摘 要

本课题拟通过传统陶瓷原料组成和工艺变化，及烧结体相组成测试和岩相分析，探讨组成和工艺改变对材料相形成和微观相分布变化规律的影响，为优化传统陶瓷配料组成和工艺过程提供可靠的实验数据和一定的理论依据。

配置不同配料比与不同温度烧制的长石质陶瓷，对所得样品进行岩相分析与烧结体组成测试，对所研究材料进行性能表征：如外观，熔点，气孔率，硬度，耐磨性，岩相等。研究三元配料体系相组成，研究陶瓷材料在不同烧制温度与不同配料比下的性能与组成的变化规律，总结实验数据，探讨组成和工艺改变对材料相形成和微观相分布变化规律的影响，为优化传统陶瓷配料组成和工艺过程提供可靠的实验数据和一定的理论依据。撰写毕业论文。

关键词：工艺 传统陶瓷材料 配料 性能 岩相

Abstract

This project aims to optimize the composition and process of traditional ceramic ingredients through the changes of the composition and process of traditional ceramic raw materials, and the composition of the sintered body phase and the analysis of the lithofacies, in order to investigate the effects of composition and process changes on the formation of phase and the distribution of microscopic phase distribution. Provide reliable experimental data and a certain theoretical basis.

The feldspathic ceramics fired at different batching ratios and temperatures were prepared. The resulting samples were subjected to rock phase analysis and sintered body composition tests. The properties of the investigated materials were characterized: appearance, melting point, porosity, hardness, wear resistance, etc. Rock is equal. Study the phase composition of the ternary batching system, study the variation of properties and composition of ceramic materials at different firing temperatures and different batch ratios, summarize the experimental data, and explore the effects of composition and process changes on the formation of the phase and the distribution of microscopic phases. It provides reliable experimental data and certain theoretical basis for optimizing the composition and process of traditional ceramic ingredients. Write a dissertation.

Keywords: process traditional ceramic material dosing performance lithofacies

目 录

第一章 绪论 6

1.1本课题的目的及意义 6

1.2国内传统陶瓷的发展现状 6

1.3传统陶瓷的制作工艺 7

1.4国外陶瓷发展现状 7

1.5实验原理 7

1.6研究目标 8

1.7主要研究内容目标及方案 8

第二章 实验过程 8

2.1仪器设备 8

2.2陶瓷制品的生产方法 9

2.3陶瓷材料烧结机理分析 9

2.4实验原料 10

2.5实验过程 10

2.6结果处理 11

第三章 结果分析 12

3.1对浆体粒度进行分析 12

3.2对烧结前后物理性质进行分析 13

3.3XRD分析 16

3.4偏光显微镜分析 17

3.5电子显微镜分析 17

第四章 基本结论 18

4.1收缩的原因 18

4.2对变化点的探讨 19

4.3主要氧化物在坯料中的作用 19

4.4配料对陶瓷性质的影响 20

4.5烧结的过程 20

4.6对烧结产生影响的因素 20

4.7展望 21

5.参考文献 23

第一章 绪论

1.1国内外传统陶瓷的发展现状

一般来说，陶瓷的材料大部分是由碳化物，氮化物，氧化物和硼化物等组成。常见的陶瓷材料由粘土，氧化铝，高岭土等。陶瓷虽然一般具有较高的硬度，但与此同时也失去了较高的可塑性。陶瓷可用作食物器皿，也可以用作房屋的装饰，除此之外，它还对科学技术的发展起到了重要的作用。地球拥有巨量的粘土资源，这些资源经过淬取之后，就可以得到陶瓷原料。粘土的韧性是陶瓷的材料的基础，在常温下，和水之后粘土具有很高的可塑性，水分蒸发大半时，可以进行雕塑，当材料全部干燥之后，可以进行打磨。经过700摄氏度高温的烧制，陶瓷器可以装水，温度提升至1230度之后则瓷化，完全不吸水而且对于高温和腐蚀的耐性很高。在现代科技文化的环境下，这种弹性用法仍然具有一定的适用性与创新性。

虽然我们是瓷器的发明国，但现代陶瓷生产主要核心技术在国外，以意大利、西班牙、英国和德国为代表，他们一直没有停止对传统陶瓷材料组成和生产新技术的研究开发。日本也具有很先进的陶瓷烧成技术，日本的陶瓷产业是朝向精致高科技化发展的，在这方面日本与美国类似，美国的陶瓷产业也是多用于精密科技工业。特别在材料加工技术不断进步的今天，用新技术改进传统陶瓷配料体系和生产工艺，以成为新的发展趋势和必然选择，为此我们国内的陶瓷产业研究者们，也应该努力用新技术改进传统陶瓷配料体系和生产工艺，以期能够实现更好的陶瓷品质，降低能耗与环境污染 在新的发展时期，陶瓷产业经过不断地创新和发展,不同地域形成了具有当地的陶瓷产业集群。景德镇烧制了千年的陶器，出产的瓷器在颜色,亮度,声音,厚度等四个维度都具有很高的质量，闻名于中外；泉州瓷器在质量上也不亚于景德镇瓷器，早在宋代就已经进入到国际舞台，在现代也依然在不断进取。醴陵瓷器品种繁多，在多个领域都有自己的核心竞争力，而佛山，唐山，淄博等地出产的瓷器也同样在当代瓷器领域具有自己特色及地位。中国的陶瓷生产量虽然已经是世界第一，但是陶瓷行业由于门槛较低，企业繁多，而大多是企业目光短浅，在生产上只注重规模，在设计上没有创新，抄袭和模仿国外的高质量设计，导致出场的瓷器设计没有自己的特色。唐山是我国北方最大的生产地，而立岭、石渚、景德镇代表了我国南方的瓷器生产。由于我国劳动成本低,可以用低廉的价格购买到材料，从1980年开始与国外展开大量合作，一般的设计是根据国外的要求来完成的。唐山华美每年的200万件陶瓷生产量，大部分是来自美国的要求，其余的则来自于英国和日本。从这里可以看出来，中国并没有在世界范围内建立起自己的当代设计，而是更多的继承了传统工艺以及模仿国外的工艺。缺乏有创意的产品已经成为了制约中国陶瓷工业飞速发展的命门。鉴于传统陶瓷在工艺发展中有着不可替代的意义，欧美及日本等发达国家都已经把陶瓷发展提到很重要的战略高度的来了解，投入了巨资及大量的人力物力来督促陶瓷产业的发展，保持他们在陶瓷领域的全球领先地位。比较著名的计划有“阳光计划”、“通用技术计划”等（日本通产省精细陶瓷研究与开发），“材料基因组计划”“脆性材料设计”“先进材料与材料设备”等材料研发计划等（美国），重点开发轻质保护材料、电子材料、储能材料、生物替代材料、稀土关键材料等，以此来实现再工业化的战略，欧盟也投入了累计越1180亿欧元来扶持新材料的发展研发工作。

1.2本课题的目的及意义、

本课题将针对传统陶瓷三元配料体系，探究烧成过程中物料热变化特征、相变特点及相关规律，以便更好地了解陶瓷烧成过程，这对进一步优化现代陶瓷生产中的原料配料体系具有重要意义。因为陶瓷坯体在烧结过程中会经过一系列的物理化学变化，形成具有一定晶相组成和显微结构的陶瓷制品，通过这些晶相组成、显微结构测试分析可以获得陶瓷生产工艺中所需的关键工艺参数，这对改进陶瓷生产工艺过程有重要的指导意义。通常陶瓷烧成过程将直接影响材料显微结构，如晶相种类、晶粒大小及其分布、气孔尺寸和晶界形成等，最终会影响陶瓷材料性能。由此可见通过对陶瓷三元配料体系进行深入研究，掌握烧结过程中物料物理化学变化特点，对优化陶瓷烧成制度、缩短烧结时间、降低烧结温度、减少能耗等方面都有着极大的帮助，在当前强调保护环境，减少污染，节能减排的新形势下更具有十分重要的现实意义。

传统陶瓷是一种多相陶瓷烧结体，其相组成和微观结构对材料性能有重要影响。本课题拟通过传统陶瓷原料组成和工艺变化，及烧结体相组成测试和岩相分析，探讨组成和工艺改变对材料相形成和微观相分布变化规律的影响，为优化传统陶瓷配料组成和工艺过程提供可靠的实验数据和一定的理论依据。

1.3研究内容

传统陶瓷是一种多相陶瓷烧结体，其相组成和微观结构对材料性能有重要影响。本课题拟通过传统陶瓷原料组成和工艺变化，及烧结体相组成测试和岩相分析，探讨组成和工艺改变对材料相形成和微观相分布变化规律的影响，为优化传统陶瓷配料组成和工艺过程提供可靠的实验数据和一定的理论依据。

研究（设计）的基本内容、目标、拟采用的技术方案及措施

（1）查阅相关文献，选择实验使用的传统陶瓷材料的种类；

（2）测试传统陶瓷的烧结体相组成和岩相分析

（3）对所研究的传统陶瓷材料进行性能表征：如熔点、外观、岩相，气孔率，硬度、耐磨性等；

（4）分析总结试验数据，撰写毕业论文。

陶瓷的烧结过程是将陶瓷坯体在一定条件下进行加热升温处理，在不同温度条件下坯体内部发生不同的物理化学变化，最终形成具有一定组成和显微结构的陶瓷制品，因此了解分析陶瓷烧结过程中各温度期间所发生的物理化学变化有利于制定合理的陶瓷烧结制度。

配置不同配料比与不同温度烧制的长石质陶瓷，对所得样品进行岩相分析与烧结体组成测试，对所研究材料进行性能表征：如外观，熔点，气孔率，硬度，耐磨性，岩相等。研究三元配料体系相组成，研究陶瓷材料在不同烧制温度与不同配料比下的性能与组成的变化规律，总结实验数据，探讨组成和工艺改变对材料相形成和微观相分布变化规律的影响，为优化传统陶瓷配料组成和工艺过程提供可靠的实验数据和一定的理论依据。撰写毕业论文。

第二章 实验过程

2.1实验原料

表2.1 实验室原料组成

以上原料均来自宜兴拜富色釉料有限公司

2.2仪器设备

表2.2实验仪器及设备

表2.2实验仪器及设备

表2.3 实验配比设计

2.3实验设计方案

为了研究不同的高岭土，钾长石，钠长石，石英的配比对传统陶瓷性能的影响，采取以下方案进行七组配料。

（1）方案一取高岭土250g，钾长石125g，石英125g，标记为001#

（2）方案二取高岭土250g，钠长石125g，石英125g，标记为002#

（3）方案三取高岭土333g，石英167g，标记为003#

（4）方案四取高岭土333g，钾长石167g，标记为004#

（5）方案五取高岭土333g，钠长石167g，标记为005#

（6）方案六取钾长石250g，石英250g，标记为006#

（7）方案七取钠长石250g，石英250g，标记为007#

混料，将每一组按配比称量所需原料，按照不同的组别袋装起来。将配料好的原料放入研钵中研碎至粉末状，1-5组含有高岭土的配料加入400g水，1.5g三聚，加入1kg球，放入球磨机中球磨18分钟。6,7组不含有高岭土的配料加入200g水，1.5g三聚，加入1kg球，放入球磨机中球磨18分钟。得到7组球磨混合完毕的原料。（对球磨后的浆体使用粒度分析仪进行粒度分析）

干燥，将球磨完毕的混料，放入电炉中，加热到120度，保温一个小时，将湿混的原料烘干至干燥的块状。

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