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陶瓷组织结构简介,抽空看看

陶瓷在一般情况下,烧成或烧结温度下,陶瓷坯体内部各种物理化学转变和扩散过程不能充分进行到底,所以陶瓷和金属不同,总是得到未达到平衡的组织,组织很不均匀、也比较复杂。

传统陶瓷的典型组织结构由晶相、玻璃相和气相组成。这种结构是坏料在热处理过程中经历一系列物理化学变化而形成的。例如,作为大部分白瓷工业基础的黏土、石英、长石三组成体系陶瓷,黏土含量大约为40-60百分点,长石为20-30百分点,石英为20-50百分点;日用细瓷的配料中,长石的含量一般不超过石英的1.43倍。

陶瓷原材料
陶瓷原料图片

陶瓷在加热和降温过程中,坯体相继发生以下四个阶段的变化:

1:低温阶段(室温至300℃),—坯体中残余水分排出,形成大气孔。

2:中温阶段(300~950℃),—黏土等矿物中结构水排除;有机物、碳素、无机物氧化及碳酸盐、硫化物等分解;石英由低温型晶型转变为高温型晶型。

3:高温阶段(950℃至烧成温度),氧化分解反应继续进行,长石、石英、高岭石(高岭土)三元共熔体、长石-石英、长石-高岭石共熔体、石英熔体(石英颗粒周边的熔蚀液),以及与杂质形成的碱和碱土金属硅酸盐共熔体相继出现,各组成逐渐溶解;在坯体中原黏土部位反应生成粒状或片状一次莫来石晶体;在原长石部位结晶出针状二次莫来石晶体并显著长大;原石英颗粒被溶解成残留小块;晶体被液相黏结,陶瓷坯体体积收缩、致密度提高、机械强度增强,因而实现了由坯体到陶瓷体的转变。

4:降温阶段(烧成温度至室温),主要是原长石部位析出或长大成粗大针状二次莫来石晶体,但量不多;液相则因黏度增加,质点来不及调整为晶格结构而转变为非晶态玻璃,残留石英由高温晶型向低温品型转变。

传统陶瓷粉
陶瓷粉体图片展示

经历上述物理化学反应后,陶瓷在室温下的组织包括一次莫来石、针状二次莫来石、残留石英颗粒。一次莫来石分布在以长石-高岭石为基体的玻璃介质中,二次莫来石则分布在以长石为基体的玻璃相中,石英颗粒周边为高硅氧玻璃,石英长石-高岭石的交接处为三元或多元共熔体玻璃。同时,烧成后的制品中往往有些气孔未完全排除。因此,传统陶瓷的组织特征为多晶、多相的聚体。

一般来说,特种陶瓷原料都很纯,组织比较单纯。如刚玉陶瓷杂质很少,烧结时没有液相参加,所以在室温下的组织由一种晶相(晶粒)和少量气相组成。

特种陶瓷氧化铝
氧化铝陶瓷球图片展示

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