当前位置:文档之家› 3.无机非金属材料的制备

3.无机非金属材料的制备

行设计。 (4)烧结:可根据需要进行温度、湿度、气氛和压力控制。
15
5 、功能陶瓷超微细粉料的制备 固相法:把金属氧化物或其盐按照配方充分混合、后研磨
进行煅烧。 粉碎方法:(1)化学法
a. 氧化还原法 b. 固体热解法 c. 固相反应法 (2)机械法 液相法(1)沉淀法:利用生成沉淀的液相反应来进行 a.直接沉淀法 b.共沉淀法 c.均匀沉淀法 (2)水解法: a. 醇盐水解法 b. 金属盐水解法
b.热学材料:耐热、导热、隔热、蓄热与散热、热膨胀 等。 c.化学材料:耐腐蚀性、耐气候性、催化性、离子交换性、
反应性、化学敏感性等。 d.光学材料:发光性、光变换性、感光性、分光性、光敏
感性等。 e.电气材料:磁性、接介电性、压电性、绝缘性、导电性、
ห้องสมุดไป่ตู้存储性、半导性、热电性等。
14
4、功能陶瓷制备过程中应具备的技术要素: (1)原材料:高纯、超细、粒度分布均匀。 (2)化学组成:可以精确调整和控制。 (3)精密加工:精密可靠,而且尺寸和形状可根据需要进
b.陶瓷材料
c.高聚物
5
第二节、陶瓷的分类 陶瓷材料分两大类: ( 除玻璃、水泥、砖瓦及耐火材料外) 1 、传统陶瓷(普通陶瓷)
主要指粘土制品。天然的硅酸盐矿物为原料,经 制坯、成型、烧结制成的产品。
包括 2 、特种陶瓷
日用陶瓷 建筑陶瓷 电器绝缘陶瓷 化工陶瓷 多孔陶瓷等
以高纯度的化工原料和合成矿物为原料,沿用传统的工艺 流程制备的陶瓷。
第一节、陶瓷的概念: 传统陶瓷:陶器和瓷器(狭义:用火烧成的制品)。 泛指整个硅酸盐矿物(含SiO2的化合物), 其代表性结构:高岭石结构 Al2(Si2O5)(OH)4, 原料配制、坯料成型、窑炉烧成。(含粉末冶金制品) 近代陶瓷:经高温处理工艺所合成的无机非金属材料。
现代工程材料三大支柱
a.金属材料
6
第三节、传统陶瓷的制备 生产工艺流程:原料配制、坯料成型、制品烧成 1 、原料配制(主要原料:粘土、石英、长石) (1)粘土:高岭土结构(Al2O3.2SiO2.2H2O)为基础的矿
物(多种含水的铝硅酸盐的混合体)。加水混合 有好的可塑性,在坯料中起塑化和粘接作用,并 保证干坯强度和烧结后使用性能。是烧成时莫来 石的主要成分来源。 (2)石英:是无水的SiO2或硅酸盐。在烧成中与长石等易 熔物形成玻璃相,增液相粘度,减少制品变形 还与粘土中的Al2O3形成莫来石;残余石英构成 坯体的骨架。
12
2、特种陶瓷分类
功能陶瓷:以电、磁、光、声、热力、化学和生物学信
息的检测、转换、耦合、传输及存储功能为 主要特征,这类介质材料通常具有一种或多 种功能。
结构陶瓷:指在应用时主要利用其力学性能的材料。
13
3、功能陶瓷的分类
a.机械材料:耐磨损、高比强度、高硬度、抗冲击、高精 度尺寸自润滑性等。
7
(3)长石:助熔剂原料,如钾长石(K2O.Al2O3.6SiO2)烧 结时促进玻璃相的形成。高温下具有一定粘度, 起到高温热塑性作用和胶结作用。冷却后的长 石熔体构成了陶瓷的玻璃基质,增加了透明度, 提高釉面光泽和使用性能。
(4)外加剂:如腐植酸钠、水玻璃、石膏等。 2 、坯料的成型:将坯料加工成一定形状和尺寸的半成品,
使坯料具有必要的机械强度和一定的致密度。 (1)可塑成型:在坯料中加入水或塑化剂,捏制成可塑泥料,
经手工、挤压或机械加工成型。 普通陶瓷常用。
8
(2)注浆成型:将浆料浇铸到石膏模中成型,常用于制造形 状复杂、精度要求不高的建筑陶瓷等。
(3)压制成型:在粉料中加入少量水分或塑化剂,在金属模 具中加较高压力成型。主要用于特种陶瓷或 金属陶瓷。
第二部分 非金属材料的制备
非金属材料的分类
按照制备方法分 天然材料 人造材料
按照化学组成分 无机非金属材料 有机高分子材料
2
第一章 无机非金属材料的制备
包括:
✓传统无机非金属材料
陶瓷、水泥、玻璃 耐火材料 搪瓷、砖瓦、琉璃 铸石 碳素材料 非金属矿等
✓先进无机非金属材料 先进陶瓷材料 先进炭材料
SiO2.2H2O 绢云母30-50 高岭土30-50
石英9-20 其它矿物5-10
性能 瓷质洁白半透明, 同长石质瓷, 特点 断面呈贝壳状, 但透明度、外
不透气,吸水率 观色调好
低,坚硬强度高, 化学稳定性高
主要 餐具、茶具陈设 餐具、茶具, 应用 陶瓷,装饰美术 工艺美术制品
瓷一般工业制品
骨灰质瓷
磷石灰,含大 量Ca(PO4)2
骨灰20-60 长石8-22 高岭土25-45 石英9-20
白度高、透光 性好,光泽柔 和、吸水率小 但热稳定性较 差,瓷质较脆
高级餐具、茶 具,高级工艺
美术瓷器
日用滑石质瓷
日用滑石 3MgO.4SiO2.H2O
滑石约73 长石约12 高岭土约11 粘土约4
白度、色调、吸水 率、机械强度、热 稳定性等均已达到 或超过一般日用陶
瓷的水平
高级日用瓷, 一般电工陶瓷
10
(2)普通工业陶瓷 按用途分:建筑陶瓷、卫生陶瓷、电器绝缘陶瓷和化工陶瓷。 a.建筑陶瓷
粗陶器:以难熔粘土为主要原料。瓦、盆罐等 精陶器:以瓷土或高岭土等为主要原料。釉面砖、化学
工业用品等。 b.卫生陶瓷:用于卫生设施的带釉陶瓷制品。以高岭土为
主要原料。 c.电器绝缘陶瓷:作为隔电、机械支持及连接用瓷质绝缘
器件。所用釉料主要是高温长石釉。 d.化工陶瓷:生化制药食品工业用的重要材料。要求坯料
中钾、钠含量尽量少。
11
第四节、特种陶瓷 1 、名称
先进陶瓷(Advanced Ceramics) 精细陶瓷 (Fine Ceramics) 工程陶瓷 (Engineering Ceramics) 新型陶瓷 (New Ceramics) 近代陶瓷 (Modern Ceramics) 高技术陶瓷 (High Technology Ceramics) 高性能陶瓷 (High Performance Ceramics)
由于成型的坯体含水较多,强度不高,为适应后面工序如修 坯、施釉等的需要,须进行干燥。 3 、制品的烧成或烧结
4 、普通陶瓷的分类和应用
日用陶瓷
分类
(1)日用陶瓷(见下页表)
普通工业陶瓷
9
类型
长石质瓷
绢云母质瓷
主要 成分
原料 配比
%
长石
长石20-30 石英25-35 粘土40-50
绢云母 K2O.3Al2O3.6
相关主题