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(jié)構(gòu)的影響，為無機(jī)非金屬材料專業(yè)學(xué)生解決陶瓷生產(chǎn)過程中的復(fù)雜問題提供了基礎(chǔ)知識和方法。內(nèi)容涉及陶瓷材料的原料選擇、組成設(shè)計、工藝過程、結(jié)構(gòu)形成、性能優(yōu)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、干燥、燒結(jié)及加工等內(nèi)容。目的是讓學(xué)生熟悉陶瓷生產(chǎn)的共性原理，理解工藝因素對陶瓷產(chǎn)品性質(zhì)與結(jié)構(gòu)的影響，能夠從技術(shù)的角度分析陶瓷生產(chǎn)中的問題并加以解決，同時，具備研發(fā)和設(shè)計新工藝、新技術(shù)與新材料的基本能力。
本書是針對材料類本科專業(yè)學(xué)生而編寫的，內(nèi)容寬泛，深入淺出，具有較強(qiáng)的實(shí)用性。也可作為材料類工程技術(shù)人員的參考用書。
陶瓷工藝學(xué)是一門傳統(tǒng)工藝與現(xiàn)代技術(shù)相結(jié)合的綜合學(xué)科。不僅擔(dān)負(fù)著對傳統(tǒng)工藝和技術(shù)傳承的重要使命，而且要不斷對材料組成、工藝過程、生產(chǎn)技術(shù)及產(chǎn)品性能進(jìn)行改進(jìn)及創(chuàng)新，并緊跟自動化、信息化的時代步伐。
現(xiàn)代陶瓷工藝涉及的領(lǐng)域很廣，是多學(xué)科、新技術(shù)和新工藝交叉融合的產(chǎn)物，是一個國家國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展基礎(chǔ)和綜合實(shí)力的標(biāo)志。為了促進(jìn)該學(xué)科和產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，適應(yīng)信息化時代的要求，滿足傳統(tǒng)陶瓷和新型陶瓷材料產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，本教材結(jié)合我國高等教育改革和建設(shè)的現(xiàn)狀，整合傳統(tǒng)陶瓷與現(xiàn)代陶瓷基本知識，面向應(yīng)用型本科教學(xué)特點(diǎn)而為材料類學(xué)生編寫，其目標(biāo)是培養(yǎng)生產(chǎn)一線的應(yīng)用型高級工程人才。
本教材針對應(yīng)用型本科人才的培養(yǎng)層次和培養(yǎng)目標(biāo)，堅(jiān)持基礎(chǔ)寬泛，突出應(yīng)用的原則，適應(yīng)人才培養(yǎng)模式的改革，教材著重從基本概念、基礎(chǔ)理論和工藝過程等方面培養(yǎng)學(xué)生的工程應(yīng)用能力，具有以下特點(diǎn)。
1.融合了傳統(tǒng)陶瓷和現(xiàn)代陶瓷基本知識、理論與工藝方法，闡述了材料組成和工藝過程對材料性能與結(jié)構(gòu)的影響。
2.吸收了本學(xué)科的新研究成果，基本反映了當(dāng)代陶瓷工藝研究和應(yīng)用的新趨勢。
3.基本內(nèi)容寬泛并易懂，注重理論的深入淺出。
4.滲透了環(huán)保、節(jié)能的理念。
本教材由焦寶祥任主編，管浩任副主編。參加本書編寫的人員有鹽城工學(xué)院焦寶祥（緒論、第1章1.6節(jié)、第3章、第4章4.5節(jié)）、韓朋德（第1章1.1節(jié)～1.5節(jié)）、王旭（第2章）、顧大國（第4章4.1節(jié)～4.4節(jié)）、管浩（第5章～第7章）。全書由焦寶祥修改并統(tǒng)稿。
本教材在編寫過程中，吸收和借鑒了許多相關(guān)教材、專著的內(nèi)容，并引用了一些專家和學(xué)者的著作與文獻(xiàn)，謹(jǐn)此表示衷心的感謝。同時要感謝江蘇高校品牌專業(yè)建設(shè)工程（PPZY2015A025）對本教材的資助。
鑒于時間短促和限于編者水平有限，本書難免有不足或疏漏之處，歡迎讀者在使用過程中批評指正。
編 者
2019年7月
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(shù)發(fā)展 003
0.2.1 高純、超細(xì)、均質(zhì)的陶瓷粉體制備技術(shù) 004
0.2.2 低成本、復(fù)雜形狀陶瓷部件成型工藝 004
0.2.3 新燒結(jié)技術(shù) 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(chǎn)狀 008
1.1.2 黏土的組成 009
1.1.3 黏土的工藝性質(zhì) 017
1.1.4 黏土在陶瓷生產(chǎn)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(zhì) 025
1.2.3 石英的晶型轉(zhuǎn)化 026
1.2.4 石英在陶瓷生產(chǎn)中的作用 029
1.3 長石類原料 029
1.3.1 長石的種類和性質(zhì) 029
1.3.2 長石的熔融特性 030
1.3.3 長石在陶瓷生產(chǎn)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 硅灰石、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(yù)燒 051
1.6.3 機(jī)械法制備粉體 053
1.6.4 化學(xué)法合成粉體 068
思考題 078
2 坯料及其制備 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(shè)計依據(jù)與配料計算 083
2.2.1 坯料配方設(shè)計的依據(jù) 083
2.2.2 坯料配方的計算 084
2.3 坯料的制備 095
2.3.1 坯料的種類和質(zhì)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 釉料及其制備 107
3.1 釉層的特點(diǎn)與作用 107
3.1.1 玻璃通性 107
3.1.2 釉層結(jié)構(gòu) 107
3.1.3 釉的特點(diǎn) 108
3.1.4 釉的作用 108
3.2 釉層的性質(zhì) 108
3.2.1 釉層的物理性質(zhì) 108
3.2.2 釉層的化學(xué)穩(wěn)定性 114
3.3 坯釉適應(yīng)性 115
3.3.1 坯、釉膨脹系數(shù) 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(shè)計依據(jù)及配料計算 119
3.5.1 確定釉料配方的依據(jù) 119
3.5.2 釉料配方計算 121
3.6 釉漿的制備 127
3.6.1 制備釉漿的工藝 127
3.6.2 釉漿的質(zhì)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 干壓施釉 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(xué)變化 130
3.8.2 釉層中氣泡的產(chǎn)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(diǎn)及其影響因素 141
4.3.2 注漿過程中的物理-化學(xué)變化 147
4.3.3 注漿成型工藝 148
4.4 干壓成型 152
4.4.1 粉料的工藝性能 152
4.4.2 粉料的致密化過程 153
4.4.3 加壓制度對坯體質(zhì)量的影響 154
4.4.4 干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 干燥的工藝問題 172
5.1.1 黏土的干燥敏感性 172
5.1.2 干燥的工藝過程 173
5.1.3 干燥收縮與變形 174
5.1.4 干燥開裂 176
5.1.5 坯體干燥后性質(zhì)的影響因素 177
5.2 干燥制度的確定 178
5.2.1 干燥速度及其影響因素 178
5.2.2 確定干燥介質(zhì)參數(shù)的依據(jù) 180
5.3 干燥方法 181
5.3.1 熱空氣干燥 181
5.3.2 工頻電干燥 182
5.3.3 微波干燥 183
5.3.4 遠(yuǎn)紅外干燥 185
5.3.5 綜合干燥 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 排塑制度的確定 187
5.5 修坯 187
思考題 188
6 燒成 189
6.1 固相燒結(jié)和液相燒結(jié) 189
6.1.1 燒結(jié)類型 189
6.1.2 燒結(jié)驅(qū)動力 190
6.1.3 固相燒結(jié)機(jī)理 191
6.1.4 液相燒結(jié)機(jī)理 194
6.1.5 材料參數(shù)對燒結(jié)的影響 197
6.2 燒成制度的制定 200
6.2.1 燒成制度與產(chǎn)品性能的關(guān)系 200
6.2.2 確定燒成制度的根據(jù) 205
6.2.3 燒成制度的確定 206
6.3 燒成方法 207
6.3.1 低溫?zé)珊涂焖贌?207
6.3.2 熱壓燒結(jié) 211
6.3.3 熱等靜壓燒結(jié) 214
6.3.4 放電等離子體燒結(jié) 216
6.3.5 微波燒結(jié) 218
6.3.6 其他燒結(jié)方法 219
6.4 熱工設(shè)備 220
6.4.1 間歇式窯爐 220
6.4.2 連續(xù)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(jī)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(shù) 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(xué)鍍鎳法 238
7.4.3 真空蒸發(fā)鍍膜 239
7.5 陶瓷-金屬封接技術(shù) 239
7.5.1 玻璃焊料封接 239
7.5.2 燒結(jié)金屬粉末封接 241
7.5.3 活性金屬封接 241
7.5.4 封接的結(jié)構(gòu)形式 242
7.6 陶瓷表面改性新技術(shù) 242
7.6.1 離子注入技術(shù) 242
7.6.2 等離子體噴涂 243
7.6.3 激光技術(shù) 245
7.6.4 爆炸噴涂 245
7.6.5 陶瓷粉體的表面包覆改性 246
思考題 247
參考文獻(xiàn) 248
書單推薦
