特种陶瓷成型方法有哪些
特种陶瓷的主要成型方法可分为:
① 压力成型方法,如干压成型、冷等静压成型、干袋式 等静压成型等。
② 可塑成型方法,如可塑毛坯挤压、轧膜成型等。
③ 浆料成型方法,如料浆浇注、离心浇注、流延成型、 热压铸等。
④ 注射成型。
⑤ 其他成型方法。如压滤法、固体自由成型制备技术、 直接凝固注模成型、温度诱导成型、电泳沉积成型等。
1.氧化钙陶瓷(calcia ceramics)
氧化钙陶瓷(calcia ceramics)是指以氧化钙为主要成分的陶瓷。
性质:氧化钙具有NaCl型晶体结构,密度为3.08~3.40g/cm,熔点为2570℃,具有热力学稳定性,能在高温(2000℃)下使用,与高活性金属熔体的反应小,受氧或杂质元素的污染少。制品具有良好的抗熔融金属侵蚀性和抗熔融磷酸钙侵蚀的作用。可用干压法成型,也可注浆成型。
应用:
1)它抗金属侵蚀性优良,是冶炼有色金属,如高纯度铂、铀的重要容器;
2)经二氧化钛稳定化的氧化钙砖,可用作熔融磷酸盐矿的回转窑内衬材料;
3)从热力学的稳定性来看,CaO 超过SiO2、MgO、Al2O3和ZrO2等,在氧化物中最高。这种性质表明,它可作为熔融金属、合金用的坩埚;
4)在金属熔化过程中,可使用CaO质取样器和保护管,多用在高钛合金等活性金属熔体的质量管理或温度控制中;
5)CaO陶瓷在冶金方面的用途除上述之外,也适用于电弧熔化用的保温套或平衡实验角的容器等。
氧化钙有两个缺点:
①容易与空气中的水份或碳酸气发生反应;
②与氧化铁等氧化物在高温下能发生熔融反应。这种熔渣化作用,是陶瓷易腐蚀和强度低的原因,这些缺点也使得氧化钙陶瓷难以广泛应用。CaO作为陶瓷还处在初级阶段,它具有两面性,有时稳定,有时不稳定。今后可以通过原料、成形、烧成等技术的进步,更好地筹划其用途,使其真正加入陶瓷行列。
2.锆英石陶瓷(zircon ceramics)
锆英石陶瓷(zircon ceramics)是指以锆英石(ZrSiO4)为主要成分的陶瓷。
性质:锆英石(ZrSiO4)陶瓷具有良好的抗热震性、耐酸性、化学稳定性,但耐碱性不佳。锆英石陶瓷的热膨胀系数和导热系数较低,其抗弯强度可保持在1200~1400℃而不下降,但其力学性能较差,生产工艺与一般特种陶瓷相似。
应用:
1)锆英石作为酸性耐火材料,已在生产玻璃球及玻璃纤维的低碱铝硼硅酸盐玻璃窑炉上得到了广泛应用,锆英石陶瓷具有高的介电性能及机械性能,还可以用作电绝缘体及火花塞等;
2)主要用于制作高强度高温电瓷、瓷舟、坩埚、高温窑炉用的承烧板、熔制玻璃炉的炉衬、红外辐射陶瓷等;
3)可以制成薄壁制品—坩埚、热电偶套管、喷咀,厚壁制品—研钵等;
4)研究表明,锆英石具有化学稳定性、机械稳定性、热稳定性和辐射稳定性,对U、Pu、Am、Np、Nd、Pa等锕系元素具有较好的包容能力,是固化钢系高放射性废物(HLW )理想的介质材料;
有关锆英石陶瓷的生产工艺与其力学性能之间关系的研究尚未见报道,在一定程度上妨碍了对其性能进一步深入的研究,使锆英石陶瓷的应用受到了一定的限制。
3.氧化锂陶瓷(lithia ceramics)
氧化锂陶瓷(lithia ceramics)是指主要成分为Li2O、Al2O3、SiO2的陶瓷制品。自然界中含Li2O的主要矿物原料有锂辉石、透锂长石、锂磷铝石、锂云母和锂霞石。
性质:氧化锂陶瓷制品的主晶相为锂霞石(Li2O·Al2O3·2SiO2)和锂辉石(Li2O·Al2O3·4SiO2),其特点是热膨胀系数低(100~1000℃范围内为-0.03×10/℃~ 4.08×10/℃),抗热震性良好。Li2O是一种网络外体氧化物,有加强玻璃网络的作用,可有效提高玻璃的化学稳定性。
应用:可用于制作电炉(特别是感应电炉)的衬砖、热电偶保护管、恒温零件、实验室器皿、烹饪用具等。Li2O-A12O3-SiO2(LAS)系材料是典型的低膨胀陶瓷,可用作抗热震材料,Li2O还可以作陶瓷结合剂,在玻璃工业中也具有潜在的使用价值。
4.氧化铈陶瓷(ceria ceramics)
氧化铈陶瓷(ceria ceramics)是指以氧化铈为主要成分的陶瓷。
性能:该制品的比重为7.73,熔点为2600℃,它在还原气氛下会变成Ce2O3,熔点由2600℃降到1690℃。700℃时的电阻率为2×10欧姆·厘米,1200℃时为20欧姆·厘米。我国工业化生产氧化铈常用的工艺技术有如下几种:
1)化学氧化法,包括空气氧化法和高锰酸钾氧化法;
2)焙烧氧化法;
3)萃取分离法。
应用:
1)可作为加热元件、熔炼金属及半导体的坩埚、热电偶套管等;
2)可作为氮化硅陶瓷的烧结助剂,还可对钛酸铝复相陶瓷进行改性,并且CeO2是一种较为理想的增韧稳定剂;
3)加入99.99% CeO2的稀土三基色荧光粉是制作节能灯的发光材料,其光效高,显色好,寿命长;
4)用质量分数大于99%的CeO2制成的高铈抛光粉硬度高,粒度小而均匀,晶体具有棱角,适合于玻璃的高速抛光;
5)用98%的CeO2作为玻璃脱色剂和澄清剂,可提高玻璃的质量和性能,使玻璃更为实用;
6)氧化铈陶瓷,其热稳定性差,对气氛敏感性也强,因而在一定程度上限制了它的使用。
5.氧化钍陶瓷(thoria ceramics)
氧化钍陶瓷(thoria ceramics)是指ThO2为主要成分的陶瓷。
性质:纯氧化钍为立方晶系,萤石型结构,氧化钍陶瓷制品热膨胀系数较大,25~1000℃时为9.2×10/℃;导热率较小,100℃时为0.105 J/(cm·s·℃),热稳定性较差,但熔融温度高,高温导电性能好,有放射性。成型方法可采用注浆成型(加10%聚乙烯醇水溶液作悬浮剂)或压制成型(加20%四氯化钍作黏结剂)。
应用:主要用作熔炼锇、纯铑和精炼镭的坩埚,也可作为加热元件,用于探照灯光源,白炽灯纱罩,或作为核燃料,还可用作电子管阴极、电弧熔融用电极等。
定义及原理:一种陶瓷制品的成型方法,首先把粉碎好的粉料与有机塑化剂溶液按适当配比混合制成具有一定黏度的料浆,料浆从容器同流下,被刮刀以一定厚度刮压涂敷在专用基带上,经干燥、固化后从上剥下成为生坯带的薄膜,然后根据成品的尺寸和形状需要对生坯带作冲切、层合等加工处理,制成待烧结的毛坯成品。
这个简单,农村的小伙伴们,小时候应该都玩过泥巴,将泥巴捏成不同的造型,自得其乐,这就是手工捏塑,只不过我们没有将泥巴烧成陶瓷而已。手工捏塑是指人们随心所欲的对泥巴进行创作,做出一些简单的小型器物。属于最原始的成型方法。
泥条盘筑法:
将陶泥搓成条状,从底部开始,一层层堆叠成器物的形状,再用泥浆粘合成一个整体的器物,磨平盘筑时的痕迹,新石器时代的很多陶器就是用这种方法制作的。
泥片围接法
将泥块拍打成为需要大小和厚度的泥片,然后再根据器型拼接在一起,最后得到所需要的形状。宜兴紫砂壶的传统工艺,即是这种成型方法。
轮制成型法(拉坯)
将泥料放在特制的轮盘上,利用轮盘转动所产生的离心力,使坯体成型的技法。这种方法主要用来做各种圆形器,有快轮和慢轮的区分。
印模法
将泥料压入特制的模具中成型,这种方法主要用来制作小动物,一些大型器物的零部件或者纹饰,或者陶瓷人俑等。
灌浆法
这是目前大多数日用瓷的成型方法,把泥制成泥浆,然后灌入事先设计好的石膏模型之中,石膏能够将泥浆中的悬浮物吸附于内壁,因此而最终成型。该成型方法成本低,适合批量生产,做出的陶瓷质量高,可以说,现在小老百姓能够用到精美的陶瓷碗盘,主要得益于这种成型技法。
瓷土主要是硅铝氧化物。 不同种类的陶瓷有不同的生产工艺:
①按用途来分,可分为日用陶瓷,艺术(陈列)陶瓷,卫生陶瓷,建筑陶瓷,电器陶瓷,电子陶瓷,化工陶瓷,纺织陶瓷,透千(燃气输机)陶瓷等等。
②按是否施釉来分,可分为有釉陶瓷和无釉陶瓷两类。
⑧人们为了生产、研究和学习上的方便,有时不按化学组成,而根据陶瓷的性能,把它们分为高强度陶瓷,铁电陶瓷、耐酸陶瓷,高温陶瓷、压电陶瓷,高韧性陶瓷,电解质陶瓷、光学陶瓷(即透明陶瓷),磁性陶瓷,电介质陶瓷,磁性陶瓷和生物陶瓷等等。
④可简单分为硬质瓷,软质瓷、特种瓷三大类。
我国所产的瓷器以硬质瓷为主。硬质瓷器,坯体组成熔剂量少,烧成温度高,在1360℃以上色白质坚,呈半透明状,有好的强度,高的化学稳定性和热稳定性,又是电气的不良传导体,如电瓷、高级餐具瓷,化学用瓷,普通日用瓷等均属此类,也可叫长石釉瓷。
软质瓷器与硬质瓷不同点是坯体内含的熔剂较多,烧成温度稍低,在1300℃以下,因此它的化学稳定性,机械强度,介电强度均低,一般工业瓷中不用软质瓷,其特点是半透明度高,多制美术瓷,卫生用瓷,瓷砖及各种装饰瓷等,通常如骨灰瓷、熔块瓷属于此类。
特种瓷种类很多,多以各种氧化物为主体,如高铝质瓷,它是以氧化铝为主,镁质瓷,以氧化镁为主;滑石质瓷,以滑石为主;铍质瓷,以氧化铍或绿柱石为主;锆质瓷,以氧化锆为主;钛质瓷,以氧化钛为主。
上述特种瓷的特点多是,由不含粘土或含极少量的粘土的制品,成型多用干压、高压方法,在国防工业,重工业中多用此类瓷,如火箭,导弹上的挡板,飞机、汽车上用的火花塞,收音机,内用的半导体,快速切削用的瓷刀等等。
陶瓷最古老的手工成型方法是:就是把泥搓成长条,再圈积成型。此法是制陶的技法中最为古老的方法。仰韶文化时期的陶器已经大量使用盘制泥条的方法成型。
1.手工捏塑法 人们用手随心所欲地对泥土进行创作,捏出一些较小的器物,这是最原始最简单的成型方法。 2.泥条盘筑法 将泥土搓成泥条,从器底起从下往上将泥条盘筑成器壁直至器口,再用泥浆胶合成全器,最后抹平器壁盘筑时留下的泥缝。 此法出现在新石器时代中期。 3.泥片围接法 将原料泥块先加工成泥片,然后将泥片围接组合成需要的形状,如宜兴紫砂茶壶多用此法做成。 4.轮制成型法
二、制模
三、成型
成型就是用干燥的石膏模,将制备好的坯料用各种不同的方法制成所需要的坯件,目前德化产区常用的成型法有可塑成型、注浆成型、干压成型和等静压成型四种方法。
四、干燥
五、施釉
施釉,德化俗称“上釉”、“蘸釉”。有生坯施釉法和素坯施釉法两种,根据不同产品及坯件大小、厚薄和釉料性能,采用浸釉、浇釉、刷釉、喷釉。
六、装烧
装烧是制瓷工艺中一道很关键的工序。经过成型、上釉后的半成品,只有在高温的作用下,发生一系列物理化学反应,最后显气孔率接近于零,才能达到完全致密程度的瓷化现象,称之为“烧结”。这个过程称之为“装烧”。
七、装饰
德化陶瓷装饰源远流长。新石器时代有印纹陶;魏晋时代有青釉陶;唐、宋、元时代有篾划、印花、刻花;明、清时代有浮雕、通花、青花、贴花;民国时期有古彩、新彩;以至当代的喷花和艺术釉等,制工精细,色彩艳丽,具有朴实豪放的特点。
八、包装
陶瓷制作过程可以分为:原料制作(釉料和泥料的制作)、成型、施釉和烧制四个阶段。
原料制作分为:
1,釉料制作
釉料→球磨细碎(球磨机)→除铁(除铁器)→过筛(振动筛)→成品釉
2,泥料制作
泥料→球磨细碎(球磨机)→搅拌(搅拌机)→除铁(除铁器)→过筛(振动筛)→抽浆(泥浆泵)→榨泥(压滤机)→真空练泥(练泥机、搅练机)
成型分为:拉坯成型法,泥板成型法,泥条盘制法,徒手捏制法,手工雕塑成型。
陶瓷的干燥是陶瓷的生产工艺中非常重要的工序之一,陶瓷产品的质量缺陷有很大部分是因干燥不当而引起的。陶瓷的干燥速度快、节能、优质,无污染等是新世纪对干燥技术的基本要求。
陶瓷工业的干燥经历了自然干燥、室式烘房干燥,到现在的各种热源的连续式干燥器、远红外干燥器、太阳能干燥器和微波干燥技术。
干燥虽然是一个技术相对简单,应用却十分广泛的工业过程,不但关系着陶瓷的产品质量及成品率,而且影响陶瓷企业的整体能耗。
据统计,干燥过程中的能耗占工业总燃料消耗的15%,而在陶瓷行业中,用于干燥的能耗占燃料总消耗的比例远不止此数,故干燥过程的节能是关系到企业节能的大事。
陶瓷是一种民间手工艺品,在一些博览区古窑景区都有古制瓷作坊、古镇窑、陶人画坊。而现代人将这些陶瓷品用来装饰家里,营造另一番古色古香的美景。那 陶瓷加工 是怎样制作的呢?都有哪些步骤呢?下面我们来了解下,这么 美的 陶瓷是怎么样加工的吧!
陶瓷加工 要如何做 陶瓷加工 有几个步骤
1、 练泥:首先去矿区采瓷石,取回来敲碎成鸡蛋大小,在用水碓舂打成粉状,之后淘洗去杂质,接着让其沉淀成砖状的泥块。成泥块后用水调配,去掉渣质,用手去揉搓或脚踩,让泥团的空气清除,在把水中的泥分布均匀。
2、 拉坯:拉坯需用辘轳车,将泥团摔掷在辘轳车,然后开始转盘。之后,用随手法去屈伸收放拉制出坯体的模样。拉坯是非常需要技术的,首先要熟悉泥料的收缩率,一般收缩率大致为18-20%,根据不同类型大小和尺寸自由收发尺寸。
3、 印坯:在这道工序时,它的印模的外形是安装坯体内形弧线,来旋削成形,之后晾至半干,然后在把坯覆在模种上、均匀按拍坯体外壁,然后脱模。
4、 利坯:先吧坯覆放在辘轳车上,开始转动车盘时,就用用刀旋削。当体厚度适当、表里光洁时即可。
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5、晒坯:这个步骤简单,只要加工成型的坯摆放在木架上晾晒。
6、刻花:刻花工具是用竹、骨或铁制的刀具,在已干的坯体上刻画出花纹。
7、施釉:普通的圆形瓷器用醮或荡的方法施釉,琢器和大型的圆形瓷器用吹釉方法,施釉后就放进窑烧造。
8、烧窑:先把瓷器装入匣钵,然后焙烧的容器,这样做是为避免瓷器污染。需要焙烧大概一个晚上,温度是1300度 左右 ,燃料是松柴,当然在焙烧时还需有技术指导,测看火候,掌握窑温变化,决定停火时间。
9、彩绘:釉上彩如五彩、粉彩等,是在已烧成瓷的釉面上描绘纹样、填彩,再入红炉以低温烧烘,温度约700-800度。
我总结: 陶瓷加工 要如何做? 陶瓷加工 有几个步骤?以上我简单的介绍陶瓷的加工方法和步骤。从这些加工步骤来看,一件好的瓷器是多么的来自不易,用它们来点缀家里也是极为美丽的,看完大家是不是也想家里有这样一个精美的瓷器装饰呢?