陶瓷工艺学复习资料演示文稿课件

一一 陶瓷的概念与分陶瓷的概念与分类u传统陶瓷（普通陶瓷）陶瓷（普通陶瓷）“陶瓷陶瓷”是指所有以粘土是指所有以粘土为主要原料与其它天然主要原料与其它天然矿物原物原料料经过粉碎、混粉碎、混炼、成形、成形、烧成等成等过程而制成的各种制品。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陶瓷的主要原料：取之于自然界的硅酸盐矿物物(如粘如粘土、土、长石、石英等石、石英等)，所以，所以传统陶瓷可陶瓷可归属于硅酸属于硅酸盐类材料材料和制品。和制品。陶瓷工陶瓷工业可与玻璃、水泥、搪瓷、耐火材料等工可与玻璃、水泥、搪瓷、耐火材料等工业同同属属“硅酸硅酸盐工工业”的范畴。的范畴。第一第一节 原料概述原料概述 1 原料的分原料的分类根据根据原料的原料的获得方式得方式分：分：矿物原料，化工原料。物原料，化工原料。根据根据工工艺特性特性分：可塑性原料，非可塑性原料（瘠性），分：可塑性原料，非可塑性原料（瘠性），熔熔剂性原料。性原料。根据根据使用用途使用用途分：坯用原料，釉用原料，色料和彩料。分：坯用原料，釉用原料，色料和彩料。根据根据矿物物组成成分：粘土分：粘土质原料，硅原料，硅质原料，原料，长石石质原料，原料，钙质原料，原料，镁质原料等。原料等。粘土的分粘土的分类按成因分：按成因分：按成因分：按成因分：一次粘土（残留粘土或原生粘土）一次粘土（残留粘土或原生粘土）风化残化残积型型二次粘土（沉二次粘土（沉积粘土或次生粘土）粘土或次生粘土）沉沉积型型（1 1）高可塑性粘土）高可塑性粘土）高可塑性粘土）高可塑性粘土(软质软质粘土、粘土、粘土、粘土、结结合粘土合粘土合粘土合粘土)：特点：特点：特点：特点：颗颗粒粒粒粒较细较细，水中易分散，可塑性好，含，水中易分散，可塑性好，含，水中易分散，可塑性好，含，水中易分散，可塑性好，含杂质较杂质较多，多，多，多，多呈疏松状或板状多呈疏松状或板状多呈疏松状或板状多呈疏松状或板状（2 2）低可塑性粘土）低可塑性粘土）低可塑性粘土）低可塑性粘土(硬硬硬硬质质粘土、瘠性粘土粘土、瘠性粘土粘土、瘠性粘土粘土、瘠性粘土):):特点：特点：特点：特点：在水中不易分散，可塑性在水中不易分散，可塑性在水中不易分散，可塑性在水中不易分散，可塑性较较小，多呈致密小，多呈致密小，多呈致密小，多呈致密块块状、状、状、状、石状石状石状石状按可塑性分：按可塑性分：耐火粘土（耐火度耐火粘土（耐火度耐火粘土（耐火度耐火粘土（耐火度1580 1580 C)C)：较纯较纯，杂质杂质少少少少瓷器、耐瓷器、耐瓷器、耐瓷器、耐火材料火材料火材料火材料难难熔粘土（耐火度熔粘土（耐火度熔粘土（耐火度熔粘土（耐火度135013501580 1580 C C）：）：）：）：杂质杂质10101515炻器、陶器等炻器、陶器等炻器、陶器等炻器、陶器等易熔粘土（耐火度易熔粘土（耐火度易熔粘土（耐火度易熔粘土（耐火度1350 1350 C C）：）：）：）：大量大量大量大量杂质杂质建筑建筑建筑建筑砖砖瓦瓦瓦瓦和粗陶和粗陶和粗陶和粗陶按耐火度分按耐火度分按耐火度分按耐火度分 二二 粘土的粘土的组成成 粘土的性能取决于粘土的粘土的性能取决于粘土的组成，包括粘土的成，包括粘土的化学化学组成、成、矿物物组成和成和颗粒粒组成。成。1、粘土的化学、粘土的化学组成成SiO2，Al2O3，Fe2O3，TiO2，CaO，MgO，K2O，Na2O，I.L.u根据化学根据化学组成，可初步估成，可初步估计出粘土的出粘土的矿物物组成、粘土耐成、粘土耐火度的高低、粘土的火度的高低、粘土的颜色及工色及工艺性能等。性能等。2 2 矿矿物物物物组组成成成成粘土是粘土是多多矿物物组成的混合物成的混合物，含有二种或二种以上的粘土，含有二种或二种以上的粘土矿物和在形成物和在形成过程中由于程中由于风化不完全或在冲刷漂移化不完全或在冲刷漂移过程中程中混入其它混入其它杂质矿物。物。特点：特点：特点：特点：吸附能力小，可塑性和吸附能力小，可塑性和吸附能力小，可塑性和吸附能力小，可塑性和结结合性合性合性合性较较差，差，差，差，杂质杂质少、白度少、白度少、白度少、白度高、耐火度高高、耐火度高高、耐火度高高、耐火度高 。（1）高岭石）高岭石类矿物物uu多水高岭石（埃洛石、叙永石多水高岭石（埃洛石、叙永石多水高岭石（埃洛石、叙永石多水高岭石（埃洛石、叙永石）特特特特性性性性：易易易易吸吸吸吸附附附附水水水水化化化化离离离离子子子子与与与与有有有有机机机机物物物物，其其其其可可可可塑塑塑塑性性性性、结结合合合合性性性性比比比比高岭石高岭石高岭石高岭石强强，干燥收，干燥收，干燥收，干燥收缩缩大。大。大。大。uu以蒙脱石以蒙脱石以蒙脱石以蒙脱石为为主要主要主要主要矿矿物的粘土称物的粘土称物的粘土称物的粘土称膨膨膨膨润润土土土土。uu特点一：吸水性特点一：吸水性特点一：吸水性特点一：吸水性强强、吸水后体、吸水后体、吸水后体、吸水后体积积膨膨膨膨胀胀 uu特点二：吸附性、离子交特点二：吸附性、离子交特点二：吸附性、离子交特点二：吸附性、离子交换换能力很能力很能力很能力很强强uu特特特特点点点点三三三三：易易易易粉粉粉粉碎碎碎碎，颗颗粒粒粒粒细细小小小小，可可可可塑塑塑塑性性性性好好好好，触触触触变变厚厚厚厚化化化化性性性性强强，干燥收干燥收干燥收干燥收缩较缩较大，大，大，大，干燥干燥干燥干燥强强度度度度高。高。高。高。uu坯体中用量不宜太多，一般在左右。坯体中用量不宜太多，一般在左右。坯体中用量不宜太多，一般在左右。坯体中用量不宜太多，一般在左右。（2）蒙脱石）蒙脱石类矿物物陶瓷工陶瓷工陶瓷工陶瓷工业业常用的原料。常用的原料。常用的原料。常用的原料。叶叶叶叶蜡蜡蜡蜡石石石石无无无无可可可可塑塑塑塑性性性性、吸吸吸吸附附附附性性性性差差差差、硬硬硬硬度度度度低低低低。叶叶叶叶腊腊腊腊石石石石含含含含结结晶晶晶晶水水水水较较少少少少，总总收收收收缩缩不不不不大大大大，线线膨膨膨膨胀胀系系系系数数数数小小小小，可可可可配配配配制制制制快快快快速速速速烧烧成成成成的的的的陶陶陶陶瓷坯体。瓷坯体。瓷坯体。瓷坯体。u叶腊石（蜡石）叶腊石（蜡石）叶腊石（蜡石）叶腊石（蜡石）uu绢云母云母 特特特特性：性：性：性：一种水化不完全的白云母，是白云母与伊一种水化不完全的白云母，是白云母与伊一种水化不完全的白云母，是白云母与伊一种水化不完全的白云母，是白云母与伊利石之利石之利石之利石之间间的的的的过过渡渡渡渡产产物，能物，能物，能物，能单单独成瓷。独成瓷。独成瓷。独成瓷。uu瓷石瓷石 可塑性不高，可塑性不高，可塑性不高，可塑性不高，结结合合合合强强度不大，干燥速度快。度不大，干燥速度快。度不大，干燥速度快。度不大，干燥速度快。绢绢云母云母云母云母起粘土及起粘土及起粘土及起粘土及长长石的作用石的作用石的作用石的作用，促，促，促，促进进成瓷及成瓷及成瓷及成瓷及烧结烧结。可配制釉。可配制釉。可配制釉。可配制釉料，称料，称料，称料，称为为“釉果釉果釉果釉果”或或或或“釉石釉石釉石釉石”。uu定定定定义义：指指指指粘粘粘粘土土土土中中中中含含含含不不不不同同同同大大大大小小小小颗颗粒粒粒粒的的的的百百百百分分分分含含含含量量量量(体体体体积积百百百百分分分分比比比比或或或或质质量分数）量分数）量分数）量分数）。uu意意意意义义：可初步判断工可初步判断工可初步判断工可初步判断工艺艺性能。性能。性能。性能。uu可初步判断可初步判断可初步判断可初步判断矿矿物物物物类类型。型。型。型。uu判断粘土本身判断粘土本身判断粘土本身判断粘土本身矿矿物物物物类类型。型。型。型。3、颗粒粒组成成三三 粘土的工粘土的工艺性性质1 1 可塑性可塑性可塑性可塑性uu定定定定义义：粘土粘土粘土粘土-水系水系水系水系统统形成泥形成泥形成泥形成泥团团，在外力作用下泥，在外力作用下泥，在外力作用下泥，在外力作用下泥团发团发生生生生变变形而不开裂，当外力解除后，仍能保持其形状不形而不开裂，当外力解除后，仍能保持其形状不形而不开裂，当外力解除后，仍能保持其形状不形而不开裂，当外力解除后，仍能保持其形状不变变，这这种性种性种性种性质质称称称称为为可塑性。可塑性。可塑性。可塑性。u表示方法：表示方法：表示方法：表示方法：可塑性指数，可塑性指可塑性指数，可塑性指可塑性指数，可塑性指可塑性指数，可塑性指标标。可塑性可塑性可塑性可塑性可塑性指数可塑性指数可塑性指数可塑性指数n n可塑性限度（塑限）可塑性限度（塑限）可塑性限度（塑限）可塑性限度（塑限）WW1 1：粘土或（坯料）由粉末状粘土或（坯料）由粉末状粘土或（坯料）由粉末状粘土或（坯料）由粉末状态态进进入塑性状入塑性状入塑性状入塑性状态时态时的含水量。的含水量。的含水量。的含水量。n n液性限度（液限）液性限度（液限）液性限度（液限）液性限度（液限）WW2 2：粘土或（坯料）由塑性状粘土或（坯料）由塑性状粘土或（坯料）由塑性状粘土或（坯料）由塑性状态进态进入流入流入流入流动动状状状状态时态时的含水量。的含水量。的含水量。的含水量。可塑性指数：液限与塑限之差可塑性指数：液限与塑限之差可塑性指数：液限与塑限之差可塑性指数：液限与塑限之差 ；W=WW=W2 2-W-W1 1可塑性可塑性可塑性可塑性可塑性指可塑性指可塑性指可塑性指标标 可塑性指可塑性指可塑性指可塑性指标标：在工作水分下，粘土（或坯料）受外力作在工作水分下，粘土（或坯料）受外力作在工作水分下，粘土（或坯料）受外力作在工作水分下，粘土（或坯料）受外力作用最初出用最初出用最初出用最初出现现裂裂裂裂纹时应纹时应力与力与力与力与应变应变的乘的乘的乘的乘积积。根据粘上可塑指数或可塑指根据粘上可塑指数或可塑指根据粘上可塑指数或可塑指根据粘上可塑指数或可塑指标标大小可将其分大小可将其分大小可将其分大小可将其分为为以下几以下几以下几以下几类类：n n强强塑性粘土塑性粘土塑性粘土塑性粘土n n中塑性粘土中塑性粘土中塑性粘土中塑性粘土n n弱塑性粘土弱塑性粘土弱塑性粘土弱塑性粘土n n非塑性粘土非塑性粘土非塑性粘土非塑性粘土2 结合性合性n n定定定定义义：粘土的粘土的粘土的粘土的结结合性是指粘土能合性是指粘土能合性是指粘土能合性是指粘土能够结够结合非塑性原料而形合非塑性原料而形合非塑性原料而形合非塑性原料而形成良好的可塑泥成良好的可塑泥成良好的可塑泥成良好的可塑泥团团，并且有一定干燥，并且有一定干燥，并且有一定干燥，并且有一定干燥强强度的能力。度的能力。度的能力。度的能力。n n表征：表征：表征：表征：粘土粘土粘土粘土结结合瘠性原料的合瘠性原料的合瘠性原料的合瘠性原料的结结合力的大小来衡量。合力的大小来衡量。合力的大小来衡量。合力的大小来衡量。定定义：粘土粘土颗粒吸附的离子被其它同性粒吸附的离子被其它同性电荷的离子置荷的离子置换，发生离子交生离子交换的性的性质称称为粘土的离子交粘土的离子交换性。性。3 离子交离子交换性性影响离子交影响离子交影响离子交影响离子交换换能力的因素：能力的因素：能力的因素：能力的因素：n n离子性离子性离子性离子性质质；n n粘土粘土粘土粘土矿矿物的种物的种物的种物的种类类；n n粘土粘土粘土粘土矿矿物的有序度及分散度；物的有序度及分散度；物的有序度及分散度；物的有序度及分散度；n n有机物有机物有机物有机物质质的含量；的含量；的含量；的含量；n n粘土粘土粘土粘土矿矿物物物物结结晶程度。晶程度。晶程度。晶程度。4 触触变性性定定定定义义：粘土泥粘土泥粘土泥粘土泥浆浆或可塑泥或可塑泥或可塑泥或可塑泥团团受到振受到振受到振受到振动动或或或或搅搅拌拌拌拌时时，粘度会降低而流粘度会降低而流粘度会降低而流粘度会降低而流动动性增加性增加性增加性增加，静置后能恢复原来状，静置后能恢复原来状，静置后能恢复原来状，静置后能恢复原来状态态。反之，泥料反之，泥料反之，泥料反之，泥料放置一段放置一段放置一段放置一段时间时间后后后后，在，在，在，在维维持原持原持原持原有水分的情况下会增加粘度，有水分的情况下会增加粘度，有水分的情况下会增加粘度，有水分的情况下会增加粘度，出出出出现变现变稠和固化稠和固化稠和固化稠和固化现现象象象象。这这种性种性种性种性质统质统称称称称为为触触触触变变性。性。性。性。产产生触生触生触生触变变性的原因：性的原因：性的原因：性的原因：粘土片状粘土片状粘土片状粘土片状颗颗粒的活性粒的活性粒的活性粒的活性边边面上尚残留少量面上尚残留少量面上尚残留少量面上尚残留少量电电荷未被完全中和，荷未被完全中和，荷未被完全中和，荷未被完全中和，以致形成局部以致形成局部以致形成局部以致形成局部边边边边或或或或边边面面面面结结合，使粘土合，使粘土合，使粘土合，使粘土颗颗粒之粒之粒之粒之间间常常常常组组成成成成封封封封闭闭的网的网的网的网络络状状状状结结构。构。构。构。大量的大量的大量的大量的自由水被分隔和封自由水被分隔和封自由水被分隔和封自由水被分隔和封闭闭在网在网在网在网络络的空隙中的空隙中的空隙中的空隙中，使整个粘土，使整个粘土，使整个粘土，使整个粘土水系水系水系水系统统好像水分减少，粘度增加，好像水分减少，粘度增加，好像水分减少，粘度增加，好像水分减少，粘度增加，变变稠及固化稠及固化稠及固化稠及固化现现象象象象 网网网网络络状状状状结结构是疏松和不构是疏松和不构是疏松和不构是疏松和不稳稳定的定的定的定的，当稍有剪切力的作用或振，当稍有剪切力的作用或振，当稍有剪切力的作用或振，当稍有剪切力的作用或振动动时时，网，网，网，网络络即被破坏，又呈流即被破坏，又呈流即被破坏，又呈流即被破坏，又呈流动动状状状状态态。6 收收缩uu基本概念：基本概念：基本概念：基本概念：干燥收干燥收干燥收干燥收缩缩 、烧烧成收成收成收成收缩缩和和和和总总收收收收缩缩uu影响因素：影响因素：影响因素：影响因素：组组成，含水量，阳离子交成，含水量，阳离子交成，含水量，阳离子交成，含水量，阳离子交换换能力，能力，能力，能力，细细度等。度等。度等。度等。uu表示方法：表示方法：表示方法：表示方法：线线收收收收缩缩率率率率与与与与体体体体积积收收收收缩缩率率率率S SV V。7 烧结性能及耐火度性能及耐火度定定定定义义：烧烧结结性性性性能能能能：粘粘粘粘土土土土在在在在烧烧结结过过程程程程中中中中所所所所表表表表现现出出出出的的的的各各各各种种种种物物物物理理理理变变化化化化及性能。及性能。及性能。及性能。耐火度：耐火度：耐火度：耐火度：粘土原料抵抗高温作用不致熔化的能力。粘土原料抵抗高温作用不致熔化的能力。粘土原料抵抗高温作用不致熔化的能力。粘土原料抵抗高温作用不致熔化的能力。表征方法：表征方法：表征方法：表征方法：烧结性：性：气孔率、吸水率、体气孔率、吸水率、体积密度、收密度、收缩率等率等vv保保保保证证泥坯的可塑性；泥坯的可塑性；泥坯的可塑性；泥坯的可塑性；vv使注使注使注使注浆浆料与釉料具有料与釉料具有料与釉料具有料与釉料具有悬悬浮性和浮性和浮性和浮性和稳稳定性；定性；定性；定性；vv在在在在坯坯坯坯料料料料中中中中结结合合合合其其其其它它它它瘠瘠瘠瘠性性性性原原原原料料料料，使使使使具具具具有有有有一一一一定定定定干干干干坯坯坯坯强强度度度度及最大堆及最大堆及最大堆及最大堆积积密度；密度；密度；密度；vv影响坯体的影响坯体的影响坯体的影响坯体的烧结烧结性能。性能。性能。性能。vv是是是是瓷瓷瓷瓷坯坯坯坯中中中中AlAlOO的的的的主主主主要要要要来来来来源源源源，也也也也是是是是烧烧成成成成时时生生生生成成成成莫莫莫莫来来来来石晶体的主要来源。石晶体的主要来源。石晶体的主要来源。石晶体的主要来源。v四四 粘土在陶瓷生粘土在陶瓷生产中的作用中的作用第三第三节 石英石英类原料原料 二氧化硅（二氧化硅（SiO2）在地壳中的丰度）在地壳中的丰度约为60。自然界中。自然界中的的结晶晶态二氧化硅二氧化硅统称称为石英。由于石英。由于经历的地的地质作用及成作用及成矿条件不同，石英呈条件不同，石英呈现多种状多种状态，并有不同的，并有不同的纯度。度。vSiO2多晶多晶转变的特点的特点（1）高温型的）高温型的缓慢慢转化（横向化（横向转化或一化或一级转化）化）（2）低温型的快速）低温型的快速转化（化（纵向向转化或二化或二级转变）vvSiOSiO2 2晶型晶型晶型晶型转转化与生化与生化与生化与生产应产应用用用用 石英石英预烧，利于粉碎，利于粉碎。陶瓷生陶瓷生产过程中必程中必须注意注意升降温速度升降温速度的的问题：在制品：在制品烧成成和冷却和冷却时，处于晶型于晶型转化的温度化的温度阶段，段，应适当控制升温与适当控制升温与冷却速度，以保冷却速度，以保证制品不开裂。制品不开裂。u釉釉料料中中,SiO2是是玻玻璃璃质的的主主要要成成分分，提提高高釉釉料料的的机机械械强度度，硬硬度，耐磨性，耐化学侵度，耐磨性，耐化学侵蚀性；提高釉料的熔融温度与粘度。性；提高釉料的熔融温度与粘度。三三 在陶瓷生在陶瓷生产中的作用中的作用u烧成前，成前，调节泥料的可塑性泥料的可塑性，为生坯水分快速排除提供通路，生坯水分快速排除提供通路，增加渗水性，有利于施釉工增加渗水性，有利于施釉工艺，降低干燥收降低干燥收缩并加快干燥并加快干燥。u烧成成时，石英的加，石英的加热膨膨胀可部分抵消坯体的收可部分抵消坯体的收缩；高温；高温时石英部分溶解于液相，增加熔体的粘度，未溶解的石英石英部分溶解于液相，增加熔体的粘度，未溶解的石英颗粒粒构成坯体的骨架，构成坯体的骨架，防止坯体防止坯体软化化变形形。u可提高坯体的机械可提高坯体的机械强度，透光度，白度。度，透光度，白度。第四第四节 长石石类原料原料 一一 长石的种石的种类和性和性质 长石石类矿物是物是架状架状结构的碱金属或碱土金属的构的碱金属或碱土金属的铝硅酸硅酸盐。主要是含主要是含主要是含主要是含钾钾、钠钠、钙钙和少量和少量和少量和少量钡钡的的的的铝铝硅酸硅酸硅酸硅酸盐盐。44钾长钾长石：范石：范石：范石：范围宽围宽，高温粘度大，且粘度随温度逐，高温粘度大，且粘度随温度逐，高温粘度大，且粘度随温度逐，高温粘度大，且粘度随温度逐渐渐降低降低降低降低。44钠长钠长石：液相粘度石：液相粘度石：液相粘度石：液相粘度较较低，熔融温度低，熔融温度低，熔融温度低，熔融温度较较窄，且其粘度随温度的升高窄，且其粘度随温度的升高窄，且其粘度随温度的升高窄，且其粘度随温度的升高而降低的速度很快。而降低的速度很快。而降低的速度很快。而降低的速度很快。2 长石的熔融特性石的熔融特性&长长石在坯料和釉料中做石在坯料和釉料中做石在坯料和釉料中做石在坯料和釉料中做为为主要成分，起熔主要成分，起熔主要成分，起熔主要成分，起熔剂剂的作用。的作用。的作用。的作用。&希望坯料希望坯料希望坯料希望坯料长长石有石有石有石有较较低的熔化温度低的熔化温度低的熔化温度低的熔化温度，较宽较宽的熔化温度范的熔化温度范的熔化温度范的熔化温度范围围。&要求釉料具有要求釉料具有要求釉料具有要求釉料具有较较高的始熔温度，高的始熔温度，高的始熔温度，高的始熔温度，较宽较宽的熔融温度范的熔融温度范的熔融温度范的熔融温度范围围。注意！注意！高温粘度和高温粘度系数要求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。一般要求高温粘度大，高温粘度系数小。二二 陶瓷工陶瓷工业对长石石质量要求量要求熔点的要求熔点的要求化学化学组成的要求成的要求矿物物组成的要求成的要求vv坯料中碱金属氧化物的主要来源，降低陶瓷坯体坯料中碱金属氧化物的主要来源，降低陶瓷坯体坯料中碱金属氧化物的主要来源，降低陶瓷坯体坯料中碱金属氧化物的主要来源，降低陶瓷坯体组组分的熔化分的熔化分的熔化分的熔化温度，温度，温度，温度，利于成瓷和降低利于成瓷和降低利于成瓷和降低利于成瓷和降低烧烧成温度。成温度。成温度。成温度。vv减减减减少少少少气气气气孔孔孔孔率率率率，增增增增大大大大致致致致密密密密度度度度，提提提提高高高高瓷瓷瓷瓷体体体体的的的的机机机机械械械械强强度度度度和和和和化化化化学学学学稳稳定定定定性性性性。vv提高陶瓷制品的透光度提高陶瓷制品的透光度提高陶瓷制品的透光度提高陶瓷制品的透光度。vv作作作作为为瘠瘠瘠瘠性性性性原原原原料料料料，提提提提高高高高坯坯坯坯体体体体疏疏疏疏水水水水性性性性，提提提提高高高高干干干干燥燥燥燥速速速速度度度度，减减减减少少少少坯坯坯坯体体体体的干燥收的干燥收的干燥收的干燥收缩缩和和和和变变形。形。形。形。vv在釉料中做熔在釉料中做熔在釉料中做熔在釉料中做熔剂剂，形成玻璃相。，形成玻璃相。，形成玻璃相。，形成玻璃相。三三 长石在陶瓷生石在陶瓷生产中的作用中的作用第五第五节 碱土硅酸碱土硅酸盐类原料原料一、滑石一、滑石一、滑石一、滑石u作用：作用：降低降低烧成温度，成温度，扩大大烧成温度范成温度范围。提高坯体白度，透明度，机械提高坯体白度，透明度，机械强度和度和热稳定性。定性。在精陶坯体中用滑石代替在精陶坯体中用滑石代替长石，可降低釉的后期石，可降低釉的后期龟裂裂。提高釉的提高釉的弹性，性，热稳定性，增加釉的熔融温度范定性，增加釉的熔融温度范围。uu二、硅灰石二、硅灰石二、硅灰石二、硅灰石uu可以快速可以快速可以快速可以快速烧烧成。成。成。成。uu降低降低降低降低烧烧成温度，成温度，成温度，成温度，节节省能耗。省能耗。省能耗。省能耗。改善生坯改善生坯改善生坯改善生坯质质量，提高量，提高量，提高量，提高产产品性能。品性能。品性能。品性能。提高釉面提高釉面提高釉面提高釉面质质量；量；量；量；烧烧成范成范成范成范围围窄；窄；窄；窄；坯体白度降低。坯体白度降低。坯体白度降低。坯体白度降低。uu透透透透辉辉石：石：石：石：uu降低降低降低降低烧烧成温度成温度成温度成温度。快速快速快速快速烧烧成成成成。减少减少减少减少烧烧成收成收成收成收缩缩。提高机械提高机械提高机械提高机械强强度度度度。改善改善改善改善热稳热稳定性定性定性定性。第六第六节碳酸碳酸盐、硫酸、硫酸盐及硼酸及硼酸盐类原料原料配料配料v满足足产品的物理、化学性品的物理、化学性质和使用要求和使用要求 v考考虑生生产工工艺及及设备条件条件 v拟定配方定配方时应考考虑经济上的合理性上的合理性 v借借鉴成熟配方成熟配方 v各原料在陶瓷材料中的作用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）表示法配料量（比）表示法v化学化学组成表示法成表示法v实验公式公式(赛格式格式)表示法表示法v矿物物组成（示性成（示性组成）表示法成）表示法坯料的种类和品质要求一、坯料的种一、坯料的种类（1）注）注浆坯料，含水率坯料，含水率282835%；（2 2）可塑坯料，含水率）可塑坯料，含水率181825%；（3 3）压制坯料，含水率制坯料，含水率36%（干（干压坯料）；坯料）；含水率含水率715%（半干（半干压坯料）；坯料）；坯料：坯料：陶瓷原料陶瓷原料经配料和一定的工配料和一定的工艺加工，得加工，得到的具有成形性能的多到的具有成形性能的多组分均匀的配合料分均匀的配合料。二、坯料的品二、坯料的品质要求要求 坯料的坯料的总体体质量要求量要求配方准确配方准确 组分均匀分均匀细度合理度合理空气含量少空气含量少u良好的可塑性良好的可塑性u满足成型和半成品的干燥足成型和半成品的干燥强度度u细度度u含水量适当含水量适当u空气含量空气含量u干燥干燥强度高度高u收收缩率小率小 1 1、可塑泥料的品可塑泥料的品质要求要求2、注、注浆坯料的品坯料的品质要求要求 流流动性好。性好。悬浮性好。浮性好。触触变性恰当。性恰当。滤过性好。性好。泥泥浆含水量少。含水量少。脱模性好。脱模性好。3、压制粉料的品制粉料的品质要求要求 流流动性好性好 堆堆积密度大密度大 含水率及水分均匀性含水率及水分均匀性形状、大小及粒度分布形状、大小及粒度分布坯料制坯料制备的主要工序及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、陈腐二、原料粉碎二、原料粉碎u根据粉碎后粉料的粒度可分根据粉碎后粉料的粒度可分为：粗碎粗碎（40-50mm），），颚式破碎机式破碎机；中碎中碎（0.3-0.5mm），），轮辗机机、雷蒙机；、雷蒙机；细碎碎（60m），），球磨机球磨机、雷蒙机；、雷蒙机；超超细粉碎粉碎（几个（几个m），振），振动磨、气流粉碎等。磨、气流粉碎等。u原料粉碎：原料粉碎：块状固体物料在机械力的作用下状固体物料在机械力的作用下而破碎使而破碎使块度或粒度达到要求的操作。度或粒度达到要求的操作。粉碎的四种方法粉碎的四种方法粉碎的四种方法粉碎的四种方法压碎；研磨；劈裂；撞击压碎；研磨；劈裂；撞击压碎；研磨；劈裂；撞击压碎；研磨；劈裂；撞击球磨机球磨机u陶瓷行陶瓷行业多采用多采用间隙式球隙式球磨机，采用湿磨磨机，采用湿磨。u影响效率的主要因素：影响效率的主要因素：球磨球磨转速、研磨介速、研磨介质（多少、大小、形状、（多少、大小、形状、级配、配、密度）、料球水比、加料粒度、加料方式。密度）、料球水比、加料粒度、加料方式。三、三、筛分、除分、除铁、搅拌拌1、压滤脱脱水水（机机械械脱脱水水）：20-25%间歇歇式式压滤机机2、喷雾干燥脱水干燥脱水（热风脱水）：脱水）：喷雾干燥塔干燥塔v 真空真空练泥的作用泥的作用经真空真空练泥后，可泥后，可排除空气排除空气，使，使泥料水分、泥料水分、组成分布均匀成分布均匀，收收缩减小，提高干燥减小，提高干燥强度度,提高泥料的可塑性、致密度。提高泥料的可塑性、致密度。v 练泥分泥分为粗粗练和真空和真空练泥（精泥（精练）。（真空）（真空）练泥机泥机五、五、练泥泥v影响泥料影响泥料质量的因素量的因素 1）泥）泥饼的水分高低及均匀性的水分高低及均匀性。2）加料速度。）加料速度。3）真空度。）真空度。4）泥）泥饼的温度和的温度和练泥机室内的温度。泥机室内的温度。5）练泥机泥机结构。构。1)颗粒取向的定粒取向的定义：经过练泥的可塑泥泥的可塑泥团，其片状，其片状颗粒受外力的作用会沿其尺寸粒受外力的作用会沿其尺寸最大方向（最大方向（长轴方向）重叠排列。方向）重叠排列。这种种颗粒在平面内粒在平面内择优取取向的向的现象就是象就是颗粒取向。粒取向。v可塑泥可塑泥团的的颗粒取向粒取向3）颗粒取向与收粒取向与收缩、变形的关系形的关系无定向排列：无定向排列：在任何方向上在任何方向上颗粒取向是粒取向是统计地均匀排列。地均匀排列。定向排列：定向排列：颗粒沿一个方向排列。粒沿一个方向排列。无定向排列的坯体在各方向上的收无定向排列的坯体在各方向上的收缩是一致的。是一致的。定向排列收定向排列收缩有差异，定向化程度越高，有差异，定向化程度越高，则各方向收各方向收缩越越大。大。六、六、陈腐腐陈腐：腐：坯料坯料陈放一段放一段时间后后进入下一工序，坯料水分均匀，性入下一工序，坯料水分均匀，性能提高。能提高。陈腐的作用机理陈腐的作用机理陈腐的作用机理陈腐的作用机理 ：1 11 1）通过）通过）通过）通过毛细管的作用毛细管的作用毛细管的作用毛细管的作用，使坯体中水分更加均匀。，使坯体中水分更加均匀。，使坯体中水分更加均匀。，使坯体中水分更加均匀。2 22 2）水和电解质的作用水和电解质的作用水和电解质的作用水和电解质的作用使粘土颗粒充分水化，发生离子使粘土颗粒充分水化，发生离子使粘土颗粒充分水化，发生离子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。交换，同时非可塑性物质转变为粘土，可塑性提高。交换，同时非可塑性物质转变为粘土，可塑性提高。交换，同时非可塑性物质转变为粘土，可塑性提高。3 33 3）有机物：有机物：有机物：有机物：发酵腐烂可塑性提高。发酵腐烂可塑性提高。发酵腐烂可塑性提高。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含水率及水分均匀程度 粒度和粒度分布粒度和粒度分布 粉料的堆粉料的堆积积性性质质 容重容重 粉料的流粉料的流动动性性（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。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。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 拱桥效应拱桥效应拱桥效应拱桥效应颗粒堆积情况颗粒堆积情况颗粒堆积情况颗粒堆积情况(四)粉料的流动性 喷雾造粒造粒离心式雾化离心式雾化离心式雾化离心式雾化气流式物化气流式物化气流式物化气流式物化压力式雾化压力式雾化压力式雾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一、原料水分的测定及配料的调配二、球石质量的检查二、球石质量的检查三、泥料的细度控制三、泥料的细度控制四、泥浆性能的控制四、泥浆性能的控制水分、比重、流动性、稠化度水分、比重、流动性、稠化度等。等。五、坯粉性质的控制五、坯粉性质的控制(一一)坯粉干容重坯粉干容重(二二)坯粉流动性坯粉流动性(三三)坯粉水分坯粉水分u常用成形方法：常用成形方法：包括包括可塑法成形、注可塑法成形、注浆成形和成形和压制成形制成形成形概述成形概述u成形：成形：将坯料加工成具有一定形状和尺寸的半成品。将坯料加工成具有一定形状和尺寸的半成品。可塑成形可塑成形可塑成形可塑成形塑性坯料塑性坯料注浆成形注浆成形注浆成形注浆成形浆料料压制成形压制成形压制成形压制成形粉料粉料可塑成形原理：可塑成形原理：利用模具或刀具等的运利用模具或刀具等的运动所造成的所造成的压力、力、剪力，剪力，挤压等外力等外力对具有可塑性的坯料具有可塑性的坯料进行加工，迫使行加工，迫使坯料在外力的作用下坯料在外力的作用下发生可塑生可塑变形，制成坯体形，制成坯体。第一第一节可塑成形可塑成形塑性变形塑性变形塑性泥团塑性泥团受外力受外力坯体坯体一一塑性坯料成型性能塑性坯料成型性能1、可塑泥、可塑泥团的流的流变特性特性uu可塑性泥团受到应力发生形变时既有弹性性质，又可塑性泥团受到应力发生形变时既有弹性性质，又可塑性泥团受到应力发生形变时既有弹性性质，又可塑性泥团受到应力发生形变时既有弹性性质，又有假塑性变形。有假塑性变形。有假塑性变形。有假塑性变形。空气空气0.51u可塑性泥团由固相、液相、少量气相组成的弹性可塑性泥团由固相、液相、少量气相组成的弹性塑性系统。塑性系统。粘土泥粘土泥团的的应力力应变曲曲线当当应力很小力很小时，受，受应力力的作用的作用产生形生形变，两者呈直，两者呈直线关系，且可逆。关系，且可逆。当当y，则出现假塑性变形，不可逆。，则出现假塑性变形，不可逆。假塑性变形：假塑性变形：除去泥团受到的应力，会部分地回复到原除去泥团受到的应力，会部分地回复到原来状态（来状态（用用y表示表示），剩下的不可逆变形部分），剩下的不可逆变形部分n叫做假叫做假塑性变形。塑性变形。屈服值：屈服值：由弹性变形过渡到假塑性变形的极限应力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），称为流动极限（或称流限）强度极限强度极限p，泥团会开裂破坏，泥团会开裂破坏u泥泥团的成形性能的的成形性能的评价指价指标一般可以近似地用一般可以近似地用屈服值和最大变形量的乘积屈服值和最大变形量的乘积（y y*p p）评价泥料的成型能力。评价泥料的成型能力。一定含水率一定含水率屈服值随泥团中水分增加而降低屈服值随泥团中水分增加而降低含水量降低，含水量降低，y y提高，但提高，但提高，但提高，但 p p降低了降低了降低了降低了变形量变形量变形量变形量 p p：出现裂纹前的最大变形量。出现裂纹前的最大变形量。出现裂纹前的最大变形量。出现裂纹前的最大变形量。p p高高高高使成型过程中变形虽大，但又不致出现裂纹使成型过程中变形虽大，但又不致出现裂纹使成型过程中变形虽大，但又不致出现裂纹使成型过程中变形虽大，但又不致出现裂纹屈服值屈服值y：泥团开始假塑性变形时须加的应力；泥团开始假塑性变形时须加的应力；y高高防受偶然的外力产生变形，保证成型时有足防受偶然的外力产生变形，保证成型时有足够的稳定性够的稳定性u矿物种物种类粘土粘土矿物的物的结构构伊利石伊利石高岭石高岭石蒙脱石蒙脱石u固相固相颗粒大小和形状粒大小和形状颗粒愈粒愈细，分散度越大，比表面分散度越大，比表面积愈大，愈大，颗粒表面粒表面形成水膜所需的水分愈多，形成水膜所需的水分愈多，产生的毛生的毛细管力越大，管力越大，可可塑性越好。塑性越好。层状、短柱状状、短柱状颗粒粒比球状和立方状比球状和立方状颗粒的粒的可塑性好可塑性好（易形成面与面的接触，毛（易形成面与面的接触，毛细管半径小管半径小力大；力大；对称性低，移称性低，移动阻力大）阻力大）2、影响泥、影响泥团可塑性的因素可塑性的因素u吸附阳离子的种吸附阳离子的种类粘土胶粘土胶团间的吸引力影响坯料的可塑性，吸引力大，的吸引力影响坯料的可塑性，吸引力大，则可塑性高；可塑性高；液相的数量和种液相的数量和种类浸浸润能力和液相的粘度、表面能力和液相的粘度、表面张力力坯料中加入水分适当坯料中加入水分适当时才呈才呈现最佳的可塑性最佳的可塑性表面表面张力大，可塑性高；粘度高，力大，可塑性高；粘度高，则可塑性高可塑性高生生产中提高坯料可塑性的常用措施中提高坯料可塑性的常用措施（1）将粘土原）将粘土原矿进行淘洗，除去所行淘洗，除去所夹杂的非可塑性物的非可塑性物料，或料，或长期期风化。化。（2）把湿）把湿润了的粘土或坯料施以了的粘土或坯料施以长期期陈腐。腐。（3）对泥料泥料进行真空行真空练泥。泥。（4）掺用少量的用少量的强可塑性粘土。可塑性粘土。（5）控制球磨的）控制球磨的细度度（6）必要）必要时加入增塑加入增塑剂，如糊精、，如糊精、羧甲基甲基纤维素等。素等。1.注注浆成形机理成形机理 注注浆过程基本上可分成三个程基本上可分成三个阶段段 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从雏坯形成到脱模为收缩脱模阶段石膏模的毛细管力石膏模的毛细管力 注浆过程的推动力：注浆过程的推动力：注浆成形注浆成形 1.流流动性性u固相含量、固相含量、颗粒大小和形状粒大小和形状u泥泥浆的温度的温度u粘土及泥粘土及泥浆处理方法理方法（水化膜的厚度）（水化膜的厚度）u电解解质的作用的作用u陈腐腐u泥泥浆的的pH值二二影响泥影响泥浆浇注性能的因素注性能的因素 2.吸吸浆速度速度 减少模型的阻力减少模型的阻力降低泥降低泥层阻力阻力提高吃提高吃浆过程的推程的推动力力提高泥提高泥浆的温度，提高模型的的温度的温度，提高模型的的温度3 脱模性脱模性 4 挺实能力挺实能力5 加工性加工性4空心注空心注浆（单面注面注浆）对泥泥浆性能要求：性能要求：比重小，比重小，稳定性好，触定性好，触变性性较小，小，细度度较细1 基本注浆方法：包括空心注浆和实心注浆基本注浆方法：包括空心注浆和实心注浆三三 注浆成形方法注浆成形方法4实心注心注浆（双（双面注面注浆）对泥泥浆性能要求：性能要求：比重大，触比重大，触变性性较大，泥大，泥浆颗粒可稍粗粒可稍粗2 加速注浆法 包括压力注浆、离心注浆和真空注浆等 压制制成成形形是是将将坯坯料料加加入入到到模模具具中中，在在压机机上上压成成一定形状的坯体的方法。一定形状的坯体的方法。第三第三节粉料的成形粉料的成形生产过程简单，致密度高，制品尺寸精确，表面质生产过程简单，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。量高，设备机械化、自动化程度高，可以连续化生产。优点：优点：优点：优点：对于制品形状复杂的制品难于成型，模具磨损大；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）。压力分布不均，致密度不均（相对而言）。局限性：局限性：局限性：局限性：原理：原理：1 粒度和粒度分布粒度和粒度分布直接影响坯体的致密度、收直接影响坯体的致密度、收缩率、率、强度。度。很很细或很粗的粉料，在一定或很粗的粉料，在一定压力下被力下被压紧成型的能成型的能力力较差。差。造粒造粒 2 粉料的堆粉料的堆积特性特性 最最紧密堆密堆积容重容重一一 粉料的工粉料的工艺性性质3 3 粉料的含水率粉料的含水率粉料的含水率粉料的含水率一定的水（水膜、表面张力）增加一定的水（水膜、表面张力）增加一定的水（水膜、表面张力）增加一定的水（水膜、表面张力）增加粉料间的结合力；粉料间的结合力；粉料间的结合力；粉料间的结合力；太大会粘模，太小坯体密度不够。太大会粘模，太小坯体密度不够。太大会粘模，太小坯体密度不够。太大会粘模，太小坯体密度不够。4 粉料的拱粉料的拱桥效效应粉料堆积的拱桥效应粉料堆积的拱桥效应粉料堆积的拱桥效应粉料堆积的拱桥效应加压或振动消除加压或振动消除合适的加压方式合适的加压方式粉料自然堆积的外形粉料自然堆积的外形5 5 粉料的流动性粉料的流动性粉料的流动性粉料的流动性粉料由分散度高的固体小颗粒组成，具有一定的粉料由分散度高的固体小颗粒组成，具有一定的粉料由分散度高的固体小颗粒组成，具有一定的粉料由分散度高的固体小颗粒组成，具有一定的流动性。安息角越小流动性越好。流动性。安息角越小流动性越好。流动性。安息角越小流动性越好。流动性。安息角越小流动性越好。n影响流动性的因素：影响流动性的因素：影响流动性的因素：影响流动性的因素：颗粒的大小颗粒的大小颗粒的大小颗粒的大小大，流动性好大，流动性好大，流动性好大，流动性好颗粒形状颗粒形状颗粒形状颗粒形状球形颗粒流动性好球形颗粒流动性好球形颗粒流动性好球形颗粒流动性好粒径分布粒径分布粒径分布粒径分布n n粉料的流动性影响粉料的流动性影响粉料的流动性影响粉料的流动性影响粉料在模型中的填充速度和填充程度粉料在模型中的填充速度和填充程度 1 密度的密度的变化化二二 粉料的致密化粉料的致密化过程程坯体密度与压力关系坯体密度与压力关系 4密度随压力增大迅速增加密度随压力增大迅速增加排除假颗粒间空隙排除假颗粒间空隙4密度随压力增大变化缓慢密度随压力增大变化缓慢排除真颗粒间空隙排除真颗粒间空隙4密度随压力增大迅速增加密度随压力增大迅速增加密实阶段密实阶段原因：大量原因：大量颗粒粒产生相生相对滑滑动和位移，位置重新排列，孔和位移，位置重新排列，孔隙减少、假隙减少、假颗粒破裂、拱粒破裂、拱桥破破坏、坯体密度增加；且坏、坯体密度增加；且压力越力越大，大，发生位移和重排的生位移和重排的颗粒愈粒愈多，孔隙消失越快，坯体密度多，孔隙消失越快，坯体密度越大。越大。原因：坯体中宏原因：坯体中宏观的大量孔隙的大量孔隙已不存在，已不存在，颗粒粒间的接触由的接触由简单的点、的点、线或小或小块面的接触面的接触发展展为复复杂的点、的点、线、面接触。、面接触。原因：原因：颗粒断裂、粒断裂、变形，形，发生生滑移和重排，孔隙滑移和重排，孔隙继续填充。填充。2 强度的度的变化化 颗粒粒间接触不大接触不大，强度度较小。小。弹性性塑性塑性阶段，段，颗粒粒间接触接触增大，增大，强度直度直线上升。上升。强度度变化不大化不大。坯体坯体强度与成形度与成形压力的关系力的关系 成形致密化出成形致密化出现的的现象：坯体中象：坯体中压力的分布不均力的分布不均n原因：原因：A坯粉料坯粉料颗粒移粒移动和重新排列和重新排列时，颗粒之粒之间产生内摩擦力。生内摩擦力。B颗粒与模型之粒与模型之间有外摩擦力有外摩擦力妨碍妨碍了了压制制压力的力的传递压力衰减。力衰减。n现象：象：离开如离开如压面的距离愈大，面的距离愈大，刚受到的受到的压力愈小，力愈小，H/D比比值愈大，愈大，则压力不均匀分布力不均匀分布现象愈象愈严重。重。1 成形成形压力力三三 影响坯体密度的因素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。成形压力。考虑原料成分、坯料水份、制品的形状考虑原料成分、坯料水份、制品的形状和尺寸和尺寸 2 2 加压方式加压方式加压方式加压方式单面加压单面加压：压力分布不均，有低压区，死角：压力分布不均，有低压区，死角双面加压双面加压：消除底面的低压区，死角。但空气易被挤到坯体：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。中间部位，使中部密度小。3 加加压速度和保速度和保压时间4 添加剂的选用添加剂的选用减少粉料颗粒间及粉料与模壁的摩擦减少粉料颗粒间及粉料与模壁的摩擦-润滑剂润滑剂增加粉料颗粒间的粘结作用增加粉料颗粒间的粘结作用粘结剂粘结剂促进粉料颗粒间吸附，湿润或变形促进粉料颗粒间吸附，湿润或变形表面活性剂表面活性剂调整坯料性能的添加整坯料性能的添加剂 1 解凝解凝剂（解胶（解胶剂，稀，稀释剂）用来改善泥用来改善泥浆的流的流动性性，使其在低水分的情况下粘度，使其在低水分的情况下粘度适当便于适当便于浇注。注。2 结合合剂用来提高可塑泥用来提高可塑泥团的可塑性的可塑性，增，增强生坯的生坯的强度。度。3 润滑滑剂用于提高粉料的湿用于提高粉料的湿润性性。减少粉料。减少粉料颗粒粒间及粉料与模及粉料与模壁之壁之间的摩擦，以促的摩擦，以促进压制坯体密度增大和均匀化。制坯体密度增大和均匀化。一一 添加添加剂的种的种类 干燥干燥受热体水分（或液体）减少到使用标准为止的过程受热体水分（或液体）减少到使用标准为止的过程（广义）（广义）水分（或液体）的加热蒸发过程水分（或液体）的加热蒸发过程（狭义）（狭义）干燥作用与干燥过程干燥作用与干燥过程湿物料的干燥过程：热湿物料的干燥过程：热量交换和质量交换。量交换和质量交换。外扩散过程：物料表面外扩散过程：物料表面产生的水蒸气向干燥介产生的水蒸气向干燥介质移动质移动内扩散过程：物料内部内扩散过程：物料内部的水分由浓度较高的内的水分由浓度较高的内层向浓度较低的外层移层向浓度较低的外层移动。动。坯体中水分的种类坯体中水分的种类自由水（通过干燥排除）自由水（通过干燥排除）大气吸附水大气吸附水结构水构水二二 干燥过程干燥过程13时间时间升速升速阶段段等速等速阶段段 降速降速阶段段 平衡平衡阶段段 介介质温度温度21 1坯体含水率坯体含水率 2 2干燥速度干燥速度 3 3坯体表面温度坯体表面温度ABCDO坯体干燥过程四个阶段示意图坯体干燥过程四个阶段示意图干燥过程各阶段的特征：干燥过程各阶段的特征：O OA A 升速干燥阶段升速干燥阶段，温度逐渐升高至干燥介质湿球温度，温度逐渐升高至干燥介质湿球温度T TA A。干燥速度由零升至最大，蒸发表面水分。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。吸热蒸发水分，提高坯体温度。收缩很小。收缩很小。A AB B等速干燥阶段等速干燥阶段，表面温度不变，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。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。吸热全部用于蒸发水分。收缩较大。收缩较大。B B C C降速干燥阶段，降速干燥阶段，表面温度表面温度升高至介质温度。升高至介质温度。干燥速度干燥速度逐渐减小至零，与介质达到平衡。逐渐减小至零，与介质达到平衡。吸热吸热蒸发水分，提高坯体温度。蒸发水分，提高坯体温度。收缩收缩基本不收缩。基本不收缩。继续干燥仅增加坯体内部孔隙继续干燥仅增加坯体内部孔隙C CD D平衡阶段，平衡阶段，坯体与介质达到平衡状态，干燥过程完成。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，干燥速度为坯体表面水分达到平衡水分时，干燥速度为0 0 干燥最终水分取决与干燥介质的温度和湿度干燥最终水分取决与干燥介质的温度和湿度1 1）B B点称为临界点，之后进入干燥安全状态点称为临界点，之后进入干燥安全状态2 2）C C点平衡状态点，标志着干燥结束。但含水率不为零点平衡状态点，标志着干燥结束。但含水率不为零3 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 干燥制度干燥制度达到一定的干燥速度，各个干燥阶段应选用的干达到一定的干燥速度，各个干燥阶段应选用的干燥参数。燥参数。最佳干燥制度最佳干燥制度最短时间内获得无干燥缺陷的生坯的制度。最短时间内获得无干燥缺陷的生坯的制度。第二节第二节 干燥制度的确定干燥制度的确定1 1、影响内扩散的因素影响内扩散的因素内因：内因：含水率，生坯组成，结构等含水率，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，保证一定的强度引入阳离子可提高内扩散速度，保证一定的强度外因：外因：温度温度 温度提高，毛细管表面张力下降，内扩散速度提温度提高，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。高。应保证温度梯度、湿度梯度一致。一一 影响干燥速度的因素影响干燥速度的因素2 2、影响外扩散的因素、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蒸汽分压 干燥介质及生坯表面温度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 热量的供给方式等热量的供给方式等3 3、其它影响因素、其它影响因素 坯体形状、尺寸，干燥器的结构类型。坯体形状、尺寸，干燥器的结构类型。二、二、确定干燥介质参数的依据确定干燥介质参数的依据1 1、干燥介质的温度、干燥介质的温度1 1）坯体的大小、形状、厚度、组成、含水率）坯体的大小、形状、厚度、组成、含水率2 2）热能的充分利用和设备的因素）热能的充分利用和设备的因素 2 2、干燥介质的湿度干燥介质的湿度 3 3、干燥介质的流速流量、干燥介质的流速流量 外扩散：空气的流速，外扩散：空气的流速，流量流量 温度不宜很高，温度不宜很高，可加大空气的流速和流量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高速均匀的热风可使干燥速度提高干燥方法自然干燥自然干燥热空气干燥热空气干燥工频电干燥工频电干燥直流电干燥直流电干燥辐射干燥辐射干燥综合干燥等综合干燥等人工干燥人工干燥干燥方法干燥方法自然对流干燥自然对流干燥以空气以空气(大气大气)作为干燥介质，由于空气密度不同而引起作为干燥介质，由于空气密度不同而引起对流，进行干燥。对流，进行干燥。多用于泥料和成形后湿坯的干燥。多用于泥料和成形后湿坯的干燥。对流干燥流干燥一、热空气干燥一、热空气干燥强制对流干燥强制对流干燥 采采用用强强制制通通风风手手段段，利利用用具具有有一一定定流流速速的的热热空空气气吹吹拂拂欲欲干燥的坯体表而，使其得到干燥的方法。干燥的坯体表而，使其得到干燥的方法。（1 1）间歇式）间歇式室式干燥室式干燥室室特点：设备简单，造价低廉，热效率低，干燥周期长。特点：设备简单，造价低廉，热效率低，干燥周期长。隧道式干燥、隧道式干燥、链式干燥、式干燥、辊道道传送式干燥、送式干燥、喷雾干燥等干燥等（2）连续式干燥式干燥二二 辐射干燥（高频、微波和红外干燥）辐射干燥（高频、微波和红外干燥）远红外干燥远红外干燥特点：特点：1 1）干燥速度快，生产效率高，节省能耗。）干燥速度快，生产效率高，节省能耗。2 2）设备小巧，造价低，费用低。）设备小巧，造价低，费用低。3 3）干燥质量好，表面内部同时吸收，热湿扩散方向一致，）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。均匀，不易产生缺陷。三三 工频电干燥工频电干燥一一 干燥缺陷及原因分析干燥缺陷及原因分析 1 1、缺陷、缺陷变形变形 、开裂、开裂 第四节干燥缺陷分析第四节干燥缺陷分析1 1