《先進陶瓷工藝學》為高等學校無機非金屬材料專業(yè)的教科書。全書共分為24章,該書分章詳細介紹了先進陶瓷主要制造工藝及設備,先進陶瓷主要品種、性能及用途。著重對先進陶瓷主要品種的化學組成、工藝過程與顯微結構和性能之間的關系作了詳細的討論,并列舉了典型應用實例。該書還綜合了國內外無機非金屬材料學科前沿的最新技術和科技成果。
《先進陶瓷工藝學》除供高等學校無機非金屬材料專業(yè)作為教材使用外,還可作為從事先進陶瓷的科研人員、工程技術人員、研究生等的工具書和參考文獻。
O 緒論
0.1 從普通陶瓷發(fā)展到先進陶瓷
O.2 先進陶瓷的分類、特性與用途
O.3 先進陶瓷材料科學與工程的研究內涵
O.4 先進陶瓷的發(fā)展前景
1 先進陶瓷粉體制備與性能表征及設備
1.1 機械粉碎加工粉體及設備
1.1.1 滾筒式球磨
1.1.2 振動磨
1.1.3 行星式研磨
1.1.4 行星式振動磨
1.1.5 攪拌球磨
1.1.6 氣流粉碎
1.1.7 高能球磨
1.2 粉體合成制備工藝
1.2.1 固相法
1.2.2 液相法
1.2.3 氣相法
1.3 粉體的物理性能及其表征
1.3.1 粉體顆粒的表征
1.3.2 粉體粒度測定方法
1.3.3 顆粒形貌結構分析
1.3.4 顆粒成分分析
1.3.5 粉體晶態(tài)的表征
1.3.6 納米陶瓷的譜學表征
1.3.7 坯體氣孔分布
思考題與習題
2 成型工藝及設備
2.1 配料計算與制備
2.1.1 配料計算
2.1.2 坯料制備
2.2 注漿成型法
2.2.1 石膏模注漿成型
2.2.2 熱壓鑄成型
2.3 可塑法成型
2.3.1 塑化
2.3.2 擠壓成型工藝及設備
2.3.3 軋膜成型工藝及設備
2.4 模壓成型
2.4.1 造粒粉的制備工藝
2.4.2 加壓方式與壓力分布
2.4.3 模壓成型工藝參數(shù)控制及特點
2.4.4 干壓成型設備
2.5 等靜壓成型
2.5.1 等靜壓成型方法
2.5.2 等靜壓成型機
2.5.3 熱等靜壓成型法
2.5.4 熱等靜壓成型機
2.6 流延成型法
2.6.1 流延成型的料漿制備
2.6.2 流延成型工藝
2.6.3 流延成型機
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 快速原型成型技術(RP)
思考題與習題
3 干燥與排塑工藝
3.1 干燥
3.1.1 水與坯料的結合形式
3.1.2 干燥過程
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 排塑過程中的物理化學變化
3.2.3 影響排塑過程的因素
3.2.4 排塑(蠟)溫度制度
思考題與習題
4 燒結工藝及熱工設備
4.1 先進陶瓷燒結機理
4.1.1 先進陶瓷燒結定義
4.1.2 燒結階段
4.1.3 燒結的動力
4.1.4 燒結過程中的物質傳遞
4.1.5 添加劑對燒結的影響
4.2 燒成制度
4.2.1 升溫過程
4.2.2 最高燒結溫度與保溫時間
4.2.3 降溫方式
4.3 影響燒結的主要因素
4.3.1 原始粉料的粒度
4.3.2 添加劑的作用
4.3.3 燒結溫度和保溫時間
4.3.4 鹽類的選擇及其煅燒條件
4.3.5 氣氛的影響
4.3.6 成型壓力的影響
4.4 燒結方法
4.4.1 常壓燒結
4.4.2 熱壓燒結
4.4.3 熱等靜壓(HIP)
4.4.4 反應熱壓燒結
4.4.5 反應燒結(反應成型)
4.4.6 氣氛燒結
4.4.7 電火花燒結
4.4.8 放電等離子燒結
4.4.9 化學氣相沉積法和濺射法
4.5 熱工設備
4.5.1 間歇式窯爐
4.5.2 連續(xù)式窯
4.5.3 窯爐輔助設備
思考題與習題
5 陶瓷精加工
5.1 陶瓷精加工機理
5.1.1 陶瓷材料的結構性能特點
5.1.2 陶瓷材料的加工機理
5.1.3 磨削機理
5.2 陶瓷精加工方法種類
5.3 磨削加工及設備
5.3.1 砂輪和磨料的選擇
5.3.2 磨削條件及工藝
5.3.3 研磨
5.3.4 拋光
5.3.5 粘彈性流動加工
5.3.6 磨削加工設備
5.3.7 研磨機床
5.3.8 拋光機
5.4 切割、打孔及設備
5.4.1 切割工藝與切割機、切片機
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 線切割加工
5.5.3 化學研磨
5.5.4 超聲波加工
5.5.5 EMG加工法
5.5.6 MEEC加工法
5.5.7 電子束加工
思考題與習題
6 金屬化與封接
6.1 陶瓷的金屬化
6.1.1 被銀法
6.1.2 燒結金屬粉未法
6.1.3 化學鍍鎳法
6.1.4 活性金屬法
6.1.5 真空蒸鍍
6.2 陶瓷與金屬封接
6.2.1 燒結金屬法封接
6.2.2 活性金屬法封接
6.2.3 激光焊接
6.3 陶瓷的封接形式
6.3.1 對封
6.3.2 壓封
6.3.3 穿封
思考題與習題
7 氧化物陶瓷
7.1 氧化鋁陶瓷
7.1.1 Al203的結晶形態(tài)與性能
7.1.2 A12O3原料的制備
7.1.3 Al203的預燒
7.1.4 添加劑對Al203陶瓷燒結性能的影響
……
8 非氧化物陶瓷
9 納米陶瓷
10 低膨脹陶瓷
11 絕緣陶瓷
12 電容器陶瓷
13 壓電和熱釋電陶瓷
14 敏感陶瓷
15 磁性陶瓷
16 導電陶瓷與超導陶瓷
17 生物陶瓷
18 抗菌陶瓷
19 多孔陶瓷
20 光學陶瓷
21 發(fā)光陶瓷
22 紅外輻射陶瓷
23 復合材料
參考文獻
在漫長的文明進程中,中國制瓷業(yè)的發(fā)展,不僅促進了中國古代手工業(yè)的繁榮,而且還促進了世界制瓷業(yè)的生成。它的產生、發(fā)展和繁榮,在帶給我們關侖美煥陶瓷的同時,也為中國文化和經濟史寫下燦爛的篇章,這已是世所公認的事實。
在英文中,CHlNA既是“中國”的意思,也是瓷器的意思。雖說瓷器與國同名,但其正規(guī)的、系統(tǒng)的教育卻起步很晚。直到19世紀末的“百日維新”后,一些陶瓷產區(qū)才開始了新型的陶瓷教育事業(yè),如1906年創(chuàng)辦的湖南醴陵陶瓷學堂、1909年在江西饒州創(chuàng)辦的中國陶業(yè)學堂等。由于受西方科技思想的影響,這些學堂注重數(shù)、理、化等基礎課程和陶瓷技藝課程的教學,教師一般都是學識豐富、技藝精良及資歷較深的教員、技師和工程師,其中不少接受過西方正規(guī)專業(yè)教育;畢業(yè)學生主要擔負著陶瓷工業(yè)試驗和技術改良工作,教材大多由留日、留美的學者或教員自行編寫。新中國成立后,陶瓷工業(yè)得到了迅速發(fā)展,對陶瓷人才的需求日益迫切,以往師徒世代相傳技藝和憑經驗管理企業(yè)的傳統(tǒng)做法難于滿足。1958年6月一個為中國陶瓷工業(yè)培養(yǎng)和輸送專門技術、設計人才的景德鎮(zhèn)陶瓷學院應運而生。這是一所為我國系統(tǒng)培養(yǎng)陶瓷專門技術、藝術設計人才的惟一高等學府,它已經建設成為一所以陶瓷為特色,集工學、藝術、文學、經濟等體系完整、實力雄厚的多科性的工科大學。特別是在陶瓷教育、科技領域等先后出版了一批具有較大影響的專業(yè)教材,為陶瓷科技、教育事業(yè)做出了積極貢獻。
《現(xiàn)代陶瓷教科叢書》是景德鎮(zhèn)陶瓷學院為滿足新世紀陶瓷發(fā)展需要,匯集一大批在陶瓷學術界卓有成就的專家、學者經過二年多辛勤努力編撰而成的。它是目前國內一套不僅涵蓋了陶瓷工藝、窯爐和陶瓷機械,還涵蓋了建筑衛(wèi)生陶瓷和陶瓷科技英語等多學科,較為完整的陶瓷類教育叢書。它的問世,有助于中國陶瓷產業(yè)的發(fā)展,為陶瓷科技與教育提供了理論和實踐的參考。期望這套叢書,在促進陶瓷科技轉化為生產力,為培育和造就更多陶瓷高級專門人才起到有力的推動作用。為此衷心地感謝景德鎮(zhèn)陶瓷學院領導的指導支持和參與編寫這套叢書的專家、學者們的熱忱奉獻,也緬懷為陶瓷科技、教育、產業(yè)做出巨大貢獻的先人們,是他們留下的極為寶貴的知識遺產,為本叢書的編撰奠定了堅實的基礎。與此同時,我們也感謝武漢理工大學出版社對這套叢書給予的大力支持,并對他們的敬業(yè)精神深表敬意。由于編寫時間倉促,書中難免存在一些不足和錯誤,歡迎廣大讀者提出寶貴意見,以使這套叢書更趨完善。