《陶瓷材料》课程教学资源（PPT课件）第三章 陶瓷的组织结构与性能 3.1 陶瓷的组织结构

3.1陶瓷的组织结构 第三章陶瓷的组织结构与性能 ·陶瓷和金属不同，总是得到未达到平衡的组 织，组织很不均匀、很复杂。 ·传统陶瓷的典型组织结构由晶相、玻璃相和 气相组成

⚫ 陶瓷和金属不同，总是得到未达到平衡的组 织，组织很不均匀、很复杂。 ⚫ 传统陶瓷的典型组织结构由晶相、玻璃相和 气相组成。 3.1 陶瓷的组织结构 第三章 陶瓷的组织结构与性能

3.1陶瓷的组织结构 第三章陶瓷的组织结构与性能 ●在加热和冷却过程中，坯体相继发生以下四 个阶段的变化： ●低温阶段（室温至300℃）一一坯体中残余 水分排除，形成大气孔

⚫ 在加热和冷却过程中，坯体相继发生以下四 个阶段的变化： ⚫ 低温阶段（室温至300℃）——坯体中残余 水分排除，形成大气孔。 3.1 陶瓷的组织结构 第三章 陶瓷的组织结构与性能

3.1陶瓷的组织结构 第三章陶瓷的组织结构与性能 ●中温阶段(300~950℃) 一黏土等矿物中结构水排除； 有机物、碳素、无机物氧化及 碳酸盐、硫化物等分解；石英 由低温晶型转变为高温晶型

⚫ 中温阶段（300~950℃）— —黏土等矿物中结构水排除； 有机物、碳素、无机物氧化及 碳酸盐、硫化物等分解；石英 由低温晶型转变为高温晶型。 3.1 陶瓷的组织结构 第三章 陶瓷的组织结构与性能

3.1陶瓷的组织结构 第三章陶瓷的组织结构与性能 高温阶段(950℃至烧结温度)一多种共 熔体相继出现，各组成逐渐溶解，晶体显著 长大长大；原石英颗粒被溶解成残留小块； 晶体被液相粘结，陶瓷坯体体积收缩、致密 度提高，产生机械强度，因而实现了由坯体 到陶瓷体的转变

⚫ 高温阶段（950℃至烧结温度）——多种共 熔体相继出现，各组成逐渐溶解，晶体显著 长大长大；原石英颗粒被溶解成残留小块； 晶体被液相粘结，陶瓷坯体体积收缩、致密 度提高，产生机械强度，因而实现了由坯体 到陶瓷体的转变。 3.1 陶瓷的组织结构 第三章 陶瓷的组织结构与性能

3.1陶瓷的组织结构 第三章陶瓷的组织结构与性能 ●冷却阶段（烧成温度至室温）一主要是原 长石部分析出或长大成粗大针状二次莫来石 晶体；液相则因粘度增加，质点来不及调整 为晶格结构而转变为非晶态玻璃；残留石英 由高温晶型向低温晶型转变

⚫ 冷却阶段（烧成温度至室温）——主要是原 长石部分析出或长大成粗大针状二次莫来石 晶体；液相则因粘度增加，质点来不及调整 为晶格结构而转变为非晶态玻璃；残留石英 由高温晶型向低温晶型转变。 3.1 陶瓷的组织结构 第三章 陶瓷的组织结构与性能

3.1陶瓷的组织结构 第三章陶瓷的组织结构与性能 ●特种陶瓷原料一般很纯，组织较单纯。如刚 玉陶瓷主要以A2O3为成分，杂质很少，烧 结时没有液相参加，在室温下的组织由一种 晶相（即Al2O3颗粒）和极少量气相组成。 晶相、玻璃相及气相决定陶瓷特点及应用

⚫ 特种陶瓷原料一般很纯，组织较单纯。如刚 玉陶瓷主要以Al2O3为成分，杂质很少，烧 结时没有液相参加，在室温下的组织由一种 晶相（即Al2O3颗粒）和极少量气相组成。 ⚫ 晶相、玻璃相及气相决定陶瓷特点及应用。 3.1 陶瓷的组织结构 第三章 陶瓷的组织结构与性能

3.1陶瓷的组织结构 第三章陶瓷的组织结构与性能 (一)晶相 晶相是陶瓷的主要成分，一般数量较大，对 性能的影响也较大。 ●晶相的结构、数量、形态和分布，决定了陶 瓷的主要特点和应用

（一）晶相 ⚫ 晶相是陶瓷的主要成分，一般数量较大，对 性能的影响也较大。 ⚫ 晶相的结构、数量、形态和分布，决定了陶 瓷的主要特点和应用。 3.1 陶瓷的组织结构 第三章 陶瓷的组织结构与性能

3.1陶瓷的组织结构 第三章陶瓷的组织结构与性能 ●当陶瓷中有数种晶体时，数量最多、作用最 大的为主晶相。如日用陶瓷中的主晶相为莫 来石。残留的石英和其它可能存在的长石为 次晶相。 ●次晶相对性能影响也不可忽视

⚫ 当陶瓷中有数种晶体时，数量最多、作用最 大的为主晶相。如日用陶瓷中的主晶相为莫 来石。残留的石英和其它可能存在的长石为 次晶相。 ⚫ 次晶相对性能影响也不可忽视。 3.1 陶瓷的组织结构 第三章 陶瓷的组织结构与性能

3.1陶瓷的组织结构 第三章陶瓷的组织结构与性能 (二)玻璃相的作用 ●将晶体颗粒粘结起来，填充晶相之间的空 隙，提高材料的致密度。 ●降低烧结温度，加速烧结过程。 ●阻止晶体转变，抑制晶体长大

（二）玻璃相的作用 ⚫ 将晶体颗粒粘结起来，填充晶相之间的空 隙，提高材料的致密度。 ⚫ 降低烧结温度，加速烧结过程。 ⚫ 阻止晶体转变，抑制晶体长大。 3.1 陶瓷的组织结构 第三章 陶瓷的组织结构与性能

3.1陶瓷的组织结构 第三章陶瓷的组织结构与性能 ●获得一定程度的玻璃特性，如透光性及光 泽等。玻璃相对陶瓷的机械强度、介电性 能、耐热性等是不利的，不能成为陶瓷的 主导组成部分，一般含量为20~40%

⚫ 获得一定程度的玻璃特性，如透光性及光 泽等。玻璃相对陶瓷的机械强度、介电性 能、耐热性等是不利的，不能成为陶瓷的 主导组成部分，一般含量为20~40%。 3.1 陶瓷的组织结构 第三章 陶瓷的组织结构与性能