陶瓷工艺学复习资料

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资源描述
一 陶 瓷 的 概 念 与 分 类u传 统 陶 瓷 ( 普 通 陶 瓷 ) “ 陶 瓷 ” 是 指 所 有 以 粘 土 为 主 要 原 料 与 其 它 天 然 矿 物 原料 经 过 粉 碎 、 混 炼 、 成 形 、 烧 成 等 过 程 而 制 成 的 各 种 制 品 。 传 统 陶 瓷 的 主 要 原 料 : 取 之 于 自 然 界 的 硅 酸 盐 矿 物 (如粘 土 、 长 石 、 石 英 等 ), 所 以 传 统 陶 瓷 可 归 属 于 硅 酸 盐 类 材料 和 制 品 。 陶 瓷 工 业 可 与 玻 璃 、 水 泥 、 搪 瓷 、 耐 火 材 料 等 工 业 同属 “ 硅 酸 盐 工 业 ” 的 范 畴 。 陶 瓷 工 艺 学 1 原 料 的 分 类根 据 原 料 的 获 得 方 式 分 : 矿 物 原 料 , 化 工 原 料 。根 据 工 艺 特 性 分 : 可 塑 性 原 料 , 非 可 塑 性 原 料 ( 瘠 性 ) , 熔 剂 性 原 料 。根 据 使 用 用 途 分 : 坯 用 原 料 , 釉 用 原 料 , 色 料 和 彩 料 。根 据 矿 物 组 成 分 : 粘 土 质 原 料 , 硅 质 原 料 , 长 石 质 原 料 ,钙 质 原 料 , 镁 质 原 料 等 。 陶 瓷 工 艺 学 粘 土 的 分 类一 次 粘 土 ( 残 留 粘 土 或 原 生 粘 土 ) 风 化 残 积 型二 次 粘 土 ( 沉 积 粘 土 或 次 生 粘 土 ) 沉 积 型 陶 瓷 工 艺 学 陶 瓷 工 艺 学 陶 瓷 工 艺 学 二 粘 土 的 组 成 粘 土 的 性 能 取 决 于 粘 土 的 组 成 , 包 括 粘 土 的 化 学 组 成 、矿 物 组 成 和 颗 粒 组 成 。1、 粘 土 的 化 学 组 成SiO2, Al2O3, Fe2O3, TiO2, CaO, MgO, K2O, Na2O, I.L. 陶 瓷 工 艺 学 u根 据 化 学 组 成 , 可 初 步 估 计 出 粘 土 的 矿 物 组 成 、 粘 土 耐火 度 的 高 低 、 粘 土 的 颜 色 及 工 艺 性 能 等 。 陶 瓷 工 艺 学粘 土 是 多 矿 物 组 成 的 混 合 物 , 含 有 二 种 或 二 种 以 上 的 粘 土矿 物 和 在 形 成 过 程 中 由 于 风 化 不 完 全 或 在 冲 刷 漂 移 过 程 中混 入 其 它 杂 质 矿 物 。 陶 瓷 工 艺 学特 点 : 吸 附 能 力 小 , 可 塑 性 和 结 合 性 较 差 , 杂 质 少 、 白 度高 、 耐 火 度 高 。 ( 1) 高 岭 石 类 矿 物 陶 瓷 工 艺 学 陶 瓷 工 艺 学 ( 2) 蒙 脱 石 类 矿 物 陶 瓷 工 艺 学 陶 瓷 工 艺 学 陶 瓷 工 艺 学 陶 瓷 工 艺 学 3、 陶 瓷 工 艺 学 陶 瓷 工 艺 学 陶 瓷 工 艺 学 陶 瓷 工 艺 学 陶 瓷 工 艺 学 陶 瓷 工 艺 学定 义 : 粘 土 颗 粒 吸 附 的 离 子 被 其 它 同 性 电 荷 的 离 子 置 换 ,发 生 离 子 交 换 的 性 质 称 为 粘 土 的 离 子 交 换 性 。 陶 瓷 工 艺 学 陶 瓷 工 艺 学 陶 瓷 工 艺 学 陶 瓷 工 艺 学 陶 瓷 工 艺 学粘 土 在 烧 结 过 程 中 所 表 现 出 的 各 种 物 理 变 化及 性 能 。 烧 结 性 : 气 孔 率 、 吸 水 率 、 体 积 密 度 、 收 缩 率 等 陶 瓷 工 艺 学v四 粘 土 在 陶 瓷 生 产 中 的 作 用 陶 瓷 工 艺 学 第 三 节 石 英 类 原 料 二 氧 化 硅 ( SiO2) 在 地 壳 中 的 丰 度 约 为 60 。 自 然 界中 的 结 晶 态 二 氧 化 硅 统 称 为 石 英 。 由 于 经 历 的 地 质 作 用 及成 矿 条 件 不 同 , 石 英 呈 现 多 种 状 态 , 并 有 不 同 的 纯 度 。 陶 瓷 工 艺 学vSiO2多 晶 转 变 的 特 点( 1) 高 温 型 的 缓 慢 转 化 ( 横 向 转 化 或 一 级 转 化 )( 2) 低 温 型 的 快 速 转 化 ( 纵 向 转 化 或 二 级 转 变 ) 陶 瓷 工 艺 学 石 英 预 烧 , 利 于 粉 碎 。陶 瓷 生 产 过 程 中 必 须 注 意 升 降 温 速 度 的 问 题 : 在 制 品 烧成 和 冷 却 时 , 处 于 晶 型 转 化 的 温 度 阶 段 , 应 适 当 控 制 升 温与 冷 却 速 度 , 以 保 证 制 品 不 开 裂 。 陶 瓷 工 艺 学u釉 料 中 ,SiO2是 玻 璃 质 的 主 要 成 分 , 提 高 釉 料 的 机 械 强 度 ,硬 度 , 耐 磨 性 , 耐 化 学 侵 蚀 性 ; 提 高 釉 料 的 熔 融 温 度 与 粘 度 。u烧 成 前 , 调 节 泥 料 的 可 塑 性 , 为 生 坯 水 分 快 速 排 除 提 供 通 路 ,增 加 渗 水 性 , 有 利 于 施 釉 工 艺 , 降 低 干 燥 收 缩 并 加 快 干 燥 。u烧 成 时 , 石 英 的 加 热 膨 胀 可 部 分 抵 消 坯 体 的 收 缩 ; 高 温 时石 英 部 分 溶 解 于 液 相 , 增 加 熔 体 的 粘 度 , 未 溶 解 的 石 英 颗 粒构 成 坯 体 的 骨 架 , 防 止 坯 体 软 化 变 形 。u可 提 高 坯 体 的 机 械 强 度 , 透 光 度 , 白 度 。 陶 瓷 工 艺 学 第 四 节 长 石 类 原 料一 长 石 的 种 类 和 性 质 长 石 类 矿 物 是 架 状 结 构 的 碱 金 属 或 碱 土 金 属 的 铝 硅酸 盐 。 陶 瓷 工 艺 学 2 长 石 的 熔 融 特 性 陶 瓷 工 艺 学 注 意 ! 陶 瓷 工 艺 学高 温 粘 度 和 高 温 粘 度 系 数 要 求 一 般 要 求 高 温 粘 度 大 , 高 温 粘 度 系 数 小 。 二 陶 瓷 工 业 对 长 石 质 量 要 求熔 点 的 要 求化 学 组 成 的 要 求矿 物 组 成 的 要 求 陶 瓷 工 艺 学 三 长 石 在 陶 瓷 生 产 中 的 作 用 陶 瓷 工 艺 学 第 五 节 碱 土 硅 酸 盐 类 原 料u作 用 :降 低 烧 成 温 度 , 扩 大 烧 成 温 度 范 围 。提 高 坯 体 白 度 , 透 明 度 , 机 械 强 度 和 热 稳 定 性 。在 精 陶 坯 体 中 用 滑 石 代 替 长 石 , 可 降 低 釉 的 后 期 龟 裂 。提 高 釉 的 弹 性 , 热 稳 定 性 , 增 加 釉 的 熔 融 温 度 范 围 。 陶 瓷 工 艺 学 陶 瓷 工 艺 学 陶 瓷 工 艺 学 陶 瓷 工 艺 学第 六 节 碳 酸 盐 、 硫 酸 盐 及 硼 酸 盐 类 原 料 配 料v满 足 产 品 的 物 理 、 化 学 性 质 和 使 用 要 求 v考 虑 生 产 工 艺 及 设 备 条 件 v拟 定 配 方 时 应 考 虑 经 济 上 的 合 理 性 v借 鉴 成 熟 配 方 v各 原 料 在 陶 瓷 材 料 中 的 作 用 坯料组成的表示方法v 实 际 配 料 量 ( 比 ) 表 示 法v 化 学 组 成 表 示 法v 实 验 公 式 (赛 格 式 )表 示 法v 矿 物 组 成 ( 示 性 组 成 ) 表 示 法 坯料的种类和品质要求一 、 坯 料 的 种 类 ( 1) 注 浆 坯 料 , 含 水 率 28 35%; ( 2) 可 塑 坯 料 , 含 水 率 18 25%; ( 3) 压 制 坯 料 , 含 水 率 3 6% ( 干 压 坯 料 ) ; 含 水 率 7 15%( 半 干 压 坯 料 ) ;坯料: 陶瓷原料经配料和一定的工艺加工,得到的具有成形性能的多组分均匀的配合料。 二 、 坯 料 的 品 质 要 求 坯料的总体质量要求配方准确 组分均匀 细度合理空气含量少 u 良 好 的 可 塑 性u 满 足 成 型 和 半 成 品 的 干 燥 强 度u 细 度u 含 水 量 适 当u 空 气 含 量u 干 燥 强 度 高 u 收 缩 率 小可塑泥料的品质要求 2、注浆坯料的品质要求 流动性好。 悬浮性好。 触变性恰当。 滤过性好。 泥浆含水量少。 脱模性好。 3、压制粉料的品质要求 流动性好 堆积密度大 含水率及水分均匀性形状、大小及粒度分布 坯 料 制 备 的 主 要 工 序 及 设 备 一 、 原 料 的 处 理 ( 原 料 精 选 、 原 料 预 烧 ) 二 、 原 料 粉 碎 ( 粗 碎 、 中 碎 和 细 碎 ( 磨 ) ) 三 、 筛 分 、 除 铁 、 搅 拌 四 、 泥 浆 脱 水 ( 浆 料 泥 团 ; 浆 料 粉 料 ) 五 、 练 泥 ( 塑 性 泥 料 ) 六 、 造 粒 ( 压 制 粉 料 ) 七 、 陈 腐 u根据粉碎后粉料的粒度可分为: 粗碎(40-50mm),颚式破碎机; 中碎(0.3-0.5mm),轮辗机、雷蒙机; 细碎(60 m),球磨机、雷蒙机; 超细粉碎(几个 m),振动磨、气流粉碎等。u原料粉碎:块状固体物料在机械力的作用下而破碎使块度或粒度达到要求的操作。 粉 碎 的 四 种 方 法压 碎 ; 研 磨 ; 劈 裂 ; 撞 击 球磨机u陶瓷行业多采用间隙式球磨机,采用湿磨。u影响效率的主要因素: 球磨转速、研磨介质(多少、大小、形状、级配、密度)、料球水比、加料粒度、加料方式。 1、压滤脱水(机械脱水):20-25% 间歇式压滤机2、喷雾干燥脱水(热风脱水): 喷雾干燥塔 v 真空练泥的作用 经真空练泥后,可排除空气,使泥料水分、组成分布均匀,收缩减小,提高干燥强度,提高泥料的可塑性、致密度。v 练泥分为粗练和真空练泥(精练)。 (真空)练泥机 v影响泥料质量的因素 1)泥饼的水分高低及均匀性。 2)加料速度。 3)真空度。4)泥饼的温度和练泥机室内的温度。5)练泥机结构。 1)颗 粒 取 向 的 定 义 : 经 过 练 泥 的 可 塑 泥 团 , 其 片 状 颗 粒 受 外 力 的 作 用 会 沿 其 尺 寸最 大 方 向 ( 长 轴 方 向 ) 重 叠 排 列 。 这 种 颗 粒 在 平 面 内 择 优 取向 的 现 象 就 是 颗 粒 取 向 。v可塑泥团的颗粒取向 3) 颗 粒 取 向 与 收 缩 、 变 形 的 关 系 无 定 向 排 列 : 在 任 何 方 向 上 颗 粒 取 向 是 统 计 地 均 匀 排 列 。 定 向 排 列 : 颗 粒 沿 一 个 方 向 排 列 。 无 定 向 排 列 的 坯 体 在 各 方 向 上 的 收 缩 是 一 致 的 。 定 向 排 列 收 缩 有 差 异 , 定 向 化 程 度 越 高 , 则 各 方 向 收 缩 越大 。 陈腐:坯料陈放一段时间后进入下一工序,坯料水分均匀,性能提高。 陈 腐 的 作 用 机 理 : 1) 通 过 毛 细 管 的 作 用 , 使 坯 体 中 水 分 更 加 均 匀 。 2) 水 和 电 解 质 的 作 用 使 粘 土 颗 粒 充 分 水 化 , 发 生 离 子交 换 , 同 时 非 可 塑 性 物 质 转 变 为 粘 土 , 可 塑 性 提 高 。 3) 有 机 物 : 发 酵 腐 烂 可 塑 性 提 高 。 压制成形用坯料-墙地砖 墙地砖产品的显著特点是外形均为规则的薄板状。因而大多采用半干压法成形。含水率及水分均匀程度 粒度和粒度分布 粉料的堆积性质 容重 粉料的流动性 (二)粒度和粒度分布 压制成形粉料必须具有适当的粒度和粒度分布,以满足坯料加工过程及烧结过程的要求。造粒后粉料的假颗粒粒度和粒度分布应能满足压制成形的要求,具有良好流动性、高的堆积密度、良好排气功能。通常压制成型所用粉料颗粒的最大尺寸是砖坯最小尺寸的1/51/10。 (三)粉料的堆积性质 拱 桥 效 应颗 粒 堆 积 情 况 (四)粉料的流动性 离 心 式 雾 化气 流 式 物 化 压 力 式 雾 化 坯料制备过程工艺控制 一、原料水分的测定及配料的调配二、球石质量的检查三、泥料的细度控制四、泥浆性能的控制水分、比重、流动性、稠化度等。 五、坯粉性质的控制 (一)坯粉干容重 (二)坯粉流动性 (三)坯粉水分 u常 用 成 形 方 法 : 包 括 可 塑 法 成 形 、 注 浆 成 形 和 压 制 成 形成 形 概 述u成 形 : 将 坯 料 加 工 成 具 有 一 定 形 状 和 尺 寸 的 半 成 品 。塑 性 坯 料浆 料粉 料 可 塑 成 形 原 理 : 利 用 模 具 或 刀 具 等 的 运 动 所 造 成 的 压 力、 剪 力 , 挤 压 等 外 力 对 具 有 可 塑 性 的 坯 料 进 行 加 工 , 迫使 坯 料 在 外 力 的 作 用 下 发 生 可 塑 变 形 , 制 成 坯 体 。 第 一 节 可 塑 成 形 塑 性 变 形塑 性 泥 团 受 外 力 坯 体 一 塑 性 坯 料 成 型 性 能1、 可 塑 泥 团 的 流 变 特 性 空 气 0.5 1u可 塑 性 泥 团 由 固 相 、 液 相 、 少 量 气 相 组 成 的 弹 性 塑 性 系 统 。 粘 土 泥 团 的 应 力 应 变 曲 线当 应 力 很 小 时 , 受 应 力 的 作 用 产 生 形变 , 两 者 呈 直 线 关 系 , 且 可 逆 。当 y, 则 出 现 假 塑 性 变 形 , 不 可 逆 。 假 塑 性 变 形 : 除 去 泥 团 受 到 的 应 力 , 会 部 分 地 回 复 到原 来 状 态 ( 用 y表 示 ) , 剩 下 的 不 可 逆 变 形 部 分 n叫做 假 塑 性 变 形 。 屈 服 值 : 由 弹 性 变 形 过 渡 到 假 塑 性 变 形 的 极 限 应 力 y,称 为 流 动 极 限 ( 或 称 流 限 ) 强 度 极 限 p, 泥 团 会 开 裂 破 坏 u泥 团 的 成 形 性 能 的 评 价 指 标 一 般 可 以 近 似 地 用 屈 服 值 和 最 大 变 形 量 的 乘 积( 评 价 泥 料 的 成 型 能 力 。 一 定 含 水 率屈 服 值 随 泥 团 中 水 分 增 加 而 降 低含 水 量 降 低 , 屈 服 值 y: 泥 团 开 始 假 塑 性 变 形 时 须 加 的 应 力 ; y高 防 受 偶 然 的 外 力 产 生 变 形 , 保 证 成 型 时 有 足够 的 稳 定 性 u矿 物 种 类 粘 土 矿 物 的 结 构 伊 利 石 高 岭 石 蒙 脱 石u固 相 颗 粒 大 小 和 形 状 颗 粒 愈 细 , 分 散 度 越 大 , 比 表 面 积 愈 大 , 颗 粒 表面 形 成 水 膜 所 需 的 水 分 愈 多 , 产 生 的 毛 细 管 力 越 大 ,可 塑 性 越 好 。 层 状 、 短 柱 状 颗 粒 比 球 状 和 立 方 状 颗 粒 的 可 塑 性好 ( 易 形 成 面 与 面 的 接 触 , 毛 细 管 半 径 小 力 大 ;对 称 性 低 , 移 动 阻 力 大 ) 2、 影 响 泥 团 可 塑 性 的 因 素 u吸 附 阳 离 子 的 种 类 粘 土 胶 团 间 的 吸 引 力 影 响 坯 料 的 可 塑 性 , 吸 引 力 大 , 则可 塑 性 高 ;液 相 的 数 量 和 种 类 浸 润 能 力 和 液 相 的 粘 度 、 表 面 张 力 坯 料 中 加 入 水 分 适 当 时 才 呈 现 最 佳 的 可 塑 性 表 面 张 力 大 , 可 塑 性 高 ; 粘 度 高 , 则 可 塑 性 高 生 产 中 提 高 坯 料 可 塑 性 的 常 用 措 施 ( 1) 将 粘 土 原 矿 进 行 淘 洗 , 除 去 所 夹 杂 的 非 可 塑 性 物料 , 或 长 期 风 化 。( 2) 把 湿 润 了 的 粘 土 或 坯 料 施 以 长 期 陈 腐 。( 3) 对 泥 料 进 行 真 空 练 泥 。( 4) 掺 用 少 量 的 强 可 塑 性 粘 土 。( 5) 控 制 球 磨 的 细 度( 6) 必 要 时 加 入 增 塑 剂 , 如 糊 精 、 羧 甲 基 纤 维 素 等 。 1.注 浆 成 形 机 理 注 浆 过 程 基 本 上 可 分 成 三 个 阶 段 u从 泥 浆 注 入 石 膏 模 吸 水 开 始 到 形 成 薄 泥 层 为 第 一 阶 段u形 成 薄 泥 层 , 泥 层 逐 渐 增 厚 , 直 到 形 成 注 件 为 第 二 阶 段u从 雏 坯 形 成 到 脱 模 为 收 缩 脱 模 阶 段石 膏 模 的 毛 细 管 力 注 浆 过 程 的 推 动 力 : 注 浆 成 形 1.流 动 性u固 相 含 量 、 颗 粒 大 小 和 形 状u泥 浆 的 温 度u粘 土 及 泥 浆 处 理 方 法 ( 水 化 膜 的 厚 度 )u电 解 质 的 作 用u陈 腐u泥 浆 的 pH值二 影 响 泥 浆 浇 注 性 能 的 因 素 2.吸 浆 速 度 减 少 模 型 的 阻 力 降 低 泥 层 阻 力 提 高 吃 浆 过 程 的 推 动 力 提 高 泥 浆 的 温 度 , 提 高 模 型 的 的 温 度 3 脱 模 性 4 挺 实 能 力5 加 工 性 4空 心 注 浆 ( 单 面 注 浆 ) 对 泥 浆 性 能 要 求 :比 重 小 , 稳 定 性 好 , 触 变 性 较 小 , 细 度 较 细1 基 本 注 浆 方 法 : 包 括 空 心 注 浆 和 实 心 注 浆三 注 浆 成 形 方 法 4实 心 注 浆 ( 双 面 注 浆 ) 对 泥 浆 性 能 要 求 : 比 重 大 , 触 变 性 较 大 , 泥 浆 颗 粒 可 稍 粗2 加 速 注 浆 法 包 括 压 力 注 浆 、 离 心 注 浆 和 真 空 注 浆 等 压 制 成 形 是 将 坯 料 加 入 到 模 具 中 , 在 压 机 上 压 成一 定 形 状 的 坯 体 的 方 法 。第 三 节 粉 料 的 成 形 生 产 过 程 简 单 , 致 密 度 高 , 制 品 尺 寸 精 确 , 表 面 质量 高 , 设 备 机 械 化 、 自 动 化 程 度 高 , 可 以 连 续 化 生 产 。 对 于 制 品 形 状 复 杂 的 制 品 难 于 成 型 , 模 具 磨 损 大 ;压 力 分 布 不 均 , 致 密 度 不 均 ( 相 对 而 言 ) 。原 理 : 1 粒 度 和 粒 度 分 布 直 接 影 响 坯 体 的 致 密 度 、 收 缩 率 、 强 度 。 很 细 或 很 粗 的 粉 料 , 在 一 定 压 力 下 被 压 紧 成 型 的 能力 较 差 。 造 粒 2 粉 料 的 堆 积 特 性 最 紧 密 堆 积 容 重一 粉 料 的 工 艺 性 质 4 粉 料 的 拱 桥 效 应加 压 或 振 动 消 除 合 适 的 加 压 方 式 粉 料 自 然 堆 积 的 外 形 n 粉 料 在 模 型 中 的 填 充 速 度 和 填 充 程 度 1 密 度 的 变 化二 粉 料 的 致 密 化 过 程 坯 体 密 度 与 压 力 关 系 4密 度 随 压 力 增 大 迅 速 增 加 排 除 假 颗 粒 间 空 隙4密 度 随 压 力 增 大 变 化 缓 慢 排 除 真 颗 粒 间 空 隙4密 度 随 压 力 增 大 迅 速 增 加 密 实 阶 段 原 因 : 大 量 颗 粒 产 生 相 对 滑动 和 位 移 , 位 置 重 新 排 列 , 孔隙 减 少 、 假 颗 粒 破 裂 、 拱 桥 破坏 、 坯 体 密 度 增 加 ; 且 压 力 越大 , 发 生 位 移 和 重 排 的 颗 粒 愈多 , 孔 隙 消 失 越 快 , 坯 体 密 度越 大 。 原 因 : 坯 体 中 宏 观 的 大 量 孔 隙已 不 存 在 , 颗 粒 间 的 接 触 由 简单 的 点 、 线 或 小 块 面 的 接 触 发展 为 复 杂 的 点 、 线 、 面 接 触 。 原 因 : 颗 粒 断 裂 、 变 形 , 发 生滑 移 和 重 排 , 孔 隙 继 续 填 充 。 2 强 度 的 变 化 颗 粒 间 接 触 不 大 , 强 度 较 小 。 弹 性 塑 性 阶 段 , 颗 粒 间 接 触增 大 , 强 度 直 线 上 升 。 强 度 变 化 不 大 。 坯 体 强 度 与 成 形 压 力 的 关 系 成 形 致 密 化 出 现 的 现 象 : 坯 体 中 压 力 的 分 布 不 均n 原 因 : A坯 粉 料 颗 粒 移 动 和 重 新 排 列 时 , 颗 粒 之 间 产生 内 摩 擦 力 。 B颗 粒 与 模 型 之 间 有 外 摩 擦 力 妨 碍了 压 制 压 力 的 传 递 压 力 衰 减 。n 现 象 : 离 开 如 压 面 的 距 离 愈 大 , 刚 受 到 的 压 力 愈 小 ,H/D比 值 愈 大 , 则 压 力 不 均 匀 分 布 现 象 愈 严 重 。 1 成 形 压 力三 影 响 坯 体 密 度 的 因 素 应 保 证 坯 体 质 量 好 、 生 产 效 率 高 的 同 时 , 选 用 尽 量 高 的成 形 压 力 。 考 虑 原 料 成 分 、 坯 料 水 份 、 制 品 的 形 状和 尺 寸 单 面 加 压 : 压 力 分 布 不 均 , 有 低 压 区 , 死 角双 面 加 压 : 消 除 底 面 的 低 压 区 , 死 角 。 但 空 气 易 被 挤 到 坯 体 中 间 部 位 , 使 中 部 密 度 小 。 3 加 压 速 度 和 保 压 时 间4 添 加 剂 的 选 用减 少 粉 料 颗 粒 间 及 粉 料 与 模 壁 的 摩 擦 -润 滑 剂增 加 粉 料 颗 粒 间 的 粘 结 作 用 粘 结 剂促 进 粉 料 颗 粒 间 吸 附 , 湿 润 或 变 形 表 面 活 性 剂 调 整 坯 料 性 能 的 添 加 剂 1 解 凝 剂 ( 解 胶 剂 , 稀 释 剂 ) 用 来 改 善 泥 浆 的 流 动 性 , 使 其 在 低 水 分 的 情 况 下 粘 度适 当 便 于 浇 注 。2 结 合 剂 用 来 提 高 可 塑 泥 团 的 可 塑 性 , 增 强 生 坯 的 强 度 。3 润 滑 剂 用 于 提 高 粉 料 的 湿 润 性 。 减 少 粉 料 颗 粒 间 及 粉 料 与 模壁 之 间 的 摩 擦 , 以 促 进 压 制 坯 体 密 度 增 大 和 均 匀 化 。一 添 加 剂 的 种 类 干 燥受 热 体 水 分 ( 或 液 体 ) 减 少 到 使 用 标 准 为 止 的 过 程( 广 义 )水 分 ( 或 液 体 ) 的 加 热 蒸 发 过 程( 狭 义 ) 干 燥 作 用 与 干 燥 过 程 湿 物 料 的 干 燥 过 程 : 热量 交 换 和 质 量 交 换 。 外 扩 散 过 程 : 物 料 表 面产 生 的 水 蒸 气 向 干 燥 介质 移 动 内 扩 散 过 程 : 物 料 内 部的 水 分 由 浓 度 较 高 的 内层 向 浓 度 较 低 的 外 层 移动 。 坯 体 中 水 分 的 种 类 自 由 水 ( 通 过 干 燥 排 除 )大气吸附水结构水 二 干 燥 过 程 13 时 间升速阶段等速阶段 降速阶段 平衡阶段 介质温度21 坯 体 含 水 率 2 干 燥 速 度 3 坯 体 表 面 温 度A B C D O 坯 体 干 燥 过 程 四 个 阶 段 示 意 图 干 燥 过 程 各 阶 段 的 特 征 :OA 升 速 干 燥 阶 段 , 温 度 逐 渐 升 高 至 干 燥 介 质 湿 球 温 度 TA。干 燥 速 度 由 零 升 至 最 大 , 蒸 发 表 面 水 分 。吸 热 蒸 发 水 分 , 提 高 坯 体 温 度 。收 缩 很 小 。AB等 速 干 燥 阶 段 , 表 面 温 度 不 变 , 干 燥 速 度 保 持 衡 定 , 内 扩 散 速 度 等 于 外 扩 散 速 度 。 吸 热 全 部 用 于 蒸 发 水 分 。 收 缩 较 大 。 B C降 速 干 燥 阶 段 , 表 面 温 度 升 高 至 介 质 温 度 。 干 燥 速 度 逐 渐 减 小 至 零 , 与 介 质 达 到 平 衡 。 吸 热 蒸 发 水 分 , 提 高 坯 体 温 度 。 收 缩 基 本 不 收 缩 。 继 续 干 燥 仅 增 加 坯 体 内 部 孔 隙CD平 衡 阶 段 , 坯 体 与 介 质 达 到 平 衡 状 态 , 干 燥 过 程 完 成 。 坯 体 表 面 水 分 达 到 平 衡 水 分 时 , 干 燥 速 度 为 0 干 燥 最 终 水 分 取 决 与 干 燥 介 质 的 温 度 和 湿 度1) B点 称 为 临 界 点 , 之 后 进 入 干 燥 安 全 状 态2) C点 平 衡 状 态 点 , 标 志 着 干 燥 结 束 。 但 含 水 率 不 为 零3) 干 燥 速 度 取 决 与 内 部 扩 散 速 度 和 表 面 汽 化 速 度 两 个 过 程 干 燥 制 度 达 到 一 定 的 干 燥 速 度 , 各 个 干 燥 阶 段 应 选 用 的 干燥 参 数 。最 佳 干 燥 制 度 最 短 时 间 内 获 得 无 干 燥 缺 陷 的 生 坯 的 制 度 。第 二 节 干 燥 制 度 的 确 定 1、 影 响 内 扩 散 的 因 素内 因 : 含 水 率 , 生 坯 组 成 , 结 构 等 水 分 降 低 , 收 缩 降 低 , 内 扩 散 速 度 提 高 引 入 阳 离 子 可 提 高 内 扩 散 速 度 , 保 证 一 定 的 强 度外 因 : 温 度 温 度 提 高 , 毛 细 管 表 面 张 力 下 降 , 内 扩 散 速 度 提 高 。 应 保 证 温 度 梯 度 、 湿 度 梯 度 一 致 。一 影 响 干 燥 速 度 的 因 素 2、 影 响 外 扩 散 的 因 素 干 燥 介 质 及 生 坯 表 面 蒸 汽 分 压 干 燥 介 质 及 生 坯 表 面 温 度 干 燥 介 质 的 流 速 和 方 向 及 生 坯 表 面 粘 滞 气 膜 的 厚 度 热 量 的 供 给 方 式 等3、 其 它 影 响 因 素 坯 体 形 状 、 尺 寸 , 干 燥 器 的 结 构 类 型 。 二 、 确 定 干 燥 介 质 参 数 的 依 据1 、 干 燥 介 质 的 温 度1) 坯 体 的 大 小 、 形 状 、 厚 度 、 组 成 、 含 水 率2) 热 能 的 充 分 利 用 和 设 备 的 因 素 2、 干 燥 介 质 的 湿 度 3、 干 燥 介 质 的 流 速 流 量 外 扩 散 : 空 气 的 流 速 , 流 量 温 度 不 宜 很 高 , 可 加 大 空 气 的 流 速 和 流 量 高 速 均 匀 的 热 风 可 使 干 燥 速 度 提 高 干燥方法自 然 干 燥 热 空 气 干 燥工 频 电 干 燥直 流 电 干 燥辐 射 干 燥综 合 干 燥 等人 工 干 燥干 燥 方 法自 然 对 流 干 燥 以 空 气 (大 气 )作 为 干 燥 介 质 , 由 于 空 气 密 度 不 同 而 引 起对 流 , 进 行 干 燥 。 多 用 于 泥 料 和 成 形 后 湿 坯 的 干 燥 。 对 流 干 燥 一 、 热 空 气 干 燥 强 制 对 流 干 燥 采 用 强 制 通 风 手 段 , 利 用 具 有 一 定 流 速 的 热 空 气 吹 拂 欲干 燥 的 坯 体 表 而 , 使 其 得 到 干 燥 的 方 法 。( 1) 间 歇 式 室 式 干 燥 室 特 点 : 设 备 简 单 , 造 价 低 廉 , 热 效 率 低 , 干 燥 周 期 长 。 隧 道 式 干 燥 、 链 式 干 燥 、 辊 道 传 送 式 干 燥 、 喷 雾 干 燥 等( 2) 连 续 式 干 燥 二 辐 射 干 燥 ( 高 频 、 微 波 和 红 外 干 燥 ) 远 红 外 干 燥特 点 :1) 干 燥 速 度 快 , 生 产 效 率 高 , 节 省 能 耗 。2) 设 备 小 巧 , 造 价 低 , 费 用 低 。 3) 干 燥 质 量 好 , 表 面 内 部 同 时 吸 收 , 热 湿 扩 散 方 向 一 致 ,均 匀 , 不 易 产 生 缺 陷 。 三 工 频 电 干 燥 一 干 燥 缺 陷 及 原 因 分 析 1、 缺 陷 变 形 、 开 裂 第 四 节 干 燥 缺 陷 分 析 1) 配 方 设 计 和 坯 料 制 备 的 原 因2) 成 形 过 程 的 原 因3) 干 燥 过 程 的 原 因4) 器 型 设 计 不 合 理原 因 二 、 解 决 干 燥 缺 陷 的 措 施1 坯 体 配 方 稳 定 ;2 控 制 水 分 ;3 双 面 干 燥 ;4 控 制 干 燥 制 度 ; 烧 成 : 陶 瓷 坯 体 通 过 高 温 热 处 理 , 发 生 一 系 列 物 理 化 学 变化 , 矿 物 组 成 、 显 微 结 构 发 生 变 化 , 最 终 得 到 具 有 某 种 特定 要 求 的 陶 瓷 制 品 的 工 艺 过 程 。概 述 v一 次 烧 成 与 二 次 烧 成 一 次 烧 成 : 成 形 、 干 燥 或 施 釉 后 的 生 坯 , 在 陶 瓷 窑 内 一次 烧 成 陶 瓷 产 品 的 工 艺 路 线 。特 点 : 工 艺 流 程 简 化 ; 劳 动 生 产 率 高 ; 成 本 低 , 占 地 少; 节 约 能 源 。 二 次 烧 成 : 即 先 素 烧 后 施 釉 , 再 釉 烧 的 工 艺 路 线 。 分 为低 温 素 烧 高 温 釉 烧 和 高 温 素 烧 低 温 釉 烧 。特 点 : 避 免 气 泡 、 针 孔 、 吸 釉 、 干 釉 等 釉 面 缺 陷 , 提 高坯 体 强 度 和 密 度 , 增 加 釉 面 的 白 度 和 光 泽 度 , 提 高 釉 面 质 量, 提 高 产 品 合 格 率 。 瓷 质 : 长 石 质 、 滑 石 质 、 骨 质 瓷 、 第 一 节 坯 体 加 热 过 程 中 的 物 理 化 学 变 化按 照 长 石 质 瓷 加 热 过 程 中 的 变 化 特 点 大 致 可 分 为 四 个阶 段 : ( 1) 低 温 阶 段 常 温 300( 2) 氧 化 分 解 阶 段 300 950( 3) 高 温 阶 段 950 烧 成 温 度( 4) 冷 却 阶 段 烧 成 温 度 室 温 排 除 干 燥 残 余 水 分 和 吸 附 水 , 少 量 收 缩 或 不 收 缩 ,气 孔 率 、 强 度 略 有 增 加 ; 基 本 无 化 学 变 化 。低 温 阶 段 /1.排 除 机 械 水 、 吸 附 水2.质 量 减 小 , 气 孔 率 增大室 温 300低 温 阶 段 化 学 变 化物 理 变 化重 要 变 化温 度 范 围阶 段 名 称 1 化 学 变 化( 1) 氧 化 反 应碳 素 和 有 机 物 氧 化黄 铁 矿 ( FeS2) 等 有 害 物 质 氧 化氧 化 与 分 解 阶 段 ( 2) 分 解 反 应结 构 水 排 除 : 粘 土 原 料 和 其 它 含 水 矿 物 进 行 结 构 水 的 排 除 。碳 酸 盐 、 硫 酸 盐 分 解 ( 3) 石 英 晶 型 转 变( 1) 重 量 减 轻 , 气 孔 率 提 高 , 有 一 定 的 收 缩 ;( 2) 有 少 量 液 相 产 生 , 后 期 强 度 有 一 定 提 高 。位 移 型 相 变 /重 建 型 相 变 在 1050 以 前 , 继 续 上 述 的 氧 化 分 解 反 应 并 排 除 结 构 水 硫 酸 盐 的 分 解 和 高 价 铁 的 还 原 与 分 解 ( 在 还 原 气 氛 下 )高 温 阶 段1 化 学 反 应 形 成 大 量 液 相 和 莫 来 石 长 石 熔 融 +低 共 熔 物 +溶 解 石 英 和 粘 土 大 量 液 相 +一 次 莫 来 石 生 成 +二 次 莫 来 石 新 相 的 重 结 晶 和 坯 体 的 烧 结 晶 粒 长 大 , 晶 界 移 动 , 致 密 烧 结 。 气 孔 率 降 低 , 坯 体 收 缩 较 大 , 强 度 提 高 , 颜 色 变 化 。 烧 成 制 度烧 成 制 度 温 度 制 度 ( 包 括 各 阶 段 的 升 温 速 率 、 降 温速 率 、 最 高 烧 成 温 度 和 保 温 时 间 )气 氛 制 度 ( 升 温 的 高 温 阶 段 的 气 氛 要 求 )( 氧 化 、 中 性 、 还 原 )压 力 制 度 ( 对 窑 内 压 力 的 调 节 )一 、 烧 成 制 度 二 制 定 烧 成 制 度 的 依 据(一 )坯 体 在 加 热 过 程 中 的 物 理 化 学 (性 状 )变 化(二 )坯 体 形 状 、 厚 度 、 大 小 和 入 窑 水 分 (三 )烧 成 方 法 一 次 烧 成 /二 次 烧 成 特 种 陶 瓷 : 常 压 烧 结 /热 压 烧 结 /高 压 烧 结 /热 等 静压 烧 结 ;气 氛 烧 结 等 ( 四 ) 根 据 坯 料 中 氧 化 钛 和 氧 化 铁 的 含 量 确 定 气 氛 制 度 低 铁 高 钛 坯 料 ( 北 方 ) 常 用 氧 化 气 氛 烧 成 ; 高 铁 低 钛 坯 料 ( 南 方 ) 常 用 还 原 气 氛 烧 成 。 ? (五 )窑 炉 的 结 构 、 燃 料 种 类 、 装 窑 密 度 1、 烧 成 温 度 对 产 品 性 能 的 影 响2、 保 温 时 间 对 产 品 性 能 的 影 响3、 升 温 速 度 对 产 品 性 能 的 影 响 三 、 烧 成 制 度 与 产 品 性 能 的 关 系 对 于 普 通 陶 瓷 产 品 冷 却 制 度 一 般 为 : 高 温 阶 段 应 当 快 速 冷 却 , 低 温 阶 段 相 对 缓 慢 。4、 冷 却 速 度 对 产 品 质 量 的 影 响 5、 烧 成 气 氛 对 产 品 性 能 的 影 响( 1) 气 氛 对 烧 结 温 度 的 影 响 A组 Fe2O 3含 量 A A2分 别 为 0.62、 1.75、 2.09 B组 Fe2O 3含 量 B B3分 别 为 0.43、 0.49、 0.54、 1.69A瓷 石 质 瓷B长 石 质 瓷 ( 3) 气 氛 对 瓷 坯 颜 色 、 透 光 度 及 釉 面 质 量 影 响氧 化 气 氛 烧 成 后 , 瓷 坯 发 黄 。还 原 气 氛 烧 成 后 , 瓷 坯 呈 淡 青 色 。 低 铁 高 钛 坯 料 ( 北 方 ) 常 用 氧 化 气 氛 烧 成 ;高 铁 低 钛 坯 料 ( 南 方 ) 常 用 还 原 气 氛 烧 成 。 陶 瓷 胎 体 的 显 微 结 构 显 微 结 构 指 利 用 各 种 显 微 镜 才 能 观 察 到 材 料 的 组 织 结 构 ,是 组 成 、 工 艺 、 过 程 等 因 素 的 反 映 , 是 决 定 材 料 性 能 的基 础 。 一 显 微 结 构 的 组 成 陶 瓷 胎 体 的 显 微 结 构 : 晶 相 、 玻 璃 相 、 气 相 。 晶 相 :研 究 种 类 , 数 量 , 形 态 , 晶 粒 的 大 小 、 分 布 和 取向 , 晶 体 缺 陷 。 玻 璃 相 : 研 究 含 量 、 分 布 、 应 力 分 布 等 。 气 孔 : 研 究 大 小 、 多 少 、 分 布 、 位 置 等 及 微 裂 纹 的 大 小 、形 状 分 布 等 。 v 长 石 质 瓷 显 微 结 构 中 各 相 的 作 用1 莫 来 石 ( 10-30%)主 晶 相 , 构 成 瓷 胎 的 骨 架 。来 源 : 粘 土 分 解 一 次 莫 来 石 玻 璃 相 中 析 晶 二 次 莫 来 石具 有 较 高 的 力 学 强 度 , 尤 其 是 网 状 的 莫 来 石 强 度 更 高 。 2 玻 璃 相 ( 40-65%) 存 在 形 式 : 石 英 颗 粒 周 围 的 熔 有 石 英 的 高 硅 玻 璃 相 中 间 生 长 有 交 织 成 网 的 莫 来 石 晶 体 的 长 石 玻 璃 相 在 粘 土 分 解 产 物 区 内 , 填 充 在 间 隙 间 的 玻 璃 相 。 3 石 英 ( 10-25%)来 源 : 残 余 石 英 方 石 英作 用 :影 响 瓷 坯 的 强 度改 善 瓷 坯 的 透 光 度 和 白 度 石 英 和 玻 璃 折 射 率 相 近 4.气 孔 存 在 状 态 :在 玻 璃 相 基 质 中 ;裹 在 大 晶 粒 之 中 。 影 响 : 气 孔 在 瓷 坯 中 的 多 少 、 大 小 、 形 状 、 分 布 、 位 置 影 响瓷 坯 的 强 度 、 透 光 度 、 致 密 度 、 吸 湿 膨 胀 性 能 、 介 电 性能 、 热 传 导 性 能 等 。 三 工 艺 因 素 对 显 微 结 构 的 影 响 ( 一 ) 陶 瓷 原 料 及 配 比 1、 选 择 原 料 的 种 类 2、 所 用 原 料 的 配 比 ( 二 ) 原 料 粉 末 的 特 征 其 颗 粒 大 小 、 分 布 、 聚 集 程 度 影 响 最 为 明 显 。 颗 粒 大 小 影 响 气 孔 的 大 小 、 多 少颗 粒 大 小 影 响 液 相 量 2、 粒 度 分 布3、 颗 粒 形 状 及 团 聚 程 度 ( 三 ) 外 加 剂 1、 掺 杂 增 加 晶 格 缺 陷 , 促 进 扩 散 , 使 坯 体 致 密 , 气 孔 少 ;2、 外 加 剂 与 某 些 组 分 形 成 第 二 相 ( 化 合 物 或 低 共 熔 物 ) 促 进 烧 结 。 如 第 二 相 不 易 移 动 , 则 阻 碍 晶 界 移 动 , 抑 制 晶 粒 长 大 。 ( 四 ) 烧 成 制 度 1、 烧 成 温 度 影 响 瓷 坯 的 密 度 、 晶 粒 大 小 及 各 相 的 比 例 。2、 升 降 温 速 率 影 响 坯 体 密 度 , 晶 粒 大 小 , 相 的 分 布 。a、 快 速 冷 却 : 越 过 第 二 相 的 析 出 温 度 , 第 二 相 形 成 数 量 少b、 缓 慢 冷 却 : 不 同 温 度 会 析 出 不 同 的 第 二 相 3 烧 成 气 氛 影 响 气 孔 率 、 晶 粒 尺 寸 、 缺 位 形 成 、 阳 离 子 价 态 、 矿 物组 成 。 釉 的 定 义 : 附 着 在 陶 瓷 胎 体 表 面 的 一 种 玻 璃 或 玻 璃 与 晶 体的 连 续 粘 着 层 。 釉 的 作 用 : (1) 装 饰 : 提 高 艺 术 、 欣 赏 价 值 。 (2) 改 善 制 品 的 各 种 性 能 : 化 学 稳 定 性 、 防 污 性 ( 平 滑 、 表 面 积 减 小 ) 力 学 性 能 、 电 学 性 能 、 抗 菌 性 能 等 等 。一 釉 及 其 作 用 釉 料 配 方 的 配 制 原 则1 满 足 制 品 对 釉 面 的 性 能 要 求2 釉 料 组 成 能 适 应 坯 体 性 能 及 烧 成 工 艺 的 要 求 一 次 烧 成 釉 , 始 熔 温 度 应 高 , 成 熟 范 围 应 宽 。 避 免干 釉 和 起 泡 。 二 次 烧 成 釉 , 生 釉 的 粘 附 性 要 强 。3 坯 釉 的 热 膨 胀 系 数 及 弹 性 模 量 相 适 应要 求 : 釉 坯 ( 略 小 于 微 正 釉 受 压 应 力 ) E釉 坯 )坯 体 冷 却 釉 层 受 力 分 析釉 层 开 裂坯 体 负 釉 釉 坯 : 冷 却 过 程 中 釉 的 收 缩 比 坯 大 , 釉 层 受张 应 力 , 使 釉 层 下 凹 , 开 裂 。 (2) 釉 的 膨 胀 系 数 小 于 坯 的 膨 胀 系 数 ( 釉 坯 )坯 体 冷 却釉 层 剥 落坯 体 釉 层 受 力 分 析正 釉 釉 坯 : 釉 的 收 缩 比 坯 小 , 釉 层 受 压 缩 应 力 ,剥 落 。 (3) 坯 釉 的 热 膨 胀 系 数 接 近 或 相 等 ( 釉 坯 )釉 坯 : 使 釉 中 无 应 力 或 极 小 应 力 理 想 状 态一 般 来 说 , 脆 性 材 料 的 耐 压 强 度 远 高 于 抗 张 强 度 ,所 以 开 裂 的 情 况 较 剥 落 更 容 易 出 现 。坯 体 坯 体希 望 釉 的 膨 胀 系 数 接 近 于 坯 体 而 稍 低 于 坯 体冷 却 中 间 层 : 由 于 坯 釉 化 学 组 成 不 同 , 高 温 下 相 互 扩 散 、溶 解 、 反 应 、 结 晶 , 生 成 一 层 组 成 和 性 能 介 于 坯 釉 之间 的 过 渡 性 物 质 。 釉 料 与 坯 体 相 互 作 用 导 致 中 间 层 的 出 现 。(1) 中 间 层 的 形 成 (釉 料 与 坯 体 的 作 用 )2、 中 间 层 对 坯 釉 适 应 性 的 影 响 总 之 : 良 好 的 中 间 层 可 以 缓 解 坯 釉 应 力 。 缓 解 坯 釉 应 力 正 釉 : ( 釉 坯 ) 中 间 层 作 用 釉 中 坯 则 : 中 - 釉 坯 ) 中 间 层 作 用 釉 中 坯 则 : 釉 - 中 釉 - 坯 釉 层 受 力 减 少 扩 散 使 釉 的 热 膨 胀 系 数 降 低 , 有 利 于 形 成 正 釉 釉 中 碱 性 成 份 渗 入 坯 中 , 坯 中 铝 硅 成 份 渗 入 釉 中 的结 果 。若 中 间 层 生 成 了 合 适 的 晶 体 , 则 有 利 于 坯 釉 结 合 ; 反之 , 则 不 利 于 坯 釉 结 合 。莫 来 石 有 利 钙 长 石方 石 英 等 不 利 n化 学 组 成 :相 差 大 , 反 应 剧 烈 , 有 利 于 中 间 层 的 生 成 。烧 成 制 度 :烧 成 温 度 高 , 保 温 时 间 长 , 有 利 于 中 间 层 的 形 成 。釉 料 细 度 和 釉 层 厚 度 :釉 料 细 , 釉 层 适 当 薄 , 有 利 于 中 间 层 的 形 成 。(3) 影 响 中 间 层 发 育 的 因 素 v薄 釉 层 坯 釉 结 合 性 好 : 薄 釉 层 在 锻 烧 时 组 分 的 改 变 比厚 釉 层 相 对 大 , 釉 的 膨 胀 系 数 降 低 也 多 , 使 坯 釉 膨 胀 系数 相 接 近 , 同 时 中 间 层 相 对 厚 度 增 加 , 坯 釉 结 合 良 好 。v釉 层 过 厚 易 造 成 釉 面 开 裂 : 应 力 在 釉 层 厚 度 中 分 布 是不 均 匀 的 , 靠 近 坯 体 的 釉 层 压 应 力 大 些 , 釉 层 表 面 上 的应 力 小 些 , 釉 层 过 厚 甚 至 会 由 压 应 力 转 为 张 应 力 。 3 釉 层 厚 度 对 坯 釉 适 应 性 的 影 响 气 孔 吸 水 : 陶 瓷 产 品 ( 多 孔 陶 瓷 ) 胎 体 会 吸附 水 分 和 可 溶 性 盐 类 吸 湿 膨 胀 胎 体 会 膨 胀 而 釉 层 一 般 不 随 之 膨 胀 , 使 釉 层 承 受压 应 力 可 逐 渐 变 成 张 应 力 。 若 超 过 中 间 层 的 缓 冲 及抗 张 强 度 , 则 引 起 釉 面 开 裂 即 精 陶 的 后 期龟 裂 。 4 吸 湿 膨 胀 对 坯 釉 适 应 性 的 影 响 弹 性 好 缓 冲 应 力 能 力 强 坯 釉 适 应 性 好 抗 张 强 度 高 釉 面 不 易 开 裂 坯 釉 适 应 性 好 5 釉 的 弹 性 、 抗 张 强 度 对 坯 釉 适 应 性 的 影 响釉 的 弹 性 和 抗 张 强 度 主 要 取 决 于 釉 的 化 学 组 成和 釉 层 厚 度 。 釉 熔 体 的 析 晶 过 程影 响 釉 熔 体 析 晶 的 因 素析 晶 对 釉 面 光 学 性 质 的 影 响v 指 陶 瓷 釉 层 析 出 各 种 种 类 、 大 小 不 同 的 晶 体 , 而产 生 各 种 釉 面 效 果 或 缺 陷 的 现 象 。 如 透 明 釉 的 失 透; 结 晶 釉 、 乳 浊 釉 、 无 光 釉 、 金 属 光 泽 釉 的 产 生 等三 釉 的 析 晶 1、 釉 熔 体 的 析 晶 过 程l熔 体 的 粘 度 及 冷 却 速 度 是 析 晶 的 必 要 条 件l晶 核 的 形 成 和 晶 体 的 生 长 都 是 过 冷 度 与 粘 度 的 函 数 。 晶 核 的 形 成 速 度 IV 釉 层 中 未 完 全 融 化 的 残 余 微 晶 非 均 匀 成 核 釉 熔 体 原 子 重 新 排 列 均 匀 成 核 晶 核 长 大 速 度 u Iv u 图 1 熔 体 的 成 核 速 度 (Iv)与 晶 体 生 长 速 度 (u)曲 线温 度 Iv u T 图 2 对 应 的 烧 成 曲 线时 间 温度 T 釉 料 的 组 成 组 成 是 其 析 晶 的 内 在 能 力 促 进 析 晶 采 取 的 方 法 加 入 晶 核 剂 引 入 某 成 分 使 其 与 玻 璃 基 质 中 的 组 分 形 成 化 合 物析 出 晶 体 引 入 能 够 降 低 粘 度 的 成 份 ( R2O、 RO)釉 的 黏 度2、 影 响 釉 熔 体 析 晶 的 因 素 液 相 分 离 釉 熔 体 的 分 相分 相 提 供 玻 璃 成 核 的 推 动 力 玻 璃 内 在 成 分 不 均 匀影 响 釉 熔 体 析 晶 的 因 素 结 晶 釉 分 别 在 成 核 速 度 和 生 长 速 度 较 大 的 温 度 范 围 保 温 一段 时 间 , 有 利 于 析 晶 。烧 成 制 度防 止 釉 面 析 晶晶 核 形 成 较 低 温 度 升 温 加 快快 速 冷 却 , 防 止 析 晶 , 晶 粒 生 长 高 温 残 余 晶 体成 为 析 晶 中 心影 响 釉 熔 体 析 晶 的 因 素 釉 层 的 显 微 结 构 构 成 : 经 煅 烧 后 釉 层 绝 大 部分 为 玻 璃 相 、 残 余 晶 体 、 次 生 晶 体 、 气 泡 。 各 相 成 分 以 及 相 对 含 量 与 釉 的 化 学 组 成 、 制 釉方 法 、 施 釉 方 法 、 烧 成 制 度 等 因 素 有 关 。一 釉 层 的 显 微 结 构釉 层 的 显 微 结 构 与 性 质 1、 釉 的 熔 融 特 性 2、 釉 的 粘 度 与 表 面 张 力 3、 釉 层 的 光 学 性 质 4、 力 学 强 度 和 硬 度 5、 热 膨 胀 性 6、 釉 层 的 化 学 稳 定 性二 釉 层 的 物 理 化 学 性 质 2、 粘 度 与 表 面 张 力 ( 润 湿 性 )v 高 温 粘 度 高 温 流 动 性 u釉 的 光 泽 度 釉 面 对 可 见 光 的 镜 面 反 射 能 力u影 响 光 泽 度 的 因 素 釉 的 折 射 率 : 折 射 率 愈 大 , 光 泽 度 愈 强 。 釉 面 平 整 度 、 光 滑 度 。 烧 成 制 度 ( 烧 成 温 度 、 冷 却 制 度 ) 快 速 冷却 , 避 免 釉 层 中 析 晶 降 低 光 泽 度 。3、 光 学 性 质 4、 力 学 强 度 和 硬 度( 1) 力 学 强 度 釉 面 是 脆 性 材 料 , 抗 压 强 度 高 于 抗 张 强 度( 2) 表 面 硬 度硬 度 : 一 种 材 料 抵 抗 另 一 种 材 料 压 入 、 刻 化 或 磨损 的 能 力 。
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