陶瓷过烧为什么会起泡

当然有化学变化。

陶瓷中的泥土变硬了，就是发生了化学变化的原故。

陶瓷的主要成分的化学式是SiO2 在高温下，陶瓷生坯固体颗粒的相互键联，晶粒长大，空隙(气孔)和晶界渐趋减少，通过物质的传递，其总体积收缩，密度增加，最后成为具有某种显微结构的致密多晶烧结体，这种现象称为烧结。这个过程中包含有物理变化和化学变化.

当入窑石灰石块度较大，煅烧温度较高时，石灰石块的中心部位达到分解温度时，其表面已超过分解温度，得到的石灰石晶粒粗大，遇水后熟化反应缓慢，称其为过石灰。若煅烧温度较低，大块石灰石的中心部位不能完全分解，此时称其为欠火石灰。

过火石灰熟化十分缓慢，其可能在石灰应用之后熟化，其体积膨胀，造成起鼓开裂，影响

工程

质量。欠火石灰则降低了石灰的质量，也影响了石灰石的产灰量。

(二) 开裂：开裂指制品上有大小不同的裂纹。其原因是坯体入窑水分太高(大于2%以上)，预热升温和冷却太快，导致制品内外收缩不匀。有的是坯体在装钵前已受到碰撞有内伤。坯体厚薄不匀，配件(如壶把、咀等)重量过大或粘结不良也会造成制品开裂。防止的办法是：(1)入窑坯体水分小于2%，车速适当减少冷却量。(2)装窑时套装操作谨慎，垫片与坯体配方一致。配件大小、重量与粘接位置恰当。有的在粘接泥浆中加入10-15%的釉料，可以使咀、把与主体牢固熔接一体，如此可克服开裂缺陷。

(三) 起泡：烧制品起泡有坯泡与釉泡两种。坯泡分为氧化泡与还原泡两种。氧化泡指坯泡外面覆盖釉层，断面呈灰黑色，多形成于窑内低温部位。主要是瓷胎与釉料中的分解物未能充分氧化，烧失物未完全排除所致。予热升温快，氧化分解阶段时间短、氧化结束时窑内温度过低，上下温度差过大。在坯釉料中，碳酸盐。硫酸盐及有机杂质含量较多等都是造成产品起泡的主因。此外时装车密度不当、入窑水份高等原因亦须注意。 还原泡又称过火泡，断而发黄，多发生于高温近喷火口处的制品。主要由于坯体内硫酸盐与高价铁还原不足，强还原气氛不足及烧成温度过高造成。釉泡系沉积炭及分解物在釉熔前未能烧尽挥发，气体被阻于釉面层中形成。若延长釉熔时间或适当平烧即可解决。

(四)阴黄：制品表面发黄或斑状发黄，有的断面也有发黄现象，多出现在高火位处。主要原因是升温太快，釉熔融过早，还原气氛不足、而使瓷胎中的fe2o3未能还原成feo。此外，装钵柱太低，窑顶局部产品温度偏高而还原不足也会形成阴黄缺陷。在产品原料中tio2含量太高，也会导致产品发黄，如若在坯料中加入微量coo，可遮盖产品的黄色。

(五) 烟熏：不论采用何种燃料都会发生烟熏现象。烟熏指产品表面呈灰色或不纯正的白色。主要由于坯体氧化不完全或还原过早使坯内炭素、有机物或低温碳未能烧尽在釉层封闭之前。有时烟气倒流也会熏蚀釉面。若釉料中钙含量偏高也易形成烟熏缺陷。

(六) 针孔：指产品釉面出现微小凹痕或小孔。形成此类缺陷一是坯料中有机物。碳素、氧化铁含量较高，当升温快时烧失物未能完全烧尽挥发而到后期高温阶段才逸出釉面，形成宛如微观火山状的针孔。此外，高温炉还原气氛太弱，喷火口部位产品再次被氧化也会造成针孔。再者，当釉料流动性差或施釉过薄时也会发生针孔缺陷。

(七) 桔釉：制品釉面不平、呈桔皮状。一般发生于盘、碟类或瓷板砖类制品。主要原因是釉面波化时升温过快，烧成温度过高使釉面产生沸腾现象所致。另外釉浆厚薄不均、高温流动性差及釉料研磨不细等都是形成桔釉缺陷的症结所在。

(八) 惊釉：产品釉面有发丝粗的裂纹。主要原因是坯、釉膨胀系数相差较大形成。这就需要重新调整坯。釉配料配方。此外烧成温度过高、冷却制度不合理或釉层过厚也会形成惊釉缺陷。

(九) 生烧与过烧：生烧的制品外观发黄、吸水率偏高、釉面光泽差而粗糙、强度低、敲打时声音浑浊。过烧时产品发生变形，釉面起泡或流釉。主要原因在烧成温度偏高或偏低，高温保温时间控制不当，装车密度不合理或烧成温差大等产生局部过烧或生烧。

(十) 无光：亦称消艳。产生釉面无光的原因是釉面形成微细体和釉层熔融不良，因此形成釉面无光缺陷。可在冷却初期采取快速冷却，防止釉面层析晶。提高釉面光泽度。

瓷砖生产主要工艺：

1、原料球磨制浆：

球磨是将各种原料按照一定配比，通过研磨把不同粒状的原料变成泥浆的过程。它要求球磨加工好的泥浆达到规定的细度、水分和流动性等工艺参数；主要设备为各种吨位的球磨机、浆池等。

2、喷雾塔制粉：

制粉是把高压雾化的泥浆通过热风炉提供的热风在喷雾塔内进行热交换，使泥浆变成粉料的过程。主要控制工艺参数是粉料水分、颗粒级配、容重等。主要设备是喷雾塔。制粉工艺非常重要，通常以“目”的大小来区分粉料质量高低。

3、料仓陈腐与储料：

将备制好的粉料存入料仓中，内部一些有机物腐蚀使其具有一定粘性、水分均匀等，最终使该批粉料各项物理性能基本一致以满足成型、干燥与烧成的要求。主要设备为若干料仓。其中以福建产区生产外墙砖厂家储料罐为最多，有的达几十个。

4、压制成型：

成型主要是把粉料通过大吨位压机压制成一定规格的坯体。它决定产品的规格、厚度等，控制要点是成型压力、厚度及厚度差异，要预防分层、角裂、大小头、大小腰以及裂砖缺陷出现；主要设备为压机，各种型号布料设备等。

目前压制成型不仅仅专指加压成型作用，而且具有产品表面装饰（目前不涉及仿古砖）等重要功能。目前陶瓷大板生产最大国产压机吨位已达16800吨

5、干燥：

成型后的坯体进入干燥窑后将粉料带来的多余水分蒸发到规定的范围的过程叫做干燥，其作用是提高半成品强度，达到釉线运行和印花工序的强度要求。由于水分蒸发时易出现开裂，所以控制水分蒸发速度和运行速度是相当关键的。主要设备为干燥窑。

6、印花工艺（抛光砖采用布料工艺）：

无机色料经工艺处理（按配方调配溶解）后通过花网印在干燥后的砖坯表面，达到表面装饰效果的过程叫印花。该环节重点控制印花前坯体温度和印花后的喷水量，否则极易出现阴阳色、蒙花、缺花、色差等缺陷；主要设备有花机、釉柜及其辅助装置等，有些仿古砖还会用到辊筒印花。

7、烧成：

经过表面初步装饰完毕的砖坯不具备使用性能，需要进一步提高强度等物理指标，它通过窑炉高温（1200℃左右）煅烧完成，抛光砖生产常用辊道窑，以发生炉煤气、重油或柴油为燃料，它是产品定性过程。生产过程中易出现变形、过烧溶洞、色差、落脏、二次变形等缺陷。主要设备为烧成窑。

8、抛光：

抛光，顾名思义就是把窑炉煅烧出来的半成品表面进行打磨处理，使其表面具备一定的光泽度的过程，产品在该工序中定型。它需要控制切削量，切削量的多少要根据产品而定，渗花砖通常在0.6毫米左右，抛光后产品的光泽度要求在95度以上。

生产中的缺陷以对角线、弯边、光泽不均或不起光、崩角、崩边为主。常规抛光外，近年出现了柔抛工艺。

扩展资料

作为社会化大生产的陶瓷生产过程，和其他一些行业的生产过程相比较，具有以下几个特点：

1、陶瓷生产过程是一种流程式的生产过程，连续性较低。陶瓷原料由工厂的一端投入生产，顺序经过连续加工，最后成为成品，整个工艺过程较复杂，工序之间连续化程度较低。

2、陶瓷生产过程的机械化、自动化程度较低。

3、陶瓷生产周期较长。陶瓷产品的生产周期，是指从原材料投入生产开始，经过各道工序加工直到成品出产为止，所经过的全部日历时间。

4、陶瓷生产过程中辅助材料如石膏模型、匣钵、硼板等消耗量大。

5、陶瓷生产需要消耗大量的能源，如 煤炭、天然气、电能。

6、运输是陶瓷企业生产过程的重要环节。陶瓷生产过程使用的原料品种繁多，生产出的半成品、成品及产生的余料、废料等，具有数量多运输量大的特点。

7、陶瓷生产过程中产生的烟气、粉尘、固体废料和工业废水污染环境较严重。目前我国陶瓷工业所使用的窑炉多以煤和重油作为能源，会排出不少的烟气，企业对此要严格控制烟尘浓度和二氧化硫浓度，使之符合国家允许的排放标准。力争采用电阻式隧道窑炉或煤气烧窑，减少对大气的污染。

8、陶瓷生产过程的专业化和协作水平较低。长期以来，陶瓷工业企业问的相互协作配合水平不高，大而全、小而全的“全能”工厂比重大，辅助性服务方面的专业化、社会化程度低。

参考资料来源：

百度百科-陶瓷

图5 快烧隧道窑的结构和气流流动示意图

5.1 坯釉烧成过程中所发生的物理化学变化

坯釉的烧成是一个由量变到质变的复杂过程。在整个烧成过程中坯釉在窑内经受温度与气氛变化的同时，伴随着失重、收缩以及密度、颜色、强度、硬度等物理特性的变化，自身发生显著的质变化学变化。根据坯釉的烧成过程中所发生的物理化学变化特征，可以将烧成分为五个阶段，见表6。

表6 坯釉在烧成过程中的物理化学变化

阶段名称 温度范围 主要作用

物理变化 化学变化

低温阶段 室温~300℃ 排除机械水、吸附水，质量减轻，气孔率增加

氧化分解阶段 300~1000℃ (一)质量减轻

(二)气孔率增加

(三)硬度与机械强度增加 (一)氧化反应：

1.碳素及有机物氧化；2.硫化铁氧化

(二)分解反应：

1.结晶水分解排除；2.碳酸盐分解；3.硫酸盐分解；4.氢氧化铁分解

(三)晶型转变：

1.石英的晶型转变；

2.氧化铝的晶型转变

玻化成瓷阶段 1000℃ (一)强度增加

(二)气孔率降低，直到最小值

(三)体积收缩，相对密度增大

(四)色泽增白 (一)继续氧化、分解（主要是碳素和硫酸盐）

(二)固相熔融形成液相

(三)形成新的结晶——莫来石

(四)对在还原气氛下烧成的制品高价铁还原成低价铁，并形成低铁硅酸盐

高温保温阶段 保持烧成温度 (一)玻璃相进一步增多，莫来石晶体进一步发育成长

(二)晶体扩散，固相、液相分布更为均匀

冷却阶段 烧成温度~室温 (一)液相凝固

(二)白度、光泽度增加

(三)硬度、机械强度增加 石英晶型转变：

1.冷却至573℃时，α-石英→β-石英

2.冷却至270℃时，α-方石英→β-方石英

5.2 烧成制度

5.2.1 快烧隧道窑烧成带截面温度分布及其均衡

通常，由预热带向烧成带的转换温度为900～950℃ ，此后窑内的传热方式便既有对流传热又有辐射传热，在高温带窑内温差超过15℃时就有可能导致桔釉、针孔、釉泡及至变形等欠烧或过烧缺陷，故在烧成带更应采取必要的温度均衡借施。为了减少烧成带的温差，首先应确定适宜灼窑炉断面结构。为了使来自窑墙和窑顶火焰的热辐射作用得到相互补充，应在窑顶与被烧制品的上边缘之间选择上部烧嘴的最佳位置，并应通过改进烧嘴结构避免窑内局部温度过高。

5.2.2 快烧隧道窑急冷带截面温度分布及其均衡

从烧成温度到800℃，由于坯体内液相尚处于热塑性状态，故可实施快速冷却。这样既可防止坯体中因液相析晶、晶体长大而影响制品的机械性能又可防止制品因釉面析晶而失去光泽，同时还可满足快烧需要，缩短烧成周期[6]。但是，如果急冷速度过快会导致窑内局部温度过低、温差太大，可能引起处在窑内不同部位的制品或制品的不同部位结晶程度的差异，急冷过快还可能超过窑具所能承受的冷却应力极限，影响到窑具的使用寿命。为了防止急冷带温差过大可采取如下措施：

l）由于急冷带传热主要是对流传热，因此它具有与预热带相似的窑炉断面，而且在隧道窑的急冷带设置“屏障”有助于遏制来自高温烧成带的热辐射作用。

2）通过设置在制品上方和下方的多个喷孔向急冷带横向鼓人冷风或低温热风可达到预期急冷效果。但为避免窑内局部过冷，应注意喷孔的合理选位及其结构形状设计。

3）在窑体急冷带设置分散、可变的热风抽出系统可减少热风向烧成带的流动，并利于窑炉断面温度的分布。

5.2.3 快烧隧道窑缓冷带和终冷带截面温度分布及其均衡

当制品冷却到800℃以下时，坯体中液相已基本凝结为脆性固态而失去其热塑性，制品只能靠弹性抵抗热应力；尤其是卫生陶瓷制品，在冷却到573℃时还会发生石英的晶型转变并导致坯体体积发生急剧变化（体积收缩），会产生一定破坏应力，故在常规烧成中这一阶段宜采用缓冷工艺。但是，在卫生陶瓷快速烧成的冷却阶段，如果坯体中的温度分布愈均衡则愈有利于制品安全、快速地通过这一关键阶段。为缩短冷却时间并保证窑炉冷却带截面温度分布均衡，可采取如下几项措施：

l）在冷却带的起始阶段，为减少自然升力对热气流分布和截面温度均匀的影响，窑顶可设计为具有较小间隙的低矮、扁平悬顶结构。

2）在急冷后采用较缓慢、均匀的冷却（如图5中所示），它有利于石英晶型转变的顺利完成。

3）在冷却带中、后期增设上、下冷风鼓人和热风抽出装置（如图5中所示），这既有利于截面温度均匀又利于实现快速烧成。

5.2.4 快烧隧道窑对装窑方式、窑车台面结构及窑具的要求

关于料垛的码放，原则上应尽量减小料垛和窑顶、窑墙及窑车台面间所形成的外：履道与料垛中的内通道之比[7]。首先应省通过采用平吊顶以便减小顶部外通道，然后通过合理码放制品来减小顶部间隙，优化装窑密度并可采用“上密下疏”的码装方式，亦可采用混装方式并将热容较大的制品置于上部，由此使上、下温差减小。窑车台面结构应采用轻质或中空、耐热、保温材料制作，窑具宜采用轻质、薄壁、抗热震性能好、荷重软化温度高的耐火材料，窑具与产品质量比控制在2.0以内。