前 言
人類的日常生活離不開陶瓷製品,而現代文明新技術,諸如電子技術、計算技術、航空航天技術等都離不開陶瓷製品,它廣泛地套用於工業、環境保護、軍事國防等各個領域。陶瓷製品通常是由多相多晶體或單相多晶體構成,在工業生產和科學研究過程中人們總是希望陶瓷製品的性能、質量穩定可靠,重複性好,總是要關心、了解和掌握陶瓷製品的巨觀性質,如強度、白度、熱穩定性、壓電性、磁性等,以及影響陶瓷製品巨觀性質的陶瓷顯微結構和影響陶瓷製品生產的原材料的工藝性能等知識,只有掌握了這些才能控制好陶瓷製品的質量。
中國是陶瓷的故鄉,是瓷的發源地,陶瓷是我國的傳統產業。改革開放以來,尤其是我國加入WTO以後,我國的陶瓷生產有了飛速的發展,陶瓷產品的數量居全球各國之首,但在質量方面與已開發國家相比還存在一定的距離,要提高產品的質量,嚴格的檢測工作是必須的。應化學工業出版社的邀請,作者編著了這本《陶瓷製品檢測及缺陷分析》,本書在簡要介紹陶瓷製品及檢測方法與檢測儀器設備的基礎上,較為系統地介紹了日用陶瓷、建築陶瓷、衛生陶瓷、工業陶瓷的力學、電學、光學、熱學、磁學及化學等各項使用性能的檢測方法及其原理,並就這些陶瓷製品常見缺陷及分析進行了闡述,介紹了陶瓷原料及坯、釉料的工藝性能實驗方法,簡要介紹了陶瓷製品顯微結構的主要檢測技術,並特別結合作者的科研工作,在第八章里選擇介紹了部分理論分析在陶瓷材料檢測方面的套用。
本書的第一、七、八章由景德鎮陶瓷學院顧幸勇教授編寫,第二、三、五章由山東輕工業學院陳玉清教授編寫,第四章由景德鎮陶瓷學院劉陽教授編寫,第六章日用及建築陶瓷缺陷分析的部分內容及附錄部分內容由景德鎮陶瓷學院陳雲霞博士編寫。另外,吳麗清高級工程師、趙萍博士、羅婷、董偉霞、駱雯琴等研究生參與了編寫工作,喻佑華教授、黃健高級工程師提供了部分資料。
特別要感謝華南理工大學無機材料科學與工程系主任、博士生導師、廣東省陶瓷協會副會長吳建青教授,在百忙中為本書寫了序。
由於作者水平有限,書中不當之處在所難免,懇請同行專家和讀者批評指正。
編者
2006年5月
讀者對象
本書可供從事陶瓷材料、耐火材料、玻璃、水泥、複合材料等無機材料研究和生產的科技人員使用,還可作為無機非金屬材料專業的本、專科生及研究生的教學參考書。
目 錄
第一章 概述
第一節 陶瓷製品
第二節 陶瓷檢測
第三節 檢測儀器
第二章 日用陶瓷
第一節 吸水率
第二節 規格尺寸
第三節 熱穩定性
第四節 光澤度
第五節 白度
第六節 透光度
第七節 化學穩定性
第八節 釉面硬度
第九節 坯釉應力
第十節 鉛、鎘溶出量
第十一節 亮金水、亮鈀金水的測定
第十二節 日用陶瓷常見缺陷及分析
第三章 建築陶瓷
第一節 尺寸和表面質量
第二節 斷裂模數和破壞強度
第三節 恢復係數和抗衝擊性
第四節 耐磨深度
第五節 表面耐磨性
第六節 濕膨脹
第七節 抗釉裂性
第八節 抗凍性
第九節 耐化學腐蝕性
第十節 耐污染性
第十一節 小色差
第十二節 建築陶瓷常見缺陷及分析
第四章 衛生陶瓷
第一節 規格尺寸
第二節 外觀質量
第三節 色度
第四節 噪聲
第五節 抗龜裂與沖洗功能
第六節 水封與污水排放
第七節 衛生瓷常見缺陷及分析
第五章 工業陶瓷
第一節 抗壓強度
第二節 彎曲強度
第三節 真密度、體積密度和相對密度
第四節 硬度
第五節 彈性模量
第六節 斷裂韌性
第七節 衝擊韌性
第八節 疲勞強度
第九節 磨損性
第十節 抗熱震性
第十一節 荷重軟化溫度
第十二節 熱膨脹係數
第十三節 熱導率
第十四節 磁性能
第十五節 電性能
第十六節 介電性能
第十七節 介質損耗
第十八節 抗電強度
第十九節 壓電性能
第二十節 工業陶瓷常見缺陷及分析
第六章 陶瓷工藝實驗
第一節 黏土或坯料的可塑性
第二節 固體粉料細度及顆粒分布
第三節 泥(釉)漿細度和篩餘量測定
第四節 相對黏度、流動性和觸變性
第五節 膠凝材料的標準稠度、凝結時間
第六節 熔融溫度範圍
第七節 燒結溫度和燒結溫度範圍
第八節 乾燥靈敏性係數
第九節 乾燥、燒成線收縮率
第十節 熔體表面張力
第十一節 熔體黏度
第十二節 耐火度
第七章 陶瓷製品的顯微結構測試
第一節 X射線衍射分析
第二節 X射線螢光分析
第三節 透射電子顯微鏡
第四節 電子探針X射線顯微分析
第五節 掃描隧道顯微鏡分析
第六節 原子力顯微鏡分析
第七節 紅外光譜分析
第八節 差熱分析
第九節 熱重分析
第十節 熱膨脹分析法
第十一節 穆斯堡爾譜
第八章 理論分析在陶瓷檢測中的套用
第一節 K2O?Al2O3?SiO2三元系統陶瓷相的計算定量
第二節 陶瓷釉面熱應力計算的熱力學推導
第三節 用外推法在TG曲線上求出陶瓷材料失重反應始溫(Ti)的探討
第四節 “黏土耐火度計算新方法初探”的再商討
第五節 陶瓷科研工作中的一種決策方法組合比較法
第六節 我國歷代瓷器胎釉化學主成分一致性的探討
第七節 鋰質陶瓷釉析晶動力學DTA研究
附錄一常用陶瓷原料常數
附錄二各種篩網對照表
附錄三測溫錐的軟化溫度與錐號對照表
參考文獻