无机材料工艺学考试重点.docx
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无机材料工艺学考试重点
可塑性:
粘土与适量水混练后形成的泥团,在外力作用下,可塑造成各种形状而不开裂;
当外力除去以后,仍能保持该形状不变的性能
可塑性指数:
表示粘土能形成可塑泥团的水分变化范围。
液限:
指粘土(或坯料)由塑性状态进入流动状态时的含水量,反映粘土颗粒与水分
子
亲和力的大小
塑限:
指粘土(或坯料)由粉末状态进入塑性状态时的含水量,表示粘土被水润湿后,
形成水化膜,使粘土颗粒能相对滑动而出现可塑性时的含水量
颗粒细有机质含量高;颗粒吸附的阳离子浓度大,半径小、电价高,如
Ca2+,H+,吸附水膜厚;可塑性越好
离子交换性:
粘土粒子因边棱断键和晶格内部离子同晶取代而带电,吸附溶液中异号离子该
被吸附离子可被其他离子所置换(离子交换容量—pH=7时每100g干粘土所附
的阳离子或阴离子的毫摩尔数来表示)(影响因素:
粘土的种类、带电机理、结
晶度、分散度。
触变性:
粘土泥浆或可塑泥团在静置以后变稠或凝固;受到搅拌或振动时,粘度降低而
流
动性增加;放置一段时间后又恢复原来状态。
(影响因素:
矿物组成、颗粒大小
和形状、水分含量、电解质种类与用量、泥浆(或可塑泥料)的温度)(对生产
影响:
触变性过大:
注浆成型后易变形,管道输送泥浆困难;触变性过小:
生坯
强度不够,影响成型、脱模与修坯质量)
粘土在陶瓷生产中的重要作用:
(1)粘土可塑性是陶瓷坯泥赖以成型的基础。
(2)粘土使注浆泥料与釉料具有悬浮性与稳定性,是陶瓷注浆泥料与釉料的必
备性质。
(3)粘土一般呈细分散颗粒,同时具有结合性,这可在坯料中结合其他瘠性原
料并使坯料具有一定干燥强度,有利于坯体成型加工。
(4)粘土是陶瓷坯体烧结时的主体,其中Al2O3含量和杂质含量是决定陶瓷坯
体烧结程度、烧结温度和软化温度的主要因素。
(5)粘土形成瓷器的主体结构,是瓷器中莫来石晶体的主要来源,莫来石晶体
能赋予瓷器以良好的机械强度、介电性能、热稳定性和化学稳定性。
石英在陶瓷工业中的作用:
其为瘠性料,调节泥料可塑性,加快坯体干燥,降低干燥收缩,防止变形;提
供瓷体石英晶相,与莫来石一起构成结构骨架,增加机械强度,改善白度和透
光度;提高釉的熔融温度与粘度,减少热膨胀系数,赋予高的机械强度、硬
度、耐磨性和耐化学侵蚀性。
陶瓷原料的质量控制原料质量直接影响陶瓷产品
质量,原料的纯度,细度,粒形和活性是衡量原料质量的四大要素:
1)纯度。
纯度越高,杂质越少,但矿物的数量和种类也越少,原料不易,生产
中应根据工艺要求灵活掌握。
2)细度。
细度越高,反应越快,烧结时间越短。
细度越高的粘土,可塑性越好,
但粉碎时耗电量大,成本高。
陶瓷原料细度,最好在1μ以下。
3)粒形。
一般颗粒的形状有三种:
a:
近似于球形的粒形b:
近似于盘形的针状c:
近
似于棒形的针状颗粒形状对成型,烧结和使用性能有一定的影响,球粒状最好。
呈鳞片状或针状的常需预烧,破坏其晶体结构或通过机械粉碎改变其颗粒形状。
4)活性。
衡量原料化学反应能力及速度的指标。
原料化学活性越好,烧结温度
越低。
陶瓷的分类
陶瓷分类一(按性能分为普通陶瓷和特种陶瓷):
普通陶瓷:
采用粘土类及其它天然矿物原料制得,也称传统硅酸盐陶瓷。
特种陶瓷:
(氧化物,非氧化物,金属陶瓷等)采用化工或合成原料,
组成范围超出硅酸盐材料范畴。
又分为结构陶瓷和功能陶瓷。
结构陶瓷定
义:
定义1:
是一种坚硬耐磨,且具有耐高温,耐腐蚀,抗压,不老化等
结构性能的陶瓷材料。
定义2:
是一类在1000℃高温下抗形变和断裂优于
金属的陶瓷材料。
功能陶瓷定义:
功能陶瓷是指以电,磁,光,声,热,
力,化学和生物等信息的检测,转换,耦合,传输及存储等功能为主要特
征的陶瓷材料
陶瓷分类二:
(按烧结程度分类)
(1)瓷器—瓷质制品:
日用细瓷、玻化砖、卫生陶瓷等。
坯体致密,吸
水率低,烧成收缩率大,烧成过程中易变形,较难生产大规格产品,制
品可有釉或无釉。
(2)陶器——陶质制品:
釉面砖(内墙砖)、日用精陶等。
断面粗糙无关,不透明,敲击之声音粗哑,有的无釉,有的施釉。
坯体
吸水率高,有利于施工时采用水泥砂浆铺贴,但坯体防污能力差,通常
在制品使用面施釉以保证使用面不吸水和易清洁的要求,同时也起着装
饰产品作用。
(3)炻器——炻质制品,也称半瓷,是介于陶器和瓷器之间的一类产品。
1)坯体烧结程度较低,吸水率较高,烧成收缩率较小,2)易制成形状
较复杂或大规格制品;3)大部分制品表面施釉;
陶瓷坯、釉料组成表示方法
1.化学组成表示法(氧化物质量分数表示法):
以
SiO2、Al2O3、Fe2O3、CaO、MgO、K2O、Na2O、灼烧减量等的含量以质
量分数来表示。
特点:
准确反映坯(釉)料的化学组成;根据其含量,
推断坯、釉基本性能,如:
坯料烧成温度、收缩、产品色泽等or釉料熔
融温度、热膨胀系数等。
缺点:
不清楚坯料的化学成分来源于何原料。
2.实验式表示法or坯、釉式表示法:
根据化学组成表示法,分别将各氧化
物质量百分数除以其摩尔质量,得各氧化物的摩尔数,冠于各氧化物分
子式前。
按碱性氧化物(R2O+RO)·中性氧化(R2O3)·酸性氧化物
(RO2)的顺序排列,并把其中一种系数调整为1。
特点:
各类氧化物的
组成一目了然,除能估计有害杂质与降低熔融温度对坯体,釉料的影响
外,还能表明高温性能,是普通陶瓷坯、釉料组成常用的表示方法。
一
些陶瓷原料也可用此方法列出其坯式,反映其组成。
为区别坯、釉组成,
以R2O3的物质的量为基础,将其调为1,得坯式。
以碱R2OandRO为基
础,其物质的量之和为1,得坯、釉式。
根据A12O3和SiO2前面的系数
值区别是坯式或釉式:
坯式中A12O3和SiO2的系数较大;釉式中A12O3
和SiO2的系数都很小。
3.矿物组成(或示性组成)表示法:
将各天然原料中的同类矿物含量合并,
换算成粘土、长石、石英三种纯矿物的质量百分比含量表示其组成。
特
点:
可大致反映坯料性能。
因同类型矿物在坯体中所起作用基本相同,
而粘土,长石,石英所起作用各不相同。
长石质瓷坯料组成
矿物组成为:
40-60%高岭土,20~30%长石,25~40%石英。
(高岭土含量高,
长石含量少)瓷体由石英-方石英-莫来石-玻璃相组成。
玻璃相50~60%,
莫来石10~20%,残余石英8~12%,半安定方石英6~10%。
烧成范围宽
(1150-1450℃),烧成温度高(1350~1450℃),硬度高(莫氏硬度为7)。
绢云母质瓷坯料组成
瓷坯的组成范围:
瓷石70~30%,高岭石30~70%。
烧成温度随瓷坯中瓷石
和高岭石的用量比不同在1250~1450℃范围内波动。
瓷质由石英-方石英-
莫来石-玻璃相构成。
除具有长石质瓷的一般特点外,还具有透明度高,还
原气氛下烧成时呈白里泛青的特色。
骨灰瓷坯料组成
磷酸盐-高岭土-石英-长石系统瓷,以磷酸钙为熔剂,磷酸盐通过骨灰引入。
磷酸钙作助熔剂,但它本身的熔点并不低(1734℃),它的助熔作用是它与
其它组元共熔而引起,共熔后液相温度降低,液相大量产生,因而起助熔
作用。
骨灰最好以50%为宜,过多则瓷质发黄,可塑性差,不易成型,因
此配料中需要一定量的高可塑性粘土。
坯体主要由钙长石,β-Ca3(PO4)
2,方石英,莫来石和玻璃相组成。
滑石瓷坯料组成
日用滑石瓷是滑石-粘土-长石三组分瓷,属于MgO-Al2O3-SiO2系统瓷。
配
方组成为70~80%滑石,5~10%粘土,<5~10%长石.烧成范围窄(理论范围为
30~40℃,实际应控制在10~20℃),一般烧成温度为1320℃,要求窑内
温差小,窑内温度分布均匀。
控制泥浆的上述性能的途径:
(1)加入电解质加入电解质解凝剂可增强泥浆的流动性。
(2)泥浆温度:
泥浆温度↑,粘度↓,滤动性↑,脱水速度↑,吸浆时间↓,坯体强度
↑。
温度过高则起泡,影响质量及石膏模使用次数。
(3)调整工艺:
搅拌
→泥浆保持悬浮状态,减少分层。
陈腐→水分分布均匀,排出泥浆空气,
流动性和可注性↑,坯体强度↑。
可塑泥团的成型性能
可塑泥团的特点:
有良好的加工性,易于形成各种形状而不开裂,可钻孔
和切割,干燥后要有较高的生坯强度。
有各向同性的均匀结构,不会因颗
粒定向排列使坯体收缩不均,导致坯体变形和开裂。
(1)可塑泥团流变特性:
由固相、液相和少量气相组成的弹塑性系统。
含
水量低,固体含量大→很高屈服值:
成形后能克服自重影响而不变形。
(2)影响泥团可塑性的因素:
A)矿物种类。
。
。
。
可塑性好的泥团需具备以下条件:
1)颗粒较细;2)矿物解理明显或解理完全,最好呈片状结构;3)颗
粒表面水膜较厚。
蒙脱石具备上述三条件,可塑性强。
叶腊石及滑石
呈片状,但水膜薄,可塑性不高。
迪开石颗粒较粗石英不呈片状,且
吸附水膜薄,可塑性低。
粘土中所含矿物的可塑性:
迪开石<隧石<伊
利石<绿脱石<锂蒙脱石<高岭石<蒙脱石。
。
。
。
。
可塑性:
高岭土<膨润土。
。
。
。
原因可由两者矿物结构差异说明
蒙脱石:
复网层结构。
每个晶层的两端为硅氧四面体层,中间为
AlO4(OH)2八面体层(也叫水铝石层)。
晶层之间氧层与氧层的联系力
很小(分子间作用力),水容易进入进入晶层之间,引起c轴膨胀。
有
良好的片状解理,且晶粒细小,易发生同晶取代,质地不纯,熔点较
低,可塑性强。
高岭石:
单网层结构。
每个晶层是由一层硅氧四面体和一层AlO2(OH)
4八面体通过共用的氧原子联系在一起,相邻两层通过八面体的OH与
四面体的氧以氢键相联。
水分子不易,可塑性差。
B)固相颗粒大小和形状
颗粒越粗,呈现最大塑性时所需的水分越少,最大可塑性越低。
粒径
↓每个颗粒表面形成水膜需水分↑,颗粒堆积而成的毛细管半径↓,
毛细管力↑,可塑性↑。
C)吸附阳离子的种类
粘土中阳离子交换的能力、阳离子的大小和半径,影响粘土胶团间的
吸引力,从而影响粘土的可塑性。
1)阳离子交换能力强则可塑性高,
阴离子交换能力小,对可塑性影响小;2)阳离子价数高,泥团可塑性
越大;对泥团可塑性影响大小:
三价>二价>一价;3)同价阳离子,半
径愈大,可塑性越大。
粘土吸附不同阳离子时,其可塑性的强弱顺序
为:
H+>Al3+>Ba2+>Ca2+>Mg2+>NH4+>K+>Na+>Li+吸附Li+的粘土塑性
低。
D)液相的数量和性质
水分是泥团出现可塑性的必要条件,水分适当才能达到最大可塑性。
屈
服值:
随含水量增加而减小。
最大变形量:
随含水量的增加而加大。
可塑性表示:
屈服值与最大变形量乘积。
改变泥团含水量可改变一个流
变特性,但同时会降低另一个特性。
可塑成型时的最佳水分是可塑性最
大时的含水量,亦称可塑水分。
(3)可塑泥团的颗粒取向
影响泥浆流变性能的因素
1泥浆的浓度:
泥浆浓度增大,要获得同一剪切速率所需的应力也增大。
2固相颗粒大小:
泥浆的颗粒分布范围和大小颗粒之比影响泥浆的粘度。
颗
粒分布范围广,最小与最大颗粒粒径之比必小,中间颗粒较多,空隙体积
大,吸引水分进入,泥浆粘度增大。
3电解质的加入:
含电解质的泥浆都会出现触变滞后环,随着泥浆解凝程度
的不同,泥浆的屈服值和滞后环的面积都会变化。
4陈腐:
新调制的泥浆和解凝程度不够的泥浆,流变性不稳定,在陈放过程
中粘度和屈服值会逐渐加大,需一段时间才能稳定。
5有机物质:
粘土中常含天然有机物质(也叫腐殖质)。
腐殖质会降低粘土
泥浆的粘度,增加其流动性。
6可溶性盐类:
粘土中的可溶性盐(碱金属,碱土金属的氯化物,硫酸盐等)
会提高泥浆的粘度。
微量Ca2+和Mg2+取代被粘土颗粒吸附的Na+,可使
ζ电位变小而导致粘度增大。
泥浆中可溶性盐增多是,即使添加解凝剂,
粘度也难以下降。
注浆过程的物理化学变化(掌握)
(1)物理脱水
推动力:
毛细管力,取决于毛细管半径和水的表面张力。
毛细管越细,
水的表面张力越大则脱水的推动力越大。
阻力:
模型内表面形成一层坯体后,水分必先通过坯层的毛细孔,然
后再进入模型的毛细管中,脱水阻力来自模型和坯体两方面。
注浆前
期,模型阻力起主要作用,注浆后期,坯体厚度增加所产生的阻力起
主导作用。
坯体中塑性原料多,胶体粒径小的泥浆脱水阻力大。
模型
中形成的坯体密度大则阻力也大。
石膏模型产生阻力的大小取决于毛
细管的大小和分布,这又与制造模型时水和熟石膏的比例有关。
(2)化学凝聚
泥浆与石膏模接触时,会溶解一定数量的CaSO4,溶解的CaSO4和泥浆
中Na-粘土和硅酸钠发生离子交换反应:
Na-粘土+CaSO4+Na2SiO3→
Ca-粘土+CaSiO3↓+Na2SO4此反应使靠近石膏表面的一层Na-粘土变
为Ca-粘土,泥浆由悬浮状态转变为聚沉。
因此,石膏起絮凝剂的作用,
促使泥浆絮凝硬化,缩短成坯时间。
反应产物CaSiO3溶解度很小,促
使反应向右进行。
水溶性产物Na2SO4被吸入模型的毛细管中,烘干模
型时,Na2SO4以白色晶体析出。
由于石膏中CaSO4的溶解与反应,模
型的毛细管增大,表面出现麻点,力学强度下降。
粉体的成型机理
5.1.2.1粉体的成形性能
(1)粒度和粒度分布:
粒度:
粉料颗粒的大小,用颗粒半径或直径表示。
粒度分布是不同大小颗粒所占的百分比。
很粗或很细的粉料在一定压力
下被压紧成型的能力差。
(2)粉料的堆积特性:
大小不同的球体堆积,小球体填塞在空隙中,要得
到大的堆积密度需粗、中、细三级颗粒配合使用。
(3)粉料的拱桥效应:
拱桥效应使粉料自由堆积的空隙率远大于理论计算
值。
拱桥效应:
表面粗糙,非球形的实际粉料中颗粒互相交错咬合,形
成拱桥形空间,增大孔隙率。
(4)流动性:
粉料的分散程度高,有一定流动性。
粉体堆积到一定高度后
会向四周流动,保持圆锥体,偏角α不变。
α角反映粉料的流动性。
一般粉料的α角(20~40°),表面光滑的球形粉料,α角小,流动性
好。
生产中,粉料流动性决定其在模型中的充填速度和充填程度。
流动
性差的粉料在短时间内难以填满模具,影响压机的产量和坯体质量。
可
向粉料中加入润滑剂来提高其流动性
5.1.2.1干压成型工艺原理
(1)密度的变化:
压制成型过程中,压力增加,松散粉料迅速成坯体,坯
体密度急剧增加(颗粒滑移,重排,排出空气)压力继续增加,密度缓
慢增加(接触点局部变形和断裂)压力超过粉料的极限变形应力后密度
迅速增大(再次引起颗粒重排和滑移)。
坯体孔隙率V公式:
孔隙率与其它参数的关系:
装模时孔隙率V0小则成型后坯体的孔隙率也
越小,密度大。
孔隙率减小与p成指数关系。
延时可降低坯体气孔率,
增加密度,但生产效率降低。
加润滑剂,减小内摩擦力η,提高密度。
坯体形状,尺寸及粉料性质都会影响坯体的密度。
(2)强度变化:
随成型压力增加,坯体强度分阶段以不同速度增大:
1)压
力较低时,强度增加不大。
(粉料颗粒位移而填充空隙,颗粒间接触面积
仍小)2)成型压力增大后,强度直线提高。
(颗粒位移和填充空隙继续进
行,且颗粒发生弹性-塑性变形或开裂,接触面积大增)3)压力继续增大,
强度变化较平坦。
(坯体密度和孔隙变化不明显)
(3)坯体中压力的分布:
压制成型时,坯体中的压力分布不均,导致坯体各
部分密度有差别。
坯体中离开加压面的距离越大,受到的压力越小。
原因:
1)颗粒移动和重排时,颗粒间产生内摩擦力。
2)颗粒与模具间产生外摩
擦力。
两种摩擦力妨碍压力的传递。
H/D比值越大,坯体中压力分布不均
现象越严重。
因此,高而细的产品不适合压制法成型。
坯砖四周的中心部
位比四周的压力稍小,沿坯砖中心线上越趋近中心受到的压力也越小。
(4)影响坯体密度的因素:
1)成型压力
净压力:
粉料相对位移所需克服的摩擦力+粉料颗粒变形所需力)
消耗压力:
克服粉料颗粒对模壁摩擦所耗的力。
压制过程的总压力(成型压力)=净压力+消耗压力
成型压力与粉料组成和性质有关,还与模壁和粉料的摩擦力和摩擦面积有
关。
2)加压方式
单面加压:
坯体在上方及近模处密度最大,下方近模壁处和中心部位密度
最小。
双面加压:
上下同时受压,压力梯度的有效传递距离变短,由摩擦力带来
的能量损失减小,密度相对均匀,H/D越小密度均匀性越好。
坯体的中心部
位密度较低。
3)加压速度
除压时可稍快加压(坯体疏松,空气易排出)
高压使颗粒紧密靠拢后需缓慢加压,以免密实坯体残余空气无法排出。
H/D比值大时or粉粒较细流动性较低时,需慢加压,延迟持压时间。
可多次加压or多次换向加压or加压时振动粉料来提高压力的均匀性。
(一
轻,二重,慢提起)
4)可塑性及添加剂的选用
保证生坯强度的前提下,少用或不用可塑粘土(降低干压坯体的收缩率)
加入一定种类和数量的添加剂来提高坯体的密度和强度,减少密度分布不
均的现象(减少颗粒间及颗粒与模壁间的摩擦)如CMC,甘油等。
5.2.2基本注浆方法(掌握)
(1)单面注浆(空心注浆)。
。
注浆过程:
泥浆注满石膏模后放置一定时间,
待模型内壁粘附一定厚度坯体后将余浆倒出,之后带模干燥,注件干燥收
缩脱模后就可取出。
单面注浆特点:
采用的石膏模没有型芯。
坯体外形取决于模型的工作面。
坯体厚度较均匀,厚度取决于吸浆时间,并与模型的温度,湿度及泥浆性
质有关。
适合成型小件,薄壁产品。
(2)双面注浆(实心注浆)。
。
注浆过程:
泥浆注入模型和模芯的空穴中,
泥浆被模型和模芯的工作面两面吸水,泥浆中水分不断被吸收而形成坯泥,
因注入的泥浆会不断减少,需陆续补充泥浆,直到空穴中泥浆全部变成坯。
双面注浆特点:
坯体厚度由模型和模芯之间的空穴尺寸决定。
无多余泥浆
倒出。
坯体的形成过程被缩短。
模型复杂。
注件均匀性不理想,远离模面
处的致密度小。
泥浆注入模型后需振荡几下,使气泡逸出,得到致密坯体。
需预留出气口。
适合于坯体的内外表面形状,花纹不同,大型壁薄的产
品。
空心注浆和实心注浆对泥浆性能要求也不同:
空心注浆要求泥浆的比重小些,
防止注浆后坯体内表面有泥缕和不光滑的现象。
要求泥浆具有较高的稳定性,
触变性不能太大,粒度要细一些。
实心注浆常用较浓的泥浆来缩短吸浆时间。
触变性可稍大,粒度可粗些。
采用基本注浆法成型,石膏模的干燥程度要适
中,模型各个部位的干燥程度一致,表面要清洁以免出现开裂,变形等缺陷;
浇注过急会出现气孔和针眼;脱模过早,原料过细会引起坯体变形和塌落。
热压铸成型(掌握)
热压铸成型过程:
将含有石蜡的浆料在一定温度和压力下注入金属模中,待
坯体冷却凝固后再行脱模的成型方法。
热压铸成型包括制备蜡浆,坯体浇注,
排蜡。
蜡浆由陶瓷粉料,塑化剂(常用石蜡,熔点55~60℃,150℃挥发),
表面活性剂组成。
粉料在配浆前进行预烧的目的是什么?
1)降低制品的烧成收缩。
预烧温度根据原料的性质而定。
滑石预烧温度
1300℃,工业氧化铝为1300~1400℃。
2)减少塑化剂的用量。
5.2.2可塑法成型
1用模具或刀具等运动所造成的压力,剪切力或挤压力等外力对可塑性的坯
料进行加工,迫使坯料在外力作用下发生可塑变形而制作坯体的成型方法。
2可塑法成型的特点:
传统陶瓷和特种陶瓷普遍采用的成型方法。
适合成型
具有回转中心的圆形产品如管,棒等。
结合剂用量少于注浆成型。
要求坯料
具有较高的屈服值和较大的延伸变形量(屈服值至到破裂点这一段)。
5.2.2.2滚压成形(掌握)
1滚压成型是在旋压成型的基础上发展起来的一种可塑成型方法。
滚压成型
过程:
把扁平形的刀改为滚压头。
盛放泥料的石膏模型和滚压头分别绕自己
的轴线以一定速度同方向旋转,滚压头在转动的同时,逐渐靠近石膏模型,
并对泥料进行滚压成型。
2滚压成型特点:
泥料在滚压头作用下均匀展开,受力由小到大比较均匀。
滚头和泥料的接触面积大,受压时间长,坯体致密均匀,强度较大。
靠滚压
头使坯体表面光滑,勿需加水,减少了坯体的变形。
滚压成型坯体质量好,
生产效率高,滚压机和其它设备配合可组成生产流水线,在日用陶瓷生产中
已逐步取代了旋坯成型。
3阳模成型:
滚压头决定坯体的外表形状和大小。
适于成型扁平状,宽口器
皿和坯体内表面有花纹的产品。
石膏模转速(主轴转速)不能太快,以免坯
料被甩掉。
要求坯料水分少,可塑性好。
带模干燥,坯体有模型支撑,脱模
较困难但变形较小。
4阴模成型:
滚压头形成坯体内表面。
适于成型口径较小而深的制品。
成型
时为防止坯体变形,常将带坯的模型倒装放置,之后脱模干燥。
5滚压成型主要控制因素:
1)对泥料的要求:
要求泥料具有一定的可塑性,
并有较大的延伸变形量。
可塑性太低,滚压时坯体易开裂,可塑性过高,水
分又比较多,容易粘滚头。
2)滚压头的温度:
为使坯体表面光滑,泥料不
沾滚头,可将滚头加热,称为热滚压。
温度为100~130℃。
不同坯料,合适
的滚头温度不一样。
热滚压对泥料可塑性要求不严,使用范围广。
冷滚压要
求泥料可塑性较高,水分少。
3)主轴转速和滚头转速:
主轴转速快可提高
产量。
阳模成型主轴转速过大,泥料易脱离模型。
阴模成型时,主轴转速可
适当增大,太小容易粘滚头。
产品直径大,主轴转速应稍小;直径小,可适
当提高主轴转速。
5.2.3压制法成型(掌握)
压制成型的特点:
生产过程简单。
坯收缩小,致密度高,产品尺寸精确。
对
坯料的可塑性要求不高。
对形状复杂的制品难以成型,多用来成型扁平状制
品。
等静压工艺的发展使许多复杂形状的制品也可以压制成型。
(1)干压成型:
粉料中加入少量结合剂,先经造粒,然后将造粒后的粉料置于
钢模中,在压力机上加压形成一定形状的坯体。
插模:
模框固定在压机底座,上模芯直接进入模腔,下模完成装料,出模等
动作。
盖模:
下模模宽可上下移动,上模芯尺寸大于下模腔,压制过程中上模芯下
降,推压在下模框上,使上模芯得以将压力施加于粉料上。
插模精度高,易排气,成品质量好,目前国内大多数墙地砖生产厂家都采用
插模。
(2)等静压成型
等静压成型的理论基础:
帕斯卡原理即加在密闭液体上的压强能够大小不变
地被液体向各个方向传递。
等静压成型的特点:
多方向加压,多面受压,有利于粉料压实到相当的密
度,提高了压制效率。
生坯密度高,各个方向都密实均匀。
生坯中很少出现
应力的现象。
生坯强度高,内部结构均匀,无颗粒取向排列。
粉料含水率低
(1~3%),使用粘合剂和润滑剂少,可减少干燥和烧成收缩。
对制品尺寸限制
不大。
不消耗石膏模,半成品不经干燥工序,直接入窑烧成,简化了生产工
序,提高了产品品质。
一次烧成:
成型、干燥或施釉后的生坯,在陶瓷窑内一次烧成陶瓷产品的工艺
路线。
特点:
工艺流程简化;劳动生产率高;成本低,占地少;节约能源。
二次烧成:
即先素烧后施釉。
特点:
避免气泡、针孔、吸釉、干釉等釉面缺陷,提高坯体强度和密度,增
加釉面的白度和光泽度,提高釉面质量,提高产品合格率。
陶瓷胎体的显微结构(重点)
1显微结构指利用各种显微镜才能观察到材料的组织结构,是组成、工艺、
过程等因素的反映,是决定材料性能的基础。
2显微结构的组成:
陶瓷坯体的显微结构:
晶相、玻璃相、气相构成。
晶
相:
研究种类,数量,形态,晶粒的大小、分布和取向,晶体缺陷。
玻璃
相:
研究含量、分布、应力分布等。
气孔:
研究大小、多少、分布、位置
等及微裂纹的大小、形状分布等。
3显微结构的组成——晶相:
长石质瓷的晶
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