制品的烧成（sintering）
阶段四——冷却阶段（烧成温度~室温）
原长石区域析出或长大成粗大针状二次莫来 石，但数量不多；
液相黏度大，不发生结晶，而在750~350ºC 之间转化为固态玻璃
室温组织：点状的一次莫来石，针状二 次莫来石，块状残留石英，小黑洞气孔
制品的烧成（sintering）
烧成（烧结）
通过在高温下一系列的物理化学变化，去除坯 体内所含溶剂、黏结剂、塑化剂等，减少坯体 中的气孔，增强颗粒间的结合强度
阶段一——蒸发阶段（室温~300ºC）
排除坯体中的残余水分，使坯体完全干燥，收 缩减小，强度增大——纯物理过程
制品的烧成（sintering）
阶段二——氧化物分解和晶型转化阶段 （300~950ºC） 发生较复杂的物理化学变化：
2 [A 2 O 3 l2 S2 ] i O 9 o 5 C 02 A 2 O 3 l3 S2 i S O 2 iO
尖晶石型新结构转化为莫来石：
3 [ 2 A 2 O 3 l3 S2 ] i 1 O o 1 C 02 [ 0 3 A 2 O 3 l2 S2 ] i 5 O S2 i
点状的一次莫 来石，针状二 次莫来石，块 状残留石英， 小黑洞气孔
原料作用
黏土
玻璃液相
长石 石英
晶体相 一次莫来石
熔融液相
二次莫来石
残留石英骨架
普通陶瓷
性能特点：质地坚硬，不氧化生锈、耐腐蚀、 能耐一定高温； 成型性好，成本低。 强度低，绝缘性、耐高温性不如其它陶瓷。
特种陶瓷是采用纯度较高的人工合成化合物（如Al2O3、 ZrO2、SiC、Si3N4、BN），经配料、成型、烧结而制 得。
陶瓷的种类
普通陶瓷
普Na通2O陶·A瓷l2O是3·用6S黏iO土2）（、Al石2O英3·2（SSiOiO2·2H）2O为）原、料长石（K2O·Al2O3·6SiO2；
层状硅酸盐
粘土{高岭土 Al2[(OH)4/Si2O5]}、 滑石 Mg3[(OH)2/Si4O10] 等
层状硅酸盐
层状硅酸盐
骨架状硅酸盐
硅石（SiO2），长 石等
原料配制
其他原料
氧化镁（MgO）、氧化锌（ZnO）：提高强度和耐碱能力 氧化铝（Al2O3）、氧化锆（ZrO2）：提高强度和抗热震性 碳化硅（SiC）：提高导热性和强度
原料挑选、粉碎 — 精洗（去掉杂质）——配料（保证制品性
能）——混合、磨细（达到一定粒度）——配制成可塑泥料、 粉料或浆料
坯料成形
可塑成形法
在坯料中加水或塑化剂，捏练成可塑泥料，经手工、挤压或机械加工成 形
注浆成形法
适用于形状复杂、不规则、薄而体积大且尺寸要求不严的制品，如花瓶、 茶壶、手柄等
第四章 无机非金属材料
第一节 陶瓷概述
第二节 普通陶瓷材料
第三节 结构陶瓷材料 第四节 功能陶瓷材料 第五节 无机建筑材料
陶瓷的分类
按其原料的来源不同可分为普通陶瓷（传统陶瓷）和 特种陶瓷（先进陶瓷）。
普通陶瓷是以天然硅酸盐矿物为原料（粘土、长石、 石英），经过原料加工、成型、烧结而成，因此又叫 硅酸盐陶瓷。
模压成形法
用压力将干粉料在模型中压城致密坯体，适用于形状简单的小型坯体
干燥、脱水（控制坯料水分）— 炼坯、陈腐（去除空气）——上釉等工艺
注浆成形法
模压成形法
生坯的干燥
成形后的坯体仅为半成品（生坯，green）， 其后还要经过干燥、上釉等工艺才可进行烧成
制品的烧成（sintering）
12、、与残黏余土石中英的 构成Al2坯O3体形的成骨莫架来。石。 3、在烧成中与长石等易融物形成玻璃相，增加液相的黏度，减 少制品的变形。
长石——架状硅酸盐结构的矿物的总称
钠钙作长长用石石：（（1、NC熔aaO2融O·A的·Al2l长O2O3石·32·6能SSiO溶iO2解2））一，，部钡钾分长长黏石石土（（分B解Ka2OO物··A和Al2l2O部O33分··26S石SiOiO英22，））形， 成玻璃相，促进成瓷反应，降低烧成温度——助熔作用；
普通陶瓷的生产工艺过程
原料配制：黏土、石英、长石
黏土 含水的铝硅酸盐（ Al2O3·2SiO2·H2O ）， 是来瓷石坯（中3AAl2lO2O3·32的S主iO2要）来的源主，要也来是源烧。成莫 加水混合后，有很好的塑性，赋予坯料 塑变或注浆成型的能力
原料配制
石作用英：——普通结晶状的二氧化硅SiO2矿石
黏土等矿物中结构水的排除； 有机物、无机物的氧化； 碳酸盐、硫化物等的分解； 石英晶型转变（β石英→α石英）
石英晶型转变
制品的烧成（sintering）
阶段三——玻化成瓷期（950ºC~烧成温度） 上述氧化分解反应继续进行； 各种液相形成，同时，各组成物逐渐熔解： 长石形成玻璃体液相； 溶原解石部英分被溶Al2解O3成和残Si留O2小，块生，成晶二体次被莫液来相石黏；结，成瓷 偏高岭石转化为尖晶石型新结构：
2、冷却后以长石为主的低共熔体以玻璃态存在于制品中， 构成陶瓷的玻璃基质
硅酸盐结构简介
硅酸盐的基本结构单元是[SiO4]四面体，硅原 子位于氧原子四面体间隙中
每一个氧最多只能被两个[SiO4]四面体所共有 [SiO4]四面体可以是互相孤立的在结构中存在，
也可以是通过共顶点互相连接 Si-O-Si的结合键形成一折线，~145º
组织：主晶相 莫来石25—30% ， 次晶相 SiO2 ；
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
玻璃相 35—60%
气相
1—3%
这类陶瓷质地坚硬，不会氧化生锈、不导电，能耐1200℃高温， 加工成型性好，成本低廉。
缺点是强度较低，高温下玻璃相易软化。
这类材料可应用于制作工作温度低于200℃的耐蚀器皿和容器、 管道、电瓷绝缘子等。
硅酸盐结构简介
按[SiO4]四面体在空间的组合情况 （1）含有有限硅氧团的硅酸盐（岛状硅 酸盐） （2）链状硅酸盐 （3）层状硅酸盐 （4）骨架状硅酸盐
含有有限硅氧团的硅酸盐（岛状硅酸盐）
镁橄榄石Mg2SiO4、 锆英石ZrSiO4等
链状硅酸盐
链状硅酸盐
顽火辉石 （Mg2[Si2O6]）， 硅灰石 （Ca3[Si3O9]） 等