By shendu
第4章 陶瓷坯体的成型
1.名词解释
拱桥效应：粉料自由堆积的孔隙率往往比理论计算值大得多。这因为实际粉料不是球形，加上表面粗糙，结果颗粒互相交错咬合，形成拱桥形空间，增大孔隙率。这种现象称为拱桥效应。
弹性后效：外力取消后，由于压制过程中产生的弹性力而引起坯体膨胀的作用称为弹性后效。 排蜡：
2. 根据含水量的不同，成型方法的种类：
（注浆成型法、可塑成型法、干压成型法和等静压成型法）。 3. 加压方式对坯体密度的影响。
单面加压时，坯体中压力分布是不均匀的。不但有低压区，还有死角。为了使坯体的致密度完全一致，宜采用双面加压。双面同时加压时，可使底部的低压区和死角消失，但坯体中部的密度较低。若双面先后加压，两次加压之间有间歇，利于空气排出，使整个坯体压力与密度都较均匀。如果在粉料四周都施加压力(也就是等静压成型)，则坯体密度最均匀。 4.影响层裂的因素及防治方法。 ① 气体的影响。 ② 坯体水分的影响。 ③ 加压次数对层裂的影响。 ③ 压制时间及压力的影响。 防治方法：
5热压铸成型的工艺参数有哪些？ ① 蜡浆温度 ② 注模温度
③ 压力制度在成型的过程中，当压力超过某一极限值时，蜡浆开始经过出浆管进入模具内。这个操作的最小压力应为：Pm = (H-h)γ
6. 干燥过程的三个阶段及特征。
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a. 第一阶段是干燥过程中最主要的阶段，此阶段排出大量水分，在整个阶段中，排出速度始终是恒定的，故称为等速干燥阶段。
在此阶段中，水分的蒸发仅发生在坯体表面上，干燥速度等于自由水面的蒸发速度。
b.第二阶段是降速干燥阶段，随着干燥时间的延长，或坯体含水量的减少，坯体表面的有效蒸发面积逐渐减少，干燥速度逐渐降低。
此时，水分从表面蒸发的速度超过自坯体内部向表面扩散的速度，因此干燥速度受空气的温度、湿度及运动速度的影响较小。
c.第三阶段干燥速度逐渐接近零，最终坯体水分不再减少。
当空气中干球温度小于100℃时，此时保留在坯体中的水分称为平衡水分。这部分水分被固体颗粒牢固地吸附着。 7.注浆成型中影响泥浆流动性和稳定性的因素。 (1) 固相的含量、颗粒大小和形状的影响 (2) 泥浆温度的影响
(3) 黏土及泥浆处理方法的影响 (4) 泥浆的pH值的影响 8.等静压成型的优缺点。
特点：① 采用HIP烧结，陶瓷材料的致密化可以在比无压烧结或热压烧结低得多的温度下完成，可以有效地抑制材料在高温下发生很多不利的反应或变化，如晶粒异常长大和高温分解等；
② 通过HIP烧结工艺，能够在减少甚至无烧结添加剂的条件下，制备出微观结构均匀且几乎不含气孔的致密陶瓷烧结体，显著地改善材料的各种性能； ③ 通过HIP后处理工艺，可以减少乃至消除烧结体中的剩余气孔，愈合表面裂纹，从而提高陶瓷材料的密度、强度； ④
HIP工艺能够精确控制产品的尺寸与形状，而不必使用费用高的金刚石
切割加工，理想条件下产品无形状改变
9.注浆成型法有空心注浆和实心注浆两种。为了提高注浆速度和坯体的质量，又出现了压力注浆、离心注浆和真空脱气注浆等方法。
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10.粉料安息角：粉料虽然由固体颗粒所组成，但由于其分散度较高，具有一定的流动性。可用安息角α角反映粉料的流动性。一般粉料的自然安息角α角为20o～40o。如粉料呈球形，表面光滑，易于向四周流动，α角就小。 11. 瓷粉表面一般是带电荷、有极性、亲水的，而石蜡是非极性的、憎水的。瓷
粉和石蜡不容易吸附，长期加热后容易产生沉淀现象。为了解决这个问题，生产中常采用表面活性物质作为瓷粉与石蜡的联系媒介。表面活性物质是由易溶于水或容易被水湿润的原子团——亲水基(极性基)和易溶于油的原子团——亲油基(非极性基，憎水基)所组成的。常用的表面活性物质为油酸、硬脂酸、蜂蜡等。
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第5章 陶瓷材料的烧结
1.名词解释
烧结：指多孔状陶瓷坯体在高温条件下，表面积减小、孔隙率降低、力学性能提高的致密化过程。
烧成: 将硅酸盐制品在一定条件下进行热处理，使之发生一系列物理化学变化，
形成预期的矿物组成和显微结构，从而达到固定外形并获得所要求性能的工序
釉料的熔融温度范围: 指釉随着温度的升高，从开始出现液相的始熔温度到完全成为液相的流淌温度之间的温度区域范围
固相烧结：在烧结温度下，粉末坯体在固态情况下达到致密化的烧结过程称为固相烧结。
液相烧结：粉末坯体在烧结过程中有液相存在的烧结过程称为液相烧结。 还原焰：指在燃烧过程中，氧气供应不足，燃烧不充分，在燃烧产物中有一氧化
碳等还原性气体，没有或者极少游离氧的存在的火焰。
氧化焰： 指燃料中全部可燃成分在氧气充足的情况下达到完全燃烧，燃料产物中没有游离C及CO ，H2，CH4等可燃成份的一种无烟火焰。
2.烧结工艺中，HP、HIP、SPS、MS等是指什么烧结方式。烧结驱动力总界面能的减少。
热压烧结 (hot-pressing-sintering，HP)，
热等静压烧结 (high temperature isostatic pressing，HIP)， 放电等离子体烧结 (spark plasma sintering，SPS)， 微波烧结 (microwavesintering，MS)，
3.烧结参数的两大体系：材料参数和工艺参数，材料参数和工艺参数又分别包括哪些参数？
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4. 材料参数如何影响烧结样品的性能？
(1) 颗粒尺寸对烧结的影响,原始粉料中的颗粒尺寸越小，致密化速率越快。 (2) 粉体结块和团聚对烧结的影响,结块和团聚形成的粗大颗粒都是通过表面力结合的。单位质量的表面力与颗粒尺寸成反比。
(3) 颗粒形状对烧结的影响,在一对程度上，颗粒的形状对烧结性能有一定的影响，例如，对β-Al2O3粉体烧结试验表明，具有等轴形状的粉体颗粒有利于烧结样品致密度的提高。
(4) 颗粒尺寸分布对烧结的影响,分析由不同尺寸分布的坯体内部，在烧结过程中“拉出气孔”和晶粒生长驱动力之间力的平衡作用,烧结样品中的晶粒尺寸分布状况类似于起始颗粒尺寸分布。
5. 工艺参数如何影响烧结样品的性能？
(1) 烧成温度对产品性能的影响,烧成温度的高低直接影响晶粒尺寸和数量。对固相扩散或液相重结晶来说，提高烧成温度是有益的。然而过高的烧成温度对特种陶瓷来说，会因总体晶粒过大或少数晶粒猛增，破坏组织结构的均匀性，因而产品的机电性能变差。
(2) 保温时间对产品性能的影响，保温时间过长，则晶粒溶解，不利于在坯中形成坚强骨架，而降低力学性能。
(3) 烧成气氛对产品性能的影响，对含挥发组分的压电陶瓷等坯料，气氛对烧结的影响尤其重要，烧成时须用保护气氛来防止坯料组分的变动，避免成为多孔坯体。但保护气氛的浓度也会直接影响坯体的配方组成，选择不当反会劣化产品性能。
(4) 升温与降温速度对产品性能的影响，升温慢时，抗折强度高、损耗角正切tanα值低，过快地升温，则分解气体排除困难，有碍气孔率的进一步降低。过烧时也会引起气孔率增加、机械强度降低、损耗角变大。 6. 固相烧结的三个阶段及机理。
答：（1）固相烧结一般可分为三个阶段：初始阶段，主要表现为颗粒形状改变；中间阶段，主要表现为气孔形状改变；最终阶段，主要表现为气孔尺寸减小。 （2）一般利用简单的双球模型来解释初始阶段机理，用通路气孔模型来解释中
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