第三篇陶瓷工艺学第一章绪论1、答：（1 ）传统陶瓷：指以粘士和其它天然矿物为原料，经过粉碎、成型、焙烧等工艺过程所制得的各种制品。

（2 ）现代陶瓷：指用陶瓷的生产方法制造生产的无机非金属同体材料和制品。

2、答：（1 ）按用途來分：①传统陶瓷（普通陶瓷）、②特种陶瓷或新熨陶瓷亦称精密陶瓷（2 ）按物理性能分：陶器、妬器、瓷器。

3、答：吸水率相对密度陶器3-15% 1.5-2.4好i 器1-3% 1.3-2.4瓷器<1% 2.4-2.64、答：山陶瓷原料到制成陶瓷制品的整个工艺过程屮的技术及其基本原理。

5、答：有原料选定（进厂）、配料、坯釉料制备、成型、干燥、施釉烧成等工序。

6、答：陶器：内墙砖：姑器：建筑外墙砖；瓷器：卫生洁具、地砖。

第二章原料1、答：可塑性原料：熔剂类原料和群性类原料。

妬怖2、答：粘土是一种或多种呈疏松或胶状密实的含水铝硅酸盐矿物的混合物。

3、答:粘土主要是山铝硅酸盐类岩石，如长石、伟晶花岗岩等经过长期地质年代的自然风化作用或热液浊变作用而形成的。

长石转化为高岭石的反应大致如下：2[KAlSi3O g] +H2CO3 ——Al2Si2O5（OH）4 +4SiO2 +K2CO34、答：按成因分类：（1）原生粘土。

又称一次粘土、残阳粘土，它是山母岩风化后残留在原地形成的。

（2 ）次生粘土。

又称二次粘土、沉积粘土。

按耐火度分类：（1 ）耐火粘土。

其耐火度> I580°C 0（2 ）难熔粘土。

耐火度为1350-1580o C（3 ）易熔粘土。

耐火度在1350°C以下。

5、答：化学成分：（1）SiO2： 40-78%（2）A12O3： 1270%（3）R2O+RO： R2O=0.5~5%, RO=1 〜6%（4）Fe2O3、TiO2< 1%（5）灼减量。

粘土的矿物组成：（I ）高岭石（A12O3-2SiO2-2H2O）（2 ）蒙脱石（A12O3 • 4SiO2 • nH2O , n>2 ）（3 ）伊利石（K2O - 3A12O3 - 6SiO2 - 2H2O - nH2O）。

6、答：（1 ）可塑性：粘土物料加一定量水膨润后，可捏练成泥团。

在外力作用下，它变形但不开裂,可塑造成所需要的形状，在外力除去后，仍保持该形状。

（2 ）塑性指数：粘土的液性限度（山蜩性状态进入流动状态的最高水昴）与教性限度（山I古I 体状态进入塑性状态的最低含水量）之间的差值。

（3 ）嫂性指标：指在工作水平下，泥料受外力作用瑕初出现裂纹时应力和变力的乘积。

7、答：在生产过程中为提高坯料的可塑性常采用以下措施：（1 ）将粘土原矿进行淘洗，或长期风。

（2 ）把湿润了的粘土或坯料施以长期陈腐。

（3 ）对泥料进行真空练泥。

（4 ）掺用少杲是强可嫂性粘土。

（5 ）加入增塑剂,如糊精、竣甲基纤维素等。

8、答：粘土在陶瓷生产中的作用：1、粘土的可塑性是陶瓷坯泥赖以成型的基础。

2、粘土使注浆泥料与釉料具右悬浮性与稳定性。

3、粘土一般呈细分散颗粒，同时具有结合性。

4、粘土是陶瓷坯体烧结时的主体，粘土中的A12O3含議和杂质含量是决定陶瓷坯体的烧结程度、烧结温度和软化温度的主要因素。

5、粘土是形成陶器主体结构和瓷器屮莫来石晶体的主要来源。

9、答：低温型快速转化：沿上述纵向的多晶转化。

特点：转化体积变化小，但转化速度快，山是在无液相出现的条件下进行转化，因而破坏性强。

高温型缓慢转化：沿上述的横向的多晶转化。

特点：转化速度慢，又有液相缓冲，所以危害不很大。

10、答：石英在陶瓷生产中的作用1、加快干燥：在烧成前，石英是瘠性原料，可降低泥料的可塑性，减少成型水分，降低干燥收缩并加快干燥。

2、减小坯体变形:石英在高温时部分溶于液相，提高液相粘度，石英晶型转变的体积膨胀可抵消坯体的部分收缩，从而减小坯体变形。

3、增加机械强度：残余石英可以与莫來石一赴构成坯体骨架，增加机械强度，同时，石英也能提高坯体的白度和透光度。

4、提高釉的耐磨与耐化学侵蚀性：在釉料中SiO2是生成玻璃的主要组分，增加釉料中石英含最能提高釉的熔融温度和粘度，降低釉的热膨胀系数，提高釉的耐磨性、皱度和耐学腐蚀性。

11、答：长石的种类：1、钾长石K2O-AI2O2 - 6SiO 2 :2、钠长石Na 2 O • A1 2 O 3 • 6SiO 2 ；3、钙长石CaO • Al 2 O 3 - 2SiO 2 ；4、领长石BaO • Al 2 O 2 - 2SiO 2 ；长石的作用1、降低烧成温度：长石是坯、釉中碱金属氧化物（k2O、Na 2 0）的主要來源，从而降低陶瓷的烧成温度。

2、提高机械强度和化学稳定性：熔融后的长石熔体能溶解部分高岭土分解产物和石英颗粒,促进莫來石晶体的形成和长大，提高瓷体的机械强度和化学稳定性。

3、提高透光度:及石熔体填充于各颗粒间，促进坯体致密化。

其液相过冷成为玻璃相，提高了陶瓷制品的透光度。

12、答：山于硅灰石木身不含有机物和结合水，干燥收缩和烧成收缩很小，其热膨胀系数也小（6.7 x 10-6/°C）,因此适宜于快速烧成。

烧成后，瓷坯中的针状硅灰石晶体交叉排列成网状，使制品的机械强度提高，同时形成含碱土金属氧化物较多的玻璃相，其吸湿膨胀也小，可用來制造釉血砖、日用陶瓷、低损耗无线电陶瓷等。

也有用來生产卫生陶瓷、烧具、火花塞。

第三章配料及计算1、答：一、坯料和釉料的组成应满足产品的物理-化学性质和使用要求二、拟定配方时应考虑生产工艺及设备条件三、拟定配方时应考虑经济上的合理性卩q、借鉴成熟配方五、弄清各原料在陶瓷材料中的作用2、答：陶瓷坏料配方的制定基本原则是所设汁的坯料组成和相应的工艺性能必须满足烧成前后对坯料提出的各项技术要求。

还应当根据“因地制宜、降低成本、提高效率''的原则，尽杲选用当地原料或替代原料。

3、答：一、配料比表示二、矿物组成（又称示性组成）表示三、化学组成表示四、实验公式（塞格尔式）表示4、解：⑴山于化学组成屮CaO含量少，灼减全部作结晶水计算；Na?O含最很少，与KQ合并计算。

・求各氧化物的摩尔数，并列表计算：SiO2 : 59.25/60.06=0.987CaO : 0.28/56.08=0.005A12O3 : 29.70/101.94=0.291KNaO：（0.48+0.05）/94.19=0.006FC2O3 : 0.16/159.68=0.001H2O 10.08/18=0.56（2）首先列出各氧化物及其燃尔数，山于物中含有氧化钾，一可认为是钾长石引入的。

钾长石的理论公式是K2O - A12O3 - 6SiO2 即lmol 钾长石引入1 molK2O+lmolA12O3 +6molSiO2 ,则表中0.006K20 必对应0.006mol 钾长石,并随0.006mol 钾长石引入0.006molAl 2 0 3 和6 x 0.006=0.036mol 的SiO2。

将以上结果填入第3行。

接着计算各氧化物剩余量，列入第4行。

剩余量屮0.005molCaO可认为是钙长石引入的（因预先判定粘土屮基木没有碳酸根，认为灼减是结晶水最）。

钙长石的理论公式是CaO - A12O 3 - 2SiO2 ,即lmol 钙长石带入1 molCaO+1 molA12O3 +2molSiO2 ,则表中0.005molCaO 必对应0.005mol 钙长石,并随0.005mol 钙长石带入0.005mol A12O3 和2 x 0.005=0.01 Omol SiO2 ,将以上结果填入第5行并算出剩余就列入第6行。

然后依次扣除高岭土、赤铁矿，剩余0.381 mol石英，就直接按石英计算。

（3）计算各矿物的质量克数及质最丙分数（见表3-3-2 ）（4）各种长石及赤铁矿物均作为熔剂，一并列为长石矿物，得到粘土的矿物组成如下：粘土质矿物72.24%长石质矿物3.34+1.39+0.16=4.89%石英质矿物22.87%2、答:坯料应符合下列基本要求:5.解：（1）先计算粘土的用量以100g 坯料为计算基准.坯料屮粘土矿物为60g ，长石15g •石英25g 。

又因原料粘土含粘土矿 物80% ,故原料粘土的用量为：・计算随原料粘土带入的长石和石英：60x100/80= 75g 长石为75 x 12%= 9g 石英为75 x 8%= 6g・计算应补足的长石和石英：应补长石15-9= 6g 应补石英25-6= 19g•实际配料方为： 粘土 75% ,长石6% ,石英19%第四章坯料及制备1、答：坯料：将陶瓷原料经配料和一定的工艺加工，制得的符合生产工艺要求的多组分均匀配合料。

坯料的种类：注浆料：多用于注浆成型，一・般含水率为28%〜35% .可塑料：多用于可塑成型，一般含水率为18%〜25% o 压制料：含水率为7%〜15%的粉料称为半干料，含水率为3%〜6%的粉料称为干料。

配方准确。

各组分混合均匀。

颗粒细度符合T 艺要求。

含较少气体。

3、答：可蠟性坯料的质最要求:1. 可塑性：保证成型时的强度，避免收缩不均引起变形。

2. 泥料的细度：陶瓷泥料的细度以通过力孔筛（最大粒径60 H m ）的筛余來表示。

（1） 细瓷坯料的细度要求控制在万孔筛筛余小于1 %〜2% , （2） 粘:陶坯料的细度应控制在力孔筛筛余2%〜5%以下。

3. 水分:（1）可 塑坯料的水分一般控制在18%〜25% o （2） 手工成型的水分为22%〜25% , （3） 辐压成熨的水分为20%〜23% , （4） 挤压成型的水分为18%〜19% o4. 答：空气含量：提高坏料强度石英长石粘上111拣选洗涤熾烧拣选洗涤拣选11 1粗碎粗碎11中碎中碎1过筛除铁过筛除饮加水侵散除沙11 1过筛除铁过筛搅拌池5、答：原料的预处理。

1）石英的预锻烧天然石英是低温型的卩・石英，其硬度为7 ,难于粉碎。

故有些工厂在粉碎前先将石英锻烧到900 - 1000 °C 以强化晶型转变，然后急冷，产生内应力，造成裂纹或碎裂，有利于对石英的粉碎。

此外通过锻烧可使着色氧化物显露出來。

便于拣选。

2）原料的精选破质原料如石英。

长石要在洗石机屮洗去表面的污泥，碎屑，用人工敲去夹杂的云母。

铁质等有害矿物。

粘土需要预先风化，冬季可促使原料分散崩裂，便于粉碎，夏季可增加腐殖酸作用，提高可塑性。

此外，对含游离杂志较多的黏七有时需用淘洗法或水力旋流法去夹杂的沙砾，草根等杂物。

除了淘洗。

精选外常用湿式磁选机除去料浆中的铁质。

6、答：铁对陶瓷的危害：（1）降低陶瓷的白度°（2）使产品产生黑斑点。

7、答：陈腐:（1）使泥料中的水分分布更加均匀，提高了泥料的可塑性。

（2）增加腐植酸物质的含議，提高可塑性，提高坯体的强度，减少烧成变形。