装饰材料-陶瓷 PPT素材课件.ppt

第4章 建 筑 装 饰 陶 瓷 4.1 陶瓷的基本知识 4.1.1陶瓷的概念和分类 概念：陶瓷通常是指以粘土为主要原料，经原料处理、成型、焙烧而成的无机非金属材料。 分类：陶瓷可分为陶和瓷两大部分。 陶 烧结程度较低，有一定的吸水率（大于10％）、 断面粗糙无光、不透明、敲之声音粗哑、可施釉也可不施釉。 瓷 坯体致密、烧结程度很高，基本不吸水（吸水率小于1％）、 有一定的半透明性、敲击时声音清脆、通常都施釉。 炻 介于陶和瓷之间的一类产品，，也称为半瓷或石胎瓷。 瓷、陶和炻通常又按其细密性、均匀性各分为精、粗两类。 建筑陶瓷主要是指用于建筑内外饰面的陶瓷砖和陶瓷卫生洁具，其按材质主 要属于为陶和炻。 4.1.2陶瓷的组成材料 陶瓷使用的原料（天然矿物原料）有可塑性原料、瘠性原料、助熔剂和有机原料四类。 （1）可塑性原料 粘土 烧制陶瓷的主体材料。由铝硅酸盐类岩石，如长石、伟晶花岗岩、片麻岩等经长期风化而成， 化学组成：SiO2、Al2O3和结晶水，同时含有少量的K2O、Na2O和着色矿物Fe2O3和TiO2等。 矿物组成：含水铝硅酸盐类矿物（高岭石类，蒙脱石类和单热水云母类）。 （2）瘠性原料 为防止坯体收缩，本身无塑性，焙烧过程中不与粘土起化学作用，起骨架作用的原料。最常用的瘠性物料是石英和熟料， （3）助熔原料 助熔剂亦称熔剂。焙烧过程中可降低原料的烧结温度，增加密实度和强度，但同时可降低制品的耐火度、体积稳定性和高温抗变形能力。 （4）有机原料 天然腐殖质或锯末、糠皮、煤粉等。提高原料的可塑性；在焙烧过程中本身碳化成强还原剂，使原料中的氧化铁还原成氧化亚铁，并与二氧化硅生成硅酸亚铁，起到助熔剂作用。但掺量过多，会使成品产生黑色熔洞。 粘土的焙烧过程 　　　第一阶段：400℃以下，自由水和吸附水蒸发阶段 ，坯体变干，孔隙率增大，逐渐失去可塑性。 　　　第二阶段： 450~800℃，化合水蒸发阶段 ，粘土中的有机物燃尽，孔隙率最大，成为强度较低的多孔坯体。 　　　第三阶段：800?950℃，矿物分解阶段,密度减小，体积收缩，无水矿物分解为无定型的游离Al2O3和SiO2。 　　　第四阶段: 1100?1200℃，烧结阶段（重新结晶阶段), 游离的Al2O3和SiO2重新结晶，生成莫来石（3Al2O3 ? 2SiO2），密度增加，体积收缩最大，孔隙率下降，生成的液相把其他固相粘结起来（称为烧结）。焙烧时生成的莫来石晶体越多、越大，则制品的强度越高，质量越好。 第五阶段：温度继续升高，烧融阶段 , 粘土开始熔融、软化。 最终坯体烧成是在第四阶段，即烧结阶段 粘土的作用 赋予原料以可塑性；对瘠性原料给予结合力，良好的成型性；干燥过程中避免了变形开裂；一定的干燥强度；形成莫来石结晶，使陶瓷具有高的耐急冷急热性、机械强度和其他优良性能。 4.1.3陶瓷砖的成型方法和生产工艺 1、成型方法 （1） 干压法 将含水5?8％的半干坯料加压(10?25MPa)成型。 （2） 挤压法 该种方法是将可塑性坯料经挤压机挤出成型，再将所成型的泥条按砖的预定尺寸进行切割 还可用干压法和挤压法以外的其他成型方法。 国家标准陶瓷砖分为：瓷质砖（吸水率≤0.5%）、炻瓷砖（0.5%＜吸水率≤3%）、细炻砖（3%＜吸水率≤6%）、炻质砖（6%＜吸水率≤10%）、陶质砖（吸水率＞10%）。 2、生产工艺 窑炉可采用隧道窑、多通道窑及电热隧道窑等 干压法成型的陶瓷面砖的典型生产工艺如图所示。 4.1.4陶瓷砖的分类 (1)按成型方法分类，可分为挤压砖（称为A类砖）、干压砖（称为B类砖）和其他方法成型的砖（称为C类砖）。 （2）按材质特性分类，其中又将瓷质砖和炻瓷砖（吸水率≤3%，基本属于瓷质）称为I 类砖；将和细炻砖和炻质砖（3 % 吸水率≤10 %，基本属于炻质）称为II类砖；将陶质砖（吸水率＞10 %）称为III类砖 （3）以吸水率和成型方法综合考虑的分类，如BIIa类即代表干压细炻砖，而BIIb类即代表干压炻质砖。 （4）按吸水率（E ）分类 ，可分为以下三类： 1） 低吸水率砖（I 类）,( E ≤3 % ) I类干压砖还可以进一步分为： BIa 类（E ＜0 . 5 %），即干压瓷质砖;和 B Ib 类（0 . 5 % E ≤3 %