使其内部产生微裂纹，便于粉碎。3、长石类：
长石是熔剂性原料。在陶瓷坯料、釉料和玻璃配合料中作为熔剂的基本组分。
4、其他原料：
碳酸钙- caco3、石灰石、滑石。
三）工艺过程：
1、胚料制备：
破碎是对块状固体物料施加外力，使之克服内聚力，**为若干碎块的作业过程。
破碎比是原料和破碎产品的粒度之比，表征破碎作业前后粒度的变化程度。
球磨机：利用筒体内的研磨体与物料反复撞击、研磨，将各种物料混合均匀并达到一定细度的机械。
过筛筛分就是把固体颗粒分成大小相等的不同粒子组。
除铁是减少产品的色斑，增加白度的重要措施。
练泥可以排除泥饼中的残留空气、使泥料组织结构均匀，从而提高泥料的致密度和可塑性，改善成形性能，进而提高坯体的干燥强度和瓷器的机械强度。
泥浆：各种具有一定配比的原料，加水后，充分混合均匀并磨细，获得含水分约45% ～60%的陶瓷原料混合体——泥浆。
泥料：2、成形：
成形是将配合料制成浆体、可塑泥团、半干粉料或熔体，经适当的手段和设备变成一定形状制品的过程。
三种成形方法对应三种三种不同胚料：
1）注浆成形——泥浆。
注浆成形：将陶瓷胚料制成能流动的泥浆，注入模型，依靠模具的脱水作用而成形的工艺。
分类：单面注浆和双面注浆。
2）塑形成形——泥料。
可塑成形—利用模具或刀具等运动所产生的外力（如压力、剪力、挤压等）使可塑泥料产生塑性变形而制成某种形状的制品的工序。
方法：1.拉坯成形—将坯用的瓷泥团置于辘轳机的平台上， 借辘轳旋转之力，以手和刮板把坯拉成所需形状如盘、碗、花瓶等，这一工序称为拉坯。
2.旋坯成形—将定量泥料置于石膏模内，利用旋坯机的型刀和石膏模的内壁对泥料进行挤压和剪切成形。
3.滚压成形—将上述型刀改为滚压头，对石膏模内的泥料进行碾压延展的一种成形方法。分为阳模滚压和阴模滚压两种。
4、挤压成型。
5、塑压成型。
3）压制成形——粉料。
3、胚体干燥：
三过程：1）传热过程，干燥介质的热量以对流方式传给坯体表面，又以传导方式从表面传向坯体内部的过程。坯体表面的水分得到热量而汽化，由液态变为气态。
2）外扩散过程：坯体表面产生的水蒸汽，通过层流底层，在浓度差的作用。
下，以扩散方式，由坯体表面向干燥介质中移动。
3）内扩散过程：由于湿坯体表面水分蒸发。使其内部产生湿度梯度，促使水分由浓度高的内层向浓度较低的外层扩散，称湿传导或湿扩散。
三个阶段：1）加热阶段在干燥初期阶段，干燥介质传给物料的热量大于物料中水分蒸发所需的热量，多余的热量使物料温度不断升高。随着物料温度不断升高，水分的蒸发量又不断加大，这样很快达到一种动态平衡。
2）.等速干燥阶段在此阶段，干燥介质传给物料的热量等于物料中水分蒸发所需的热量，所以物料温度保持不变。
3）降速干燥阶段这一阶段中，坯体含水量减少，内扩散速度赶不上表面水分蒸发速度和外扩散速度，表面不再维持潮湿，干燥速率逐渐降低。
4、烧成：烧成动力：系统总能量减少。
烧成原因：粉料坏体烧制为陶瓷制品是系统由介稳状态向稳定状态转变的过程。但烧成一般不能自动进行，因为它本身具有的能量难以克服势垒，必须加热倒一定的温度才能进行。
1）低温预热阶段（室温～300℃）：
此阶段主要是排除坯体干燥后的残余水分，坯体的入窑水分一般不能超过1％，否则会炸坏。
质量减轻—水分排出；
气孔增加—水分排出；
体积收缩—水分排出，固体颗粒逐渐靠拢。
2）氧化分解阶段（300℃～950℃）
炭素和有机物的氧化；
c（有机物）+ o2 →co2↑（350℃）
c（炭素）+ o2 →co2↑（600℃）
2h2 + 2o2 →2h2o↑
s + o2 →so2↑（250～920℃）
co + o2 →2co2↑
硫化铁的氧化；
fes2+o2 →fes+so2↑（350～450℃）
4fes+7o2 →2fe2o3+4so2↑(500～800℃)
fe2（so3）3 →fe2o3+so2↑(560～770℃)
碳酸盐、硫酸盐的分解。
mgco3 →mgo+co2↑(500～850℃)
caco3 →cao+co2↑(600～1000)
4feo3+o2 →2fe2o3+4co2↑(800～1000℃)
fe2(so4)3 →fe2o3+3so3↑(580～755℃)
feso4 →feo+so3↑
4feo+o2 →2fe2o3
结晶水的排出。
高岭石脱水：al2o3·2sio2·2h2o →al2o3·2sio2（偏高岭石）+ 2h2o↑
滑石脱水：3mgo·4sio2·2h2o →3(mgo·sio2)(顽火辉石)+ sio2 +h2o↑
蒙脱石脱水：al2o3·4sio2·2h2o →al2o3·4sio2 + nh2o↑
晶型转变。石英在573℃时，β–sio2石英迅速转变为石英β–sio2，体积膨胀％；在870℃石英缓慢地转变为鳞石英，体积膨胀16%。
由粘土脱水分解生产的无定形al2o3，在950℃时转化为γ–al2o3，随温度的再升高，与sio2反应生成莫来石。
3）高温玻化成瓷阶段（950℃～最高烧成温度）
氧化分解阶段未完成的反应继续进行；
熔融长石与低共熔物构成瓷坯中的玻璃相；粘土颗粒及石英部分地熔解在这些玻璃相中；未被熔解颗粒间地空隙逐渐被玻璃物质填充，体积增加，密度提高。
高温下，粘土中高岭石的转变：
al2o3·2sio2 →al2o3+2sio2
al2o3（无定形）→γal2o3
3（γ-al2o3）+2sio2→3al2o3·2sio2
一次莫来石。
3（al2o3·2sio2）→3al2o3·2sio2+ 4sio2
二次莫来石。
由于玻璃相及莫来石的生成，制品的强度增加，气孔率减少，坯体急剧收缩。
釉料熔融成为玻璃体。
4）冷却阶段（最高烧成温度～室温）
此阶段坯釉发生如下变化：
随着温度降低，液相析晶，玻璃相物质凝固；
游离石英的晶型转变，石英在573℃时，α–sio2石英迅速转变为石英β–sio2，体积收缩0.82％；α方石英转变为β–方石英，体积收缩2.8％。
烧成制度：1）烧成温度：烧成温度制度的确定也就是烧成温度曲线的确定，烧成温度曲线是由室温加热到烧成最高温度，保温时间，再由烧成最高温度冷却到室温的烧成过程全部的温度－时间变化情况。
2）气氛制度：
窑内气氛性质是根据燃烧产物中游离氧的含量来决定的。
若游离氧含量为4％～5％时，为氧化气氛，又称普通氧化焰，简称氧化焰；
若游离氧含量为8％～10％时，为强氧化气氛，又称强氧化焰；
若游离氧含量为1％～1.5％时，为中性气氛，又称中性焰；
若游离氧含量为0～1％时，而co≈4％～8％为还原气氛，又称还原焰。（3）压力制度：
窑内合理的压力制度是实现温度制度和气氛制度的保证。
压力制度是靠风机（鼓风机和抽风机）来实现，靠闸板来调节。
设备：隧道窑（tunnel kiln）具有固定的隧道式窑体、活动窑车，并由预热带、烧成带、冷却带组成，对坯件、素烧件或釉烧体进行焙烧的横焰式连续窑。
四）陶瓷性能：
不同的组成决定了不同的结构，不同的结构决定了不同的现年功能，不同的性能决定了不同的组成。
五）陶瓷胚体的表示方法与计算：
1.配料量表示法：直接列出所用原料的名称和质量比（各种原料的质量比为100）特点：直观方便、便于计量。
2、化学组成表示法：用坯料中各种化学组分所占的质量百分数来表示。
特点：可根据坯料中的化学成分的多少来判断或比较坯体的某些性能。
3、试验式表示法：用各种氧化物莫尔数来表示坯料组成的一种方法。
特点：理论研究常用此表示法，可以明显表示出各组分之间的数量关系。
0.282 k2o 0.026 fe2o3
0.196 mgo 0.974 al2o3 5.616 sio2
0.078 cao
碱性氧化物在左中性氧化物居中酸性氧化物在右。
六）陶瓷的釉料及配料。
1、釉：覆盖在陶瓷坯体表面上的一层极薄的玻璃体。
作用：使坯体对液体或气体具有不透过性；
覆盖坯体表面并使之具有美感；
防止沾污陶瓷并使之清洁容易；
与坯体作用使之成为整体。
性质：（1）釉的熔融温度范围：
当圆柱试样受热至形状开始变化，棱角变园的温度称为始熔温度。试样变成半园球的温度称为全熔温度。试样流散开来，高度降至原有的时的温度称为流动温度。
把始熔温度至流动温度间的温度范围称作釉的熔融温度范围。
2）粘度与表面张力。
粘度是判断釉在熔融状态下流动情况的尺度。
在成熟温度下，釉的粘度过小易造成流釉、堆釉和干釉等缺陷；釉的粘度过大，则易引起橘釉、针眼、釉面不光滑、光泽度不好等缺陷。
影响釉粘度的最重要的因素是釉的组成和烧成温度。随着釉的比的增加，粘度下降。其原理玻璃工艺学中阐述的非常清楚。
釉的表面张力对釉的外观质量影响很大。表面张力过大，阻碍气体的排除，使釉在高温时对坯的润湿性不好，造成缩釉缺陷；表面张力过小，则易造成流釉，并使釉面小气泡破裂时所形成的小针孔难于弥合。
3)釉的弹性和膨胀性。
釉的弹性是能否消除釉层应力引起的缺陷的重要因数。釉的弹性用弹性模数来表征。弹性模数小，则弹性大。
釉的弹性模数与釉内部组成元素的键强直接有关。
2、坯釉适应性是指陶瓷坯体与釉层有相互适应的物理化学性质，使釉层不剥落、不开裂的性质。
釉层剥脱和开裂的根本原因是釉层所受的应力超过了釉层的强度或坯釉间的结合强度。所以，控制釉层应力是解决坯釉适应性问题的关键。
复习提纲 1
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复习提纲 1
下面简单的列出了各章的重点，请大家参考！第8章相量法。重点 简单的串联电路 并联电路的相量法求解及会画相量图。如 例8 4，p218 8 15,8 16及ppt相关题目。第9章正弦电路的相量法分析。重点 复杂电路的相量法分析 会列写节点电压方程和网孔电流方程的相量形式 会求电路的最大功率问题。如 例...