4. 分散剂
❖ 分散剂的作用
也叫抗絮凝剂、减水剂或解凝剂，用于 使陶瓷粉体在液体系统中均匀分布而不 产生絮凝，增强流动性。
4. 分散剂
❖ 分散剂的分类 ➢无机盐：无机磷酸盐、硅酸盐及硼酸盐等。 ➢表面活性剂：阴离子、阳离子、两性离子
及非离子表面活性剂。
➢中低分子量的聚合物：聚环氧乙烷、聚
乙二醇及聚乙烯 醇等。
混合一般采用机械混合法，即采用球磨或搅拌的方 法，在原料粉碎的同时进行混合，有时还采用化学混合 法，即将化合物粉末与添加组分的盐溶液进行混合或者 各组分全部以盐溶液的形式进行混合。
配料混合时必须注意加料的次序和加料的方法，以 保证配料的准确性和混合的均匀性。
(Ba0.85Sr0.15)TiO3配料计算
1. 粘结剂（binders） 2. 塑性剂（plasticizers） 3. 溶剂（solvents） 4. 分散剂（dispersants）
1. 粘结剂
❖ 粘结剂的作用
通过包裹粉料颗粒，自身固化形成表面 和产生三维相互连接的强的树脂构架， 赋予素坯一定的强度和韧性。
1. 粘结剂
❖ 粘结剂的种类
2. 塑性剂
❖ 塑性剂的作用
➢降低粘结剂的塑限温度Tg，使Tg达到室温 或室温以下，从而确保粘结剂在室温时具有 好的流动性和不发生凝结； ➢对粉体颗粒还起润滑和桥联作用，有利于 料浆的分散稳定。
2. 塑性剂
加入塑性剂会使素坯膜的强度降低
2. 塑性剂
❖ 塑性剂的种类 中低分子量的高分子。
最常用的塑性剂有聚乙二醇、邻苯二 甲酸脂、乙二醇等。
3. 溶剂（solvents）
❖ 常用溶剂的物理性质
3. 溶剂（solvents）
❖ 选择溶剂主要考虑的因素:
a) 溶解分散剂、粘结剂和塑性剂； b) 分散陶瓷粉料； c) 在浆料中保持化学稳定性，不与粉料发生化
学反应； d) 提供浆料合适的粘度； e) 在适当的温度蒸发与烧除； f) 保证素坯无缺陷的固化； g) 使用安全卫生和对环境污染少且价格便宜。
4) 塑性剂
3.溶剂（solvents）
❖ 溶剂的作用 ➢ 在混合或成型过程中提供流动性； ➢ 溶解其它的添加剂。
3.溶剂（solvents）
❖ 溶剂分类 ➢ 通用分类
✓ 有机：乙醇、丙酮及二元共聚的有机物。 ✓ 无机： 水。
➢ 按极性分类
✓ 极性（Polar） ✓ 非极性或弱极性（Nonpolar or Weakly Polar） ✓ 氢键结合（Hydrogen Bonding）
4.2 陶瓷成型
（Forming of Ceramics）
日用瓷
建筑瓷
卫生瓷
艺术瓷
结构陶瓷
蜂窝陶瓷
1.陶瓷制备工艺
陶瓷刀具
电真空陶瓷管
热敏陶瓷
陶瓷种类众多，形态也多种多样。 如何制备的呢？ 制备工艺与性能的关系又如何呢？
陶瓷材料学家比较重视烧结工艺，而成型 工艺一直是个薄弱环节，不被人们所重视。 现在，人们已经逐渐认识到，除了烧结过 程之外，成型过程也是一个重要环节，是 陶瓷生产过程的一个重要步骤。在成型过 程中形成的某些缺陷(如不均匀性等) 仅 靠烧结工艺的改进是难以克服的。
破坏滑石的层状结构， 预烧温度一般在1300～1500ºC之间，
避免定向排列，降低 加矿化剂（如苏州土、硼酸、碳酸钡
收缩，减少瓷件开裂， 等）可降低预烧温度，含Fe2O3时，可
同时也有利于粉磨
采用还原气氛
二 配料与混合
配料就是按照瓷料的组成，将所需要的各种原料进 行称量，称量务必精确。配料是陶瓷工艺中最基本的一 环。
粉料堆积的拱桥效应
Bimodal mixing of spheres
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四 陶瓷成型用添加剂 （Additives）
陶瓷粉料绝大多数为脊性料，因此如果想获得 足够强度的素坯常需要一些添加剂。
主要包括： • 溶剂 • 分散剂 • 粘结剂 • 塑性剂等
常用的添加剂分有机和无机两大类，在新型陶 瓷中以有机添加剂为主。
➢配料制备 ➢混合 加料的次序 加料的方式 湿法混合时的分层 球磨筒的使用
三 颗粒的堆积 （Packing of Particles）
Particles on Packing density
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颗粒的形态与拱桥效应
柱状、针状、片状、 球状、多面体状等。 拱桥效应：粉料堆积空隙率>理论值
• 热塑性：聚乙烯（PE）、无规聚丙烯 （APP）、 EVA、 PS、 PMMA。 • 热固性： 环氧树脂, 酚醛树脂等 • 水溶性： 纤维素醚等
❖ 粘结剂的种类
1. 粘结剂
❖选择粘结剂需要考虑的因素
➢ 素坯的厚度; ➢ 选溶剂类型及其匹配性，要不妨碍溶剂挥发和不产 生气泡; ➢ 易于排除，不留残余物; ➢能起到稳定浆料和抑制颗粒沉降作用; ➢要有较低的塑性转变温度，以确保在室温下不发生 凝结; ➢考虑所用衬垫材料的性质，要不相粘和易于分离。
疏松、气孔
开裂
成型工艺已经成为制备高性能陶瓷材料部 件的关键技术，它对提高陶瓷材料的均匀 性、重复性和成品率，降低陶瓷制造成本 具有十分重要的意义。
2.陶瓷成型过程及分类
❖ 成型过程
就是将分散体系(粉料、塑性物料、浆料) 转变成为具有一定几何形状和强度的块 体（素坯）的过程。
2.陶瓷成型过程及分类
❖ 成型技术分类
陶瓷是一门粉体科学技术，按照粉末原 料在成型前的状态可以将陶瓷粉末的成型 技术分为三类:
I. 干法成型 II. 塑性成型 III. 浆料成型 IV. 自由实体制造或快速无模成型
原料
预烧目的
预烧条件
Al2O3 MgO
使γ-Al2O3转化为α-
采用H3BO3作添加剂时，预烧温度
Al2O3，提高原料纯度， 1400～1450ºC左右，保温2～3h。采
改善产品性能
用NH4F作添加剂时，预烧温度1250ºC，
保温1～2h
提高MgO的活性，改 预烧温度在1400ºC以上 善水化性能
滑石
第三部分 陶瓷的成型
一、 陶瓷粉体预处理
1 酸洗与磁选 酸洗主要是将一定浓度（30%）的盐溶液注入原料中，加热
以除掉其中有害的铁杂质。 磁洗是利用铁的磁性质，使物料通过强大的磁场，铁质杂
质等被磁场吸引而从原料中。分离出来。
2 预烧 预烧工艺的关键是预烧温度、预烧气氛及外加剂的选择。
常用原料的预烧目的与预烧条件