製程

    陶瓷材料的製程,影響陶瓷材料的微結構,而微結構影響了陶瓷材料的性質.而為了改善陶瓷材料的性質,唯有改變製程,故製程 - 微結構 - 性質三者之間密不可分,而這三者也構成了整個陶瓷科學的主幹,現就陶瓷製程的基本概念及流程簡單介紹如下:
如前所述,陶瓷材料具有硬度高,熔點高等特色,使得陶瓷材料的製造方式不同於金屬及高分子材料,例如: 因陶瓷的熔點高,故起始原料必須在熔點以下熱處理,使陶瓷顆粒互相連結在一起並進而達到緻密化,在陶瓷界我們稱這種熱處理為燒結.燒結的相關理論請見補充資料部分.
製造陶瓷的一般流程如下 :

1.原料選擇
•原料: 黏土,燧石,長石,氧化鋁,氧化鋯,碳化矽,氮化矽,鈦酸鋇等.
•變數: 純度,化學組成,粉末尺寸,形狀,數量及分怖.

2. 粉體製備
•固態反應法,化學共沉法,溶膠凝膠法 (sol-gel method) 等製粉方法.
•變數: 添加成形助劑(黏結劑,分散劑,潤滑劑等) ,研磨混合,煆燒(脫溶劑)溫度曲線,乾燥方式.

3.生坏成形
•單軸加壓法,注漿成形 (slip casting) ,擠出成形,刮刀成形(tape casting),冷均壓法,射出成形 (injection molding).
•變數: 脫除有機物 ( 如黏結劑等) 或生坏粗加工.

4.燒結
•常壓燒結,氣氛燒結,熱壓燒結,快燒,反應燒結,熱均壓燒結 (hot-isostatic-pressing)
•變數: 燒結曲線,線收縮率

5.加工
•切削,研光 (lapping) ,拋光,雷射加工,放電加工及蝕刻加工.

6.結合
•陶瓷/金屬接合,擴散鍵結,金屬噴敷 (metallizing) ,玻璃結合.

7.極化處理
•電子功能應用

8.性能測試
•破壞性 - 機械,熱學及化學性質.
•非破壞性 - 電性,磁性及光學性質.
•顯微結構 - X 光繞射,超音檢測,電子顯微鏡觀察.