陶瓷三大原料及其在陶瓷生产中的作用
分类: 教育/科学 >>学习帮助
问题描述:
请高手帮我回答这个问题，越详细越好
解析:
中国的陶瓷工艺具有精湛的制作艺术和悠久的历史传统，在世界上都是少见的，永远值得我们后人敬佩、学习和引以自豪。凡是用陶土和瓷土这两种不同性质的粘土为原料，经过配料、成形、干燥、焙烧等工艺流程制成的器物，都可以叫陶瓷。制作陶瓷的原料种类很多，不只有陶和瓷的分别，各种陶和瓷的原料又有多种不同的性能和特点、质地、色彩都不尽相同。最主要的是陶土和瓷土、釉料等。
新型陶瓷原料介绍
它除了用传统陶瓷用的矿物原料外，还有：
1、氧化物原料
a、 氧化铝：它是新型陶瓷制品中使用最为广泛的原料之一，具有一系列优良性能。此外,它也是高温耐火材料、磨料、磨具、激光材料及氧化铝宝石等的重要原料。
b、 氧化锆：它是高温结构陶瓷、电子陶瓷和耐火材料的重要原料。
c、 二氧化钛：它是制造电容器陶瓷、热敏陶瓷和压电陶瓷等制品的重要原料。
d、 氧化铍:它是高导热性新型陶瓷的重要原料。
e、 三氧化二铁：它是强磁性材料的重要原料。
f、 二氧化锡：广泛用于电子陶瓷中。
g、 氧化锌：它可以使陶瓷材料的机械和电性能得到改善。
h、 氧化镍：应用于热敏陶瓷中。
i、 氧化铅：在新型陶瓷中主要用作合成PbTiO3、Pb(Zr、Ti)O3以及Pb(Mg1/3、Nb2/3)O3的主要原料。
j、 五氧化二铌：在电子陶瓷工业中它用途很广，如用作制造铌镁酸铅低温烧结独石电容器，铌酸锂单晶等的主要原料，同时还可作为改性添加剂。
k、 锰的氧化物：如制作湿度传感器、过热保护器等。
l、 氧化铬：用作气敏元件、气体警报器的配料中。
m、 氧化钴：应用于聚光材料等方面。
2、复合氧化物原料
a、 钛酸盐：主要有BaTiO3、SrTiO3、CaTiO3、MgTiO3和PbTiO3等。BaTiO3是压电、铁电陶瓷的重要原料。
b、 锆酸盐：主要有BaZrO3和SrZrO3等。应用于磁芯、振荡器等。
c、 锡酸盐：主要有BaSnO3、CaSnO3、InSnO3、CaSnO3、NiSnO3和PbSnO3，如CaSnO3用作于电容器中。
d、 铌酸盐：主要有LiNbO3和KnbO3。
e、 锑酸盐：主要有BaSb2O6、PbSb2O6和MgSb2O6等。
f、 铝酸盐:主要有MgAl2O4。
g、 铝硅酸盐：主要有3Al2O3o2SiO2。
3、稀土氧化物原料，如：Yb2O3、Tu2O3、Nd2O3、Ce2O3、La2O3等。
4、非氧化物原料
a、碳化物
（1） 碳化钛：做刀具等。
（2） 碳化硼：它是金属陶瓷、轴承、车刀等的制作材料。
（3） 碳化硅：利用SiC具有导电性，可用以制造高温电炉用的电热材料及半导体材料。碳化硅的硬度高，耐磨性能好，研磨性能好，并有抗热冲击性，抗氧化等性能，是非常重要的研磨材料。还可用来作为火箱发动机尾喷管和燃烧室的材料，以及高温作业下的涡轮机主动轮、轴承和叶片等零件。
b、 氮化物
（1） 氮化硼：它的耐热性、耐热冲击和高温强度都很高，而且能加工成各种形状，因此被广泛用作各种熔融体的加工材料。氮化硼的粉末和制品有良好的润滑性，可作金属和陶瓷的填料，制成轴承。另外它是陶瓷材料中比重最小的材料，因此作飞行和结构材料是非常有利的。
（2） 氮化铝：它具有优良的电绝缘性和介电性。
（3） 氮化硅：它的制品能耐各种非金属溶液的侵蚀，可以用作坩锅、热电偶保护管、炉材、金属熔炼炉或热处理的内衬材料。它又是绝缘体和介电体，能应用于集成电路中，此外，氮化硅的硬度高，可以用作研磨材料，它的耐热冲击大，是制造火箭喷嘴和透平叶片的合适材料。
c、 硼化物
(1) 硼化锆：以硼化锆为基的耐火材料，可以抵抗融熔锡、铅、铜、铝等金属的侵蚀，所以可作为冶炼各种金属的铸模、坩埚、盘器等。ZrB12具有较好的热稳定性，用它制成的连续测温热电偶套管，可在熔融的铁水中使用10-15小时，在熔融的钢水中(1700℃)连续使用数小时，在熔融的黄铜和紫铜中使用100小时。
d、 硅化物
如二硅化钼，可以在空气中温度达1700℃时继续使用数千小时，因此在超音速飞机、火箭、导弹、原子能工业中都有广泛的用途
陶瓷材料的成份主要是氧化硅、氧化铝、氧化钾、氧化钠、氧化钙、氧化镁、氧化铁、氧化钛等。常见的陶瓷原料有粘土、石英、钾钠长石等。陶瓷原料一般硬度较高，但可塑性较差。除了在食器、装饰的使用上，在科学、技术的发展中亦扮演重要角色。陶瓷原料是地球原有的大量资源粘土、石英、长石经过加工而成。而粘土的性质具韧性，常温遇水可塑，微干可雕，半干可压、全干可磨；烧至900度可成陶器能装水；烧至1230度则瓷化，可完全不吸水且耐高温耐腐蚀。其用法之弹性，在今日文化科技中尚有各种创意的应用。
陶瓷材料是指用天然或合成化合物经过成形和高温烧结制成的一类无机非金属材料。
1、普通材料
采用天然原料如长石、粘土和石英等烧结而成，是典型的硅酸盐材料，主要组成元素是硅、铝、氧，这三种元素占地壳元素总量的90%，普通陶瓷来源丰富、成本低、工艺成熟。这类陶瓷按性能特征和用途又可分为日用陶瓷、建筑陶瓷、电绝缘陶瓷、化工陶瓷等。
2、特种材料
采用高纯度人工合成的原料，利用精密控制工艺成形烧结制成，一般具有某些特殊性能，以适应各种需要。
根据其主要成分，有氧化物陶瓷、氮化物陶瓷、碳化物陶瓷、金属陶瓷等；特种陶瓷具有特殊的力学、光、声、电、磁、热等性能。根据用途不同，特种陶瓷材料可分为结构陶瓷、工具陶瓷、功能陶瓷。
扩展资料
性能
1、力学特性
陶瓷材料是工程材料中刚度最好、硬度最高的材料，其硬度大多在1500HV以上。陶瓷的抗压强度较高，但抗拉强度较低，塑性和韧性很差。
2、热特性
陶瓷材料一般具有高的熔点（大多在2000℃以上），且在高温下具有极好的化学稳定性；陶瓷的导热性低于金属材料，陶瓷还是良好的隔热材料。
3、电特性
大多数陶瓷具有良好的电绝缘性，因此大量用于制作各种电压（1kV~110kV）的绝缘器件。铁电陶瓷具有较高的介电常数，可用于制作电容器。
4、化学特性
陶瓷材料在高温下不易氧化，并对酸、碱、盐具有良好的抗腐蚀能力。
5、光学特性
陶瓷材料还有独特的光学性能，可用作固体激光器材料、光导纤维材料、光储存器等，透明陶瓷可用于高压钠灯管等。
参考资料来源：百度百科——陶瓷材料
2、瘠性原料。瘠性原料的矿物成分主要是非可塑性的硅、铝的氧化物及含氧盐。如石英、蛋白石叶蜡石、黏土煅烧后的熟料、废瓷粉等。瘠性原料在生产中起减黏作用，可降低坯料的黏性，烧成后部分石英溶解在长石玻璃中，提高液相黏度，防止高温变形，冷却后在瓷坯中起骨架作用。
3、熔剂性原料。熔剂性原料的矿物成分主要是碱金属、碱土金属的氧化物及含氧盐。如长石、石灰石、白云石、滑石、锂云母、花岗岩等。它们在生产中起助熔作用，高温熔融后可以溶解一部分石英及髙岭土分解产物，熔融后的高黏度玻璃可以起到高温胶结作用。常温时也起减黏作用。
1.通常作为日用品的制造，例如日用陶瓷、砖瓦，排水管、面砖，外墙砖，卫生洁具等，同时也可作为电器的配件制作成绝缘体等等。
2.可作为电容器，压电，电光，磁性等。比如电瓷就是用于电力工业高低压输电线路上的绝缘子。还有电机用套管，支柱绝缘子、低压电器和照明用绝缘子，以及电讯用绝缘子，无线电用绝缘子等。
3.可用其制作硬质合金的工具，做电工使用，耐热性极好。这种陶瓷所用的主要原料更多的是采用纯粹的氧化物和具有特殊性能的原料。
扩展资料：陶瓷作用分类：
1、日用陶瓷：如餐具、茶具、缸，坛、盆、罐、盘、碟、碗等。
2、艺术（工艺）陶瓷：如花瓶、雕塑品、园林陶瓷、器皿、相框、壁画、陈设品等。
3、工业陶瓷：指应用于各种工业的陶瓷制品。又分以下4各方面：
①建筑一卫生陶瓷： 如砖瓦，排水管、面砖，外墙砖，卫生洁具等；
②化工（化学）陶瓷： 用于各种化学工业的耐酸容器、管道，塔、泵、阀以及搪砌反应锅的耐酸砖、灰等；
③电瓷： 用于电力工业高低压输电线路上的绝缘子。电机用套管，支柱绝缘子、低压电器和照明用绝缘子，以及电讯用绝缘子，无线电用绝缘子等；
④特种陶瓷： 用于各种现代工业和尖端科学技术的特种陶瓷制品，有高铝氧质瓷、镁石质瓷、钛镁石质瓷、锆英石质瓷、锂质瓷、以及磁性瓷、金属陶瓷等。
参考资料：百度百科-陶瓷
陶瓷粉：
陶瓷粉是陶瓷粉体，陶瓷粉体是制备陶瓷时所有原料经充分混合均匀后焙烧（也叫预烧，预合成）后的粉末状物质。陶瓷的原料之间的化学反应不是在熔融的状态下进行的，而是在比熔点低的温度下，通过各原子（或离子）之间的扩散来完成的，也就是固相反应，所以经过焙烧（预合成）得到的陶瓷粉体已经是纯相晶体物质。
陶瓷微粉：
陶瓷微粉是一种轻质非金属多功能材料，主要成分是SiO2和Al2O3，分散性好、遮盖力高、白度高、悬浮性好、化学稳定性好、可塑性好、耐热温度高、密度小、烧失量低、光散射性好、绝缘性好。可提高涂料的吸附性、耐侯、耐久性、耐擦洗、耐腐蚀及耐高温性，改善漆膜的机械性能，增加透明度，提高防火性能，可用于防腐、防火、耐高温、粉末、建筑涂料及各种工业、民用涂料，特别适合于高光半光性涂料及其它容剂，可替代钛白粉用量，消除因使用钛白粉造成的光絮凝现象，防止涂料泛黄，并可降低企业生产成本。陶瓷微粉被誉为“空间时代新材料”。
氧化铝陶瓷是一种以Al₂O₃为主要原料,以刚玉为主晶相的陶瓷材料.因其具有机械强度高,硬度大,高频介电损耗小,高温绝缘电阻高,耐化学腐蚀性和导热性良好等优良综合技术性能等优势。氧化铝是世界上仅次于金刚石的最坚硬物质。基于氧化铝的特性他在陶瓷中的作用主要是：耐磨性、增大强度、形成表面复合涂层，这种涂层可是使基体表面的机械、物理和化学性能得到提高，赋予基体表面新的力学、热学、光学、电磁学和催化敏感等功能。达到材料表面改性和功能化的目的。
氧化铝在陶瓷中的作用：
氧化铝粉末常用作色层分析的媒介物。
2004年8月，在美国3M公司任职的科学家开发出以铝及稀土元素化合成的合金制造出称为transparentalumina的强化玻璃。
红宝石、蓝宝石的主成份皆为氧化铝，因为其它杂质而呈现不同的色泽。红宝石含有氧化铬而呈红色，蓝宝石则含有氧化铁及氧化钛而呈蓝色。
在铝矿的主成份铁铝氧石中，氧化铝的含量最高。工业上，铁铝氧石经由Bayerprocess纯化为氧化铝，再由Hall-Heroultprocess转变为铝金属。
氧化铝是金属铝在空气中不易被腐蚀的原因。纯净的金属铝极易与空气中的氧气反应，生成一层薄的氧化铝薄膜覆盖在暴露于空气中铝表面。这层氧化铝薄膜能防止铝被继续氧化。这层氧化物薄膜的厚度和性质都能通过一种称为阳极处理（阳极防腐）的处理过程得到加强。
石英是陶瓷原料的重要组成部分。
陶瓷原料所用的有脉石英、石英砂、石英岩、砂岩、硅石、蛋白石、硅藻土等。跟普通砂子、水晶是“同出娘胎”的一种物质。
陶瓷主要原料是取之于自然界的硅酸盐矿物(如粘土、石英等)，因此与玻璃、水泥、搪瓷、耐火材料等工业，同属于“硅酸盐工业”的范畴。
扩展资料：
石英的用途
1、玻璃
平板玻璃、浮法玻璃、玻璃制品（玻璃罐、玻璃瓶、玻璃管等）、光学玻璃、玻璃纤维、玻璃仪器、导电玻璃、玻璃布及防射线特种玻璃等的主要原料。
2、陶瓷及耐火材料
瓷器的胚料和釉料，窑炉用高硅砖、普通硅砖、碳化硅等的原料。
3、冶金
硅金属、硅铁合金、硅铝合金等的原料或添加剂和熔剂。
参考资料来源：百度百科-石英
参考资料来源：百度百科-陶瓷
一、陶瓷的主要成分包括高岭土、粘土、瓷石、瓷土、 着色剂、青花料、石灰釉、石灰碱釉等。
二、陶瓷材料是指用天然或合成化合物经过成形和高温烧结制成的一类无机非金属材料。它具有高熔点、高硬度、高耐磨性、耐氧化等优点。
拓展资料1.陶瓷材料是工程材料中刚度最好、硬度最高的材料，其硬度大多在1500HV以上。陶瓷的抗压强度较高，但抗拉强度较低，塑性和韧性很差。
2.陶瓷材料一般具有高的熔点（大多在2000℃以上），且在高温下具有极好的化学稳定性；陶瓷的导热性低于金属材料，陶瓷还是良好的隔热材料。同时陶瓷的线膨胀系数比金属低，当温度发生变化时，陶瓷具有良好的尺寸稳定性。
3.陶瓷具有良好的电绝缘性，因此大量用于制作各种电压（1kV~110kV）的绝缘器件。铁电陶瓷（钛酸钡BaTiO3）具有较高的介电常数，可用于制作电容器，铁电陶瓷在外电场的作用下，还能改变形状，将电能转换为机械能。
4.陶瓷材料还有独特的光学性能，可用作固体激光器材料、光导纤维材料、光储存器等，透明陶瓷可用于高压钠灯管等。
