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《2章 特種陶瓷成型工藝(2009.11.12).ppt》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、第2章特種陶瓷成型工藝第一節(jié)配料計(jì)算與制備一、配料計(jì)算常用的配料計(jì)算方法有兩種：一種是按化學(xué)計(jì)量式進(jìn)行計(jì)算，一種是根據(jù)坯料預(yù)期的化學(xué)組成進(jìn)行計(jì)算。1、按化學(xué)計(jì)量式計(jì)算Ca(Ti0.54Zr0.46)O3，(Ba0.85Sr0.15)TiO3上述化學(xué)分子式的特點(diǎn)：與ABO3相似，A位置上和B位置上各元素右下角系數(shù)的和等于1。例如，(Ca0.85Ba0.15)TiO3可以看成是CaTiO3中有15%摩爾的Ca被Ba取代了。同樣，Ca(Ti0.54Zr0.46)O3為CaTiO3中有46%的Ti被Zr取代了。明確化學(xué)分子式的意義后，就可以通過化學(xué)分子式計(jì)算各原料的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，以及各原料的質(zhì)量分?jǐn)?shù)
2、組成。這種方法也叫化學(xué)式計(jì)量方法。已知：物質(zhì)的質(zhì)量=該物質(zhì)的摩爾數(shù)×該物質(zhì)的摩爾質(zhì)量①以原料純度100%計(jì)算，但實(shí)際原料不可能有這么高的純度，精確計(jì)算時(shí)應(yīng)予以修正。m’（實(shí)際的質(zhì)量）=m(理論質(zhì)量)/P（純度）②原料中如有水分則需烘干，否則要扣除水分。例1：配方為(Ba0.85Ca0.15)TiO3，采用BaCO3，CaCO3，TiO2原料進(jìn)行配料，計(jì)算出各原料的質(zhì)量百分比。[見表2-1（P44）]2、根據(jù)坯料預(yù)定的化學(xué)組成進(jìn)行配料計(jì)算。例2：已知坯料的化學(xué)組成如下用原料氧化鋁、滑石、碳酸鈣、蘇州高嶺土配制，求出其質(zhì)量百分組成。[解]設(shè)：氧化鋁、碳酸鈣的純度為100%；滑石為純滑石（3M
3、gO?4SiO2?H2O），其理論組成為MgO31.7%，SiO263.5%，H2O4.8%；蘇州高嶺土為純高嶺土（Al2O3?2SiO2?2H2O），其理論組成為Al2O339.5%，SiO246.5%，H2O14%?；瘜W(xué)組成Al2O3MgOCaOSiO2wt%931.31.04.7①CaO只能由CaCO3引入，因此引入質(zhì)量為1（以100為基準(zhǔn)）的CaO，需CaCO3的質(zhì)量為：MCaCO3=1/0.5603=1.78②MgO只能由滑石引入：M滑石=1.3/0.317=4.10③SiO2由高嶺土和滑石同時(shí)引入：M高嶺土=（4.7-由滑石引入的SiO2質(zhì)量）/0.465=（4.7-4.10
4、×0.635）/0.465=4.51④工業(yè)純Al2O3的引入質(zhì)量為：MAl2O3=93-由高嶺土引入的質(zhì)量=93-4.51×0.395=91.22⑤引入原料的總質(zhì)量為：m=1.78+4.10+4.51+91.22=101.61⑥配方用原料的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為：CaCO3=1.78/m×100%=1.75%滑石=4.1/m×100%=4.03%高嶺土=4.51/m×100%=4.44%工業(yè)純氧化鋁=91.22/m×100%=89.77%二、原料煅燒煅燒的主要目的：①去除原料中易揮發(fā)的雜質(zhì)、化學(xué)結(jié)合和物理吸附的水分、氣體、有機(jī)物等，從而提高原料的純度。②使原料顆粒致密化及結(jié)晶長大，可以減少在以后燒
5、結(jié)中的收縮，提高產(chǎn)品的合格率。③完成同質(zhì)異晶的晶型轉(zhuǎn)變，形成穩(wěn)定的結(jié)晶相，如γ-Al2O3煅燒成α-Al2O3三、原料的混合配料是否均勻混合，是技術(shù)的關(guān)鍵。1）加料的次序：先加用量多原料+微量原料+另一種用量較多原料，這樣，可防止用量少的原料粘在球磨筒壁上或研磨體上。2）加料的方法：a.某些少量的多元化合物的添加劑，宜先合成為某一種化合物，然后再加進(jìn)去為好。這樣，可減少偏差。b.用混法混料時(shí)，比重大的在稀液中易分層，故宜用干法為好。3）球磨筒的使用：球磨筒（或混合用器）最好能夠?qū)Ｓ?，或者至少同一類型的坯料專用。否則，容易引進(jìn)雜質(zhì)影響到配方組成，從而影響到制品的性能。四、粉料的塑化1）為什
6、么？傳統(tǒng)陶瓷中有可塑性粘土，本身有良好的成型性能。但特陶中，幾乎不含粘土，都是化工原料，這些原料沒有可塑性。因此，成型之前先要塑化。2）可塑性：是指坯料在外力作用下發(fā)生無裂紋的形變，當(dāng)外力去掉后再恢復(fù)原狀的性能。3）塑化：是指利用塑化劑使原來無塑性的坯料具有可塑性的過程。4）塑化劑通常為有機(jī)塑化劑和無機(jī)塑化劑，對(duì)于特陶，一般采用有機(jī)塑化劑。塑化劑通常由三種物質(zhì)組成：a.粘結(jié)劑：能粘結(jié)粉料，如聚乙烯醇、聚乙酸乙烯酯、羧甲基纖維素等。b.增塑劑：溶于粘結(jié)劑中使其易于流動(dòng)，通常為甘油等。c.溶劑：能溶解粘結(jié)劑、增塑劑并能和坯料組成膠狀物質(zhì)，通常有水、無水乙醇、丙酮、苯等。5)塑化機(jī)理無機(jī)塑化劑
7、：主要指粘土物質(zhì)加水后能形成帶電的粘土-水系統(tǒng)，從而使其具有可塑性和懸浮性。有機(jī)塑化劑：一般也是水溶性的，親水的，有極性，在水中能生成水化膜，可被坯料粘結(jié)吸附；而且在瘠性粒子的表面上，既有一層水化膜，又有一層粘性強(qiáng)的有機(jī)高分子（呈蜷曲狀），能把松散的粒子粘結(jié)在一起。水化膜使其具有流動(dòng)性，從而使坯料具有可塑性。五、粉料的造粒1）為什么？對(duì)于特陶的粉料，一般希望越細(xì)越好，但對(duì)于成型，尤其是干壓成型，粉料的假顆粒度越細(xì)，流動(dòng)性反而不好，不
