试验一多孔陶瓷的制备与加工

实验指导书多孔陶瓷的制备

学科部(系):材料工程系执笔人:刘曙光，张爱娟，王卫伟、李成峰

一、实验目的

1. 了解多孔陶瓷的用途

2. 掌握多孔陶瓷的制备方法

3. 了解多孔陶瓷的制备工艺

二、实验原理

多孔陶瓷是一种新型陶瓷材料，也可称为气孔功能陶瓷，它是一种利用物理表面的新型材料。多孔陶瓷具有如下特点：巨大的气孔率；巨大的气孔表面积；可调节的气孔形状、气孔孔径及其分布；气孔在三维空间的分布、连通可调；具有其它陶瓷基体的性能，并具有一般陶瓷所没有的主要利用与其巨大的比表面积相匹配的优良热、电、磁、光、化学等功能。实际上，很早以前人们就使用多孔陶瓷材料，例如，人们使用活性碳吸附水份、吸附有毒气体，用硅胶来做干燥剂，利用泡沫陶瓷来做隔热耐火材料等。现在，多孔陶瓷尤其是新型多孔陶瓷的应用范围广多了。

1. 多孔陶瓷的种类

多孔陶瓷的种类很多，按所用的骨料可以分为以下六种：

按孔径分为以下三种情况：

2. 多孔陶瓷的制备：

陶瓷产品中的孔包括：（1）封闭气孔：与外部不相连通的气孔

（2）开口气孔：与外部相连通的气孔

下面介绍多孔陶瓷中孔的制备方法和制备技术

2.1孔的形成方法：

（1）添加造成孔剂工艺：陶瓷粗粒粘结、堆积可形成多孔结构，颗粒靠粘结剂或自身粘合成型。这种多孔材料的气孔率一般较低，20～30%左右，为了提高气孔率，可在原料中加入成孔剂(porous former)，即能在坯体内占有一定体积，烧成、加工后又能够除去，使其占据的体积成为气孔的物质。如碳粒、碳粉、纤维、木屑等烧成时可以烧去的物质。也有用难熔化易溶解的无机盐类作为成孔剂，它们能在烧结后的溶剂侵蚀作用下除去。此外,可以通过粉体粒度配比和成孔剂等控制孔径及其它性能。这样制得的多孔陶瓷气孔率可达75%左右，孔径可在μｍ~ｍｍ之间。虽然在普通的陶瓷工艺中，采用调整烧结温度和时间的方法，可以控制烧结制品的气孔率和强度，但对于多孔陶瓷，烧结温度太高会使部分气孔封闭或消失，烧结温度太低，则制品的强度低，无法兼顾气孔率和强度，而采用添加成孔剂的方法则可以避免这种缺点，使烧结制品既具有高的气孔率，又具有很好的强度。

（2）有机泡沫浸渍工艺：有机泡沫浸渍法是用有机泡沫浸渍陶瓷浆料，干燥后烧掉有机泡沫，获得多孔陶瓷的一种方法。该法适于制备高气孔率、开口气孔的多孔陶瓷。这种方法制备的泡沫陶瓷是目前最主要的多孔陶瓷之一。

（3）发泡工艺：可以在制备好的料浆中加入发泡剂，如碳酸盐和酸等，发泡剂通过化学反应等能够产生大量细小气泡，烧结时通过在熔融体内产生放气反应能得到多孔结构，这种发泡气体率可达95%以上。与泡沫浸渍工艺相比，更容易控制制品的形状、成分和密度，并且可制备各种孔径大小和形状的多孔陶瓷，特别适于生产闭气孔的陶瓷制品，多年来一直引起研究者的浓厚兴趣。

（4）溶胶-凝胶工艺：主要利用凝胶化过程中胶体粒子的堆积以及凝胶(热等)处理过程中留下小气孔，形成可控多孔结构。这种方法大多数产生纳米级气孔，属于中孔或微孔范围内，这是前述方法难以做到的，实际上这是现在最受科学家重视的一个领域。溶胶-凝胶法主要用来制备微孔陶瓷材料，特别是微孔陶瓷薄膜。

（5）利用纤维制得多孔结构：主要利用纤维的纺织特性与纤细形态等形成气孔，形成的气孔包括：a 有序编织、排列形成的；b 无序堆积或填充形成的。

通常将纤维随意堆放，由于纤维的弹性和细长结构，会互相架桥形成气孔率很高的三维网络结构，将纤维填充在一定形状的模具内，可形成相对均匀，具有一定形状的气孔结构,施以粘结剂，高温烧结固化就得到了气孔率很高的多孔陶瓷，这种孔较大的多孔陶瓷的气孔率可达80%以上；在有序纺织制备方法中，有一种是将纤维织布(或成纸),，再将布(或纸)折叠成多孔结构，常用来制备“哈尔克尔”，这种多孔陶瓷通常孔径较大，结构类似于前面提到的以挤压成型的蜂窝陶瓷；另外是三维编织，这种三维编织为制备气孔率、孔径、气孔排列、形状高度可控的多孔陶瓷提供了可能。

（6）腐蚀法产生微孔、中孔：例如对石纤维的活化处理，许多无机非金属半透膜也曾以这种方法制备。

（7）利用分子键构成气孔：如分子筛，这是微孔材料也是中孔材料。象沸石、柱状磷

酸锌等是这类材料。

以上简述了一些气孔结构形成过程。有些材料中需要的不仅仅是一种气孔，例如作为催化载体材料或吸附剂，同时需要大孔和小孔两种气孔，小孔提供巨大比表面，而大孔形成互相连通结构，即控制气孔分布，这可以通过使用不同的成孔剂来实现；有时则需要气孔有一定形状，或有可再加工性；而作为流体过滤器的多孔陶瓷，其气孔特性要求还应根据流体在多孔体内运动的相关基础研究来决定。这些都是需要针对具体情况加以特别考虑的。

如果多孔陶瓷材料还要具备匹配的其它性能，尤其是骨架性能，则还需从这种综合陶瓷材料的制备考虑。

2.2 多孔陶瓷的配方设计：

（1）骨料：骨料为多孔陶瓷的主要原料，在整个配方中占的70%~80%的重量，在坯体中起到骨架的作用，一般选择强度高、弹性模量大的材料。

（2）粘结剂：一般选用瓷釉、粘土、高岭土、水玻璃、磷酸铝、石蜡、PV A、CMC等其主要作用是使骨料粘结在一起，以便于成形。

（3）成孔剂：加入可燃尽的物质，如木屑、稻壳、煤粒、塑料粉等物质在烧成过程中因为发生化学反应或者燃烧挥发而除去，从而在坯体中留下气孔。

2.3 多孔陶瓷的成形方法：

2.4 烧成：

使用不同的制备方法和制备工艺，就会有不同的烧成制度，具体应该根据材料的性能而定。

三、实验仪器：

本实验采用添加成孔剂，采用模压方法制备毛坯，然后再进行烧结的方法。

1. 实验药品：高岭土、长石、石英、成孔剂（泡沫和锯末）

2. 实验仪器：托盘天平、搅拌机、烘箱、高温炉、液体静力天平

四、实验过程：

1. 配料：

用托盘天平按下表称取总重750克的原料（高岭土、长石和石英的总重量，以下含量都指重量百分比）。

2. 制备：

将称好的原料依次放入搅拌机中，搅拌均匀后，加入一定量的水，混合。然后取一定量的料用手捏成球，得到毛坯。

3. 烧成：

1）毛坯在空气中放置1天，自然干燥；

2）在80℃烘箱中预处理5小时，然后再升温到110℃处理10小时；

3）干燥后，放入高温炉中，按下表的升温制度进行烧结，即可获得多孔陶瓷。

4）将获得的多孔陶瓷编号放好，以备后续实验“多孔陶瓷的密度及吸水率的测定”使用。

4. 多孔陶瓷的密度及吸水率的测定

气孔率（孔隙度）通常分为真气孔率，显气孔率和闭口气孔率。所谓显气孔率系指试块的所有开口气孔的体积与其总体积之比值。闭口气孔率是指所有闭口气孔的体积与其总体积之比值。真气孔率是指试块中的全部气孔，即显气孔率与闭口气孔率的总和。吸水率是试块所有开口气孔所吸收的水的质量与其干燥试块的质量之比值。上述各项皆以百分数表示。体积密度是干燥试块的质量与其总体积之比，用g/cm3表示。

实验步骤：

1) 刷净试样表面灰尘，放入电热烘箱中于105～110℃下烘干2小时或在允许的更高温度下烘干至恒值，并于干燥器中自然冷却至室温，称量试样的质量m1，精确至0.01g。试样干燥至最后两次称量之差不大于其前一次的0.1%即为恒重。

2) 试样浸渍：把试样放入容器内，并置于抽真空装置中，抽真空至剩余压力小于20mmHg(20Torr)。试样在此真空度下保持5min，然后在5min内缓慢地注入供试样吸收的液体（工业用水或工业纯有机液体），直至试样完全淹没。再保持抽真空5min，停止抽气，将容器取出在空气中静置30min，使试样充分饱和。

3) 饱和试样表观质量测定：将饱和试样迅速移至带溢流管容器的浸液中，当浸液完全淹没试样后，将试样吊在天平的挂钩上称量，得饱和试样的表观质量m2，精确至0.01g。 4) 饱和试样质量测定：从浸液中取出试样，用饱和了液体的毛巾，小心地擦去试样表面多余的液滴（但不能把气孔中的液体吸出）。迅速称量饱和试样在空气中的质量m3，精确至0.01g。

5) 浸渍液体密度测定：测定在实验温度下所用的浸渍液体的密度，可采用液体静力称量法、液体比重天平法或液体比重计法，精确至0.001g/cm3。

计算公式：

1) 吸水率按下式计算： W a=(m3-m1)/m1×100%

2) 显气孔率按下式计算： P a=(m3-m1)/(m3-m2)×100%

3) 体积密度按下式计算： D b=m1D l/(m3-m2)

4) 真气孔率按下式计算： P t=(D t-D b)/D t

5) 闭口气孔率按下式计算： P0=P t-P a

式中 m1—干燥试样的质量(g)； m2—饱和试样的表观质量(g)； m3—饱和试样在空气中的质量(g)；D l—实验温度下，浸渍液体的密度(g/cm3)；D t——试样的真密度(g/cm3)；

五、注意事项：

1. 天平的最大称重量为600g，使用时不能超过其最大称重量。

2. 向粉料里加水时，一次不要加太多，可以分步缓慢加入。

六、思考题

1. 什么是多孔陶瓷，多孔陶瓷的应用领域简介。

2.多孔陶瓷中的孔是如何形成的，本实验中使用的成孔剂是什么？

提示：

每小组（5人）称量样品的重量：高岭土：375g；长石：150g；石英：225g；锯末：37.5g；泡沫：3.75g。4组共称量样品3165g。混好料后，每个人可以称量150g干粉，然后加入45mL 水。

试验三结构陶瓷的制备及性能测试

实验一陶瓷墙地砖的制备 陶瓷墙地砖的制备包括坯料和釉浆的制备、坯体成型、施釉、烧成等主要工序。陶瓷墙地砖产品质量的好坏与泥釉料配方、工艺参数及工艺控制密切相关。本实验目标是要求学生制备出陶瓷内外墙砖或地板砖的小件制品，从中体会陶瓷墙地砖的生产工艺技术，提高操作技能。可分组进行各阶段的实验，然后组合在一起，也可以上组为下一组制备泥浆、釉浆和坯体。 一、实验目的 1、掌握坯料、釉料制备方法。 2、掌握和运用粉体、釉浆及产品性能测试技术。 3、掌握陶瓷砖的成型方法。 4、了解陶瓷烧成过程中的物理、化学变化。 5、了解影响陶瓷墙地砖产品质量的因素及改进方法。 二、实验内容 独立设计制作各类陶瓷墙地砖；了解和掌握制备陶瓷砖的工艺步骤（包括配方计算、配料、研磨、成型、施釉、烧成等过程）；墙地砖抗弯强度、吸水率、热稳定性等性能的测试方法及影响因素分析。 三、实验原理 制定坯料配方的方法通常是根据产品性能要求，选用原料，确定配方及成型方法。例如制造日用瓷则必须选用烧后呈白色的原料，包括粘土原料并要求产品有一定强度；制造化学瓷则要求有好的化学稳定性；制造地砖则必须有高的耐磨性和低的吸水性；制造电瓷则需有高的机电性能；制造热电偶保护管必须能耐高温、抗热震并有高的传热性，制造火花塞则要求有大的高温电阻、高的耐冲击强度及低的热膨胀系数。 选择原料确定配方时既要考虑产品性能，还要考虑工艺性能及经济指标。各地文献资料所载成功的经验配方固有参考价值，但无论如何，不能照搬。因粘土、瓷土、瓷石均为混合物；长石、石英常含不同的杂质，同时各地原有母岩的形成方法、风化程度不同，其理化工艺性能不尽相同或完全不同，所以选用原料制定配方只能通过实验来决定。坯料配方试验方法一般有三轴图法、孤立变量法、示性分析法和综合变量法。 三轴图法即三种原料组成图，图中共有66个交点和100个小三角形，其中由三种原料组成的交点有36个，由两种原料组成的交点有27个，由一种原料组成的交点有3个。如图所示。配料时先决定该种坯料所选用各种原料之适当范围，初步确定三轴图中几个配方点(配方点可以在交点上，也可以在小三角形内)。 孤立变量法即变动坯料中一种原料或一种成分，其余原料或成分均保持不变，例如A、月、C三种原料，固定A、B，变动C；或固定月、C，变动A；或固定A、C变动B，最后找出一个最佳配方。 示性分析法即着眼于化学成分和矿物组成的理论配合比。例如高岭土中常含有长石及石英之混合物，长石中常含有未化合的石英，瓷石中则常含有长石、石英、高岭石、绢云母等。如配方中的高岭土是指纯净的高岭石，配方中的长石、石英是指极纯的长石及石英，则最好用示性分析法测定各种原料内之高岭石、长石，石英的含量，以便配料时统计计算。 综合变量法即正交试验法，也叫多因素筛选法、多因素优选法、大面积撒网法。试验前

材料先进加工技术

1. 快速凝固 快速凝固技术的发展，把液态成型加工推进到远离平衡的状态，极大地推动了非晶、细晶、微晶等非平衡新材料的发展。传统的快速凝固追求高的冷却速度而限于低维材料的制备，非晶丝材、箔材的制备。近年来快速凝固技术主要在两个方面得到发展：①利用喷射成型、超高压、深过冷，结合适当的成分设计，发展体材料直接成型的快速凝固技术；②在近快速凝固条件下，制备具有特殊取向和组织结构的新材料。目前快速凝固技术被广泛地用于非晶或超细组织的线材、带材和体材料的制备与成型。 2. 半固态成型 半固态成型是利用凝固组织控制的技术.20世纪70年代初期，美国麻省理工学院的Flemings 教授等首先提出了半固态加工技术，打破了传统的枝晶凝固式，开辟了强制均匀凝固的先河。半固态成型包括半固态流变成型和半固态触变成形两类：前者是将制备的半固态浆料直接成型，如压铸成型（称为半固态流变压铸）；后者是对制备好的半固态坯料进行重新加热，使其达到半熔融状态，然后进行成型，如挤压成型（称为半固态触变挤压） 3. 无模成型 为了解决复杂形状或深壳件产品冲压、拉深成型设备规模大、模具成本高、生产工艺复杂、灵活度低等缺点，满足社会发展对产品多样性（多品种、小规模）的需求，20世纪80年代以来，柔性加工技术的开发受到工业发达国家的重视。典型的无模成型技术有增量成型、无摸拉拔、无模多点成型、激光冲击成型等。 4.超塑性成型技术 超塑性成型加工技术具有成型压力低、产品尺寸与形状精度高等特点，近年来发展方向主要包括两个方面：一是大型结构件、复杂结构件、精密薄壁件的超塑性成型，如铝合金汽车覆盖件、大型球罐结构、飞机舱门，与盥洗盆等；二是难加工材料的精确成形加工，如钛合金、镁合金、高温合金结构件的成形加工等。 5. 金属粉末材料成型加工 粉末材料的成型加工是一种典型的近终形、短流程制备加工技术，可以实现材料设计、制备预成型一体化；可自由组装材料结构从而精确调控材料性能；既可用于制备陶瓷、金属材料，也可制备各种复合材料。它是近20年来材料先进制备与成型加工技术的热点与主要发展方向之一。自1990年以来，世界粉末冶金年销售量增加了近2倍。2003年北美铁基粉末。相关的模具、工艺设备和最终零件产品的销售额已达到91亿美元，其中粉末冶金零件的销售为64亿美元。美国企业生产的粉末冶金产品占全球市场的一半以上。可以预见，在较长一段时间内，粉末冶金工业仍将保持较高的增长速率。粉末材料成型加工技术的研究重点包括粉末注射成型胶态成型、温压成型及微波、等离子辅助低温强化烧结等。 6. 陶瓷胶态成型 20世纪80年代中期，为了避免在注射成型工艺中使用大量的有机体所造成的脱脂排胶困难以及引发环境问题，传统的注浆成型因其几乎不需要添加有机物、工艺成本低、易于操作制等特点而再度受到重视，但由于其胚体密度低、强度差等原因，他并不适合制备高性能的陶瓷材料。进入90年代之后，围绕着提高陶瓷胚体均匀性和解决陶瓷材料可靠性的问题，开发了多种原位凝固成型工艺，凝胶注模成型工艺、温度诱导絮凝成形、胶态振动注模成形、直接凝固注模成形等相继出现，受到严重重视。原位凝固成形工艺被认为是提高胚体的均匀性，进而提高陶瓷材料可靠性的唯一途径，得到了迅速的发展，已逐步获得实际应用。 7. 激光快速成型 激光快速成形技术，是20实际90年代中期由现代材料技术、激光技术和快速原型制造术相结合的近终形快速制备新技术。采用该技术的成形件完全致密且具有细小均匀的内部组

浅谈多孔陶瓷

浅谈多孔陶瓷 08 化本黄振蕾080900029 摘要：随着控制材料的细孔结构水平的不断提高以及各种新材质高性能多孔陶瓷材料的不断出现，多孔陶瓷的应用领域与应用范围也在不断扩大，目前其应用已遍及环保、节能、化工、石油、冶炼、食品、制药、生物医学等多个科学领域，引起了全球材料学 关键词：多孔陶瓷制备应用发展 0. 引言 多孔陶瓷是一种经高温烧成、内部具有大量彼此相通, 并与材料表面也相贯通的孔道结构的陶瓷材料。多孔陶瓷的种类很多, 可以分为三类: 粒状陶瓷烧结体、泡沫陶瓷和蜂窝陶瓷[ 1]。多孔陶瓷由于均匀分布的微孔和孔洞、孔隙率较高、体积密度小, 还具有发达的 比表面, 陶瓷材料特有的耐高温、耐腐蚀、高的化学和尺寸稳定性, 使多孔材料可以在气体液体过滤、净化分离、化工催化载体、吸声减震、保温材料、生物殖入材料, 特种墙体材料 和传感器材料等方面得到广泛的应用[ 2]。因此, 多孔陶瓷材料及其制备技术受到广泛关注。 1 多孔陶瓷材料的制备方法 1. 1 挤压成型法 挤压是一种塑性变形工艺, 可分为热挤压和冷挤压。一般是在压力机上完成, 使工件产生塑性变形, 达到所需形状的一种工艺方法。其过程是将制备好的泥条通过一种预先设计好的具有蜂窝网格结构的模具挤出成形, 经过烧结后就可以得到典型的多孔陶瓷。目前, 我国已研制出并生产使用蜂窝陶瓷挤出成型模具达到了400孔/ 2. 54 cm X 2. 54 cm 的规格。 美国与日本已研制出了600孔/ 2. 54 cm X 2. 54 cm、900孔/ 2.54 cm X 2. 54 cm 的高孔密度、超薄壁型蜂窝陶瓷。我国亦开始了600 孔/ 2. 54 cm X2. 54 cm 挤出成型模具的研究, 并取得了初步成功[ 3]。例如, 现在用于汽车尾气净化的蜂窝状陶瓷, 它是将制备好的泥条通过一种预先设计好的具有蜂窝网格结构的模具挤出成型, 经过烧结后得到典型 的多孔陶瓷。其工艺流程为：原料合成+水+有机添加剂T混合练混T挤出成型T干燥T 烧成T制品。这种工艺的优点在于，可根据实际需要对孔形状和大小进行精确设计；缺点 是不能成型复杂孔道结构和孔尺寸较小的材料, 同时对挤出物料的塑性有较高要求[ 4]。 1. 2 颗粒堆积成孔工艺法颗粒堆积工艺是在骨料中加入相同组分的微细颗粒，利用微细颗粒易于烧结的特点，在高温下液化，从而使骨料连接起来。骨料粒径越大，形成的多孔陶瓷平均孔径就越大，并呈线性关系。骨料颗粒尺寸越均匀，产生的气孔分布也越均匀，孔径分布也越小。另外，添加剂的含量和种类，以及烧成温度对微孔体的分布和孔径大小也有直接关系。如 Yang 等[ 5] 用Yb2O3作为助剂制备了多孔氮化硅陶瓷，通过加入Yb2O3后，使氮化硅微孔陶瓷孔的分布更加均匀，经烧结后使孔隙率达到很好的要求。另外，孔隙率可通过调整颗粒级配对孔结构进行控制，制品的孔隙率一般为20%~ 30% 。若在原料中加入碳粉、木屑、淀粉、塑料等成孔剂，高温下使其挥发可将整体孔隙率提高至75% 左右[ 6]。主要优点在于工艺简单，制备强度高；不足之处在于气孔率低。

陶瓷制作工艺流程

陶瓷制作工艺流程 在陶瓷民俗博览区古窑景区错落有致的分布着古制瓷作坊、古镇窑、陶人画坊。在作坊里可见到“手随泥走，泥随手变”，巧夺天工的拉坯成型；在镇窑里，可看到神奇的松柴烧瓷技艺，从中领略到景德镇古代手工制瓷的魅力。在古窑，我们看到了练泥、拉坯、印坯、利坯、晒坯、刻花、施釉、烧窑、彩绘、釉色变化等 练泥：从矿区采取瓷石，先以人工用铁锤敲碎至鸡蛋大小的块状,再利用水碓舂打成粉状，淘洗，除去杂质，沉淀后制成砖状的泥块。然后再用水调和泥块，去掉渣质，用双手搓揉，或用脚踩踏，把泥团中的空气挤压出来，并使泥中的水分均匀。这一环节在古窑里我没有见到，深感遗憾，于是我在前往三宝村途中仔细寻觅，有幸亲眼目睹。这种瓷石加工方法历史悠久,应与景德镇制瓷历史同步。

拉坯：将泥团摔掷在辘轳车的转盘中心，随手法的屈伸收放拉制出坯体的大致模样。拉坯是成型的第一道工序。拉坯成型首先要熟悉泥料的收缩率。景德镇瓷土总收缩率大致为18—20%,根据大小品种和不同器型及泥料的软硬程度予以放尺。由于景德镇瓷泥的柔软性,拉制的坯体均比之其他黏土成型的要厚。拉坯不仅要注意到收缩率,而且还要注意到造型。如遇较大尺寸的制品,则要分段拉制,从各个分段部位,可看出拉坯师傅的技艺好坏和水平高低。景德镇陶瓷的特殊美感和瓷文化的形成是与其独特的材质、工艺等有着密不可分的联系,甚至在某种程度上说:景德镇瓷器名扬天下,除当地“天赐”的优质黏土之外,基本上是那些“鬼斧神工”的技艺将这些普通的“东西”变成了人类的“宠物”。由此,真正被“神灵”护佑着的正是这制瓷技艺的不断分工、进化和传承。这千年相传的技艺造就和组成了人类陶瓷史甚至是文明史上最耀眼的光环,这光环让人炫目,也让人敬畏。

yy陶瓷工艺实验设计报告要求解析

陶瓷工艺设计性综合实验设计报告 题目：瓷质墙地砖坯料配方设计、试样制备及其性能测试 学院：材料科学与工程 专业名称：无机非金属材料工程 学号：201202020214 姓名：杨文静 指导老师：任强王莹何选盟 2015年10月

目录 1.实验目的........................................................ - 2 - 2.实验安排........................................................ - 2 - 2.1查资料 .................................................... - 2 - 2.2实验过程.................................................. - 2 - 2.2.1原料处理............................................ - 2 - 2.2.2配料、球磨、烘干、造粒.............................. - 2 - 2.2.3成型................................................ - 2 - 2.3完成实验总结报告.......................................... - 3 - 3.实验内容........................................................ - 3 - 3.1课题背景.................................................. - 3 - 3.2目的和意义................................................ - 3 - 3.3坯料配方设计与计算........................................ - 3 - 3.3.1坯料配方设计........................................ - 3 - 3.3.2坯料配方设计要点.................................... - 4 - 3.3.3坯料配方计算过程.................................... - 6 - 3.4坯料的制备............................................... - 10 - 3.5压制成型................................................. - 11 - 3.6烧成过程的变化及烧成温度的确定........................... - 13 - 3.6.1烧成过程的变化..................................... - 13 - 3.6.2烧成温度的确定..................................... - 13 - 3.7成品、半成品性能测定..................................... - 14 - 3.7.1泥浆流动性的测定................................... - 14 - 3.7.2瓷坯抗弯强度的测定................................. - 14 - 4预先设计实验流程............................................... - 15 - 4.1工艺流程图............................................... - 15 - 4.2预测实验过程中出现问题................................... - 15 - 5总结 ........................................................... - 15 - 参考文献......................................................... - 16 -

功能陶瓷的固相反应法制备及介电性能测试

功能陶瓷的固相反应法制备及介电性能测试 一、实验目的 1、了解制备功能陶瓷材料的固相反应法； 2、掌握用LCR仪测试功能陶瓷材料介电性能的方法； 3、测量特定频率及温度范围内BaTiO3陶瓷的介电性能随频率及温度的变化； 4、结合实验结果分析BaTiO3陶瓷的介电性能与频率及温度的关系。 二、实验原理 固相反应法制备功能陶瓷： 制备功能陶瓷材料的方法有很多种，其中最成熟、应用最为广泛的则是固相反应法。这种方法以高纯度粉末(常为氧化物)为原料，经精确称量后与球磨介质(常为球状，一般用ZrO2、Al2O3、玛瑙等高硬度材料)及分散液体(通常为水或酒精)混在一起，经球磨、干燥、过筛后得到颗粒细小、混合均匀的粉末。均匀混合的粉末在高温下发生化学反应，合成所需的物相，此过程称为预烧结(又称锻烧)。之后再次进行球磨、干燥、过筛，并将得到的颗粒细小的粉末与少量有机物水溶液(如PV A、PVB等)混合在一起、研磨后过筛(此过程称为造粒)，以增加粉末在成型过程中的可塑性和流动性，并减小粉末与模具间的摩擦。将造粒后的粉末放置于金属模具中，并施加高压，即得到具有所需形状的压粉体(又称素胚)，此过程称为成型。压粉体具有一定的强度和致密度，但其中仍存在很多气孔，需通过高温下的烧结过程予以排除。由于粉末颗粒细小，具有较高的表面能，这和高温一起构成了烧结过程的动力。在烧结动力的作用下，颗粒之间发生传质的过程，同时伴随着晶粒的长大、大部分气孔的排除、体积的收缩、密度的增大及强度的提高，最终得到致密的陶瓷材料。 材料的介电性能及其测试方法： 介电性是材料对外加电场的一种反应。介电材料内的电荷在外加电场的作用下会发生位移，导致正、负电荷中心不重合，从而发生电极化、在介质表面形成束缚电荷，并在宏观上表现为电容及介电常数。介电常数 是表征材料介电性能

史上最全的陶瓷材料3D打印技术经验解析

精心整理史上最全的陶瓷材料3D打印技术解析 南极熊3D打印网2017-07-11现在已经陆续出现一些陶瓷3D打印机，价格100万到500万人民币的都有。南极熊希望下文可以给读者带来全面的认识。“增材制造”的理念区别于传统的“去除型”制造。传统数控制造一般是在原材料基础上，使用切割、磨削、腐蚀、熔融等办法，去除多余 体模型，而后用分层软件对其进行分层处理，即将三维模型分成一系列的层，将每一层的信息传送到成型机，通过材料的逐层添加得到三维实体制件。跟传统模型制作相比，3D打印具有传统模具制作所不具备的优势：1.制作精度高。经过20年的发展，3D打印的精度有了大幅度的提高。目前市面上的3D打印成型的精度基本上都可以控制在0.3mm以下；2.制作周

期短。传统模型制作往往需要经过模具的设计、模具的制作、制作模型、修整等工序，制作的周期长。而3D打印则去除了模具的制作过程，使得模型的生产时间大大缩短，一般几个小时甚至几十分钟就可以完成一个模型的打印；3.可以实现个性化制作。3D打印对于打印的模型数量毫无限制，不管一个还是多个都可以以相同的成本制作出来，这个优势为3D打印开 陶瓷材料烧结性能非常重要，陶瓷颗粒越小，表面越接近球形，陶瓷层的烧结质量越好。陶瓷粉末在激光直接快速烧结时，液相表面张力大，在快速凝固过程中会产生较大的热应力，从而形成较多的微裂纹。目前，陶瓷直接快速成型工艺尚未成熟，国内外正处于研究阶段，还没有实现商品化。目前，比较成熟的快速成型方法有如下几种：分层实体制造(简称LOM）；

熔化沉积造型（简称FDM）；形状沉积成型（简称SDM）；立体光刻（简称SLA）；选区激光烧结（简称SLS)；喷墨打印法(简称IJM）。2.1分层实体制造（LOM）分层实体制造采用背面涂有热熔胶的薄膜材料为原料，用激光将薄膜依次切成零件的各层形状叠加起来成为实体件，层与层间的粘结依靠加热和加压来实现。LOM最初使用的材料是纸，做出的部件相当于木 和 面LOM LOM ABS 末和有机粘结剂相混合，用挤出机或毛细血管流变仪做成丝后用FDM设备做出陶瓷件生胚，通过粘结剂的去除和陶瓷生胚的烧结，得到较高密度的陶瓷件。适用于FDC工艺的丝状材料必须具备一定的热性能和机械性能，黏度、粘结性能、弹性模量、强度是衡量丝状材料的四个要素。基于这样的限制条件，Rutgers大学的陶瓷研究中心开放出称为RU系列的有机粘结

多孔陶瓷材料的制备技术

第14卷第3期Vol.14No.3 材　料　科　学　与　工　程 Materials Science&Engineering 总第55期 Sept.1996多孔陶瓷材料的制备技术 朱时珍　赵振波 北京理工大学　北京　100081 刘庆国 北京科技大学　北京　100083 【摘　要】　本文评述了近年来多孔陶瓷材料制备技术的研究现状,对目前研究比较活跃,应用比较成功的几种制备技术进行了分析,并讨论了今后的发展趋势。 【关键词】　多孔陶瓷　制备　造孔剂　泡沫浸渍 Techniques For Preparation of Porous Ceramic Materials Zhu Shizhen Zhao Zhenbo Beij ing Institute of Technology　Beijing　100081 Liu Qingguo Beij ing University of Science and Technology　Beij ing　100083【Abstr act】　T he r ecent status of techniques for prepar ation of por ous ceramic mater ials was re-viewed.Var ious t echniques for pr epar ation of por ous cer amic mater ials resear ched mor e actively and ap-plied more successfully wer e analyzed,and the future development tr ends were discussed. 【Key wor ds】　Porous cer amics,F abr ication,P or e-form ing mat er ials,F oam impregna tion 一、前 言 近年来表面与界面起突出作用的新型材料日益受到重视,既发现一些新的物理现象和效应,在应用上又很有潜力,具有广泛的发展前景[1]。多孔陶瓷材料正是一种利用物理表面的新型材料。例如,利用多孔陶瓷的均匀透过性,可以制造各种过滤器、分离装置、流体分布元件、混合元件、渗出元件和节流元件等;利用多孔陶瓷发达的比表面积,可以制成各种多孔电极、催化剂载体、热交换器、气体传感器等;利用多孔陶瓷吸收能量的性能,可以用作各种吸音材料、减震材料等;利用多孔陶瓷低的密度、低的热传导性能,还可以制成各种保温材料、轻质结构材料等[2],加之其耐高温、耐气候性、抗腐蚀,多孔陶瓷材料的应用已遍及冶金、化工、环保、能源、生物等各个部门,引起了全球材料学界的高度重视,并得到了较快发展,每年这方面的专利都有近百篇,而且有逐年增长的趋势。但由于绝大多数制备工艺参数及关键问题处于技术保密状态,目前尚无系统论述各种制备技术的文章,本文结合作者研制用于高温固体氧化物燃料电池的多孔A l2O3陶瓷支持管(体)的研究工作,分析了多孔陶瓷材料制备技术的现状及今后的发展趋势。 ? 33 ?

陶瓷生产流程

东鹏陶瓷之仿古砖生产流程简介 １、原料，由于仿古砖使用的原料与以前有很大的不同，除了基础粉料外，还增加了许多干粒料及特殊原料的应用，对原料加工和混合技术提出了更高的要求。 ２、成型，为了使仿古砖达到自然流畅的装饰效果，各种新型布料技术和双压机技术都得到了应用，如多管布料、二次布料、多色干粉布料等，这些都是世界生产仿古砖的最先进技术，它不仅使产品保留了自然的状态，还使仿古砖以“另一类材料”的面孔出现，布料技术的发展使部分瓷砖不再需要采用印花工序，产品更具天然石材效果。 ３、施釉和印花，施釉和印花是仿古砖生产的重要工序，生产中主要工艺控制点基本集中在施釉线上，很多仿古砖产品通过印花技术使表面的花色得到改善，提高其品味。前几年，仿古砖主要通过云彩、磨釉产生花色不重复的效果，现在则趋向于用胶辊印花、干粉印花等手段来实现仿古、仿天然的图案。目前国内生产普遍采用的印花技术是辊筒印花 包括丝网辊筒和橡胶辊筒 ，在施釉线上，主要技术包括水刀式喷釉、云彩喷釉、磨釉、打点、挂沙、胶辊印花、干粉印花等。为了增强仿古砖的釉面防污、耐磨性能，通常还会在凹凸的仿石磨面上喷上一层耐磨的透明釉。通过这些新技术在生产中的应用，使瓷砖的表面花纹随机变化，花色和品种多样，为取代天然材料的技术研究开辟了新的途径。 ４、烧成，烧成是陶瓷生产的心脏，为了使仿古砖的产品吸水率控制在０．５％以下，达到完全玻化的状态，烧成温度已提高到１２００℃以上。此外，为了使瓷砖达到特殊的装饰效果，除了一次烧成之外，二次烧、三次烧技术也在仿古砖生产中得到了应用。 ５、后期加工，对于传统的彩釉砖及水晶砖来说，产品经过烧成之后就可进入分选包装工序了，而在仿古砖的生产中，随着对砖面装饰技术的要求越来越高，在瓷砖烧成工序之后有些还增加了后续加工工序，如釉面抛光采用柔抛、半抛、全抛的工艺，通过抛釉使砖面产生特殊的美学效果。另外抛坯技术也被用于仿古砖的生产中，它主要是对素烧后的砖坯进行磨平，然后再进行二次烧成。经这样处理的瓷砖不再需要经过施釉工序，砖坯在经过窑炉高温烧成后表面呈现类似亚光釉的光泽，具有施釉的效果，防污能力也提高了，而且大大降低了生产成本。另外，对瓷砖的表面采用特殊的腐蚀、喷砂等工艺进行后期加工处理，还可使仿古砖产生意想不到的装饰效果。 陶瓷生产工艺流程图 坯釉原料进厂后，经过精选、淘洗，根据生产配方称量配料，入球磨细碎，达到所需细度后，除铁、过筛，然后根据成型方法的不同，机制成型用泥浆压滤脱水，真空练泥，备用；对于化浆工艺，把泥浆先压滤脱水，后通过加入解凝剂化浆，除铁、过筛后备用；对注浆成型用泥浆，进行真空处理后，成为成品浆，备用。 成型工序：分为滚压成型和注浆成型。然后干燥、修坯，备用。 烧成工序：在取得白坯后，入窑素烧，经过精修、施釉，进行釉烧，对出窑后的白瓷检选，得到合格白瓷。 彩烤工序：对合格白瓷进行贴花、镶金等步骤后，入烤花窑烧烤，开窑后进行花瓷的检选，得到合格花瓷成品。 包装工序：对花瓷按照不同的配套方法、各种要求进行包装，即形成本公司的最终产品，发货或者入库。

陶瓷工艺学结课论文

高温长寿命功率型尖晶石锰酸锂的 设计和研究进展 学校：东北大学秦皇岛分校 课程名称：无机非金属材料工艺学 学院：资源与材料学院 专业名称：材料科学与工程

班级： 学号： 学生姓名： 指导教师：杨连威 日期：2015年01月06日 摘要:综述了尖晶石锰酸锂材料的国内外研究现状和发展趋势，介绍了高温长寿命功率型尖晶石锰酸锂的制备工艺及其原材料的制备，性能的测试，并对此材料进行了评价。 关键词:锰酸锂；锂电池；研究现状；测试；发展 1 引言 在所有的元素中，金属锂具有最负的标准电极电位，而且是相对原子量最小的金属，因此锂电池在所有电池中的理论能量密度最高。锂离子电池与传统的化学电源相比，具有工作电压高、能量密度大、工作温度范围宽、使用范围广、自放电小、无记忆效应、循环寿命长等特点。众多优点集于一身的锂离子电池成为二十一世纪的理想能源，因此近年来锂离子电池发展十分迅速，但正极材料的研究相比于负极材料和电解液来说有些滞后，锂离子电池的容量和成本主要受限于正极材料。大多数锂电正极材料的容量都是一百几十毫安时/克，而负极材料的容量最高可达几千毫安时/克，商业化应用最广的钴酸锂正极材料价格不菲，要提高锂离子电池的发展空间就必须突破正极材料这个瓶颈。目前研究较多的锂离子电池正极材料主要有层状LiCoO2、层状LiNiO2、层状LiMnO2和它们的衍生产物镍锰钴三元材料，以及尖晶石型LiMn2O4和橄榄石型LiFePO4等。 层状钴酸锂是大规模商业化使用的正极材料，其放电电压高(3.7V)，循环性

能及稳定性都较好，但是价格昂贵、钴资源匮乏且毒性较高；镍酸锂的比容量较高（理论为274mAh/g），但是稳定性不好，循环性能差，安全性也较差，合成条件比较苛刻；层状锰酸锂的比容量也较高（理论为285mAh/g），原料廉价易得，但是材料稳定性较差，循环性能较差；层状镍锰钴三元材料的比容量较高，造价较高，但是放电平台不平稳，倍率放电性能差，安全性也较差（三元材料的安全性视材料中镍、锰、钴配比不同而有差异）；橄榄石型磷酸亚铁锂的原料廉价易得，循环性能优异，但是堆积密度太低，导致其电芯容量密度较低，难以达到行业要求，此外，磷酸亚铁锂的合成条件难以精确控制，生产批次稳定性差，实际生产中产率低，市场售价较高。 尖晶石锰酸锂的原料来源广且价格低廉，安全性能很好，无毒对环境友好，放电平台电压较高（准4V平台），常温循环性能较好，倍率放电性能较好，是非常有应用前景的锂电正极材料，但是高温循环性能较差，材料中的锰较容易溶解在电解液中。近年来，国内外对尖晶石锰酸锂正极材料的研究给予了高度的重视，研究范围和深入程度都有了进一步的提升，当然也取得了不少进展。就目前情况来看，实验室中尖晶石锰酸锂的常温性能已经较好，初始放电比容量在120mAh/g左右，循环性能也比较平稳，但是高温下锰酸锂的容量损失严重，循环性能还不够理想，有待进一步研究。在实际生产中，由于工业生产原料的纯度低、生产规模大、工艺条件控制的精度相对较低，导致生产出来的锰酸锂性能较低，特别是在高温（55℃）下循环性能和储存性能较差，这些因素严重制约了尖晶石锰酸锂的工业化进程。 2 国内外研究现状

氧化铝陶瓷的制备实验指导书

结构陶瓷的制备通常由所需起始物料的细粉，加入一定的结合剂，根据合适的配比混合后，选择适当的成型方法，制成坯体。坯体经干燥处理后，进行烧结而得到。坯体经烧结后，宏观上的反映为坯体有一定程度的收缩，强度增大，体积密度上升，气孔率下降，物理性能得到提高。 实验目的： 1.选用氧化铝粉体，通过干法成型，制备氧化铝陶瓷。 2.选用合适的烧结助剂，促进氧化铝陶瓷的烧结，加深对陶瓷烧结的理解。 3.熟悉陶瓷常用物理性能的测试方法 实验原理： 氧化物粉体经成型后得到的生坯，颗粒间只有点接触，强度很很低，但通过烧结，虽在烧结时既无外力又无化学反应，但能使点接触的颗粒紧密结成坚硬而强度很高的瓷体，其驱动力为粉体具有较高的表面能。但纯氧化铝陶瓷的烧结需要的温度很高，为在较低的温度下完成烧结，需要向体系中加入一定的助烧剂，使其能在相对较低的温度下出现液相而实现液相烧结。 本实验中，采用向氧化铝粉体中加入适量的二氧化硅粉体以促进烧结，而达到氧化铝陶瓷烧结的目的。 实验仪器： 天平、烧杯、压力机、模具、游标卡尺、电炉等 实验步骤： 1.配料。将氧化铝、氧化锆粉体按80：20的质量比例混合均匀，并外加入 5%的水起结合作用。 2.制样。称取适量混合好的粉体，倒入模具内，压制成型。并量尺寸，计算 生坯的体积密度。 3.干燥。将成型好的生坯充分干燥。 4.烧结。将干燥后的生坯置于电炉内，在1600℃的条件下保温3小时。 5.检测。测量烧后试样的尺寸，计算其体积密度。计算烧结前后线变化率。

1.实验目的 2.实验仪器 3.实验数据记录及数据处理 起始物料的配比；结合剂的加入量；烧结前后试样的体积密度及质量变化；烧结前后的线变化率。 4.思考题： 1）助烧剂的作用机理是什么？ 2）常用体积密度的测试方法有哪几种？

陶瓷的生产工艺流程.

陶瓷的生产工艺流程 一、陶瓷原料的分类 （1）粘土类 粘土类原料是陶瓷的主要原料之一。粘土之所以作为陶瓷的主要原料，是由于其具有可塑性和烧结性。陶瓷工业中主要的粘土类矿物有高岭石类、蒙脱石类和伊利石（水云母）类等，但我厂的主要粘土类原料为高岭土，如：高塘高岭土、云南高岭土、福建龙岩高岭土、清远高岭土、从化高岭土等。 （2）石英类 石英的主要成分为二氧化硅（SiO ），在陶瓷生产中，作为瘠性原料加入到陶瓷坯料中时， 2 在烧成前可调节坯料的可塑性，在烧成时石英的加热膨胀可部分抵消部分坯体的收缩。当添加到釉料中时，提高釉料的机械强度，硬度，耐磨性，耐化学侵蚀性。我厂的石英类原料主要有：釉宝石英、佛冈石英砂等。 （3）长石类 长石是陶瓷原料中最常用的熔剂性原料，在陶瓷生产中用作坯料、釉料熔剂等基本成分。在高温下熔融，形成粘稠的玻璃体，是坯料中碱金属氧化物的主要来源，能降低陶瓷坯体组分的熔化温度，利于成瓷和降低烧成温度。在釉料中做熔剂，形成玻璃相。我厂的主要长石类原料有南江钾长石、佛冈钾长石、雁峰钾长石、从化钠长石、印度钾长石等。 二、坯料、釉料制备 （1）配料 配料是指根据配方要求，将各种原料称出所需重量，混合装入球磨机料筒中。我厂坯料的配料主要分白晶泥、高晶泥、高铝泥三种，而釉料的配料可分为透明釉和有色釉。 （2）球磨 球磨是指在装好原料的球磨机料筒中，加入水进行球磨。球磨的原理是靠筒中的球石撞击和磨擦，将泥料颗料进行磨细，以达到我们所需的细度。通常，坯料使用中铝球石进行辅助球磨；釉料使用高铝球石进行辅助球磨。在球磨过程中，一般是先放部分配料进行球磨一段时间后，再加剩余的配料一起球磨，总的球磨时间按料的不同从十几小时到三十多个小时不等。如：白晶泥一般磨13个小时左右，高晶泥一般磨15-17小时，高铝泥一般磨14个小时左右，釉料一般磨33-38小时，但为了使球磨后浆料的细度要达到制造工艺的要求，球磨的总时间会有所波动。

HfC陶瓷先驱体的制备及其性能研究

Material Sciences 材料科学, 2017, 7(8), 716-724 Published Online November 2017 in Hans. https://www.sodocs.net/doc/cb18111203.html,/journal/ms https://https://www.sodocs.net/doc/cb18111203.html,/10.12677/ms.2017.78094 Preparation and Properties of HfC Ceramic Precursor Liyan Zhang, Xiaozhou Wang, Yifei Wang Science and Technology on Advanced Ceramic Fibers and Composites Laboratory, National University of Defense Technology, Changsha Hunan Received: Nov. 5th, 2017; accepted: Nov. 19th, 2017; published: Nov. 27th, 2017 Abstract As an important ultra-high temperature ceramics (UHTCs), HfC ceramics have been considered to be one of the most promising materials for the application in aerospace. A precursor for HfC ce-ramic was prepared by using hafnium tetrachloride, methanol, acetylacetone, and 1,4-butanediol as raw materials. The composition, structure and pyrolysis process of the obtained precursor was investigated by elemental analysis, Fourier transform infrared (FTIR), XPS and TG-MS. The results show that, the precursor mainly contains Hf, C, O, Cl, with a linear structure of Hf-O-C. The compo-sition, structure and properties of the pyrolysis products were analyzed by elemental analysis, XRD and SEM. It is found that hafnia still remain in the products after being treated at 1600?C in argon. In addition, the carbothermal reduction had started at 1200?C, and only HfC existed after the heat treatment of 1600?C in vacuum. Keywords HfC, Ultra-High-Temperature, Precursor, Ceramic HfC陶瓷先驱体的制备及其性能研究 张丽艳，王小宙，王亦菲 国防科技大学，航天科学与工程学院新型陶瓷纤维及其复合材料重点实验室，湖南长沙 收稿日期：2017年11月5日；录用日期：2017年11月19日；发布日期：2017年11月27日 摘要 HfC陶瓷具有优异的耐超高温性能，在航空航天领域具有广阔的应用前景。本文以四氯化铪、乙酰丙酮、甲醇、1,4-丁二醇为原料合成了HfC陶瓷先驱体。采用元素分析、红外光谱、XPS、TG-MS等对先驱体的

复合材料加工工艺综述

复合材料加工工艺综述 前言： 复合材料(Composite materials)，是由两种或两种以上不同性质的材料，通过物理或化学的方法，在宏观上组成具有新性能的材料。各种材料在性能上互相取长补短，产生协同效应，使复合材料的综合性能优于原组成材料而满足各种不同的要求。 复合材料的基体材料分为金属和非金属两大类。金属基体常用的有铝、镁、铜、钛及其合金。非金属基体主要有合成树脂、橡胶、陶瓷、石墨、碳等。增强材料主要有玻璃纤维、碳纤维、硼纤维、芳纶纤维、碳化硅纤维、石棉纤维、晶须、金属丝和硬质细粒等。 复合材料使用的历史可以追溯到古代。从古至今沿用的稻草增强粘土和已使用上百年的钢筋混凝土均由两种材料复合而成。20世纪40年代，因航空工业的需要，发展了玻璃纤维增强塑料（俗称玻璃钢），从此出现了复合材料这一名称。50年代以后，陆续发展了碳纤维、石墨纤维和硼纤维等高强度和高模量纤维。70年代出现了芳纶纤维和碳化硅纤维。这些高强度、高模量纤维能与合成树脂、碳、石墨、陶瓷、橡胶等非金属基体或铝、镁、钛等金属基体复合，构成各具特色的复合材料。 复合材料是一种混合物。在很多领域都发挥了很大的作用，代替了很多传统的材料。复合材料按其组成分为金属与金属复合材料、非金属与金属复合材料、非金属与非金属复合材料。按其结构特点又分为：①纤维复合材料。将各种纤维增强体置于基体材料内复合而成。如纤维增强塑料、纤维增强金属等。②夹层复合材料。由性质不同的表面材料和芯材组合而成。通常面材强度高、薄；芯材质轻、强度低，但具有一定刚度和厚度。分为实心夹层和蜂窝夹层两种。③细粒复合材料。将硬质细粒均匀分布于基体中，如弥散强化合金、金属陶瓷等。④混杂复合材料。由两种或两种以上增强相材料混杂于一种基体相材料中构成。与普通单增强相复合材料比，其冲击强度、疲劳强度和断裂韧性显著提高，并具有特殊的热膨胀性能。分为层内混杂、层间混杂、夹芯混杂、层内／层间混杂和超混杂复合材料。 60年代，为满足航空航天等尖端技术所用材料的需要，先后研制和生产了以高性能纤维（如碳纤维、硼纤维、芳纶纤维、碳化硅纤维等）为增强材料的复合材料，其比强度大于4×106厘米（cm），比模量大于4×108cm。为了与第一代玻璃纤维增强树脂复合材料相区别，将这种复合材料称为先进复合材料。按基体材料不同，先进复合材料分为树脂基、金属

陶瓷调研报告

调研报告 陶瓷 1.瓷砖的分类区别优缺点 按其制作工艺及特色可分为通体砖、玻化砖、釉面砖、仿古砖、抛光砖及陶瓷锦砖（既马赛克）。不同特色的瓷砖当然有各自的最佳用途。 通体砖：是将岩石碎屑经过高压压制而成。 *优点：表面抛光后坚硬度可与石材相比，耐磨性好。通体砖的表面不上釉，而且正面和反面的材质和色泽一致，通体砖普遍用于室内外墙面、地面的装饰，通体砖其表面粗糙，使得通体砖具有很好的防滑性和耐磨性。 *缺点：但是通体砖是经打磨后，毛气孔暴露在外，油污、灰尘等容易渗入。而且通体砖表面粗糙吸水性高容易吸纳污物和划痕，使得表面发黑、发黄、失去光泽。抗污性较差。

抛光砖:抛光砖属于通体砖的一种。该种类型的砖用粘土和石材的粉末经压机压制，然 后烧制而成，正面和反面色泽一致，不上釉料，烧好后，表面再经过抛光处理，这样正面就很光滑，很漂亮，背面是砖的本来面目。 *优点： 相对通体砖而言,抛光砖的表面要光滑得多。抛光砖坚硬耐磨,砖体白度高，防污力强、防静电，应用于各种高雅居室作装饰，效果高档。 *缺点： 抛光砖表面光滑也就是说一旦地上有水了，就非常滑，所以不适用于浴室和厨房等位置。同时抛光时会留下凹凸气孔，这些气孔会藏污纳垢，抗污性一般。 玻化砖：玻化砖其实就是全瓷砖。致密程度要比一般地砖更高，其表面光洁但又不需要 抛光，所以不存在抛光气孔的问题。属于是一种强化的抛光砖，质地比抛光砖更硬更耐磨。玻化砖是通体砖坯体的表面经过打磨而成的一种光亮的砖，属通体砖的一种。玻化砖是由石英砂、泥按照一定比例烧制而成，然后经打磨光亮但不需要抛光，表面如玻璃镜面一样

光滑透亮，是所有瓷砖中最硬的一种，其在吸水率、边直度、弯曲强度、耐酸碱性等方面都优于普通釉面砖、抛光砖及一般的大理石。 *优点：玻化砖不同于一般抛光砖色彩单一呆板无变化，它的色彩艳丽柔和，没有显著色差，不同色彩的粉料自由融合，自然显现丰富的色彩层次。 *缺点：打磨时，毛气孔暴露在外，油污、灰尘等容易渗入是玻化砖公认的缺陷。 釉面砖：就是砖的表面经过烧釉处理的砖。就是表面用釉料一起烧制而成的，主体又分 陶土和瓷土两种，陶土烧制出来的背面呈红色，瓷土烧制的背面呈灰白色。釉面砖表面可以做各种图案和花纹，比抛光砖色彩和图案丰富，因为表面是釉料，所以耐磨性不如抛光砖。根据光泽的不同，釉面砖按照表面对光的反射强弱可以分为亮光的亚光两大类。现在市场上流行的仿古砖即为亚光釉面砖。釉面砖是装修中最常见的砖种，由于色彩图案丰富，而且防污能力强，规格多、清洁方便、选择空间大、适用于厨房和卫生间。 -亮光釉面砖。适合于制造出"干净"的效果 -哑光釉面砖。适合于制造出"时尚"的效果 *优点：釉面砖的表面强度会大很多，可作为墙面和地面两用。相对于玻化砖，釉面砖最大的优点是不怕脏，防滑防渗，无缝拼接，任意造型，韧度非常好，基本上不会发生断裂等现象。花纹图案，风格多样。 *缺点：表面是釉料，所以耐磨性不如抛光砖。在烧制的过程中经常能看到有针孔、裂纹、弯曲、色差釉面有水波纹斑点等。

二氧化锆陶瓷的制备及性能分析

特种陶瓷综合论文 院（部、中心）材料科学与工程学院 姓名 x x x 学号 xxx 专业材料科学与工程班级 xx 课程名称特种陶瓷材料综合论文 设计题目名称氧化锆陶瓷的制备及性能分析 起止时间 成绩 指导教师 xxx大学教务处制

目录 一、氧化锆的基本性质及应用 (1) 1.1氧化锆的基本性质 (1) 1.2氧化锆的应用 (1) 二、氧化锆粉料的制备 (1) 2.1常用微粉 (2) 2.2 超细粉制备 (2) 三、氧化锆陶瓷的成型 (4) 3.1 热压铸成型 (4) 3.2 干压成型 (4) 3.3 等静压成型 (6) 3.4注浆成型 (6) 3.5流延成型 (6) 3.6凝胶注模成型 (7) 四、氧化锆陶瓷的烧结 (7) 4.1 真空烧结炉 (8) 4.2实验室烧结炉 (10) 五、氧化锆陶瓷的性能测试 (11) 5.1体积密度、吸水率和气孔率的测定 (11) 5.2 抗压强度的测定 (12) 5.3 三点抗弯强度 (12) 5.4 SEM 测试分析 (12)

一、氧化锆的基本性质及应用 1.1氧化锆的基本性质 氧化锆是自然界中以斜锆石存在的一种矿物，是一种耐高温、耐磨损、耐腐蚀的无机非金属材料。它的熔点高达2700摄氏度。白色重质无定形粉末，无臭、无味。溶于2份硫酸和1份水的混合液中，微溶于盐酸和硝酸，慢溶于氢氟酸，几乎不溶于水。有刺激性。相对密度5.85。熔点 2680℃。沸点4300℃。硬度次于金刚石[1]。能带间隙大约为5-7eV 。一般常含有少量的氧化铪。化学性质不活泼，且高熔点、高电阻率、高折射率和低热膨胀系数的性质，使它成为重要的耐高温材料、陶瓷绝缘材料和陶瓷遮光剂。纯的ZrO 2在常压下共有三种晶型：从低温到高温一次为单斜相、四方相、和立方相。氧化锆晶型转变如下：[2] 221170℃2370℃t 2 950℃m ZrO ZrO c ZrO --- 1.2氧化锆的应用 主要用于压电陶瓷制品、日用陶瓷、耐火材料及贵重金属熔炼用的锆砖、锆管、坩埚等。也用于生产钢及有色金属、光学玻璃和氧化锆纤维。还用于陶瓷颜料、静电涂料及烤漆[3]。 氧化锆还是一种很优秀的高科技生物材料。生物相容性好，优于各种金属合金，包括黄金。氧化锆全瓷牙具有极高的密合性，且对牙龈无刺激、无过敏反应，很适合应用于口腔。导热性能极低，仅为黄金的十七分之一，更有利于牙髓的保护。质量轻，密度仅为黄金的四分之一，患者佩戴更舒适。 二、氧化锆粉料的制备 氧化锆陶瓷的生产要求制备高纯、分散性能好、粒子超细、粒度分布窄的粉体，氧化锆超细粉末的制备方法很多。氧化锆的提纯主要有氯化和热分解法、碱