除强度和脆性外，陶瓷材料的高温力学性能、光学性能、
介电、磁学性能都与材料的组成和结构密切相关。
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2.常见陶瓷的原料与组成
长石质瓷
绢云母质瓷
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骨灰瓷
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滑石质瓷
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马赛克
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3、坯料组成的表示方法
配料比（量）表示法
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矿物组成(又称示性矿物组成)表示法
普通陶瓷生产中，常把天然原料中所含的同类矿物含量
合并在一起，用粘土矿物、长石类矿物及石英三种矿物的重 量百分比表示坯体的组成。 依据：同类型的矿物在坯料中的主要作用基本上是相同。
这种方法只能粗略地反映一些情况。
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化学组成表示法
知道坯料的化学组成，可按下列步骤计算： 若坯料中的化学组成包含有灼减量成分，首先应将其换算 成不含灼减量的化学组成；
以各氧化物的摩尔质量，分别除各该项氧化物的质量百分
数，得到各氧化物的摩尔数； 以碱性氧化物或中性氧化物摩尔数之和，分别除各氧化物的 摩尔数，即得到一套以碱性氧化物或中性氧化物的摩尔数值 按RO· R2O3· RO2的顺序排列的实验式。
灼减量的各氧化物的百分组成。上述原料经换算后的灼烧基
化学组成如下表 (K2O、Na2O以合量计)。
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II. 列表
用化学成分满足法进行配料计算，其坯料中膨润土用量
规定不超过5％，兹定为4％。计算过程见下表：
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III. 计算原料干燥基的百分含量
在计算粘土用量时所带入的MgO及K2O、Na2O，如含量
有53％分子被Zr取代，或者说PbTiO3中的Zr有47％被Ti取代。
外加的CeO2和MoO2为改性物质。 武汉理工大学材料学院
4、配料计算
几种不同表示方法的换算:
a、由坯料的化学组成计算坯式 b、由坯式(或分子式)计算配料量
c、由化学组成计算配料量
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a、由坯料的化学组成计算坯式（釉式）
陶瓷材料另一个强度特征是室温下具有脆性。 在外加应力作用下会突然断裂；其抗冲击强度低，承受 温度剧变能力差。
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提高陶瓷性能的方法：
提高材料的常温强度
降低其总气孔率，且控制好气孔的大小、形状和分布。
还要控制晶粒的大小、数量和形状。 改善脆性 降低脆性(即增韧)对提高强度有利。 增韧方法：一般有表面补强、复合增韧和相变增韧。
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b、由坯式(或分子式)计算配方
例：今欲配制压电陶瓷的分子式为： Pb0.95Sr0.05(Zr0.5Ti0.5)O3十0.5％Cr 2O3十0.3％Fe 2O3
所采用原料与纯度见下表，欲配料1kg（不包含外加
改性剂），试计算各原料的配比。
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解： (1)先计算坯式的分子量 将坯式改写为：
由Pb3O4分解生成PbO的百分比为：
3PbO/Pb3O4 = 3×223.21/685.63 ×100=97.67(%) 即需要Pb3O4： 66.52/97.64 ×100=68.11(%)
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由SrCO3分解生成SrO的百分比为： SrO/SrCO3 =103.62/147.63 ×100=70.18(%)
在釉料中碱金属及碱土金属氧化物起熔剂作用，所以釉式中常
以它们（R2O+RO）u· R2O3· v· SiO2
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分子式表示法
电子工业用的陶瓷常用分子式表示其组成。配方中以各 元素分子数量或分子百分数来表示。 例如最简单的锆—钛—铅固溶体的分子式为： Pb（ZrxTi1-x）O3
即需要SrCO3：
1.62/70.18 ×100=2.3(%) 计算外加剂铅及改性剂的质量(％) 在坯料烧结过程中氧化铅会挥发一部分，为弥补这个 损失，配料时通常多加一些氧化铅，其质量约占总质量的 0.5％~1.5％。这里确定多加入Pb3O41.5％。
外加改性剂的质量百分数在分子式中给出为：
0.5％Cr2O3，0.3％Fe2O3。
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[例] 某瓷坯的化学组成如表2-18所示，试求该瓷坯的实验式。 表2-18 某瓷坯的化学组成
O
67.09
26.33
0.86
1.22
0.34
2.17
2.00
100
Al2O3 摩 尔 数 ： 26.33/101.96=0.2582 ； Fe2O3 摩 尔 数 ： 0.86/159.7=0.0054 0.2582+0.0054=0.2636 0.2582/0.2636=0.9795 0.0054/0.2636=0.0205 SiO2摩尔数： 67.09/60.09=1.1165 1.1165/0.2636=4.236 同理获得其他氧化物前的摩尔数。 经上述计算步骤可得该瓷坯实验式为：
矿物组成(又称示性矿物组成)表示
化学组成表示
实验公式(赛格式)表示
分子式表示法
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配料比（量）表示法
这是最常见的方法，列出每种原料的重量百分比。
如刚玉瓷的配方：工业氧化铝95.0％、苏州高岭土2.0％、
海城滑石3.0％。 卫生瓷乳浊釉的配方：长石33.2％、石英20.4％、苏州 高岭土3.9％、广东锆英石13.4％、氧化 锌4.7％、煅烧滑石9.4％、石灰石9.5％、 碱石5.5％。 具体反映原料的名称和数量，便于直接进行生产或试验。 无法互相对照比较或直接引用。
很少，可以不予考虑。
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第四章 陶瓷的组成设计及配料计算
1. 陶瓷的结构与性能
2. 常见陶瓷的原料与组成
3. 坯料的配制
4. 配料计算
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1. 陶瓷的结构与性能
陶瓷的相组成
结晶物质 玻璃态物质 气孔
陶瓷烧结体的显微组织结构
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陶瓷材料的键性：主要是离子键与共价键，而且往往是 两种键杂交在一起。 陶瓷材料的实际强度为理论强度的1/10 ~ l/100。
实验公式(赛格式)表示法
以配方中各氧化物的摩尔数来表示，即根据坯或釉的化学组成计算
出各氧化物的分子数，按照碱性氧化物、中性氧化物和酸性氧化物
的顺序排列。这种式子称为坯式或釉式。 坯式通常以中性氧化物R2O3为基准，令其分子数为1， 则可写成下列形式： （x· R2O+y· RO）1· R2O3· z· SiO2
（PbO）0.95 （SrO）0.05 （ZrO2）0.5（TiO2）0.5
1摩尔坯料的质量，即1摩尔Pb0.95Sr0.05(Zr0.5Ti0.5)O3
的质量为318.79g
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(2) 计算各主要原料所需的质量(％) PbO：212.05／318.79＝66.52％ SrO：5.18／318.79＝1.62％ ZrO2：61.61／318．79＝19．33％ TiO 2：39.95／318.79＝12.53％ 把PbO、SrO数量折算为Pb3O4及SrCO3的数量：
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按原料纯度计算原料用量，见下表
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c、由化学组成计算配料量
例：某厂的耐热瓷坯料及原料的化学组成如下表， 试计算此耐热瓷坯的配料量。
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解：I. 将原料干燥基化学组成换算成灼烧基(不含灼减量) 的化学组成。 如所给定的坯料组成中有灼减量，也须同样换算成不含
根据化学分析的结果，用各种氧化物及灼减量的 重量百分比反映坯和釉料的成分。 利用这些数据可以初步判断坯、釉的一些基本性质。 再用原料的化学组成可以计算出符合既定组成的配方。 由于原料和产品中这些氧化物不是单独和孤立存在的， 它们之间的关系和反应情况又比较复杂，因此这种方法也 有其局限性。
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它表示PbTiO3中的Ti有x％分子被Zr取代。
如：Pb0.920Mg0.040Sr0.025Ba0.015（Zr0.53Ti0.47）O3
+0.500 ％重量CeO2+0.225％重量MnO2
上式表示：Pb（Zr0.53Ti0.47）O3中的Pb有4％分子被Mg取代， 2.5％分子被Sr取代，1.5%分子被Ba取代；在PbTiO3中的Ti