陶瓷工藝學

作  者:焦寶祥 編

出 版 社:化學工業出版社

出版日期:2019年07月01日

頁  數:248

裝  幀:平裝

ISBN:9787122337702

內容簡介

本教材整合了普通陶瓷和特種陶瓷的工藝原理與基本方法，闡述了材料組成和工藝過程對材料性能與結構的影響，為無機非金屬材料專業學生解決陶瓷生產過程中的複雜問題提供了基礎知識和方法。內容涉及陶瓷材料的原料選擇、組成設計、工藝過程、結構形成、性能優化等方面的基本知識和原理。包括原料選擇及加工、坯釉的配料計算、成型工藝、乾燥、燒結及加工等內容。目的是讓學生熟悉陶瓷生產的共性原理，理解工藝因素對陶瓷產品性質與結構的影響，能夠從技術的角度分析陶瓷生產中的問題並加以解決，同時，具備研發和設計新工藝、新技術與新材料的基本能力。

本書是針對材料類本科專業學生而編寫的，內容寬泛，深入淺出，具有較強的實用性。也可作為材料類工程技術人員的參考用書。

目錄

●0 緒論 001

0.1 陶瓷的概念與分類 001

0.1.1 按陶瓷概念和用途分類 001

0.1.2 按坯體的物理性能分類 002

0.2 我國陶瓷技術發展 003

0.2.1 高純、超細、均質的陶瓷粉體製備技術 004

0.2.2 低成本、複雜形狀陶瓷部件成型工藝 004

0.2.3 新燒結技術 005

0.2.4 改善陶瓷材料韌性和可靠性 005

0.2.5 新型功能陶瓷材料 005

思考題 006

1 陶瓷原料及加工 007

1.1 黏土類原料 007

1.1.1 黏土的成因與產狀 008

1.1.2 黏土的組成 009

1.1.3 黏土的工藝性質 017

1.1.4 黏土在陶瓷生產中的作用 023

1.2 石英類原料 024

1.2.1 石英礦石的類型 024

1.2.2 石英的性質 025

1.2.3 石英的晶型轉化 026

1.2.4 石英在陶瓷生產中的作用 029

1.3 長石類原料 029

1.3.1 長石的種類和性質 029

1.3.2 長石的熔融特性 030

1.3.3 長石在陶瓷生產中的作用 032

1.4 其他礦物原料 032

1.4.1 碳酸鹽類 032

1.4.2 滑石、蛇紋石 034

1.4.3 矽灰石、透輝石、透閃石 036

1.4.4 骨灰和磷灰石 038

1.4.5 瓷石 038

1.5 新型陶瓷原料 039

1.5.1 氧化物類原料 039

1.5.2 碳化物類原料 043

1.5.3 氮化物類原料 046

1.6 陶瓷原料的加工與合成工藝 049

1.6.1 原料的精選 049

1.6.2 原料的預燒 051

1.6.3 機械法製備粉體 053

1.6.4 化學法合成粉體 068

思考題 078

2 坯料及其製備 079

2.1 坯料的類型 079

2.1.1 瓷器坯料 079

2.1.2 精陶坯料 083

2.2 坯料配方設計依據與配料計算 083

2.2.1 坯料配方設計的依據 083

2.2.2 坯料配方的計算 084

2.3 坯料的製備 095

2.3.1 坯料的種類和質量要求 095

2.3.2 泥漿的脫水 097

2.3.3 造粒 101

2.3.4 坯料的陳腐和真空處理 102

思考題 105

3 釉料及其製備 107

3.1 釉層的特點與作用 107

3.1.1 玻璃通性 107

3.1.2 釉層結構 107

3.1.3 釉的特點 108

3.1.4 釉的作用 108

3.2 釉層的性質 108

3.2.1 釉層的物理性質 108

3.2.2 釉層的化學穩定性 114

3.3 坯釉適應性 115

3.3.1 坯、釉膨脹係數 115

3.3.2 坯釉中間層的形成 116

3.3.3 釉層的彈性 116

3.3.4 釉層厚度 117

3.4 釉的分類及其組成 117

3.4.1 釉的分類 117

3.4.2 釉料的組成 118

3.5 釉料配方設計依據及配料計算 119

3.5.1 確定釉料配方的依據 119

3.5.2 釉料配方計算 121

3.6 釉漿的製備 127

3.6.1 製備釉漿的工藝 127

3.6.2 釉漿的質量要求及控制 127

3.7 施釉 128

3.7.1 基本施釉方法 128

3.7.2 靜電施釉 129

3.7.3 流化床施釉 129

3.7.4 乾壓施釉 130

3.7.5 釉紙施釉 130

3.8 釉層的形成 130

3.8.1 釉層加熱過程中的物理化學變化 130

3.8.2 釉層中氣泡的產生 132

思考題 133

4 成型 134

4.1 概述 134

4.1.1 成型方法分類 134

4.1.2 成型方法的分類與選擇 134

4.2 可塑成型 135

4.2.1 可塑泥料的流變特性 135

4.2.2 影響泥料可塑性的因素 136

4.2.3 滾壓成型 136

4.2.4 旋壓成型 137

4.2.5 塑壓成型 139

4.2.6 擠壓成型 140

4.2.7 軋膜成型 141

4.3 注漿成型 141

4.3.1 注漿成型的特點及其影響因素 141

4.3.2 注漿過程中的物理-化學變化 147

4.3.3 注漿成型工藝 148

4.4 乾壓成型 152

4.4.1 粉料的工藝性能 152

4.4.2 粉料的緻密化過程 153

4.4.3 加壓制度對坯體質量的影響 154

4.4.4 乾壓成型常見缺陷分析 155

4.5 其他成型方法 157

4.5.1 等靜壓成型 157

4.5.2 熱壓鑄成型 159

4.5.3 流延成型 162

4.5.4 紙帶成型 162

4.5.5 注凝成型 163

4.5.6 注射成型 164

4.5.7 陶瓷材料的3D 打印成型 166

思考題 170

5 坯體的干燥和排塑 172

5.1 乾燥的工藝問題 172

5.1.1 黏土的干燥敏感性 172

5.1.2 乾燥的工藝過程 173

5.1.3 乾燥收縮與變形 174

5.1.4 乾燥開裂 176

5.1.5 坯體乾燥後性質的影響因素 177

5.2 乾燥制度的確定 178

5.2.1 乾燥速度及其影響因素 178

5.2.2 確定乾燥介質參數的依據 180

5.3 乾燥方法 181

5.3.1 熱空氣乾燥 181

5.3.2 工頻電乾燥 182

5.3.3 微波乾燥 183

5.3.4 遠紅外乾燥 185

5.3.5 綜合乾燥 186

5.4 坯體的排塑 186

5.4.1 排塑的作用 186

5.4.2 影響排塑過程的因素 187

5.4.3 排塑製度的確定 187

5.5 修坯 187

思考題 188

6 燒成 189

6.1 固相燒結和液相燒結 189

6.1.1 燒結類型 189

6.1.2 燒結驅動力 190

6.1.3 固相燒結機理 191

6.1.4 液相燒結機理 194

6.1.5 材料參數對燒結的影響 197

6.2 燒成製度的製定 200

6.2.1 燒成製度與產品性能的關係 200

6.2.2 確定燒成製度的根據 205

6.2.3 燒成製度的確定 206

6.3 燒成方法 207

6.3.1 低溫燒成和快速燒成 207

6.3.2 熱壓燒結 211

6.3.3 熱等靜壓燒結 214

6.3.4 放電等離子體燒結 216

6.3.5 微波燒結 218

6.3.6 其他燒結方法 219

6.4 熱工設備 220

6.4.1 間歇式窯爐 220

6.4.2 連續式窯爐 224

思考題 226

7 陶瓷的裝飾、加工及改性 227

7.1 陶瓷裝飾 228

7.1.1 陶瓷顏料 228

7.1.2 色釉 228

7.1.3 彩繪 229

7.1.4 貴金屬裝飾 229

7.1.5 晶化釉 229

7.2 陶瓷的機械加工法 230

7.2.1 陶瓷的切削加工 230

7.2.2 陶瓷的磨削加工 230

7.2.3 陶瓷的研磨 232

7.2.4 陶瓷的拋光 233

7.3 陶瓷的特種加工技術 233

7.3.1 電火花加工 233

7.3.2 電子束加工 235

7.3.3 激光加工 235

7.3.4 超聲波加工 236

7.4 陶瓷表面金屬化 236

7.4.1 被銀法 237

7.4.2 化學鍍鎳法 238

7.4.3 真空蒸發鍍膜 239

7.5 陶瓷-金屬封接技術 239

7.5.1 玻璃焊料封接 239

7.5.2 燒結金屬粉末封接 241

7.5.3 活性金屬封接 241

7.5.4 封接的結構形式 242

7.6 陶瓷表面改性新技術 242

7.6.1 離子注入技術 242

7.6.2 等離子體噴塗 243

7.6.3 激光技術 245

7.6.4 爆炸噴塗 245

7.6.5 陶瓷粉體的表麵包覆改性 246

思考題 247

參考文獻 248

陶瓷添加劑

作  者:李文旭,吳金珠,宋英 編著 著

出 版 社:化學工業出版社

出版日期:2017年06月01日

頁  數:250

裝  幀:平裝

ISBN:9787122292391

內容簡介

本書在概述陶瓷添加劑的基本原理和研究現狀基礎上系統介紹了分散劑、助濾劑、助磨劑、塑化劑、助燒劑、著色劑、消泡劑等傳統陶瓷添加劑，以及稀土改性添加劑、納米添加劑、增韌劑、造孔劑和偶聯劑等新型陶瓷添加劑的分類、性能、配方、使用注意事項以及在各種陶瓷中的應用。

第二版在保留版基本體系和主要特點的基礎上，完善了陶瓷添加劑的品種，增補了近年的新原料、新配方、新應用，同時總結了陶瓷添加劑領域近期新的研究成果。修訂後，本書進一步增強了新穎性和實用性，可作為精細化工、陶瓷材料等專業的學生教學用書，也可作為相關科研和生產人員的參考用書。

目錄

●緒論1

0.1陶瓷添加劑的定義和分類1

0.1.1陶瓷添加劑的定義1

0.1.2陶瓷添加劑的分類2

0.2陶瓷添加劑的功能與作用機理3

0.2.1分散作用3

0.2.2懸浮穩定作用6

0.2.3助磨作用7

0.2.4增強作用9

0.2.5黏結作用9

0.2.6助燒作用9

0.2.7減水作用11

0.2.8消泡作用13

0.2.9著色作用14

0.2.10偶聯作用16

0.2.11潤滑作用17

0.3陶瓷添加劑的使用原則19

0.4陶瓷添加劑的研究現狀和主要產品20

0.4.1陶瓷添加劑的研究現狀20

0.4.2陶瓷添加劑主要產品21

0.5陶瓷添加劑的發展前景23

篇傳統陶瓷添加劑

章分散劑26

1.1概述26

1.2分散劑的分類26

1.2.1按分散介質分類26

1.2.2按荷電性質分類27

1.2.3按化學組成分類28

1.3分散劑的作用29

1.3.1分散納米粉體的作用30

1.3.2在坯體製備中的作用32

1.3.3在噴霧乾燥泥漿中的應用33

1.3.4在釉料製備中的應用33

1.4分散劑分散效果的影響因素34

1.4.1分散劑的種類34

1.4.2聚合物分子量35

1.4.3分散劑用量35

1.4.4料漿pH值37

1.4.5其他影響因素38

1.5分散劑分散效果的評價方法39

1.5.1沉降法39

1.5.2粒度觀測法39

1.5.3Zeta電位法39

1.5.4透光率法40

1.6分散劑選擇和使用原則40

1.6.1不同料漿選擇不同的分散劑41

1.6.2使用水化能力大且能與有害離子形成配合物的分散劑41

1.6.3選擇合適分子量的高分子分散劑41

1.6.4適當加入助溶劑41

1.6.5使用複配型分散劑41

1.7典型分散劑簡介及配方42

1.7.1傳統陶瓷分散劑42

1.7.2新型陶瓷分散劑——高分子分散劑46

1.7.3新型陶瓷分散劑的高性能化53

1.8陶瓷分散劑的研究發展趨勢54

第2章助濾劑56

2.1概述56

2.2助濾劑的分類57

2.2.1按物質種類分類57

2.2.2按作用性質分類57

2.3助濾減水效果的影響因素59

2.3.1黏土的組分與性質的影響59

2.3.2雜質離子的影響61

2.3.3固相顆粒形狀與大小的影響61

2.3.4泥漿pH值的影響61

2.4陶瓷常用助濾劑61

2.4.1聚丙烯酰胺62

2.4.2聚乙烯亞胺62

2.4.3陽離子丙烯酸樹脂62

2.4.4聚氧化乙烯62

2.4.5膠體二氧化矽加陽離子聚合物63

2.4.6減水劑UFN-263

2.4.7減水劑AF64

2.4.8減水劑MY64

2.4.9木質素磺酸鈣64

2.4.10單寧酸鈉64

2.5助濾劑配方64

2.6新型助濾劑的合成及性質研究65

2.6.1腐殖酸鈉-丙烯酸銨-丙烯酸鈉複合減水劑的合成65

2.6.2水玻璃-三聚磷酸鈉複合型陶瓷減水劑的合成65

2.6.3新型聚羧酸系高效減水劑的合成66

2.6.4環糊精接枝共聚物型減水劑的合成66

2.7高效減水劑的研究發展趨勢67

第3章助磨劑68

3.1概述68

3.2助磨劑的分類69

3.2.1按成分組成分類69

3.2.2按物理狀態分類69

3.2.3按助磨劑的性能分類70

3.3助磨劑助磨效果的影響因素70

3.3.1助磨劑種類的影響71

3.3.2助磨劑用量的影響72

3.3.3被粉磨物料的性質的影響73

3.3.4粉磨設備的工藝條件的影響74

3.4使用助磨劑的技術要點及注意事項75

3.4.1明確加入助磨劑的目的75

3.4.2選擇合適的摻加量75

3.4.3準確計量，穩定加入75

3.4.4採用必要的配套工藝措施，合理調節工藝參數76

3.4.5選擇優質高效的助磨劑，嚴把質量關76

3.5常用助磨劑品種76

3.5.1低級醇76

3.5.2烷基醇胺類76

3.5.3脂肪酸及其酯類77

3.5.4長鏈脂肪酸乙醇酰胺77

3.5.5羊毛脂77

3.5.6高分子助磨劑77

3.5.7腐殖酸鈉77

3.5.8其他78

3.6新型助磨劑的研究發展趨勢78

第4章塑化劑80

4.1概述80

4.2塑化劑的分類80

4.2.1無機塑化劑80

4.2.2有機塑化劑81

4.3塑化劑在陶瓷成型工藝中的應用85

4.3.1塑化劑在乾壓成型中的應用85

4.3.2塑化劑在註射成型中的應用86

4.3.3塑化劑在擠製成型中的應用88

4.3.4塑化劑在熱壓鑄成型中的應用90

4.3.5塑化劑在軋膜成型中的應用90

4.3.6塑化劑在流延成型中的應用91

第5章助燒劑95

5.1概述95

5.2助燒劑的分類96

5.2.1鋰鹽96

5.2.2氧化物97

5.2.3低熔點玻璃97

5.3燒結助劑的加入方式98

5.4助燒劑在傳統陶瓷中的應用98

5.4.1在建築陶瓷領域的應用98

5.4.2在日用陶瓷領域的應用100

5.5助燒劑在新型陶瓷中的應用101

5.5.1助燒劑在多層陶瓷電容器基材料中的應用101

5.5.2助燒劑在微波介質陶瓷中的應用102

5.5.3助燒劑在熱電陶瓷中的應用105

5.5.4助燒劑在高溫陶瓷中的應用114

5.6助燒劑的研究發展趨勢123

第6章著色劑124

6.1概述124

6.2顏色的測試與控制方法125

6.2.11931 CIE-XYZ表色系125

6.2.2CIE 1976(L*a*b*)Lab表色系125

6.2.3陶瓷顏色測定方法126

6.3常用陶瓷著色劑的分類127

6.3.1按著色方法分類127

6.3.2按著色機理分類127

6.3.3按照所呈顏色分類127

6.4陶瓷色料的性質130

6.4.1陶瓷色料的共性130

6.4.2陶瓷色料的特性131

6.5陶瓷著色劑配方131

6.6著色劑在新型陶瓷中的應用132

6.6.1著色劑在氧化鋁電子陶瓷中的應用132

6.6.2著色劑在羥基磷灰石牙科陶瓷中的應用133

6.6.3著色劑在氧化鋯牙科陶瓷中的應用134

6.7陶瓷著色劑的發展趨勢139

第7章消泡劑141

7.1概述141

7.2消泡劑的分類141

7.2.1按來源分類141

7.2.2按作用分類142

7.2.3按物質種類分類142

7.3消泡劑消泡效果的評價方法143

7.3.1消泡速度143

7.3.2抑泡性能144

7.3.3貯藏穩定性144

7.3.4動態穩定性144

7.4常用消泡劑144

7.5使用消泡劑的注意事項146

7.6消泡劑的應用147

7.7消泡劑的研究發展趨勢147

第8章其他坯釉料添加劑149

8.1概述149

8.2脫模劑150

8.2.1油、石蠟系列脫模劑150

8.2.2乳化矽油脫模劑151

8.2.3碳化矽陶瓷脫模劑151

8.3防腐殺菌劑152

8.3.1銀系納米釉料殺菌劑152

8.3.2氧化鎂釉料殺菌劑153

8.3.3新型光催化殺菌劑——稀土改性四針氧化鋅153

8.3.4其他釉料抗菌劑154

8.3.5防腐殺菌劑的使用方法及注意事項155

8.4懸浮穩定劑156

8.5負離子陶瓷添加劑157

8.6耐污釉料改性添加劑158

8.7釉料黏結劑159

8.8解凝劑159

8.9潤濕劑160

8.10釉漿保護劑160

8.11有機染料160

第二篇新型陶瓷添加劑

第9章稀土改性添加劑162

9.1概述162

9.2稀土改性添加劑在生物陶瓷領域中的應用163

9.2.1氧化鈰在羥基磷灰石陶瓷中的應用163

9.2.2氧化鑭在羥基磷灰石陶瓷中的應用165

9.3稀土改性添加劑在電子陶瓷領域中的應用166

9.3.1超導陶瓷167

9.3.2熱電陶瓷167

9.3.3壓電陶瓷168

9.3.4導電陶瓷170

9.3.5介電陶瓷171

9.4稀土改性添加劑在敏感陶瓷領域中的應用172

9.4.1壓敏陶瓷172

9.4.2氣敏陶瓷173

9.4.3熱敏陶瓷174

9.4.4濕敏陶瓷175

9.5稀土改性添加劑在結構陶瓷領域中的應用175

9.6稀土改性添加劑在光學陶瓷領域中的應用176

9.6.1透明陶瓷176

9.6.2發光陶瓷177

9.7稀土改性添加劑在陶瓷塗層/薄膜領域中的應用177

9.7.1陰極射線發光陶瓷薄膜177

9.7.2高力學性能陶瓷塗層178

9.7.3生物活性陶瓷塗層178

0章納米添加劑180

10.1概述180

10.2納米添加劑的特性180

10.2.1納米材料特殊的熱學特性180

10.2.2納米粒子特殊的光學特性181

10.2.3納米材料優異的力學特性182

10.2.4納米微粒奇異的磁學特性182

10.2.5納米材料特殊的電學性能182

10.3常見納米添加劑182

10.3.1納米稀土氧化物182

10.3.2納米金屬氧化物183

10.3.3納米碳化矽185

10.3.4納米氮化鈦187

10.4納米添加劑在氧化鋯陶瓷中的應用187

10.4.1納米添加劑對陶瓷顯微結構的影響188

10.4.2納米添加劑對陶瓷緻密度的影響189

10.4.3納米添加劑對陶瓷燒結溫度的影響190

10.4.4納米添加劑對陶瓷力學性能的影響191

10.5納米添加劑的應用現狀及研究發展前景194

1章增韌劑195

11.1概述195

11.2纖維增韌195

11.2.1碳纖維增韌196

11.2.2碳納米管增韌196

11.2.3SiC晶須增韌197

11.3顆粒彌散增韌197

11.4自增韌198

11.5納米複合增韌199

11.6氧化鋯增韌劑的應用200

11.6.1氧化鋯增韌劑的增韌原理200

11.6.2氧化鋯增韌Al2O3複合陶瓷（ZTA）201

11.6.3氧化鋯增韌磷酸鈣複合生物陶瓷203

2章造孔劑210

12.1概述210

12.2多孔陶瓷性能的表徵212

12.2.1氣孔率212

12.2.2平均孔徑、優選孔徑和孔道長度212

12.2.3滲透能力212

12.3造孔劑的分類213

12.3.1按物質種類分類213

12.3.2按造孔機理分類213

12.3.3按來源分類214

12.4造孔劑造孔效果的影響因素215

12.4.1多孔陶瓷的配方設計215

12.4.2造孔劑的用量215

12.4.3造孔劑的形狀和大小215

12.4.4造孔劑與原料的混合方式216

12.4.5燒結制度216

12.5典型造孔劑應用216

12.5.1碳類造孔劑216

12.5.2生物造孔劑218

12.5.3有機物造孔劑219

12.5.4複合造孔劑221

12.5.5短效造孔劑222

12.6其他造孔劑的應用223

12.6.1多孔氧化鋁陶瓷223

12.6.2多孔羥基灰石生物陶瓷224

12.7氣凝膠新型多孔材料225

12.7.1凝膠注模成型工藝過程225

12.7.2氣凝膠含量對多孔材料微觀結構的影響226

12.7.3氣凝膠含量對多孔材料開氣孔率及表觀密度的影響228

12.7.4熱處理溫度對多孔材料開氣孔率及表觀密度的影響228

3章偶聯劑230

13.1概述230

13.2偶聯劑的主要類型和化學結構231

13.2.1矽烷偶聯劑231

13.2.2鈦酸酯偶聯劑233

13.2.3其他類型偶聯劑234

13.3偶聯劑的使用方法234

13.3.1矽烷偶聯劑的使用方法235

13.3.2鈦酸酯偶聯劑的使用方法236

13.4偶聯效果的評價方法和常用的測試手段236

13.4.1偶聯效果的評價方法236

13.4.2分析和測試手段237

13.5偶聯劑偶聯效果的影響因素237

13.5.1偶聯劑種類的影響237

13.5.2反應介質的影響238

13.5.3偶聯劑添加量的影響238

13.5.4反應時間的影響240

13.5.5表面改性氧化鋯的表徵241

13.5.6選用矽烷偶聯劑的一般原則242

13.6偶聯劑的合成243

13.6.1矽烷偶聯劑的合成243

13.6.2鈦酸酯偶聯劑的合成245

13.7偶聯劑的應用現狀和研究發展趨勢245

參考文獻247

先進陶瓷成型及加工技術

作  者:朱海 主編；楊慧敏,朱柏林 副主編

出 版 社:化學工業出版社

出版日期:2016年02月01日

頁  數:333

裝  幀:平裝

ISBN:9787122257277

主編推薦

陶瓷材料由於其優異的耐磨損、耐腐蝕、抗高溫、低密度等性能，被公認為21世紀富有活力的新型材料之一，它和金屬材料、高分子材料、複合材料並列為當代四大工程材料。

按照性能和用途，陶瓷材料分為傳統陶瓷和先進陶瓷，後者隨著科學技術的發展，又被不斷賦予新的命名和定義，如特種陶瓷、精細陶瓷、工程陶瓷、高性能陶瓷等。先進陶瓷和傳統陶瓷在原材料、結構、製備工藝等方面有明顯不同，導致二者的性能也產生極大差異，不僅前者的性能遠優於後者，而且先進陶瓷材料還能挖掘出傳統陶瓷材料所沒有的性能和用途，某些性能遠遠過現代優質合金和高分子材料。因而在各個工業領域，如石油、化工、鋼鐵、電子、紡織和汽車等行業中，以及尖端技術領域如航天、核工業和軍事工業中有著廣泛的應用價值和潛力。近年來先進陶瓷材料的研究和應用技術取得了很大的進展，為了滿足工業界對對先進陶瓷材料的迫切需求，有必要及時總結先進陶瓷製備的基礎理論和方法，以及加工技術的前沿研究和應用成果。

內容簡介

本書較全面地闡述了陶瓷材料成型及加工技術中的基礎理論知識，注重新概念、新理論、常見成型工藝、方法和應用。以優選陶瓷材料的製備和加工技術為主線組織內容體系，首先概述了優選陶瓷的發展歷史和應用，然後在系統介紹了優選陶瓷的粉體製備、燒結的原理及工藝基礎上，重點介紹了優選陶瓷的成型及後續加工等方面的工藝和相關技術，其中包括大量靠前外優選陶瓷研究的近期新成果。

全書內容豐富、實用性強，可供廣大從事無機非金屬材料、陶瓷成型、陶瓷加工工藝等相關專業的高等學校師生參考學習，也可以作為從事陶瓷等硬脆材料成型加工生產、應用、開發和設備設計維修的高、中級技術人員實際生產操作中重要的技術參考資料。

目錄

第1章概述

1.1傳統陶瓷與先進陶瓷1

1.1.1陶瓷的概念及分類1

1.1.2傳統陶瓷3

1.1.3先進陶瓷5

1.2先進陶瓷簡介9

1.2.1先進陶瓷分類9

1.2.2先進陶瓷材料簡介11

1.3先進陶瓷製備工藝過程16

1.3.1現代材料製備工藝過程特點16

1.3.2傳統陶瓷材料製備工藝簡介16

1.3.3先進陶瓷材料製備工藝特點17

1.3.4先進陶瓷材料製備工藝過程18

參考文獻20

第2章先進陶瓷粉體的性能表徵及製備技術

2.1先進陶瓷粉體應有的特性22

2.2先進陶瓷粉體的性能及表徵24

2.2.1粉體顆粒的概念24

2.2.2粉體顆粒的粒度及尺寸25

2.2.3粉體顆粒的粒度分佈27

2.2.4粉體粒度測定方法28

2.2.5顆粒形貌結構分析方法33

2.2.6顆粒成分分析方法35

2.2.7粉體顆粒晶態的表徵36

2.3先進陶瓷粉體的製備方法39

2.3.1粉碎法40

2.3.2固相合成法44

2.3.3液相合成法48

2.3.4氣相合成法56

參考文獻63

第3章先進陶瓷成型方法

3.1先進陶瓷成型方法的分類64

3.2壓製成型方法66

3.2.1干法壓製成型法67

3.2.2等靜壓成型法79

3.3可塑成型方法90

3.3.1擠壓成型法90

3.3.2軋膜成型法97

3.3.3注射成型法103

3.4漿料成型方法110

3.4.1注漿成型法111

3.4.2注凝成型法119

3.4.3熱壓鑄成型法122

3.4.4流延成型法128

3.5其他成型方法132

3.5.1壓濾成型法132

3.5.2直接凝固注模成型法137

3.5.3電泳沉積成型法140

3.5.4離心沉積成型法141

3.5.5固體無模成型法144

參考文獻148

第4章先進陶瓷燒結機理及燒結方法

4.1燒結機理150

4.1.1燒結定義150

4.1.2與燒結有關的概念152

4.1.3燒結過程推動力153

4.1.4燒結過程中的物質傳遞154

4.2燒結工藝162

4.2.1影響燒結的因素162

4.2.2燒結方法168

參考文獻178

第5章先進陶瓷的切削加工技術

5.1先進陶瓷材料的切削特性180

5.1.1刀具磨損180

5.1.2切削力181

5.1.3切削溫度181

5.1.4切削參數181

5.2可切削陶瓷材料的切削特性182

5.2.1刀具磨損182

5.2.2切削力184

5.2.3切削表面184

5.3可切削陶瓷材料的車削加工185

5.3.1刀具材料和角度185

5.3.2切削參數186

5.3.3冷卻186

5.4可切削陶瓷材料的銑削加工187

5.4.1概述187

5.4.2金剛石多齒鍍層端銑刀的高效率銑削188

5.5可切削陶瓷材料的鑽削加工192

5.5.1刀具材料192

5.5.2冷卻條件193

5.5.3主軸轉速193

5.5.4鑽頭頂角193

參考文獻194

第6章先進陶瓷的磨削加工技術196

6.1先進陶瓷材料的磨削特性196

6.1.1磨削力196

6.1.2磨削比能199

6.1.3磨削溫度200

6.1.4磨削表面形貌202

6.1.5表面粗糙度202

6.1.6比磨削剛度202

6.1.7磨削比203

6.1.8磨削強度204

6.1.9表面相變206

6.1.10殘餘應力206

6.2金剛石砂輪206

6.2.1金剛石磨料206

6.2.2結合劑209

6.2.3金剛石的回收及再製造211

6.3金剛石砂輪的修整213

6.3.1電火花修整法213

6.3.2杯形修整法214

6.3.3軟彈性修整法214

6.3.4激光修整法215

6.3.5電解修整法215

6.3.6ELID法216

6.4陶瓷磨削機床217

6.5先進陶瓷材料的大背吃刀量緩進給磨削219

6.5.1大背吃刀量緩進給磨削工藝的特點219

6.5.2大背吃刀量緩進給磨削的分類220

6.5.3大背吃刀量緩進給磨削工藝221

6.5.4大背吃刀量緩進給工藝對磨床的要求225

6.6高速磨削加工技術及其在先進陶瓷加工中的應用226

6.6.1高速/超高速磨削加工技術的發展226

6.6.2高速/超高速磨削加工技術的特點227

6.6.3高速/超高速磨削工藝的典型形式227

6.6.4高速/超高速磨削的關鍵技術231

參考文獻235

第7章先進陶瓷材料的光整加工

7.1先進陶瓷的研磨與拋光加工技術237

7.1.1先進陶瓷的研磨加工技術237

7.1.2先進陶瓷材料的拋光加工技術239

7.1.3研磨與拋光的主要工藝因素241

7.1.4先進陶瓷的珩磨加工技術249

7.2先進陶瓷材料的非接觸拋光256

7.2.1彈性發射加工256

7.2.2動壓浮離拋光259

7.2.3浮動拋光260

7.2.4切斷、開槽及端面拋光266

7.2.5非接觸化學拋光266

7.3先進陶瓷材料的界面反應拋光267

7.3.1機械化學固相反應268

7.3.2水合反應269

7.3.3界面反應拋光原理270

7.3.4機械化學拋光270

7.3.5水合拋光272

參考文獻275

第8章先進陶瓷材料的特種加工技術

8.1超聲波加工技術276

8.1.1概述276

8.1.2超聲波加工原理與特點277

8.1.3超聲波加工設備279

8.1.4超聲波加工技術283

8.2電火花加工技術300

8.2.1概述300

8.2.2電火花加工機理與特點301

8.2.3先進陶瓷的電火花加工技術301

8.2.4陶瓷電火花加工的表面後處理313

8.2.5陶瓷電火花的特種加工314

8.3激光加工技術315

8.3.1激光加工原理316

8.3.2激光打孔320

8.3.3激光切削324

8.3.4激光加工陶瓷微裂紋分析327

8.3.5陶瓷加工中激光技術的其他應用329

參考文獻332

序言

陶瓷材料由於其優異的耐磨損、耐腐蝕、抗高溫、低密度等性能，被公認為21世紀有活力的新型材料之一，它和金屬材料、高分子材料、複合材料並列為當代四大工程材料。

按照性能和用途，陶瓷材料可分為傳統陶瓷和先進陶瓷，後者隨著科學技術的發展，又被不斷賦予新的命名和定義，如特種陶瓷、精細陶瓷、工程陶瓷、高性能陶瓷等。先進陶瓷和傳統陶瓷在原材料、結構、製備工藝等方面有明顯不同，導致二者的性能也產生極大差異，不僅前者的性能遠優於後者，而且先進陶瓷材料還能挖掘出傳統陶瓷材料所沒有的性能和用途，其中某些性能還遠遠過現代優質合金和高分子材料。因而在各個工業領域，如石油、化工、鋼鐵、電子、紡織和汽車等行業中，以及尖端技術領域如航天、核工業和軍事工業中有著廣泛的應用價值和潛力。近年來，先進陶瓷材料的研究和應用技術得到了很大的發展，為了滿足工業界對先進陶瓷材料的迫切需求，有必要及時總結先進陶瓷製備的基礎理論和方法，以及加工技術的新研究和應用成果。

本書以先進陶瓷材料的製備和加工技術為主線組織內容體系，首先概述了先進陶瓷的發展歷史和應用，然後在系統介紹了先進陶瓷的粉體製備、燒結的原理及工藝基礎上，重點介紹了先進陶瓷的成型及後續加工等方面的工藝及相關技術，其中包括大量國內外先進陶瓷研究的新成果。

本書共分8章，其中第1章、第2章、第4章、第6章、第7章、第8章主要由東北林業大學朱海編寫，第3章由黑龍江工程大學楊慧敏負責編寫，第5章由東北林業大學朱柏林負責編寫，參加本書編寫工作的還有薛笑運、沈鴻僑、路達。全書由朱海負責統稿。

在本書的編寫過程中，參閱並引用了一些國內外學者的著作、論文、論述及成果，尤其得到天津大學於思遠教授、裝甲兵工程學院田欣利教授和山東大學畢見強教授的支持，在此一併表示感謝。

本書適用於材料類專業和機械製造專業的本科生教學，也可供相關專業的研究生、高職高專學生及相關學科領域的工程技術人員參考。

先進陶瓷涉及學科廣泛，由於編者知識面和理論水平有限，儘管在編寫過程中竭盡努力，但書中不足之處在所難免，敬請各位讀者和專家批評指正。