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2 陶瓷的制备 2.1 陶瓷原料的种类与性质 ① 粘土与高岭土 粘土：主要成分是微细铝硅酸质，如砖瓦用泥土 高岭土:以高岭土矿为主要成分，它分为残留高岭土和沉积高岭土。 这两种原料的主要成分为SiO246.54%, Al2O339.50%, H2O13.96%。 ② 蜡石 它是一种硬质粘土，以叶蜡石为主要成分的铝硅酸盐，主要成分为SiO266.70%，Al2O328.30%，H2O5%。 ③ 膨润土 膨润土主要是由蒙脱石构成的粘土，它的化学式为：Al2O3.4SiO2.H2O，这种原料最突出的特点是有膨润性，它在瓷器生产中主要用作增塑剂。 ④ 瓷石 瓷石是一种由石英、绢云母组成，并含有若干高岭土。长石等岩石状矿物，它不是单一的矿物岩石，而是多种矿物集合体。 ⑤ 滑石 滑石与叶蜡石有相同的晶体结构，其化学式为：3Al2O3.4SiO2.H2O，在瓷中加入少量的滑石可以提高其透明度和白度，并增加瓷中玻璃相的含量，提高致密度，扩大烧结范围。 ⑥ 二氧化硅原料 二氧化硅原料一般为石英，纯的石英透明，称为水晶。石英之间存在结晶形态的转化，如下： ⑦ 溶剂原料 在陶瓷工业中为了降低烧结物的温度而加入的原料，重要有以下两种： （1）长石类：钾长石或正长石（K2O. Al2O3.6SiO2)、钠长石（Na2O. Al2O3.6SiO2) 、钙长石（CaO. Al2O3.2SiO2)等。 （2）含锂矿类：主要有锂云母、磷铝石、锂辉石及叶长石。 ⑧ 其他陶瓷原料 高铝质原料、碳酸钡、石灰石、白云石等。 2.2 陶瓷原料的加工 陶瓷原料的加工就是将原料先煅烧，然后粉碎，从粉碎效率上来看，一般是先经过粗碎，再中碎，最后细碎，让原料颗粒达到200目～250目。将所粉碎的粉料经和水混合和捏练，就可以得到所需要的坯泥。 2.3 陶瓷胚体成型 当坯泥混合好后，将其均匀的填充到模型中。 1. 注浆体成型法 这种成型方法是将坯料泥浆注入石膏模内，石膏将水中所悬浮的粘土与水一起吸引到模的表面，水被石膏吸收后就形成与模型一样形状的坯料。 3. 加压成型法 将粒料和粉料加压变形而固结成型，它粉压法和干压法。 2.4 陶瓷的烧制 烧制（烧成）：它是将粉末做成的坯体，利用热的 作用使之硬固。 烧结机理：颗粒在接触点处的离子因热的振动而扩散，如两物质(A＋B－)与(C＋D－)混合加热时，当到达某温度时，则彼此的离于在颗粒表面扩散而发生如下反应： (A＋B－)+(C＋D－) →(A＋C＋）＋（B－D－） 颗粒接触点愈多(亦即颗粒微细)，填充愈致密时，反应愈快。 固相烧结：将Al2O3粉加压成型，烧成后不生成玻璃相而固结。 液相烧结：将Al2O3粉加压成型，烧成后瓷器坯体产生玻璃相而固结。 影响烧成的因素 化学组成与矿物成分。 粒度分布。粒度越细，烧结效果越好。 填充密度及体积密度。 烧成温度与时间，温度越高，时间越短，但不成比例变化。 冷却速度。冷却速度影响产品的质量，如变形、开裂等 烧成中的气氛，指气体的性质（氧化、还原、中性），如含氧化铁的坯体，适宜于在还原性气氛中烧结。 各种氧化物的结构及特点 2、陶瓷涡流室 将整个涡流室喷涂氮化硅陶瓷并在周围设有空气隔层，制成全陶瓷的涡流室，可使涡流室内的燃气温度升高，燃烧得到改善，并降低有害排放物中颗粒物的排放量。 全陶瓷涡流室 3、陶瓷排气管衬里和排气歧管 发动机的排气管的冷热温度是急剧变化的，巨大的热应力可使排气管产生裂纹， 以低热导率(1W·m-1·K-1)的钛酸铝和磷酸锆钠陶瓷制作发动机排气管，具有良好的隔热效果，可延长其使用寿命。 钛酸铝陶瓷具有耐高温抗热震隔热性好 (如在600-800℃，导热系数仅为1一2W·m-1·K-1)的特点，是一种用于汽车发动机排气管、排气道理想的隔热材料。 用钛酸铝制作的排气管、排气道组装于发动机上，可以保持排气的高温，防止热量流失，提高发动机的热效率。这对于沙漠车、军用越野车、坦克车来说，具有特别重要的实际意义。 德国道依茨 （Devtz）公司的B/FL513CP发动机上采用了钛酸铝陶瓷气缸盖排气道，降低了气缸盖的热负荷，避免了进一步强化后气缸盖的热开裂，并保持了排气高温，有利于能量回收，进一步提高了增压器的工作效率，从而使单缸功率由29.4kw提高到33kw-37.96kw。 日本日产公司开发了陶瓷-铝复合排气管用于发动机，提高了排气管内温度，使该排气管排气净化效果提高了两倍。 山东工业陶瓷研究设计院研制的钛酸铝陶瓷排气管组装在沙漠车无水冷陶瓷发动机上，通过了由新疆汽车厂沙漠汽车研究所