《电子陶瓷》课程学习内容及要求第一章电子瓷瓷料的制备原理电子瓷的原料要求：高纯、高活性、高分散、超细、化学计量准确1、掌握机械粉碎（细磨）的方法、原理、粉碎方式及特点（适用范围）粉碎方式：冲击、研磨、劈裂、压碎1、球磨粉碎方式：以冲击和研磨作用为主2、振动磨——超细粉碎设备(快速磨)干磨：→1μm；湿磨：→0.1μm原理：利用研磨体在磨机内作高频振动而将物料粉碎，以冲击、研磨作用为主3、砂磨(搅拌磨，摩擦磨)：超细粉碎设备，适合加工0.1μm的超细粉，入磨粒度一般≤1mm。
粉碎方式：以研磨作用为主4、气流磨(能流磨或无介质磨)：超细粉碎设备粒度：→ 1μm2、理解、掌握影响球磨效率的因素①转速②研磨介质的形状、大小、比重③内衬材质：燧石、橡胶、瓷质④料球水比合理⑤干磨与湿磨⑥球磨机直径：直径大——好！⑦助磨剂3、掌握结合能、表面能（表面自由能）的概念结合能：等于离子由高度分散状态结合成晶体所放出的能量(KJ/mol)，结合能越大，其坚固程度越大，越难破碎，耐火度也越高。
表面能(表面自由能)：晶体表面离子比晶体内部离子多具有的那部分能量。
比表面能用γ表示，单位KJ/m24、熟悉、理解粉料粒度分析方法及特点(1)记数法:光学显微镜(1mm-1μm)、电子显微镜(10μm-1nm)、激光粒度分析仪、Zata 电位分析仪(→2nm)等;(2)筛分法(1mm-10μm );(3)沉降法(1mm-1μm );(4)吸附法(BET法)(10μm -1nm)5、掌握陶瓷原料合成的方法及特点一、固相法1、高温固相反应法(PZT\PLZT\PT等)▲优点：工艺简单，成本低▲缺点：合成原料纯度低，颗粒粗，活性差2、分解法▲优点：合成原料纯度高、颗粒较细、活性较好，工艺简单，成本低▲缺点：需选择合适的原料3、燃烧法4、低热固相反应二、液相法：1、沉淀法2、醇盐水解法 3、水热法4、溶剂蒸发法▲液相法的优点：合成原料性能优异(纯度高、颗粒细、活性好等)▲液相法的缺点：工艺较复杂，成本较高6、理解改善坯料性能的添加剂及其作用1、解胶剂(解凝剂，减水剂)：用来提高泥浆的流动性。
2、结合剂(包括塑化剂)：用来提高可塑泥团的塑性，增强生坯的强度。
7、掌握原料预烧的作用（目的）原料预烧的目的: (1)改变物性;(2)稳定晶型;(3)破坏层片状结构9、熟悉、理解、掌握粉料粒度分布的表示方法(个数，体积，重量，面积)频度分布曲线，(个数，体积，重量，面积)累积分布曲线第二章电子瓷成型原理1、掌握各种成型方法的特点（或适用范围）▲压制成型：适合成型形状简单、坯体厚度不大的扁平状制品。
▲流法成型：适合成型形状复杂、规格尺寸较大的制品。
▲可塑成型：适合成型带有回转中心的杯碟状的制品。
2、理解成型压力-坯体密度的关系及压力-坯体强度的关系3、理解粉料的性能要求(1)容重；(2)压缩比；(3)流动性；(4)含水率；4、掌握压制成型的种类1、半干压成型 (含水率5-7%)2、干压成型 (含水率≦3%)(1)普通干压成型 (2)冷等静压成型(含水率1＜%)(3)热等静压成型(含水率1＜%,热等静压成型)5、理解并掌握压制成型的操作规程：▲一轻：第一次加压要轻；▲二重：第二次加压要重；▲三加压：第三次加压要达到最大成型压力，并有适当的稳压时间；▲慢提起：缓慢卸压(提起上模)6、掌握层裂及层密度的概念，压制成型常见的缺陷（层裂、层密度）及解决措施1、层裂：压制成型的坯体在卸压后、干燥后或烧成后出现层状开裂的现象原因：压制成型过程中，残余气体未充分排除。
解决措施：控制粉料性能，调整操作规程。
2、层密度：压制成型的坯体在靠近加压面的地方，其密度较大，越远离加压面的部位，其密度越小。
原因：压制成型过程中，粉料存在内、外摩擦力，造成压力分布不均。
解决措施：(1)减小内摩擦力(加入润滑剂)；(2)减小外摩擦力(加入润滑剂，提高模具光洁度，对适当加热)；(3)减小压制成型坯体的高/径(H/D)比；(4)采用双向或多向加压。
7、掌握可塑性、可塑性指数、可塑性指标、塑限、液限等概念可塑性：泥团在外力作用下发生变形而不开列的性质称为可塑性。
可塑性指数=液限-塑限可塑性指标= σp ×εp(工作水分下)塑限：由固体状态进入塑性状态时的含水量液限：由塑性状态进入流动状态时的含水量8、轧膜成型适合成型何种形状的制品？片状，常见0.7mm左右9、轧膜成型的工艺配料→初混→切料→粗轧/碾、拉片→干燥→精轧→切坯10、流法成型的种类注浆成型：利用多孔模具的吸水性热压铸成型：利用热塑性物质的特性流延法成型：利用坯料流态流动性11、流延法成型适合成型何种形状的制品？可获得高质量、超薄型瓷片(厚度可达几十个μm)12、热压铸成型适合成型何种形状的制品？热压铸成型的工艺包括哪三个主要工序？可获得形状复杂、尺寸精度要求高的产品成型工艺：蜡浆制备→热压铸成型→高温脱蜡(在惰性粉料的保护下)第三章电子瓷烧结原理2、影响粉料烧结活性的主要因素粒度、结晶状况、晶格缺陷3、掌握陶瓷烧结的方法及其推动力方法:常压烧结、压力烧结、反应烧结、气氛烧结等推动力:1、表面能2、化学能 3、机械能 4、电场、磁场、超声波等能量4、理解并掌握固相烧结及液相烧结的主要传质机构1、流动传质——粘性流动传质是液相烧结的主要传质机构塑性流动传质是固相烧结的主要传质机构在表面张力或其它外力的作用下，通过变形、流动引起的物质迁移。
2、蒸发-凝结传质——固相烧结的主要传质机构颗粒表面各处的曲率不同，根据凯尔文方程式，各处相应的蒸气压大小也不同。
质点容易从蒸气压大的凸面(如颗粒表面)蒸发,通过气相传质到蒸气压小的凹面(颈部)凝结,使颗粒的接触面积增大,颗粒和空隙的形状改变而导致逐步致密。
3、溶解-沉淀传质——固相烧结的主要传质机构在有液相参与的烧结中，若液相能润湿和溶解固相，由于小颗粒的表面能较大，曲率半径较小，其溶解度大于大(平面)颗粒大。
4、扩散传质——固相烧结的主要传质机构质点(或空位)借助于浓度梯度的推动而实现物质的迁移传递。
5、掌握固相烧结、液相烧结、二次再结晶、一次莫来石、二次莫来、一次莫来石化、二次莫来石化的概念。
二次晶粒长大(二次再结晶)：是指在烧结后期少数晶粒的过分(异常)长大。
致密陶瓷：是指烧结体基本没有气孔而接近理论密度的陶瓷。
一次莫来石(粒状)：由粘土矿物在高温下分解生成的莫来石。
二次莫来石(针状)：在高温下，游离的SiO2和Al2O3反应生成的莫来石。
一次莫来石化(过程)：粘土矿物在高温下分解生成莫来石的过程二次莫来石化(过程)：在高温下，游离的SiO2和Al2O3反应生成的莫来石的过程6、促进烧结添加剂的选择及其作用A、产生液相：利用溶解-沉淀传质或粘性流动传质来促进烧结B、形成固溶体：晶格畸变，活化晶格，促进烧结C、阻滞作用的添加剂：抑制二次再结晶，防止大气孔7、理解并掌握确定烧结制度的依据(一)坯体在加热过程中的物理化学(性状)变化在坯体出现剧烈膨胀/收缩、化学反应、相变的温度区域——应缓慢升降温或适当保温(二)坯体形状、厚度、大小和入窑水分坯体形状复杂，厚度大，规格尺寸大，入窑水分高——应缓慢生降温或适当保温(三)窑炉的结构、燃料种类、装窑密度明焰窑——传热效率高，可快速升降温，烧结周期短隔焰窑——传热效率低，升降温速度慢，烧结周期长装窑密度——窑炉断面温差大——应缓慢升降温(四)烧结方法素烧/本烧;常压烧结/热压烧结/热等静压烧结;气氛烧结等8、掌握烧结（烧成）制度及温度制度的内容▲烧结制度：包括温度制度、压力制度和气氛制度1、温度制度包括升降温制度、烧结温度和保温时间2、气氛制度：气氛及气氛与温度的关系3、压力制度：保证温度制度和气氛制度的实现，或促进烧结9、熟悉、理解影响陶瓷烧结的主要因素(1)粉料细度及其活性：粉料颗粒越细,活性越好,表面自由能越高,即Fa越大,△F=Fb-Fa也就越低,(△F/=Fa-Fc)↑,烧结越容易,烧结温度越低。
粉料结晶程度越差,活性越好。
(2)添加剂(烧结促进剂)：添加剂使颗粒表面形成某种缺陷或化合物，使表面自由能增加，Fa↑，△F=Fb-Fa减小，烧结容易，烧结温度降低。
(3)烧结方法：烧结推动力不同。
(4)烧结制度第四章电子瓷的表面及烧结后的加工处理1、表面平整度（粗糙度）的测定方法及特点(1)粗糙仪：探针法缺点：设备复杂，操作烦琐，代表性较差。
(2)光泽计法特点：对于厚膜电路（膜厚约为5μm），对基片的表面光洁度没有太高的要求。
对于薄膜电路（膜厚约为1μm），必然对基片的表面光洁度提出了要求较高要求。
2、掌握电子瓷与金属封接的方法(1)玻璃釉封接；(2)金属化焊料封接；(3)活化金属封接。
3、理解、掌握玻璃釉的基本工艺过程工艺：配料—混料、细磨---制备（釉）熔快---封接（热处理）4、理解、掌握表面金属化与金属化焊料（烧结金属粉末法）封接的基本工艺过程烧结金属粉末法是在高温还原气氛中使金属粉末在瓷件表面上烧结成金属薄膜，再进行金属与陶瓷封接的一种方法。
陶瓷表面作金属化烧渗→沉积金属薄层→加热焊料使陶瓷与金属封接(1)料浆制备：金属氧化物+金属粉末+无机粘接剂+有机粘接剂→球磨刷浆或印刷(平均粒径1-2μm)(2)刷浆或印刷：涂覆在陶瓷表面(干后厚度12-25μm)(3)烧渗(温度900-1800℃)：沉积金属薄层通常在还原气氛下进行，一部分金属氧化物将还原成金属，另一部分则可能熔入陶瓷的玻璃相中(4)金属与陶瓷的封接(焊封)用焊料在还原气氛或真空气氛下封接焊料有：银-铜、金-铜、镍-铜、纯铜及纯银等。
5、熟悉活化金属的基本工艺过程特点：采用对氧特别活泼的特殊金属焊料，不需要事先的金属化，直接封接。
必须是在高真空(＜10-4Pa)下进行封接。
6、熟悉、理解表面强化的方法1、表面抛光——减少裂纹2、化学腐蚀、高温熔融——减小应力集中3、离子注入——物理及化学离子注入4、施釉5、表面结晶第一章电子陶瓷结构基础一、熟悉配位数与正负离子半径比的关系(1)三配位(正离子配位数)——[平面三角形]，SP2杂化理论值：r + /r-=0.155，0.155≤r + /r-＜0.225(2)四配位——正四面体，SP3杂化理论值：r + /r-=0.225，0.225≤r + /r-＜0.414(3)六配位——八面体理论值：r+/r-=0.414，0.414≤r+/r-＜0.732(4)八配位——立方体/六面体理论值： r+/r- =0.732，0.732≤ r+/r- ＜0.904(5)十二配位——二十面体（六方密堆积）或十四面体（六方密堆积）理论值： r+/r- =0.904， r+/r- ≥0.904二、了解离子半径与配位数、键性、电价数的关系▲配位数↑——离子半径↑▲键性——金属键比共价键的离子半径大，共价键比离子键的离子半径大；▲电价——共价键的离子半径随单键、双键、三键而递减，(正)离子键的离子半径随电价增加而下降。