1、无机材料生产共性和个性:
共性:1、原料都来自储量丰富的天然非金属矿物 2、粉料的制备与运输3、高温加热(热处理)4、成型5、干燥。 个性:P(表示粉体制备过程) H(热处理过程) F(成型过程)1、胶凝材料(水泥)PHP 2、玻璃PHF 3、陶瓷和耐火材料PFH。 2、粘土定义:粘土是一种或多种含水铝硅酸盐矿物的混合体。
3、粘土的三大组成:矿物组成、化学组成和颗粒组成.
粘土矿物组成:高岭石类(包括高岭石、多水高岭石等)特点:吸附能力小,可塑性和结合性较差,杂质少、白度高、耐火度高。
病毒样本蒙脱石类(包括蒙脱石、叶蜡石等)特点:是能吸收大量的水,体积膨胀,离子交换能力强,膨润土可塑性大,触变厚化性强,严重影响泥浆性能。随外界环境的温度和湿度而变化,引起C轴膨胀与收缩。
伊利石类(也称水云母)特点:一般可塑性低,干后强度小,干燥烧成收缩小,烧结温度低,烧结范围窄。 化学组成:二氧化硅,三氧化二铝,结晶水还有少量碱金属氧化物碱土金属氧化物着氧化物等。
颗粒组成:指粘土中不同大小颗粒的百分含量。
4、粘土的工艺性质:可塑性,离子交换性,触变性,膨化性,收缩性,烧结性能
(1)可塑性:粘土与适量水混练后形成泥团,在外力作用下塑造成各种形状而不开裂,当外力除去后仍能维持原来形状的性质。
可塑性指数则为液限与塑限的差值,表示粘土能形成可塑泥团的水分变化范围。
可塑性指标在工作水分下,泥料受外力作用最初出现裂纹时应力与应变的乘积。
(2)离子交换性:粘土颗粒吸附的离子被其它同性电荷的离子置换,发生离子交换的性质
(3)触变性:粘土泥浆或可塑泥团受到振动或搅拌时,粘度会降低而流动性增加静置后能恢复原来状态。
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5、长石类原料:钠长石(玻璃釉),钾长石(陶瓷釉),钙长石(水泥),钡长石 支承辊
滑石结构:层状结构
6、破碎的方式:挤压,劈裂,折断,磨剥,冲击。
破碎设备:颚式破碎机、圆锥式破碎机,辊式破碎机,反击式破碎机、蓖式破碎机
超细磨:振动磨、搅拌磨、冲击磨、气流磨、行星磨
7、玻璃退火的目的,退火包括哪几个工艺阶段?各个阶段的要点有哪些?
退火定义重组胶原蛋白:消除玻璃制品在成型或热加工后残留在制品内的永久应力的过程。
目的:防止炸裂和提高玻璃的机械强度。
玻璃退火包括加热、保温、慢冷及快冷四个阶段。
加热阶段:把制品加热到退火温度。加热速度可以较快。慢冷阶段:防止在降温过程中由于温度梯度而产生新的应力。初冷速度应最低。慢冷阶段的结束温度,必须低于玻璃的应变点。快冷阶段:指应变温度到室温这段温度区间。保证制品不致因为热应力而破坏的前提下,可以尽快冷却玻璃制品。
成型:将配合料制成的浆体、可塑泥团、半干粉料或熔融体经适当的手段设备变成一定形状的制品的过程。
注浆成型:(传统)在石膏模的毛细管力作用下,含一定水分的粘土泥浆脱水硬化成坯的过程。(现代):将陶瓷配合料制成能流动的浆体,注入模型,依靠模具的脱水(或其它特别的)作用而成型。
8、人工干燥的加热方式:外热源法、内热源法。
干燥也称为烘干,用加热的方法除去物料中部分物理水分的过程。 外热源法:是指在物料的外部对物料表面加热使物料受热,蒸发水分,而得以干燥。内热源法:是将湿物料放在高频交变的电磁场中或微波场中,使物料本身的分子产生剧烈的热
运动发热或使交变电流通过物料而产生热量,物料中水分蒸发,得以干燥。
干燥方法及其特点:1、对流(辐射):热扩散方向与湿扩散方向相反,不利于干燥速度提高。2、电干燥:热扩散、湿扩散方向一致,干燥速度快,单位热耗小。3、微波干燥:热、湿传导方向一致。均匀快速。4、红外干燥:热扩散、湿扩散方向一致,加热均匀。
内扩散包括:湿扩散(水分浓度差)和热扩散(温度差)
热扩散是指在温度差的作用下,水分从物料内温度高的地方向温度低的地方的迁移过程。湿扩散是指在水分浓度差的作用下,水分从物料内浓度高的的地方向浓度低的地方的迁移过程
9、煅烧优点:1.提高物理性能2.破坏层状结构,稳定晶型3.便于破碎,减小收缩率
10、烧成制度:包括温度制度,气氛制度,压力制度。压力制度旨在保证温度制度和气氛制度。
烧成温度:是指陶瓷坯体烧成时获得最优性质时的相应温度,即烧成时的止火温度。烧成范围:烧成温度实际上是指一个允许的温度范围,习惯上称之为烧成范围。
下限温度是坯体技术性能开始达到要求指标时的对应温度;上限温度是坯体的结构和性能指标开始劣化时的温度。
烧结温度:材料加热过程达到气孔率最小、密度最大时的温度。
11、多孔陶瓷的成孔方法:(1)颗粒堆积成孔(2)可燃尽物质成孔(3)不完全灼烧成孔(4)机械成孔(5)高温分解物质发泡成孔(6)超微孔成孔
多孔陶瓷配方:骨料,粘结剂,成孔剂。工艺特点:烧成温度和烧结温度不一致。
多孔陶瓷的烧成方法:粘结剂玻化粘结骨料颗粒;足够的机械强度;达到所要求的气孔率合理的烧成温度
12、釉是覆盖在陶瓷坯体表面的一层近似玻璃态的物质。
施釉的基本方法:浸釉,淋釉,喷釉。还有静电施釉、流化床施釉、干压施釉等电瓷:高强度电瓷和半导体瓷。高强度瓷主要有石英瓷,高铝瓷,普通高压瓷。
半导体瓷是由60%~70%左右的普通白釉和具有导电性的金属氧化物或预先合成的导电性化
合物配制而成。目的是使电瓷表面电阻率降低,有一定的导电性。
13、釉料的基本性质:1、一定的细度2、适中的相对密度3、适宜的流动性(粘度)
14、釉层的性质:(1)釉料熔融温度范围:始熔温度至流动温度的范围称为釉料熔融温度范围。(2)釉的粘度和表面张力(3)釉的弹性和热膨胀性:釉的弹性可用弹性模数来表征,弹性模数小,则弹性大,反之则弹性小。(4)釉的硬度和光泽度(5)釉层的化学稳定性
坯料定义:将陶瓷原料经过配料和加工后,得到的具有成型性能的多组分混合物。
根据成型方法不同分为:注浆坯料:含水率28%~35%;可塑坯料18%~25%;压制坯料3%~7%。
坯体组成的表示方法:配料比表示、化学组成表示、矿物组成表示、实验公式表示、分子式表示
化工陶瓷生产工艺要点:(1)配料组成:耐酸,加入氧化硅氧化锆等;耐HF,提高3A2S
的含量;耐碱加入氧化镁最好。(2)配料中掺入许多孰料;(3)用食盐釉(在烧成过程中,进行施釉),食盐釉和坯体结合良好耐酸不脱落不开裂;(4)陶瓷的烧成温度再1280°—1350°C范围内,氧化氛围烧成。
化工陶瓷提高耐酸性方法:加入二氧化硅,氧化锆等;配料中掺入熟料;加入食盐釉。提高耐热性的方法:加入刚玉,滑石提高热稳定性;增加氧化镁,氧化铍,氧化锆
低温烧成:凡烧成温度有较大幅度降低(如降低幅度在80~100℃以上者)且产品性能与通常烧成的性能相近的烧成方法可称为低温烧成。
一次烧成是将施好釉的生坯(也称釉坯uuu16)经一次煅烧直接得到产品的方法。
二次烧成分两种类型:一是将生坯烧到足够高的温度使之成瓷,然后施釉,再在较低的温度下进行釉烧。这种方法称为“高温素烧,低温(中温)釉烧”,二是先将生坯在较低的温度下烧成素坯,然后施釉,再在较高的温度下进行釉烧而得到产品。这科方法称为“低温素烧,高温釉烧”
退火工艺特点(8个字):加热,保温,慢冷,快冷。
热钢化工艺特点(8个字):加热,保温,快冷,慢冷。
玻璃熔制:将配合料经过高温加热形成均匀的无气泡的,并符合成型要求的玻璃液的过程。玻璃的熔制包括物理和化学以及物理化学三个过程。
影响玻璃析晶的因素:玻璃成分、玻璃的结构因素、分相的作用、工艺因素。
玻璃粘度与温度的关系:玻璃液在高温时,粘度变化不大;随着温度的降低,粘度的变化慢慢增大,待到低温时,粘度就急剧地增加。 在整个玻璃粘度温度曲线上,没有粘度突变点。四氯化锆
玻璃体的三大类缺陷:气泡(气体类夹杂物),结石(结晶夹杂物),条纹和节瘤(玻璃态夹杂物)
玻璃分类(6种):元素玻璃、氧化物玻璃、卤素化合物玻璃(透红外)、硫属元素化合物(半导体)、混合玻璃、金属玻璃
短性玻璃:在l0^2~10^8Pa·s粘度范围内温度范围小的玻璃称短性玻璃,随温度变化,粘度变化速率快,又称为快凝玻璃