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可塑性：粘土和适量水混练后形成泥团，在外力作用下，可塑造成多种形状而不开裂；当外力除去以后，仍能保持该形状不变性能可塑性指数：表示粘土能形成可塑泥团水分改变范围。液限：指粘土（或坯料）由塑性状态进入流动状态时含水量，反应粘土颗粒和水分子亲和力大小塑限：指粘土（或坯料）由粉末状态进入塑性状态时含水量，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含水量颗粒细有机质含量高；颗粒吸附阳离子浓度大，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替换而带电，吸附溶液中异号离子该被吸附离子可被其它离子所置换（离子交换容量 pH7时每100g干粘土所附阳离子或阴离子毫摩尔数来表示）（影响原因：粘土种类、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。（影响原因：矿物组成、颗粒大小和形状、水分含量、电解质种类和用量、泥浆（或可塑泥料）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、脱模和修坯质量）粘土在陶瓷生产中关键作用 (1) 粘土可塑性是陶瓷坯泥赖以成型基础。 (2) 粘土使注浆泥料和釉料含有悬浮性和稳定性，是陶瓷注浆泥料和釉料必备性质。 (3) 粘土通常呈细分散颗粒，同时含有结合性，这可在坯料中结合其它瘠性原料并使坯料含有一定干燥强度，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关键原因。 (5) 粘土形成瓷器主体结构，是瓷器中莫来石晶体关键起源，莫来石晶体能给予瓷器以良好机械强度、介电性能、热稳定性和化学稳定性。石英在陶瓷工业中作用： 其为瘠性料，调整泥料可塑性，加紧坯体干燥，降低干燥收缩，预防变形；提供瓷体石英晶相，和莫来石一起组成结构骨架，增加机械强度，改善白度和透光度；提升釉熔融温度和粘度， 降低热膨胀系数，给予高机械强度、硬度、耐磨性和耐化学侵蚀性。陶瓷原料质量控制 原料质量直接影响陶瓷产品质量，原料纯度，细度，粒形和活性是衡量原料质量四大要素：1）纯度。纯度越高，杂质越少，但矿物数量和种类也越少，原料不易，生产中应依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1以下。3）粒形。通常颗粒形状有三种：a:近似于球形粒形b:近似于盘形针状c:近似于棒形针状颗粒形状对成型，烧结和使用性能有一定影响，球粒状最好。呈鳞片状或针状常需预烧，破坏其晶体结构或经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指标。原料化学活性越好，烧结温度越低。陶瓷分类 陶瓷分类一（按性能分为一般陶瓷和特种陶瓷）：一般陶瓷：采取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）采取化工或合成原料，组成范围超出硅酸盐材料范围。又分为结构陶瓷和功效陶瓷。结构陶瓷定义：定义1：是一个坚硬耐磨，且含有耐高温，耐腐蚀，抗压，不老化等结构性能陶瓷材料。定义2：是一类在1000高温下抗形变和断裂优于金属陶瓷材料。功效陶瓷定义：功效陶瓷是指以电，磁，光，声，热，力，化学和生物等信息检测，转换，耦合，传输及存放等功效为关键特征陶瓷材料 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，有无釉，有施釉。坯体吸水率高，有利于施工时采取水泥砂浆铺贴，但坯体防污能力差，通常在制品使用面施釉以确保使用面不吸水和易清洁要求，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 、灼烧减量等含量以质量分数来表示。特点：正确反应坯（釉）料化学组成；依据其含量，推断坯、釉基础性能，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：不清楚坯料化学成份起源于何原料。2. 试验式表示法or 坯、釉式表示法：依据化学组成表示法，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）次序排列，并把其中一个系数调整为1。特点：各类氧化物组成一目了然，除能估量有害杂质和降低熔融温度对坯体，釉料影响外，还能表明高温性能，是一般陶瓷坯、釉料组成常见表示方法。部分陶瓷原料也可用此方法列出其坯式，反应其组成。为区分坯、釉组成，以R2O3物质量为基础，将其调为1，得坯式。以碱R2O and RO为基础，其物质量之和为1，得坯、釉式。依据A12O3和SiO2前面系数值区分是坯式或釉式：坯式中A12O3和SiO2系数较大；釉式中A12O3和SiO2系数全部很小。 3. 矿物组成（或示性组成）表示法：将各天然原料中同类矿物含量合并，换算成粘土、长石、石英三种纯矿物质量百分比含量表示其组成。特点：可大致反应坯料性能。因同类型矿物在坯体中所起作用基础相同，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，2030%长石，2540%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5060%，莫来石1020%，残余石英812%，半安定方石英610%。烧成范围宽（1150-1450），烧成温度高（13501450），硬度高（莫氏硬度为7）。绢云母质瓷坯料组成 瓷坯组成范围：瓷石7030%， 高岭石3070%。烧成温度随瓷坯中瓷石和高岭石用量比不一样在12501450范围内波动。瓷质由石英-方石英-莫来石-玻璃相组成。除含有长石质瓷通常特点外，还含有透明度高，还原气氛下烧成时呈白里泛青特色。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，磷酸盐经过骨灰引入。磷酸钙作助熔剂，但它本身熔点并不低（1734），它助熔作用是它和其它组元共熔而引发，共熔后液相温度降低，液相大量产生，所以起助熔作用。骨灰最好以50%为宜，过多则瓷质发黄，可塑性差，不易成型，所以配料中需要一定量高可塑性粘土。坯体关键由钙长石，-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7080%滑石，510%粘土，510%长石. 烧成范围窄(理论范围为3040，实际应控制在1020 ），通常烧成温度为1320 ，要求窑内温差小，窑内温度分布均匀。控制泥浆上述性能路径： （1）加入电解质加入电解质解凝剂可增强泥浆流动性。（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，降低分层。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。可塑泥团成型性能 可塑泥团特点：有良好加工性，易于形成多种形状而不开裂，可钻孔和切割，干燥后要有较高生坯强度。有各向同性均匀结构，不会因颗粒定向排列使坯体收缩不均，造成坯体变形和开裂。 （1）可塑泥团流变特征：由固相、液相和少许气相组成弹塑性系统。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）影响泥团可塑性原因： A）矿物种类。可塑性好泥团需含有以下条件：1）颗粒较细；2）矿物解理显著或解理完全，最好呈片状结构；3）颗粒表面水膜较厚。蒙脱石含有上述三条件，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：高岭土二价一价；3）同价阳离子，半径愈大，可塑性越大。粘土吸附不一样阳离子时，其可塑性强弱次序为：H+Al3+Ba2+Ca2+Mg2+NH4+K+Na+Li+吸附Li+粘土塑性低。 D）液相数量和性质水分是泥团出现可塑性必需条件，水分合适才能达成最大可塑性。屈服值：随含水量增加而减小。最大变形量：随含水量增加而加大 。可塑性表示：屈服值和最大变形量乘积。改变泥团含水量可改变一个流变特征，但同时会降低另一个特征。可塑成型时最好水分是可塑性最大时含水量，亦称可塑水分。 （3）可塑泥团颗粒取向影响泥浆流变性能原因 1泥浆浓度：泥浆浓度增大，要取得同一剪切速率所需应力也增大。2固相颗粒大小：泥浆颗粒分布范围和大小颗粒之比影响泥浆粘度。颗粒分布范围广，最小和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电解质加入：含电解质泥浆全部会出现触变滞后环，伴随泥浆解凝程度不一样，泥浆屈服值和滞后环面积全部会改变。4陈腐：新调制泥浆和解凝程度不够泥浆，流变性不稳定，在陈放过程中粘度和屈服值会逐步加大，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粘度，增加其流动性。6可溶性盐类：粘土中可溶性盐（碱金属，碱土金属氯化物，硫酸盐等）会提升泥浆粘度。微量Ca2+和Mg2+替换被粘土颗粒吸附Na+，可使电位变小而造成粘度增大。泥浆中可溶性盐增多是，即使添加解凝剂，粘度也难以下降。注浆过程物理化学改变（掌握） （1）物理脱水推进力：毛细管力，取决于毛细管半径和水表面张力。毛细管越细，水表面张力越大则脱水推进力越大。阻 力：模型内表面形成一层坯体后，水分必先经过坯层毛细孔，然后再进入模型毛细管中，脱水阻力来自模型和坯体两方面。注浆前期，模型阻力起关键作用，注浆后期，坯体厚度增加所产生阻力起主导作用。坯体中塑性原料多，胶体粒径小泥浆脱水阻力大。模型中形成坯体密度大则阻力也大。石膏模型产生阻力大小取决于毛细管大小和分布，这又和制造模型时水和熟石膏百分比相关。 （2）化学凝聚 泥浆和石膏模接触时，会溶解一定数量CaSO4，溶解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一层Na-粘土变为Ca-粘土，泥浆由悬浮状态转变为聚沉。所以，石膏起絮凝剂作用，促进泥浆絮凝硬化，缩短成坯时间。反应产物CaSiO3溶解度很小，促进反应向右进行。水溶性产物Na2SO4被吸入模型毛细管中，烘干模型时， Na2SO4以白色晶体析出。因为石膏中CaSO4溶解和反应，模型毛细管增大，表面出现麻点，力学强度下降。粉体成型机理 5.1.2.1 粉体成形性能 （1）粒度和粒度分布：粒度：粉料颗粒大小，用颗粒半径或直径表示。粒度分布是不一样大小颗粒所占百分比。很粗或很细粉料在一定压力下被压紧成型能力差。 （2）粉料堆积特征：大小不一样球体堆积，小球体填塞在空隙中，要得到大堆积密度需粗、中、细三级颗粒配合使用。 （3）粉料拱桥效应：拱桥效应使粉料自由堆积空隙率远大于理论计算值。拱桥效应：表面粗糙，非球形实际粉料中颗粒相互交错咬合，形成拱桥形空间，增大孔隙率。 （4）流动性：粉料分散程度高，有一定流动性。粉体堆积到一定高度后会向四面流动，保持圆锥体，偏角不变。角反应粉料流动性。通常粉料角（2040），表面光滑球形粉料， 角小，流动性好。生产中，粉料流动性决定其在模型中充填速度和充填程度。流动性差粉料在短时间内难以填满模具，影响压机产量和坯体质量。可向粉料中加入润滑剂来提升其流动性 5.1.2.1 干压成型工艺原理（1）密度改变：压制成型过程中，压力增加，松散粉料快速成坯体，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）压力超出粉料极限变形应力后密度快速增大（再次引发颗粒重排和滑移）。坯体孔隙率V公式： 孔隙率和其它参数关系：装模时孔隙率V0小则成型后坯体孔隙率也越小，密度大。孔隙率减小和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，提升密度。坯体形状，尺寸及粉料性质全部会影响坯体密度。（2）强度改变：随成型压力增加，坯体强度分阶段以不一样速度增大：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，强度直线提升。（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，强度改变较平坦。（坯体密度和孔隙改变不显著）（3）坯体中压力分布：压制成型时，坯体中压力分布不均，造成坯体各部分密度有差异。坯体中离开加压面距离越大，受到压力越小。原因：1）颗粒移动和重排时，颗粒间产生内摩擦力。2）颗粒和模具间产生外摩擦力。两种摩擦力妨碍压力传输。H/D比值越大，坯体中压力分布不均现象越严重。所以，高而细产品不适合压制法成型。坯砖四面中心部位比四面压力稍小，沿坯砖中心线上越趋近中心受到压力也越小。（4）影响坯体密度原因：1）成型压力净压力：粉料相对位移所需克服摩擦力+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力。压制过程总压力（成型压力）=净压力+消耗压力成型压力和粉料组成和性质相关，还和模壁和粉料摩擦力和摩擦面积相关。2）加压方法单面加压：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，压力梯度有效传输距离变短，由摩擦力带来能量损失减小，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。可数次加压or数次换向加压or加压时振动粉料来提升压力均匀性。（一轻，二重，慢提起）4）可塑性及添加剂选择确保生坯强度前提下，少用或不用可塑粘土（降低干压坯体收缩率）加入一定种类和数量添加剂来提升坯体密度和强度，降低密度分布不均现象（降低颗粒间及颗粒和模壁间摩擦）如CMC，甘油等。5.2.2基础注浆方法（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，以后带模干燥，注件干燥收缩脱模后就可取出。单面注浆特点：采取石膏模没有型芯。坯体外形取决于模型工作面。坯体厚度较均匀，厚度取决于吸浆时间，并和模型温度，湿度及泥浆性质相关。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空穴中，泥浆被模型和模芯工作面两面吸水，泥浆中水分不停被吸收而形成坯泥，因注入泥浆会不停降低，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空穴尺寸决定。无多出泥浆倒出。坯体形成过程被缩短。模型复杂。注件均匀性不理想，远离模面处致密度小。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。 适合于坯体内外表面形状，花纹不一样，大型壁薄产品。 空心注浆和实心注浆对泥浆性能要求也不一样：空心注浆要求泥浆比重小些，预防注浆后坯体内表面有泥缕和不光滑现象。要求泥浆含有较高稳定性，触变性不能太大，粒度要细部分。实心注浆常见较浓泥浆来缩短吸浆时间。触变性可稍大，粒度可粗些。采取基础注浆法成型，石膏模干燥程度要适中，模型各个部位干燥程度一致，表面要清洁以免出现开裂，变形等缺点；浇注过急会出现气孔和针眼；脱模过早，原料过细会引发坯体变形和塌落。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成型方法。热压铸成型包含制备蜡浆，坯体浇注，排蜡。蜡浆由陶瓷粉料，塑化剂（常见石蜡，熔点5560，150 挥发 ），表面活性剂组成。粉料在配浆前进行预烧目标是什么？1）降低制品烧成收缩。预烧温度依据原料性质而定。滑石预烧温度1300，工业氧化铝为13001400 。2）降低塑化剂用量。5.2.2 可塑法成型1用模具或刀具等运动所造成压力，剪切力或挤压力等外力对可塑性坯料进行加工，迫使坯料在外力作用下发生可塑变形而制作坯体成型方法。2可塑法成型特点：传统陶瓷和特种陶瓷普遍采取成型方法。适合成型含有回转中心圆形产品如管，棒等。结合剂用量少于注浆成型。要求坯料含有较高屈服值和较大延伸变形量（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基础上发展起来一个可塑成型方法。滚压成型过程：把扁平形刀改为滚压头。盛放泥料石膏模型和滚压头分别绕自己轴线以一定速度同方向旋转，滚压头在转动同时，逐步靠近石膏模型，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，降低了坯体变形。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替换了旋坯成型。3阳模成型：滚压头决定坯体外表形状和大小。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制品。成型时为预防坯体变形，常将带坯模型倒装放置，以后脱模干燥。5滚压成型关键控制原因：1）对泥料要求：要求泥料含有一定可塑性，并有较大延伸变形量。可塑性太低，滚压时坯体易开裂，可塑性过高，水分又比较多，轻易粘滚头。2）滚压头温度：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100130。不一样坯料，适宜滚头温度不一样。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：主轴转速快可提升产量。阳模成型主轴转速过大，泥料易脱离模型。阴模成型时，主轴转速可合适增大，太小轻易粘滚头。产品直径大，主轴转速应稍小；直径小，可合适提升主轴转速。5.2.3 压制法成型（掌握） 压制成型特点：生产过程简单。坯收缩小，致密度高，产品尺寸正确。对坯料可塑性要求不高。对形状复杂制品难以成型，多用来成型扁平状制品。等静压工艺发展使很多复杂形状制品也能够压制成型。（1）干压成型：粉料中加入少许结合剂，先经造粒，然后将造粒后粉料置于钢模中，在压力机上加压形成一定形状坯体。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，现在中国大多数墙地砖生产厂家全部采取插模。（2）等静压成型等静压成型理论基础：帕斯卡原理即加在密闭液体上压强能够大小不变地被液体向各个方向传输。等静压成型特点：多方向加压，多面受压，有利于粉料压实到相当密度，提升了压制效率。生坯密度高，各个方向全部密实均匀。生坯中极少出现应力现象。生坯强度高，内部结构均匀，无颗粒取向排列。粉料含水率低（13%），使用粘合剂和润滑剂少，可降低干燥和烧成收缩。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，提升了产品品质。一次烧成：成型、干燥或施釉后生坯，在陶瓷窑内一次烧成陶瓷产品工艺路线。 特点：工艺步骤简化；劳动生产率高；成本低，占地少；节省能源。二次烧成：即先素烧后施釉。 特点：避免气泡、针孔、吸釉、干釉等釉面缺点，提升坯体强度和密度，增加釉面白度和光泽度，提升釉面质量，提升产品合格率。陶瓷胎体显微结构 （关键） 1显微结构指利用多种显微镜才能观察到材料组织结构，是组成、工艺、过程等原因反应，是决定材料性能基础。 2显微结构组成：陶瓷坯体显微结构：晶相、玻璃相、气相组成。晶相:研究种类，数量，形态，晶粒大小、分布和取向，晶体缺点。玻璃相：研究含量、分布、应力分布等。气孔：研究大小、多少、分布、位置等及微裂纹大小、形状分布等。 3显微结构组成晶相：长石质瓷晶相：莫来石，残余石英，半安定方石英。总量占4560%。滑石质瓷晶相：原顽火辉石，斜顽火辉石。骨灰瓷晶相： bCa3（PO4）2，Ca长石。特种瓷晶相：晶相所占百分比大。如：刚玉瓷中刚玉晶相 95% 。晶相作用： 提升材料力学性能、热性能、电绝缘性能等。 4显微结构组成玻璃相：坯料组分或杂质所形成低共熔固体物质。组成：和坯料配方相关，尤其是和熔剂性原料种类相关。含有不均匀性。 作用：一般陶瓷玻璃相为连续相，分布在晶相周围，粘接晶粒，填充空隙，促进坯体致密，提升胎体透明度，降低坯体烧结温度。 注意：玻璃相结构疏松，强度比晶相低，膨胀系数大，高温下易软化变形，所以过多会降低制品强度及热震性高温易变形。 5显微结构组成气孔：一般陶瓷存在少许气孔。气孔率在0.5%22%。气孔分布在玻璃相连续基质中。气孔会显著影响材料性能，降低坯体机械强度、介电强度、透 光性、白度等，降低化学稳定性、抗冻性，增大介电损耗和吸湿膨胀。但可改善隔热、吸附、过滤等性能如保温砖，多孔陶瓷等。长石质陶瓷显微结构形成（关键） 1粘土矿物煅烧时改变高岭石(多个反应) 2长石在加热过程中改变（关键）：在陶瓷坯体中，长石作为熔剂在高温下形成硅酸盐熔体。 长石熔剂作用是由它和石英及粘土矿物形成低共熔点引发：钾长石和石英颗粒在990形成低共熔体。钠长石和石英颗粒在1070形成低共熔体。因粘土矿物受热会分解SiO2，所以长石和粘土矿物颗粒之间也会熔融。钾长石在1150以上熔融成熔体，钠长石在1120以上熔融成熔体。当长石玻璃熔体中钾离子向周围扩散，中心部位贫钾，则组成逐步转为莫来石组成，在熔体中析晶出二次针状莫来石晶体。石英颗粒处于长石熔体包裹中，部分石英熔解于熔体中，形成高硅玻璃相。长石熔体流动填充进粘土分解形成一次莫来石产物区内，形成钾钠玻璃相，降低孔隙。一次莫来石：由粘土矿物分解生成细粒、鳞片状莫来石。 二次莫来石：由熔体中析晶出来针、棒状二次莫来石。烧成时石英改变（关键） 1加热至573石英石英 2烧成时，石英会溶解于熔体中，在颗粒周围形成熔蚀边 3粘土矿物莫来石化过程中会生成无定形SiO2，它在高温下存在形态和粘土化学性质和矿物组成相关：碱量少 熔体数量少SiO2不易熔入其中，则转化生成方石英；碱量多 熔体数量多SiO2易熔入其中，则难以生成方石英。陶瓷坯体显微结构形成过程 水分排除：残余水分、吸附水、结构水等排除。有机物氧化、碳酸盐等分解。晶型转化：石英晶型转化，石英颗粒边缘转化为方石英，无定形石英转变为方石英等。液相出现：长石-石英、长石-粘土矿物及长石-石英-粘土矿物，长石熔融等。新晶相形成：粘土矿物分解生成莫来石。熔解和析晶：液相熔解石英、粘土分解物和一次莫来石，再从中析出方石英及二次莫来石。显微结构中各相作用 1 莫来石（10-30%）：主晶相，组成瓷胎骨架。 起源：粘土分解一次莫来石，发育较差鳞片状和发育良好人字形。玻璃相中析晶二次莫来石，针状，交织成网。 含有较高力学强度，尤其是网状莫来石强度更高。2 玻璃相（40-65%）：起源：石英颗粒周围熔有石英高硅玻璃相。中间生长有交织成网莫来石晶体长石玻璃相。在粘土分解产物区内，填充在间隙间玻璃相。 作用：玻璃相高温粘度决定瓷坯抵御高温变形能力。粘度高低取决于长石种类、熔解石英数量。玻璃相力学强度影响瓷坯力学强度。取决于玻璃相组成、网络结构。玻璃相量影响陶瓷坯体致密性、陶瓷透光性。3 石英（10-25%） 起源：残余石英石英原料在烧成过程中和其它组分反应形成低共熔点熔体和在高温下熔解于熔体残留下来。 方石英石英颗粒周围富硅玻璃相中析出齿状二次方石英；石英和非晶质SiO2在干环境中转变成方石英。作用：石英影响瓷坯强度。石英热膨胀系数和玻璃体热膨胀系数相差较大，冷却时会在瓷坯中产生应力。理石英颗粒能大大提升瓷坯强度。石英能改善瓷坯透光度和白度。4.气孔（少许）存在状态：在玻璃相基质中；裹在大晶粒之中。影响作用：气孔在瓷坯中多少、大小、形状、分布、位置影响瓷坯强度、透光度、致密度、吸湿膨胀性能、介电性能、热传导性能等。胶凝材料：在物理、化学作用下，浆体变成坚固石状体，并能胶结其它物料且含有一定机械强度物质。又称胶结料。分为无机和有机两大类。沥青和多种树脂属有机胶凝材料。无机胶凝材料通常为粉末状固体，在使用时用水或水溶液拌制成浆体，按其硬化条件，分为水硬性和气硬性两种。气硬性胶凝材料只能在空气中凝结、硬化并增加强度，如石灰、石膏等；水硬性胶凝材料不仅能在空气中凝结、硬化，而且能在水中继续增加强度，如水泥。1.特点：本身可硬化；胶结其它物料硬化。2.发展简史：天然粘土时期、石膏-石灰时期、石灰-火山灰时期、天然水泥时期、现代水泥雏形、现代水泥水泥：指细磨成粉末状，加水拌和成塑性浆体后，能胶结砂、石等合适材料并能在空气中硬化粉状水硬性胶凝材料。简言之，水泥是一个水硬性胶凝材料。（1） 按水泥用途分为：通用水泥、专用水泥、特征水泥三大类。（2） 按其关键水硬性物质名称分为：硅酸盐水泥系列、硫铝酸盐水泥系列、铝酸盐水泥系列、铁铝酸盐水泥系列、氟铝酸盐水泥系列、其它系列六大类。 硅酸盐水泥标号通用水泥标号: 硅酸盐水泥（六个标号）：52.5，62.5，42.5R， 52.5R， 62.5R，72.5R一般硅酸盐水泥（七个标号）：32.5，42.5，52.5，62.5，42.5R，52.5R，62.5R（R表示快硬型，也称早强型）标号是依据水泥28D抗压强值确定。矿渣、火山灰、粉煤灰（七个标号）：27.5，32.5，42.5，52.5，42.5R，52.5R，62.5R 说明：R型对3天抗压强度有较高要求，7天不作要求， 28天强度指标相同.强度是水泥技术中最基础指标，它直接反应了水泥质量水平和使用价值。中国家标准准（GB177-1999）要求，以13水泥和ISO标准砂，按要求水灰比0.50，用标准制作方法制成4cm4cm16cm标准试件。在标准养护条件下，达成要求龄期（3d、28d）时，测定其抗折和抗压强度，按国家标准要求最低强度值来评定其所属强度等级。水泥体积安定性：水泥熟料中游离Cao、MgO含量过多或掺入石膏含量过多。熟料中游离CaO、MgO经过高温煅烧后均呈“过烧”状态，水化十分缓慢。在水泥已经硬化后才进行水化，体积膨胀，引发不均匀体积改变，使水泥石开裂。石膏含量过多时，在水泥硬化后，它还会和固体水化铝酸钙反应，生成高硫型水化硫铝酸钙，体积约增大1.5倍，引发水泥石开裂。三氧化硫含量：水泥中S03关键是在生产时为调整凝结时间加入石膏而带来，也可能是煅烧熟料时加入石膏矿化剂而带入熟料。适量石膏虽能改善水泥性能（如提升水泥强度、降低收缩性、改善抗冻耐蚀和抗渗性等），但石膏超出一定含量后，水泥性能会变差，甚至引发硬化水泥石膨胀，造成结构破坏。所以水泥中S03含量必需加以限制。废品：通常氧化镁、三氧化硫、初凝时间、安定性中任何一项指标不符合标准要求，均为废品。废品水泥在工程中严禁使用。不合格产品：凡细度、终凝时间、不溶物和烧失量中任何一项不符合标准要求，或混合材掺加量超出最大限量，或强度低于等级要求指标时称为不合格产品。两磨一烧：（1）生料制备：石灰石原料、粘土质原料和少许校正原料经破碎后，根据一定百分比（3：2：1）配合、磨细并调配为成份适宜，质量均匀生料。（2）熟料煅烧：生料在水泥窑内煅烧至部分熔融，得到以硅酸钙为关键成份硅酸盐水泥熟料。（3）水泥制成：熟料加入适量石膏、混合材共同研磨成粉状水泥。水泥生产方法：干法 原料经烘干、粉磨制成生料粉，然后喂入回转窑内煅烧成熟料方法半干法 将生料粉加入适量水分制成生料球，再喂入立窑或立波尔窑内煅烧成熟料方法，亦可归入干法湿法 将原料加水粉磨成生料浆，再喂入回转窑内煅烧成熟料方法半湿法将原料加水粉磨成生料浆，再经压滤形成半干滤饼 或直接，或经干燥、破碎，或经成球后入窑煅烧成熟料方法原料预均化：经过采取一定工艺方法，达成降低物料化学成份波动振幅，使物料化学成份均匀一致过程。原料预均化就是原料在粉磨之前所进行均化。作用：降低原料成份波动，为正确配料、提升生料均匀性，稳定熟料煅烧提供良好条件。是确保熟料质量、产量及降低消耗基础方法和前提条件，也是稳定出厂水泥质量关键路径。生料均化：关键控制生料化学成份、生料细度，确保生料成份均匀、稳定。首先就依据所确定配料方案，正确控制多种原料配合比，以确保出磨生料化学成份。并控制生料细度，确保生料成份均匀和稳定. 水泥生料均化是确保工厂正常生产、稳定和提升水泥关键。因为水泥生产连续性，各工序之间关系亲密。而在生产过程中，原料、燃料成份和生产情况是不停变动，假如前一工序控制不严，就往往会给后一工序生产带来影响。水泥生料均化以配料 为关键，确保原料、生料成份均匀、稳定，从而确保熟料质量。生料均化基础原理：生料均化原理关键是采取空气搅拌及重力作用下产生“漏斗效应”（或称鼠穴效应），使生料粉向下降落时切割尽可能多层料面给予混合。同时，在不一样流化空气作用下，使沿库内平行料面发生大小不一样流化膨胀作用，有区域卸料，有区域流化，从而使库内料面产生径向倾斜，进行径向混合均化。即有三种均化作用：空气搅拌、重力均化、径向混合水泥熟料化学组成：关键由CaO（62%67）、SiO2（2024）、Al2O3（47）和Fe2O3（2.5%6.0） 四种氧化物组成，其含量总和通常在95%以上。其它5%为少许： MgO、TiO2 、 SO3、P2O5白水泥：白色硅酸盐水泥简称， 以合适成份生料烧至部分熔融，所得以硅酸钙为关键成份，铁质含量少熟料加入适量石膏，磨细制成白色水硬性胶凝材料。水泥熟料矿物组成：(1) 硅酸三钙3CaOSiO2；(2) 硅酸二钙2CaOSiO2；(3) 铝酸三钙3CaOAl2O3；(4) 铁相固溶体4CaOAl2O3Fe2O3。少许游离氧化钙（f-CaO）、 方镁石（结晶氧化镁）、含碱矿物、玻璃体通常（1）+（2） 含75% 硅酸盐矿物 （3）+（4） 含22% 熔剂矿物：和MgO、碱等从12001280开始，逐步熔融成液相，促进C3S形成 A矿：熟料中关键矿物，含量50%60%以上，常溶入少许MgO、Al2O3、Fe2O3等形成固溶体。1. C3S：2150 1250稳定存在，1250以下分解为C2S和CaO，速率很慢，故室温下呈C3S介稳状态存在。纯C3S多晶转变：R型：三方 M型：单斜 T型：三斜2. C3S性质：凝结时间正常，水化较快，放热较多，早期强度高且后期强度促进率较大。28d强度可达1年强度70%80%，28d强度和1年强度在四种矿物中均最高，但水化热较高，抗水性较差。B矿：熟料中关键矿物，含量20%左右，常溶入少许MgO、Al2O3、Fe2O3、R2O等形成固溶体1. 纯C2S多晶转变：（H-高温型，L-低温型）2. 常温下g - C2S为稳定态，无水硬性3. C2S性质：水化反应较慢，28d仅水化20%左右。凝结硬化缓慢，早期强度较低，但后期强度增加率较高，在1年后可赶上阿利特。贝利特水化热较小，抗水性很好。 B矿水化热较小，抗水性很好，所以对于于大致积工程或处于侵蚀性大工程用水泥，合适提升B矿含量，降低A矿含量是有利。一般硅酸盐水泥中通常C3S含量50%60%以上， C2S含量20%左右中间相：填充在阿利特、贝利特之间物质，包含铝酸盐、铁酸盐、组成不定玻璃体和含碱化合物等。游离氧化钙、方镁石即使有时会呈包裹体形式存在于A矿和B矿中，但通常分布在中间相里面。在煅烧过程中，熔融成为液相。冷却时，部分液相结晶，部分液相来不及结晶而凝固成玻璃体。 C3A（铝酸三钙）7%15% 水化快速，放热多，凝结很快，如不加石膏等缓凝剂，易使水泥急凝。，硬化快，强度3d内发挥出来，故早期强度较高，但绝对值不高，以后几乎不增加，甚至倒缩。干缩变形大，抗硫酸盐性能差。当制造抗硫酸盐水泥或大致积工程用水泥时，含量应合适降低。C4AF铁相固溶体（C矿）10%18%。成份靠近C4AF （1）C4AF水化速度早期介于C3AC3S之间，但随即发展不如C3S ，早期强度类似于C3A ，后期还能不停增加，类似C2S（2）抗冲击性能和抗硫酸盐性能好，水化热较C3A低，但难磨（3）道路水泥和抗硫酸盐水泥中， C4AF含量应高为好。玻璃体：部分高温液相来不及结晶而形成，关键成份为Al2O3、Fe2O3、CaO，少许MgO和碱等。C3A和C4AF在煅烧过程中熔融成液相，可促进C3S形成：若物料中熔剂矿物过少，易生烧，CaO不易被完全吸收，熟料中f - CaO 增加，影响熟料质量，降低窑产量，增加燃料消耗；若熔剂矿物过多，物料在窑内易结大块，在