《先进陶瓷工艺学》为高等学校无机非金属材料专业的教科书。全书共分为24章,该书分章详细介绍了先进陶瓷主要制造工艺及设备,先进陶瓷主要品种、性能及用途。着重对先进陶瓷主要品种的化学组成、工艺过程与显微结构和性能之间的关系作了详细的讨论,并列举了典型应用实例。该书还综合了国内外无机非金属材料学科前沿的最新技术和科技成果。
《先进陶瓷工艺学》除供高等学校无机非金属材料专业作为教材使用外,还可作为从事先进陶瓷的科研人员、工程技术人员、研究生等的工具书和参考文献。
O 绪论
0.1 从普通陶瓷发展到先进陶瓷
O.2 先进陶瓷的分类、特性与用途
O.3 先进陶瓷材料科学与工程的研究内涵
O.4 先进陶瓷的发展前景
1 先进陶瓷粉体制备与性能表征及设备
1.1 机械粉碎加工粉体及设备
1.1.1 滚筒式球磨
1.1.2 振动磨
1.1.3 行星式研磨
1.1.4 行星式振动磨
1.1.5 搅拌球磨
1.1.6 气流粉碎
1.1.7 高能球磨
1.2 粉体合成制备工艺
1.2.1 固相法
1.2.2 液相法
1.2.3 气相法
1.3 粉体的物理性能及其表征
1.3.1 粉体颗粒的表征
1.3.2 粉体粒度测定方法
1.3.3 颗粒形貌结构分析
1.3.4 颗粒成分分析
1.3.5 粉体晶态的表征
1.3.6 纳米陶瓷的谱学表征
1.3.7 坯体气孔分布
思考题与习题
2 成型工艺及设备
2.1 配料计算与制备
2.1.1 配料计算
2.1.2 坯料制备
2.2 注浆成型法
2.2.1 石膏模注浆成型
2.2.2 热压铸成型
2.3 可塑法成型
2.3.1 塑化
2.3.2 挤压成型工艺及设备
2.3.3 轧膜成型工艺及设备
2.4 模压成型
2.4.1 造粒粉的制备工艺
2.4.2 加压方式与压力分布
2.4.3 模压成型工艺参数控制及特点
2.4.4 干压成型设备
2.5 等静压成型
2.5.1 等静压成型方法
2.5.2 等静压成型机
2.5.3 热等静压成型法
2.5.4 热等静压成型机
2.6 流延成型法
2.6.1 流延成型的料浆制备
2.6.2 流延成型工艺
2.6.3 流延成型机
2.7 其他成型方法
2.7.1 注射成型法
2.7.2 原位凝固成型
2.7.3 快速原型成型技术(RP)
思考题与习题
3 干燥与排塑工艺
3.1 干燥
3.1.1 水与坯料的结合形式
3.1.2 干燥过程
3.1.3 干燥方法
3.1.4 干燥速度
3.2 排塑
3.2.1 排塑的目的和作用
3.2.2 排塑过程中的物理化学变化
3.2.3 影响排塑过程的因素
3.2.4 排塑(蜡)温度制度
思考题与习题
4 烧结工艺及热工设备
4.1 先进陶瓷烧结机理
4.1.1 先进陶瓷烧结定义
4.1.2 烧结阶段
4.1.3 烧结的动力
4.1.4 烧结过程中的物质传递
4.1.5 添加剂对烧结的影响
4.2 烧成制度
4.2.1 升温过程
4.2.2 最高烧结温度与保温时间
4.2.3 降温方式
4.3 影响烧结的主要因素
4.3.1 原始粉料的粒度
4.3.2 添加剂的作用
4.3.3 烧结温度和保温时间
4.3.4 盐类的选择及其煅烧条件
4.3.5 气氛的影响
4.3.6 成型压力的影响
4.4 烧结方法
4.4.1 常压烧结
4.4.2 热压烧结
4.4.3 热等静压(HIP)
4.4.4 反应热压烧结
4.4.5 反应烧结(反应成型)
4.4.6 气氛烧结
4.4.7 电火花烧结
4.4.8 放电等离子烧结
4.4.9 化学气相沉积法和溅射法
4.5 热工设备
4.5.1 间歇式窑炉
4.5.2 连续式窑
4.5.3 窑炉辅助设备
思考题与习题
5 陶瓷精加工
5.1 陶瓷精加工机理
5.1.1 陶瓷材料的结构性能特点
5.1.2 陶瓷材料的加工机理
5.1.3 磨削机理
5.2 陶瓷精加工方法种类
5.3 磨削加工及设备
5.3.1 砂轮和磨料的选择
5.3.2 磨削条件及工艺
5.3.3 研磨
5.3.4 抛光
5.3.5 粘弹性流动加工
5.3.6 磨削加工设备
5.3.7 研磨机床
5.3.8 抛光机
5.4 切割、打孔及设备
5.4.1 切割工艺与切割机、切片机
5.4.2 打孔方法
5.5 其他加工方法
5.5.1 激光加工
5.5.2 线切割加工
5.5.3 化学研磨
5.5.4 超声波加工
5.5.5 EMG加工法
5.5.6 MEEC加工法
5.5.7 电子束加工
思考题与习题
6 金属化与封接
6.1 陶瓷的金属化
6.1.1 被银法
6.1.2 烧结金属粉未法
6.1.3 化学镀镍法
6.1.4 活性金属法
6.1.5 真空蒸镀
6.2 陶瓷与金属封接
6.2.1 烧结金属法封接
6.2.2 活性金属法封接
6.2.3 激光焊接
6.3 陶瓷的封接形式
6.3.1 对封
6.3.2 压封
6.3.3 穿封
思考题与习题
7 氧化物陶瓷
7.1 氧化铝陶瓷
7.1.1 Al203的结晶形态与性能
7.1.2 A12O3原料的制备
7.1.3 Al203的预烧
7.1.4 添加剂对Al203陶瓷烧结性能的影响
……
8 非氧化物陶瓷
9 纳米陶瓷
10 低膨胀陶瓷
11 绝缘陶瓷
12 电容器陶瓷
13 压电和热释电陶瓷
14 敏感陶瓷
15 磁性陶瓷
16 导电陶瓷与超导陶瓷
17 生物陶瓷
18 抗菌陶瓷
19 多孔陶瓷
20 光学陶瓷
21 发光陶瓷
22 红外辐射陶瓷
23 复合材料
参考文献
在漫长的文明进程中,中国制瓷业的发展,不仅促进了中国古代手工业的繁荣,而且还促进了世界制瓷业的生成。它的产生、发展和繁荣,在带给我们关仑美焕陶瓷的同时,也为中国文化和经济史写下灿烂的篇章,这已是世所公认的事实。
在英文中,CHlNA既是“中国”的意思,也是瓷器的意思。虽说瓷器与国同名,但其正规的、系统的教育却起步很晚。直到19世纪末的“百日维新”后,一些陶瓷产区才开始了新型的陶瓷教育事业,如1906年创办的湖南醴陵陶瓷学堂、1909年在江西饶州创办的中国陶业学堂等。由于受西方科技思想的影响,这些学堂注重数、理、化等基础课程和陶瓷技艺课程的教学,教师一般都是学识丰富、技艺精良及资历较深的教员、技师和工程师,其中不少接受过西方正规专业教育;毕业学生主要担负着陶瓷工业试验和技术改良工作,教材大多由留日、留美的学者或教员自行编写。新中国成立后,陶瓷工业得到了迅速发展,对陶瓷人才的需求日益迫切,以往师徒世代相传技艺和凭经验管理企业的传统做法难于满足。1958年6月一个为中国陶瓷工业培养和输送专门技术、设计人才的景德镇陶瓷学院应运而生。这是一所为我国系统培养陶瓷专门技术、艺术设计人才的惟一高等学府,它已经建设成为一所以陶瓷为特色,集工学、艺术、文学、经济等体系完整、实力雄厚的多科性的工科大学。特别是在陶瓷教育、科技领域等先后出版了一批具有较大影响的专业教材,为陶瓷科技、教育事业做出了积极贡献。
《现代陶瓷教科丛书》是景德镇陶瓷学院为满足新世纪陶瓷发展需要,汇集一大批在陶瓷学术界卓有成就的专家、学者经过二年多辛勤努力编撰而成的。它是目前国内一套不仅涵盖了陶瓷工艺、窑炉和陶瓷机械,还涵盖了建筑卫生陶瓷和陶瓷科技英语等多学科,较为完整的陶瓷类教育丛书。它的问世,有助于中国陶瓷产业的发展,为陶瓷科技与教育提供了理论和实践的参考。期望这套丛书,在促进陶瓷科技转化为生产力,为培育和造就更多陶瓷高级专门人才起到有力的推动作用。为此衷心地感谢景德镇陶瓷学院领导的指导支持和参与编写这套丛书的专家、学者们的热忱奉献,也缅怀为陶瓷科技、教育、产业做出巨大贡献的先人们,是他们留下的极为宝贵的知识遗产,为本丛书的编撰奠定了坚实的基础。与此同时,我们也感谢武汉理工大学出版社对这套丛书给予的大力支持,并对他们的敬业精神深表敬意。由于编写时间仓促,书中难免存在一些不足和错误,欢迎广大读者提出宝贵意见,以使这套丛书更趋完善。