1-功能陶瓷的生产工艺过程讲解课件.ppt
- 【下载声明】
1. 本站全部试题类文档,若标题没写含答案,则无答案;标题注明含答案的文档,主观题也可能无答案。请谨慎下单,一旦售出,不予退换。
2. 本站全部PPT文档均不含视频和音频,PPT中出现的音频或视频标识(或文字)仅表示流程,实际无音频或视频文件。请谨慎下单,一旦售出,不予退换。
3. 本页资料《1-功能陶瓷的生产工艺过程讲解课件.ppt》由用户(三亚风情)主动上传,其收益全归该用户。163文库仅提供信息存储空间,仅对该用户上传内容的表现方式做保护处理,对上传内容本身不做任何修改或编辑。 若此文所含内容侵犯了您的版权或隐私,请立即通知163文库(点击联系客服),我们立即给予删除!
4. 请根据预览情况,自愿下载本文。本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
5. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007及以上版本和PDF阅读器,压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 功能 陶瓷 生产工艺 过程 讲解 课件
- 资源描述:
-
1、功能陶瓷的生产工艺过程功能陶瓷的生产工艺过程方必军方必军江苏工业学院材料科学与工程学院江苏工业学院材料科学与工程学院新型陶瓷与传统陶瓷的区别新型陶瓷与传统陶瓷的区别1、原料及其加工工艺、原料及其加工工艺区区 别别传统陶瓷传统陶瓷新型陶瓷新型陶瓷原材料原材料天然矿物原料天然矿物原料人工精制合成原料人工精制合成原料成成 型型可塑、注浆、挤压可塑、注浆、挤压干压、等静压、挤压、轧膜、流干压、等静压、挤压、轧膜、流延、热压铸延、热压铸烧烧 成成温度在温度在1350以下,燃以下,燃料以煤、油、气为主料以煤、油、气为主结构陶瓷烧结温度很高结构陶瓷烧结温度很高 (1600),功能陶瓷需精确控),功能陶瓷需精
2、确控制温度,燃料以电为主制温度,燃料以电为主加加 工工一般不需加工一般不需加工切割、打孔、研磨、抛光等切割、打孔、研磨、抛光等性性 能能以外观效果为主以外观效果为主侧重力学性能侧重力学性能以内在性能为主:耐磨、耐温、以内在性能为主:耐磨、耐温、耐腐蚀、高强度及各种敏感性耐腐蚀、高强度及各种敏感性用用 途途 日用、建筑、卫生装饰日用、建筑、卫生装饰和艺术品和艺术品 宇航、能源、冶金、化工、交通、宇航、能源、冶金、化工、交通、电子、家电等行业电子、家电等行业新型陶瓷展望新型陶瓷展望l气相凝聚法制备超微(纳米)粉体气相凝聚法制备超微(纳米)粉体l用微波加热代替传统烧结用微波加热代替传统烧结l陶瓷脆性
3、的致命弱点将得到改变陶瓷脆性的致命弱点将得到改变l纳米材料的应用纳米材料的应用l智能陶瓷的发展智能陶瓷的发展l陶瓷的晶界工程设计陶瓷的晶界工程设计 研究晶界的作用研究晶界的作用-晶界组成对材料性能的影响;晶晶界组成对材料性能的影响;晶界设计界设计-设计晶界,获得所要求的材料性能;制备设计晶界,获得所要求的材料性能;制备符合实用要求的电子陶瓷产品。符合实用要求的电子陶瓷产品。 1、原料及其加工工艺、原料及其加工工艺原料分类原料分类l天然矿物原料:可塑性原料、脊性原料天然矿物原料:可塑性原料、脊性原料l化工原料化工原料l化学试剂分级化学试剂分级工业纯(工业纯(IR) Industrial Reag
4、ent 98.0% 化学纯(化学纯(CP) Chemical Purity 99.0% 分析纯(分析纯(AR) Analytical Reagent 99.5% 光谱纯(光谱纯(GR) Guarateend Reagent 99.9% 电子级原料电子级原料 专用专用 1、原料及其加工工艺、原料及其加工工艺原料的评价与选择原料的评价与选择l原料的评价原料的评价 化学成份、结构、颗粒度、形貌化学成份、结构、颗粒度、形貌l原料的选择原料的选择保证产品性能的前提下,尽量选择低纯度原料保证产品性能的前提下,尽量选择低纯度原料杂质对产品性能的影响要具体分析杂质对产品性能的影响要具体分析 利:利:克制影响产
5、品性能的不利因素;降低烧结温度、克制影响产品性能的不利因素;降低烧结温度、促进烧结(形成固溶体、低共熔物促进烧结(形成固溶体、低共熔物) 害:害:杂相、晶格缺陷,影响产品性能杂相、晶格缺陷,影响产品性能 主晶相原料采用化学纯、电子级粉料,掺杂原料采用主晶相原料采用化学纯、电子级粉料,掺杂原料采用光谱纯粉料光谱纯粉料1、原料及其加工工艺、原料及其加工工艺原料粉碎原料粉碎 1 1l粉碎方法粉碎方法 用机械装置对原料进行撞击、碾压、磨擦,使原用机械装置对原料进行撞击、碾压、磨擦,使原料破碎、圆滑料破碎、圆滑l粉碎原理粉碎原理 能量转换过程:机械能能量转换过程:机械能表面能、缺陷能表面能、缺陷能l粉碎
6、要求粉碎要求效率高:效率高:短期内达到预定的细度;或者达到某一短期内达到预定的细度;或者达到某一细度所消耗的能量少、时间短细度所消耗的能量少、时间短避免混入杂质:避免混入杂质:减少粉碎机械装置的杂质引入减少粉碎机械装置的杂质引入 1、原料及其加工工艺、原料及其加工工艺原料粉碎原料粉碎 2 2l球磨工艺原理球磨工艺原理 l影响球磨效率的因素影响球磨效率的因素转速、球磨时间转速、球磨时间磨介填充率(磨介填充率(25-35%)、磨介级配)、磨介级配料、球、溶剂的配比:料、球、溶剂的配比:1:1:0.6-1筒体直径、磨球与内衬的质料、磨球形状筒体直径、磨球与内衬的质料、磨球形状1、原料及其加工工艺、原
7、料及其加工工艺原料粉碎原料粉碎 3 3l助磨剂作用原理助磨剂作用原理粉碎机械的粉碎粒度极限粉碎机械的粉碎粒度极限 破碎后粉粒表面带有电荷、偶极矩破碎后粉粒表面带有电荷、偶极矩聚合;比表聚合;比表面增大、活性增强、表面吸附力增大面增大、活性增强、表面吸附力增大聚合聚合助磨剂屏蔽粉粒表面电荷的原理助磨剂屏蔽粉粒表面电荷的原理 助磨剂:含极性官能团的有机液体助磨剂:含极性官能团的有机液体 例:油酸例:油酸CH3-(CH2)7-CH=CH-(CH2)7-COOH,羧,羧基具有明显基具有明显“ ”极性,屏蔽负电荷,烷基朝外极性,屏蔽负电荷,烷基朝外削弱粉粒之间的相互作用力削弱粉粒之间的相互作用力助磨剂的
8、作用:助磨剂的作用:分散作用、润滑作用、劈裂作用分散作用、润滑作用、劈裂作用1、原料及其加工工艺、原料及其加工工艺粉料的活化粉料的活化l机械粉碎机械粉碎 增加粉料表面和表面能;增加粉料晶格缺陷能增加粉料表面和表面能;增加粉料晶格缺陷能l低温煅烧:低温煅烧:含氧酸、含氧酸盐、碱含氧酸、含氧酸盐、碱氧化物氧化物影响煅烧产物活性的因素影响煅烧产物活性的因素 粉料粒度、杂质、煅烧温度、气氛粉料粒度、杂质、煅烧温度、气氛 活性粉料对空气、水分的吸附活性粉料对空气、水分的吸附煅烧活化机理煅烧活化机理 煅烧分解:临界温度煅烧分解:临界温度 假晶结构假晶结构 生成微晶生成微晶1、原料及其加工工艺、原料及其加工
9、工艺Pb0.91La0.09(Zr0.65Ti0.35)O3配方计算配方计算2、配料计算、配料计算陶瓷陶瓷原料原料原料纯原料纯度(度(A)摩尔摩尔质量质量(M)摩尔摩尔比(比(x)相对重相对重量量(W=xW)百分百分含量含量实际实际投量投量PLZTPb3O496%685.600.91/3207.9762.896551La2O394%325.800.09/214.664.43471ZrO298%123.220.65 180.0924.222471TiO295%79.900.35 127.978.46891原料预处理原料预处理l粉料的性能粉料的性能 高度活性、合成主晶相的微晶高度活性、合成主晶相的
10、微晶l原料煅烧原料煅烧 改变矿物结构、促进晶型转变、改善工艺性能改变矿物结构、促进晶型转变、改善工艺性能l熔块合成熔块合成合成主晶相:合成主晶相:减少烧结过程因为原料反应而造成的膨减少烧结过程因为原料反应而造成的膨胀、收缩、气孔胀、收缩、气孔完成多晶转变:完成多晶转变:减少烧结过程因为晶型转变产生的应减少烧结过程因为晶型转变产生的应力力产品变形、开裂产品变形、开裂促进原料混合均匀、反应彻底促进原料混合均匀、反应彻底3、粉料制备、粉料制备粉料制备工艺粉料制备工艺l固相反应固相反应 配料、反应煅烧(预烧温度:配料、反应煅烧(预烧温度:TG-DTA;晶相鉴定;粉;晶相鉴定;粉料性能料性能-最多数径、
11、中位径、平均粒径、标准偏差、偏度)最多数径、中位径、平均粒径、标准偏差、偏度)l溶液法溶液法 制备金属盐溶液、溶液反应、固液分离(沉淀、沉淀物制备金属盐溶液、溶液反应、固液分离(沉淀、沉淀物干燥、低温煅烧)干燥、低温煅烧)溶胶溶胶-凝胶法:溶胶制备、凝胶形成、低温煅烧凝胶法:溶胶制备、凝胶形成、低温煅烧l气相法气相法蒸气冷凝法:加热气化、急速冷却蒸气冷凝法:加热气化、急速冷却气相反应法:热分解;化学反应气相反应法:热分解;化学反应 3、粉料制备、粉料制备粉料的塑化粉料的塑化 1 1l塑化原因塑化原因 获得可塑性获得可塑性l塑化途径塑化途径 增塑剂:增塑剂:无机塑化剂、有机塑化剂无机塑化剂、有机
12、塑化剂l有机塑化剂的组成有机塑化剂的组成粘结剂:粘结剂:聚乙烯醇、聚醋酸乙烯酯、羧甲基纤维素聚乙烯醇、聚醋酸乙烯酯、羧甲基纤维素增塑剂:增塑剂:甘油、乙二醇;邻苯二甲酸二丁脂、癸二甘油、乙二醇;邻苯二甲酸二丁脂、癸二酸二丁脂酸二丁脂溶剂:溶剂:水、有机醇、环己酮水、有机醇、环己酮3、粉料制备、粉料制备粉料的塑化粉料的塑化 2 2l有机塑化剂的使用有机塑化剂的使用防止还原作用防止还原作用 有机粘合剂高温下有可能产生强还原性物质,对有机粘合剂高温下有可能产生强还原性物质,对陶瓷原料产生还原作用陶瓷原料产生还原作用用量适当用量适当 用量过多:粘模具(压制成型);用量过少:坯用量过多:粘模具(压制成型
13、);用量过少:坯体开裂、分层(压制成型)体开裂、分层(压制成型) 塑化剂用量:总质量的塑化剂用量:总质量的3%-10%控制挥发温度控制挥发温度3、粉料制备、粉料制备粉料的造粒粉料的造粒 1 1l造粒:造粒:磨得很细的粉料,干燥、加一定量的塑化剂磨得很细的粉料,干燥、加一定量的塑化剂流动性好、较粗的颗粒流动性好、较粗的颗粒l造粒的原因造粒的原因 细粉粒细粉粒相对较大、较粗、较圆的粗颗粒相对较大、较粗、较圆的粗颗粒增加流动增加流动性,有利于压制成型性,有利于压制成型l造粒要求造粒要求 粉体密度:粉体密度:愈大愈好,取决于塑化剂的性质和用量、愈大愈好,取决于塑化剂的性质和用量、造粒压强、造粒次数造粒
展开阅读全文