工业设计专业《材料与工艺》11第十一章、陶瓷及加工工艺

1陶瓷及加工工艺11.1陶瓷分类11.2陶瓷的成型工艺11.3陶瓷在设计中的应用第十一章陶瓷及加工工艺211.1、陶瓷的分类陶瓷在传统上是指以天然或人工合成的无机非金属物质为原料，经过成型和高温烧结而制成的固体材料和制品。陶瓷一般分为普通陶瓷和特种陶瓷两类（1）普通陶瓷是利用天然硅酸盐矿物（粘土、石英、长石等）为原料制成的陶瓷，又称传统陶瓷。普通陶瓷可分为日用陶瓷、建筑陶瓷、电工陶瓷、化工陶瓷和多孔陶瓷。（2）特种陶瓷是采用高纯度人工合成原料（氧化物、氮化物、碳化物、硅化物等）制成的具有各种独特的力学、物理和化学性能的陶瓷，又称新型陶瓷或现代陶瓷。特种陶瓷特点和用途可分为工程陶瓷和功能陶瓷；按化学组成可分为氧化物陶瓷、非氧化物陶瓷、复合陶瓷、金属陶瓷和纤维增强陶瓷等。3411.2陶瓷成形工艺1、注浆成形将泥浆注入具有吸水性能的模具中而得到胚体的一种成形方法。适用于形状复杂，薄壁的，体积较大而尺寸要求不严的制品。注浆成形与金属中铸造时的浇注有相似之处，故而适用于造型复杂的制品。常用的注浆成形工艺有空心注浆，实心注浆，真空注浆，离心注浆，压力注浆等5(1)空心注浆空心注浆采用的石膏模型没有型芯，也称单面注浆。（2）实心注浆将泥浆注入带有型芯的模型中，泥浆在外模与模芯之间同时向两侧脱水，浆料需要不断补充，直到硬化成坯，所以也称双面注浆。（3）真空注浆利用在模型外抽取真空或将紧固的模型放入负压的空气中，以降低模外压力来增加模型内外的压力差，从而提高注浆成形的质量和速度，增加致密度，缩短吸浆时间。6（4）离心注浆向旋转模型中注入泥浆，利用旋转模型产生的离心力作用，加速泥浆脱水过程的工艺。模型转速一般小于100r/min，此工艺适于旋转体类模型注浆。（5）压力注浆将施有一定压力的泥浆通过管道压入模型内，待坯体成形后取消压力，对于空心注浆的坯体，要倒出多余的泥浆。72可塑成形对具有一定可塑能力的泥料进行加工成形的工艺过程（1）雕塑与拉坯雕塑及手工捏或雕塑法成形，用于工艺品制作，技术要求高但效率低；拉坯是在人力或动力驱动的辘轳上完全用手工制出生坯的成形工艺。（2）旋压成形利用旋转的石膏模型与样板刀成形的工艺方法。（3）滚压成形是在旋压成形基础上发展而来，将扁平的样板刀改成回转形的滚轧头。8（4）挤压与车坯成形挤压成形是由真空挤泥机等将坯泥挤压成各种管状，棒状及断面和中孔一致的产品；车坯是在车床上将挤压成形的泥段再加工成外形复杂的柱状制品。（5）塑压成形也称兰姆成形，是将泥料放在模型内，常温下压制成坯。（6）注射成形是脊性物料与有机添加剂混合加压挤制成形的方法。（7）轧模成形坯料多由脊性物料和有机粘合剂构成，在轧模机上反复粗轧，以保证坯料均匀并排除气泡；然后逐渐减小轧锟间距进行精轧，直到轧成所需薄膜的厚度。93压制成形压制成形是指在坯料中加入少量水分或塑化剂，然后再在金属模具中经较高压力被压制成形的工艺过程。压制成形一般分为干压或半干压成形和等静压成形。陶瓷生产工艺：陶瓷生产工艺流程.avi1011.3陶瓷在工业设计中的应用(1)雷达“银钻”计时表创立于1957年的雷达公司在很短时间内就生产了世界上第一块永不磨损的手表。这款表采用较为常见的高性能陶瓷原料氧化锆。氧化锆非常坚韧，容易抵抗破裂。另外，氧化锆的颗粒细小，能使产品表面涂层更为圆滑。11（2）“晶片系统”系列网球拍海德公司设计的“晶片系统”系列网球拍使用的压电技术核心由三部分组成：压电纤维、电路和微晶片。而压电陶瓷的特点是被触击或刺激时就会产生反应，在受撞击变形时会引起介质表面带电，在施加刺激电场时尺寸会产生改变。所以，当球撞击球拍时可以将机械能转化为电能，有效的主动消除有害振动，防止“网球肘”的产生。12（3）氮化硅轴承氮化硅是地球上最硬的三种材料之一，它的硬度仅次于金刚石和立方氮化硅晶体。氮化硅具有极佳的耐磨性和极强的抗压能力，而且氮化硅表面极为光滑。这些特性使其成为制作轴承最为常见的材料。13（4）“汉普蒂.邓普蒂”制砖粘土餐桌“汉普蒂.邓普蒂”餐桌用普通的制砖粘土为主要材料，采用挤压成形技术，使餐桌具有与众不同的外观效果，同时又具有良好的环境耐侯性，耐压强度极佳。14（5）塞斯镀白金音响扬声器声学设计师法兰西斯科.皮尔利萨瑞在测试中发现了陶瓷的硬度特性能够应用到扬声器中去，陶瓷的硬度可以强化声音的频率。赤土陶做出的扬声器在高温的烘烤后再施釉，坯体在第三次烘烤后再在釉层上施加白金涂层。