陶瓷材料

目录

1、陶瓷材料概述 ......................................... 2 1.1 特种陶瓷材料 ..................................... 2 1.2 常用特种陶瓷材料 .................................. 3 2、陶瓷材料的制备方法及其工艺 ............................ 5 2.1粉体的制备与表征 .................................. 5 2.2配料及成形的原理与工艺 ............................ 6 3、陶瓷材料表面改性技术 .................................. 9 3.1离子注入结构陶瓷表面改性技术的研究现状 ............. 9 3.2离子注入有以下特点： .............................. 9 4、应用情况及发展趋势................................... 10 4.1新能源激活环保低碳 ............................... 11 4.2陶瓷产品将瘦身 ................................... 11 4.3行业迈向自动化 ................................... 11 4.4喷墨将迎来技术革命 ............................... 12 参考文献 ............................................... 13 致谢 ................................................... 14

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湖南工学院材料与化学工程学院无机非金属材料工程——刘祖良

陶瓷材料

1、陶瓷材料概述

原来的陶瓷就是指陶器和瓷器的通称。也就是通过成型和高温烧结所得到的

成型烧结体。传统的陶瓷材料主要是指硅铝酸盐。刚开始的时候人们对硅铝酸盐的选择要求不高，纯度不大，颗粒的粒度也不均一，成型压强不高。这时得到陶瓷称为传统陶瓷。后来发展到纯度高，粒度小且均一，成型压强高，进行烧结得到的烧结体叫做精细陶瓷。接下来的阶段，人们研究构成陶瓷的陶瓷材料的基础，使陶瓷的概念发生了很大的变化。陶瓷内部的力学性能是与构成陶瓷的材料的化学键结构有关，在形成晶体时能够形成比较强的三维网状结构的化学物质都可以作为陶瓷的材料。这重要包括比较强的离子键的离子化合物，能够形成原子晶体的单质和化合物，以及形成金属晶体的物质。他们都可以作为陶瓷材料。其次人们借鉴三维成键的特点发展了纤维增强复合材料。更进一步拓宽了陶瓷材料的范围。因此陶瓷材料发展成了可以借助三维成键的材料的通称。陶瓷的概念就发展成为可以借助三维成键的材料，通过成型和高温烧结所得到的烧结体。（这个概念把玻璃也纳入了陶瓷的范围）研究陶瓷的结构和性能的理论也得到了展开：陶瓷材料，内部微结构（微晶晶面作用，多孔多相分布情况）对力学性能的影响得到了发展。材料（光，电，热，磁）性能和成形关系，以及粒度分布，胶着界面的关系也得到发展，陶瓷应当成为承载一定性能物质存在形态。这里应该和量子力学，纳米技术，表面化学等学科关联起来。陶瓷学科成为一个综合学科。这种发展在一定程度上和高分子成型关联起来。它们应当相互影响。 人类已经合成了成千上万种自然界从未有过的物质，有机高分子合成材料的生产已经成为20世纪以来发展最快的部门之一。高分子合成材料的发展已经超过钢铁、水泥和木材这传统的三大基本材料。 今天的高分子材料，已经包括塑料、橡胶、纤维、薄膜、胶粘剂和涂料等许多种类，其巾塑料、合成橡胶和合成纤维被称为现代三大高分子材料。它们质地轻巧、原料丰富、加工方便、性能良好、用途广泛，因而发展速度大大越过了传统的三大基本材料。

陶瓷材料是用天然或合成化合物经过成形和高温烧结制成的一类无机非金属材料。它具有高熔点、高硬度、高耐磨性、耐氧化等优点。可用作结构材料、刀具材料，由于陶瓷还具有某些特殊的性能，又可作为功能材料。

陶瓷材料分为普通陶瓷（传统陶瓷）材料和特种陶瓷（现代陶瓷）材料两大类。 普通陶瓷材料采用天然原料如长石、粘土和石英等烧结而成，是典型的硅酸盐材料，主要组成元素是硅、铝、氧，这三种元素占地壳元素总量的90%，普通陶瓷来源丰富、成本低、工艺成熟。这类陶瓷按性能特征和用途又可分为日用陶瓷、建筑陶瓷、电绝缘陶瓷、化工陶瓷等。

1.1 特种陶瓷材料

采用高纯度人工合成的原料，利用精密控制工艺成形烧结制成，一般具有某

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些特殊性能，以适应各种需要。根据其主要成分，有氧化物陶瓷、氮化物陶瓷、碳化物陶瓷、金属陶瓷等；特种陶瓷具有特殊的力学、光、声、电、磁、热等性能。本节主要介绍特种陶瓷。

1.2 常用特种陶瓷材料

根据用途不同，特种陶瓷材料可分为结构陶瓷、工具陶瓷、功能陶瓷。

1.2.1 结构陶瓷

氧化铝陶瓷主要组成物为Al2O3，一般含量大于45%。氧化铝陶瓷具有各种优

良的性能。耐高温，一般可要1600℃长期使用，耐腐蚀，高强度，其强度为普通陶瓷的2~3倍，高者可达5~6倍。其缺点是脆性大，不能接受突然的环境温度变化。用途极为广泛，可用作坩埚、发动机火花塞、高温耐火材料、热电偶套管、密封环等，也可作刀具和模具。氮化硅陶瓷主要组成物是Si3N4，这是一种高温强度高、高硬度、耐磨、耐腐蚀并能自润滑的高温陶瓷，线膨胀系数在各种陶瓷中最小，使用温度高达1400℃，具有极好的耐腐蚀性，除氢氟酸外，能耐其它各种酸的腐蚀，并能耐碱、各种金属的腐蚀，并具有优良的电绝缘性和耐辐射性。可用作高温轴承、在腐蚀介质中使用的密封环、热电偶套管、也可用作金属切削刀具。碳化硅陶瓷主要组成物是SiC，这是一种高强度、高硬度的耐高温陶瓷，在1200℃~1400℃使用仍能保持高的抗弯强度，是目前高温强度最高的陶瓷，碳化硅陶瓷还具有良好的导热性、抗氧化性、导电性和高的冲击韧度。是良好的高温结构材料，可用于火箭尾喷管喷嘴、热电偶套管、炉管等高温下工作的部件；利用它的导热性可制作高温下的热交换器材料；利用它的高硬度和耐磨性制作砂轮、磨料等。六方氮化硼陶瓷主要成分为BN，晶体结构为六方晶系，六方氮化硼的结构和性能与石墨相似，故有“白石墨”之称，硬度较低，可以进行切削加工具有自润滑性，可制成自润滑高温轴承、玻璃成形模具等。

1.2.2 工具陶瓷

硬质合金主要成分为碳化物和粘结剂，碳化物主要有WC、TiC、TaC、NbC、

VC等，粘结剂主要为钴（Co）。硬质合金与工具钢相比，硬度高（高达87~91HRA），热硬性好（1000℃左右耐磨性优良），用作刀具时，切削速度比高速钢提高4~7倍，寿命提高5~8倍，其缺点是硬度太高、性脆，很难被机械加工，因此常制成刀片并镶焊在刀杆上使用，硬质合金主要用于机械加工刀具；各种模具，包括拉伸模、拉拔模、冷镦模；矿山工具、地质和石油开采用各种钻头等。金刚石天然金刚石（钻石）作为名贵的装饰品，而合成金刚石在工业上广泛应用，金刚石是自然界最硬的材料，还具备极高的弹性模量；金刚石的导热率是已知材料中最高的；金刚石的绝缘性能很好。金刚石可用作钻头、刀具、磨具、拉丝模、修整工具；金刚石工具进行超精密加工，可达到镜面光洁度。但金刚石刀具的热稳定性差，与铁族元素的亲和力大，故不能用于加工铁、镍基合金，而主要加工非铁金属和非金属，广泛用于陶瓷、玻璃、石料、混凝土、宝石、玛瑙等的加工。立方氮化硼（CBN）具有立方晶体结构，其硬度高，仅次于金刚石，具热稳定性和化学稳定性比金刚石好，可用于淬火钢、耐磨铸铁、热喷涂材料和镍等难加工材料的切削加工。可制成刀具、磨具、拉丝模等其它工具陶瓷尚有氧化铝、氧化锆、氮化硅等陶瓷，但从综合性能及工程应用均不及上述三种工具陶瓷。

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1.2.3 功能陶瓷

功能陶瓷通常具的特殊的物理性能，涉及的领域比较多，常用功能陶瓷的特

性及应用见表。

常用功能陶瓷的组成、特性及应用 种类 介电陶瓷 热电性 压电性 强介电性 光学陶瓷 红外透过性 高透明度 电发色效应 磁性陶瓷 硬磁性 半导体陶瓷 阻抗温度变化效应 热电子放射效应 性能特征 绝缘性 PbTiO3、BaTiO3 PbTiO3、LiNbO3 BaTiO3 荧光、发光性 CaAs、CdTe SiO2 WO3 软磁性 主要组成 Al2O3、Mg2SiO4 热敏电阻 振荡器 电容器 Al2O3CrNd玻璃 红外线窗口 光导纤维 显示器 ZnFe2O、γ-Fe2O3 用途 集成电路基板 激光 磁带、各种高频磁心 SrO．6 Fe2O3 电声器件、仪表及控制器件的磁芯 光电效应 VO2、NiO LaB6、BaO CdS、Ca2Sx 温度传感器 热阴极 太阳电池 1.2.3.1 性能特点 （1）力学性能

陶瓷材料是工程材料中刚度最好、硬度最高的材料，其硬度大多在1500HV以上。陶瓷的抗压强度较高，但抗拉强度较低，塑性和韧性很差。 （2）热性能

陶瓷材料一般具有高的熔点（大多在2000℃以上），且在高温下具有极好的化学稳定性；陶瓷的导热性低于金属材料，陶瓷还是良好的隔热材料。同时陶瓷的线膨胀系数比金属低，当温度发生变化时，陶瓷具有良好的尺寸稳定性。 （3）电性能

大多数陶瓷具有良好的电绝缘性，因此大量用于制作各种电压（1kV~110kV）的绝缘器件。铁电陶瓷（钛酸钡BaTiO3）具有较高的介电常数，可用于制作电容器，铁电陶瓷在外电场的作用下，还能改变形状，将电能转换为机械能（具有压电材料的特性），可用作扩音机、电唱机、超声波仪、声纳、医疗用声谱仪等。少数陶瓷还具有半导体的特性，可作整流器。

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（4）化学性能

陶瓷材料在高温下不易氧化，并对酸、碱、盐具有良好的抗腐蚀能力。 （5）光学性能

陶瓷材料还有独特的光学性能，可用作固体激光器材料、光导纤维材料、光储存器等，透明陶瓷可用于高压钠灯管等。磁性陶瓷（铁氧体如：MgFe2O4、CuFe2O4、Fe3O4）在录音磁带、唱片、变压器铁芯、大型计算机记忆元件方面的应用有着广泛的前途。

2、陶瓷材料的制备方法及其工艺

陶瓷材料是由离子键或共价键结合的含有金属和非金属元素的复杂化合物和固溶体。

陶瓷材料是硬而脆的高熔点材料，具有低的导电性和导热性、良好的化学稳定性和热稳定性，以及较高的压缩强度。

陶瓷材料制备是采用粉末冶金工艺，材料的制备与制品工艺一体化 。

2.1粉体的制备与表征

粉体是指大量固体颗粒的集合体。粉体的特性对陶瓷材料的性能有很大的影响。如粉体的粒径、形狀、团聚状态、化学组成、结晶学性质、表面状态等对质品的性能是至关重要的。粉末颗粒形狀、尺寸分布及相结构对陶瓷的性能也有着显著的影响。

2.1.1粉体的制备方法

1. 粉体的物理制备方法

传统陶瓷原料多採用机械粉碎方法制备。粉碎设备有球磨、振动磨、搅拌磨、行星磨、气流磨等机械。

物理气相沉积(PVD)法也属于制粉的物理方法。 2. 粉体的化学制备方法 （1）液相法

热分解盐溶液盐或氢或氢氧粉末 溶剂蒸发添加沉淀剂A.化学共沉淀法

B.溶胶-凝胶法 C.喷雾热分解法

（2）气相法

CVD方法原理及气相沉积产物示意图

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3.粉体的粒子学特性

粉体的粒子學学特性包括粉体粒径、粒径分布、粒子形狀、密度、微孔分布、流动性、堆积密度等。

（1）.粒径減小使材料的熔点降低

T为块狀物质的熔点(T∞)与超細粒子的熔点之差；γ为固液界面的表面张力；ρ為密度；L∞为块狀物质的熔化潜热；D为粒子直径，粒径減小使材料的蒸汽压上升 ln(P/P∞)=2Mγ/(RTCD)

P和P∞分別表示超细粒子和块狀物质的蒸汽压；M为摩尔质量；R为摩尔气体常量；Tc为热力学溫度。

4.粉体性能表征 （1）粉体的粒度

（2）比表面积和等比表面积当量粒径DBET

2.2配料及成形的原理与工艺

2.2.1配方的计算方法主要有两种

(1)已知化学计量的配料计算 (2)根据化学成分的配料计算

例1已知某压电陶瓷的化学计量式为：

Pb0.95Sr0.05(Zr0.50Ti0.50)O3+0.5wt%Cr2O3+0.3wt%Fe2O3

其中wt%表示添加雜质量占主配方的重量百分比。由于在含铅压电陶瓷的制备过程中，铅有挥发，根据经验，需多加鉛1.5wt%。当采用的原料和纯度为表2.5所列時，计算该压电陶瓷胚体的配料比。

2.2.2混料

混料中一般应注意以下两个问题： （1）加料程序

（2）混料磨介的使用

2.2.3塑化与造粒

塑化（plastification）就是指利用塑化剂，使原料坯料具有可塑性，而可塑性是指坯料在外力的作用下发生无裂纹的变形。塑化剂一般有两类：一类是无极塑化剂；另一类是有机塑化剂。

造粒就是在较細的原料中加入塑化剂，制成粒度较粗、具有一定假颗粒度级配、流动性较好的粒子，因而造粒有時又叫粗粒。造粒方法可以分为一般造粒法、

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加压造粒法、喷雾造粒法、冷冻干燥法等。

2.2.4成形

陶瓷粉体、坯料（泥料）进一步加工成坯体的这一过程称为成形。

1.干压成形

2.等静压成形

棒(a)和管材(b)的挤制成形示意图

3.热压铸成形

4.塑性成形

2.2.5烧結原理及工艺

烧结是陶瓷坯体在高溫下的致密化过程和现象的总称。

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陶瓷烧结示意图

(a)颗粒间的松散接触；(b)颗粒之间形成颈部；(c)晶界向小晶粒方向移动并逐渐消失，晶粒逐渐长大；(d)颗粒互相堆积形成多晶聚合体

陶瓷的烧结类型可以分为气相烧结、固相烧结、液相烧结三类。

陶瓷的烧结过程一般分为五个阶段： (1)低温阶段（室温至300℃左右）

(2)中温阶段（亦称分解氧化阶段,300C至950C） (3)高温阶段（950C至烧成溫度） (4)保温阶段 (5)冷卻阶段

2.2.6影响烧结的几个因素

烧结速度和烧结的充分程度与烧结时间、粉体颗粒半径等气泡和晶界、杂质及添加剂、烧结气氛等，也会对烧结产生影响。

添加剂可以分为烧结促进剂、烧结阻滞剂、反应接触剂或矿化剂等几类。 烧结气氛可分为氧化性气氛、中性气氛、还原性气氛。 常压烧结

常压烧结是指在大气中烧结，即不抽真空、不加压力、也不加任何保护气氛在电阻炉中进行烧结，因而常压烧结又称为无压烧结。 热压烧结

热压(HP)烧结是指在给素坯加热的同時进行加压，以增大粉粉体粒间的接触应力，加大致密化的动力，使颗粒通过塑性流动进行重新排列，改善堆积状况。 热等静压烧结

热等静压(HIP)烧结工艺是將粉体素坯或将裝入包套的粉料放入高压容器中，在高溫和均衡压力的作用下，将其烧结为致密的陶瓷体。 气氛烧结

防止制品在烧结过程中氧化，保护制品的成分、结构和性能，需在炉膛內通入一定量的某种气体。这种在特定气氛下进行的烧结称为“气氛烧结”。 反映烧结

反映烧结是通过多孔坯体同气相或液相发生化学反应，使坯体质量增加，孔隙減少，并烧结成具有一定强度和尺寸精度的成品的一种烧结工艺。

2.2.7陶瓷烧结后处理与加工

常见的后续加工处理方式主要有表面施釉、机械加工及表面金属化。

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1、陶瓷表面的施釉按照功能的差別，可以将釉分为装饰釉、粘合釉、光洁釉等。

釉的功能比较多，除了一些直观效果外，还有： (1)提高瓷件的机械强度与热冲击性能； (2)防止工件表面的低压放电； (3)使瓷件的防潮功能提高。

施釉工艺包括釉浆制备、涂釉、烧釉三个过程。 2、陶瓷烧结后的机械加工

对陶瓷进行机械加工的目的，可以使陶瓷制件适应尺寸公差的要求，也可以改善陶瓷制件表面的光洁度或去除表面的缺陷。常用的加工手段有磨削加工、激光加工、超声波加工等。

物理加工方法还有热锻、热挤和热轧、离子束加工等。 化学加工方法，如化学刻蚀、放电加工等。 3、陶瓷的金属化和封接

为了满足电性能的需要或实现陶瓷与金属的封接，需要在陶瓷表面牢固地涂敷或蒸鍍一层金属薄膜，该过程就叫做陶瓷的金属化。常见的涂敷式陶瓷金属化方法有被银法、电镀法和丝网印刷法等。

陶瓷与金属的封接形式主要有对封、应封和穿封等。封接方式包括玻璃釉封接、金属焊接封接、活化金属封接、激光焊接、固相封接等。

3、陶瓷材料表面改性技术

3.1离子注入结构陶瓷表面改性技术的研究现状

陶瓷材料表面改性的意义及离子注入技术新型结构陶瓷具有高硬度、高强度、良好的耐磨性能、优异的化学稳定性及高温力学性能，近年来有关的研究十分活跃。但是，陶瓷材料的致命弱点是脆性很大而无多少延性，在实用中易引起零件的早期失效或脆性断裂，从而极大地限制了其广泛应用。

陶瓷材料的摩擦系数和磨损率也比较高，使得陶瓷制成的精密转动和滑动零件以及轴承、模具、刀具在服役时因磨损量大而达不到预期寿命。国内外的研究人员不仅致力于陶瓷材料增韧技术的研究，而且也日益重视陶瓷材料摩擦磨损和润滑的研究，并且逐渐成为当前材料科学和摩擦学领域的前沿课题之一。离子注入工艺是七十年代发展起来的表面改性技术，它能将所需元素的离子在几十至几百千伏的电压下注入材料表面，在零点几微米的表层中增加注入元素的浓度，同时产生辐照损伤，从而改变材料的结构和各种性能。根据国内外资料分析，离子注入陶瓷材料是对现有增韧、提高耐磨性途径的补充。

3.2离子注入有以下特点：

（1）进入晶格的离子浓度不受热力学平衡条件的限制；

（2）注入是无热过程，可在室温或低温下进行，不引起材料热变形； Ti(C,N)基金属陶瓷刀具有硬度高、耐磨损且高温抗软化能力和抗氧化能力

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强等优点，但也存在抗塑性变形能力差、抗崩刃性能差及韧性不好等缺点，因此，长期以来，如何对Ti(C,N)基金属陶瓷刀具材料进行增韧一直是材料科学工作者努力的方向。近几年来出现的通过添加纳米颗粒对材料进行改性的新方法，为金属陶瓷刀具的增韧提供了新的途径。

纳米改性Ti(C,N)基金属陶瓷的制备程序如下：纳米TiN分散→混粉→湿磨→干燥→造粒→压制→脱脂→烧结。所得材料的组织仍为陶瓷相和金属相的两相结构，其中陶瓷相颗粒外包覆有一层环型相，形成典型的芯-壳结构。

研究表明，纳米TiN颗粒主要分布在晶界上。随着纳米TiN添加量的增加，材料的组织明显细化。这些晶界上分布的纳米TiN颗粒有效钉扎了TiC晶界，使TiC晶界难以运动，从而防止金属陶瓷的晶粒异常长大现象。众所周知，组织细化可以明显提高材料的强度、硬度和断裂韧性；而且，晶界上分布的纳米TiN颗粒也可阻止裂纹的扩展，从而改善金属陶瓷的力学性能。实验证明，所获材料的抗弯强度和断裂韧性随着纳米TiN添加量的增加而增加，在添加量达到6wt%时，抗弯强度和断裂韧性达到最大值。但在添加量超过6wt%时，抗弯强度和断裂韧性值又开始下降，这是由于当纳米添加量超过6wt%时，组织中会出现较多的孔隙而使致密度下降，从而使材料的韧性下降。另外，当纳米添加量超过6wt%时，Ti(C,N)基金属陶瓷在真空烧结时会产生脱氮现象，从而影响了材料的性能。

经纳米改性的新型Ti(C,N)基金属陶瓷显示了很好的应用前景。因其具有良好的耐磨性及高温切削性能，故特别适合于高速精加工及半精加工钢等金属材料。由于纳米改性刀具表现出较好的导热性能，因此这类刀具在加工如不锈钢这类导热性差、韧性好的难加工工件材料时，也表现出很好的切削性能。纳米改性Ti(C,N)基金属陶瓷刀具的切削性能在某些方面甚至优于硬质合金刀，虽然纳米改性Ti(C,N)基金属陶瓷的强度及韧性还不如传统高等级硬质合金，但其强度随温度升高的下降较慢，这弥补了其强度较低的缺点，能很好地应用于塑性较好的材料的切削加工。还有，纳米改性Ti(C,N)基金属陶瓷刀具与之钢间的摩擦系数低于硬质合金，又具有较高的导热性，并具有较高的抗氧化和抗粘结能力，这使得这种刀具具有较高的抗粘结磨损的能力。通过切削正火态45#钢及灰铸铁的对比试验表明，纳米改性Ti(C,N)基金属陶瓷刀具的耐用度，既高于未改性的金属陶瓷刀具，也优于传统的硬质合金刀具。

已有的研究成果显示，纳米改性的Ti(C,N)基金属陶瓷刀具不失为一种理想的高速切削加工刀具材料。由于纳米粉的添加量占整个材料成分的比例仅为4%左右，因此成本提高不大，而因其切削性能的大幅提高，其性能价格比明显高于未改性金属陶瓷刀具，因此具有很好的市场开发前景。

4、应用情况及发展趋势

陶瓷业的发展趋势：低碳 减薄 自动化

陶瓷企业需要通过上游配套企业为其提供机械配件、原材料、色釉料等基础设备和物质，才能完成生产加工销售等流程。因此，机械设备、色釉料、原材料等企业的发展变化决定了陶瓷行业今后产品和营销的方向。在本届的广州陶瓷工业展中，众多陶瓷配套企业为客户带来了自己的“好宝贝”。我们尝试从这些“好宝贝”中窥探陶瓷行业未来的发展趋势。

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4.1新能源激活环保低碳

本届陶工展上，无论机械企业，还是釉料和原材料企业，不约而同地打起了环保的旗号，使整个陶工展成为绿色环保的展示舞台。记者在一家陶机展厅门口看到，在企业名称下写着“科技与环保并进”的大字，字体比企业的名称还大。许多企业展厅门前都放有绿色植物和鲜花，表示出企业更加注重与环境的和谐共存。中国陶瓷工业协会副理事长、华南理工大学教授陈帆在陶工展的节能环保论坛上表示，节能减排是陶瓷行业永恒的主题。目前，我国陶瓷行业经过几百年的发展，现在已经比以前节能了50%，而随着科技的不断升级，估计未来可以比现在节能20-30%。陈帆也提到，目前陶瓷行业是污染大户，其生产过程中产生的硫化物对环境造成了严重的污染，因此，陶瓷企业需要在清洁能源上多做文章。 陶工展上各机械厂家争相推广环保生产的机械，其中，陶瓷机电行业的龙头老大科达机电的动向更是行业的风向标。科达机电在本届陶工展上带来了一种清洁煤气技术，能大大减少陶瓷产品在生产中产生硫化物的含量。广东科达机电营销中心经理付青菊告诉记者，科达机电清洁煤气化技术是通过自主研发的新能源。这种新能源主要是对煤炭进行深加工，使加工后的煤炭燃料和原来相比排放更低、能效更高，让陶瓷企业在生产过程中降低了硫化物的排放，有效解决了传统煤制气设备的酚水污染问题和重油燃烧酸雨污染问题。据悉，清洁煤气的费用比普通的煤炭、天然气和汽油都要便宜，因此，陶瓷企业走上清洁生产的梦想并不遥远，估计未来一到两年，陶瓷企业将陆续使用上清洁煤气作为燃料，让陶瓷行业与大自然更加和谐。

4.2陶瓷产品将瘦身

环保的氛围很浓，而节能风也同样刮得猛烈。记者在陶工展上看到许多陶瓷机械企业在展位里推出众多陶瓷薄板的生产装备，同时，一些大规格的陶瓷薄板也放在展位的显眼位置，吸引了众多参观者驻足观摩。一位意大利的机械公司中国区负责人告诉记者，薄板厚度虽然只有普通瓷砖的1/3，但物理性能与普通瓷砖相比并没有弱化，这就大大减少了原材料、燃料、电力等一系列能源的消耗，能进一步减少生产成本。该负责人还透露，目前许多大型的陶瓷企业正上马相关的薄板产品。 陈帆指出，一些矿石和高岭土资源都是不可再生的资源，终有用完的一天，而瓷砖薄型化将是目前延迟资源枯竭的最好方法。无独有偶，广西宝丽西石矿原料有限公司的廖贺元在展会上告诉记者，目前，广西的矿山很多都已经开采完了，一些矿石和陶瓷原材料需要从越南、缅甸等临近国家进口。科达机电今年在陶工展上搭建了T型台，举行美女配薄板的模特秀，这是科达机电从未有过的举动。据了解，科达机电目前已经和多家陶瓷企业签署了薄板生产线的销售合同，预计最快今年下半年将有一批企业陆续推出陶瓷薄板，届时陶瓷产品将会推出一股“瘦身”潮。

4.3行业迈向自动化

自动化潮流也是本届陶工展的一大亮点。展会上，瓷砖自动运输机、瓷砖自

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动包装机、机械手臂、机械喷釉设备等自动化机械琳琅满目。据行业人士介绍，目前，陶瓷行业用工已经出现了青黄不接的窘境，许多80后和90后都不愿意再到陶瓷工厂从事粗重的工作，导致陶瓷企业出现“用工荒”。因此，陶瓷行业只有实现自动化生产才能解决陶瓷企业所面临的用工问题。记者发现，目前陶瓷企业依靠人力手工的工序还是比较多，陶瓷行业还处于粗放式的阶段，如瓷砖的包装、洁具的注浆喷釉、陶瓷的搬运等都需要手工去完成，一旦企业缺乏人力资源，将对企业的生产造成很大的影响。由此可以看出，自动化的改造将是今后陶瓷行业发展的必然趋势。

4.4喷墨将迎来技术革命

本届陶工展可以说是喷墨打印的舞台，多家陶机企业争相推出自己研发的喷墨打印机。记者发现，大概有70%的陶机参展企业拥有喷墨打印机，而这些喷墨打印机多数是国产的。陶机企业直接把喷墨打印机带到现场，并现场为客商展示喷墨打印的全过程。记者在现场看到，只要有喷墨打印机的陶机展厅，都会人满为患，而没有喷墨打印机的展厅，则是门庭冷落。由此看来，喷墨技术对于客商的吸引力非常巨大，这也预示着陶瓷行业的喷墨大战还将持续上演，并且会越演越烈。

众所周知，喷头和墨水是喷墨技术的两大技术难关，而这两项关键技术目前还掌握在国外的企业手中。记者在展会现场发现，部分企业宣称已经成功研制出国产化的墨水和喷头，相关企业开始在本届展会上检验其实际效果。如果这两项技术在国内得以突破，相信陶瓷喷墨产品将会迎来新一轮的技术革命。

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参考文献

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【17】李玉书.王正平 矿化剂对高铝瓷烧结的影响1992(04)

【18】刘阳.胡晓力.汪永清.陈虎.郑乃章 表面活性剂在陶瓷料浆中的应用[期刊论文] -中国陶瓷2001(3)

【19】理查德 J 布鲁克 陶瓷工艺1999 【20】李家驹.缪松兰 陶瓷工艺学2001

【21】孙宾 陶瓷材料的韧性及增韧性的研究2000(05)

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湖南工学院材料与化学工程学院无机非金属材料工程——刘祖良

致谢

在我完成该论文的撰写过程中，指导老师和我的同学们都给了我很大程度的帮助，真的非常感谢他们。

因该论文是自己查资料撰写完成的，不能及时的去请教指导老师，必定会存在很多的问题，不过自己在写论文的过程中我觉得有很大的收获，不仅是在查阅资料以及撰写论文时学到的以前书本上没学到过的知识，无论做什么事都需要一定的耐性，并且要勤学好问，才能很好地完成一件事。决心在以后的工作中，我要继续保持做事有恒心，有耐心，要好问好学，不断提高自己专业技能以及各方面的综合素质。

很高兴学校给了我们这次机会，也很欣慰我自己很好地利用了这次机会。我知道在这次答辩以后我们即将真正踏入社会，我一定会努力工作，不断给自己压力和动力，不断进步，不辜负学校和老师们的众望，决不给学校丢脸，做好学校的毕业生，社会的好公民。在这里真诚的感谢我的指导老师以及班里的全体师生。

学生：刘祖良 2012年5月

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