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陶瓷产品在烧成时遭受热应力破坏的原因有哪些

传统的故事
幽默的银耳汤
2023-01-21 04:05:37

陶瓷产品在烧成时遭受热应力破坏的原因有哪些?如何避免?

最佳答案
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舒适的烤鸡
2026-05-10 22:52:38

现以自清洁陶瓷中卫生陶瓷的烧成为例,我们使用的是隧道窑快速烧成技术。隧道窑是一种气流作逆向水平流动的横焰式陶瓷加热设备,制品在隧道窑中要先后经过预热带、烧成带、急冷带、缓冷带及快冷带等过程(如图5)。为保证隧道窑各带中温度分布的均匀性,并使其烧成周期尽可能缩短,应首先在改进坯、釉料配方的基础上改进烧成方法,使窑炉断面呈低矮、扁平悬顶结构,优化卫生陶瓷产品的造型、结构设计,以便在快烧过程中保证产品质量。

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。

最新回答
柔弱的画板
个性的荷花
2026-05-10 22:52:38

玻化瓷是通体全瓷烧出后抛光(用于地砖居多) 瓷片陶土面上施釉烧制成的砖用于墙面 一个是釉面一个是抛光的不是一个概念

玻化砖:这是一种高温烧制的瓷质砖,是所有瓷砖中最硬的一种。

抛光砖:通体砖经抛光后就成为抛光砖,这种砖的硬度很高,非常耐磨。

通体砖:这是一种不上釉的瓷质砖,有很好的防滑性和耐磨性。一般所说的“防滑地砖”大部

分是通体砖。

釉面砖:指砖表面烧有釉层的砖。这种砖分为两类:一是用陶土烧制的;另一种是用瓷土烧

制的。

市场上的瓷砖品种很多,琳琅满目,令人目不暇接,大致可分为如下几种:

釉面砖:指砖表面烧有釉层的瓷砖。这种砖分为两大类:一是用陶土烧制的,因吸水率较高

而必须烧釉,这种砖的强度较低,容易裂缝,现在很少使用;另一种是用瓷土烧制的,为了

追求装饰效果也烧了釉,这种瓷砖结构致密、强度很高、吸水率较低、抗污柔和、绚丽,光

滑,装饰性很强,可以随心所欲拼装图案,能与室内其他装饰配合,形成风格独特的装饰效

果。这种瓷土烧制的釉面砖目前广泛使用于家庭装修。

通体砖:这是一种不上釉的瓷质砖,整块砖的质地、色调一致,因此叫通体砖,它有很好的

防滑性和耐磨性。一般我们所说的“防滑地砖”,大部分是通体砖,由于这种砖价位适中,所

以深受欢迎。其中“渗花通体砖”的美丽花纹,更是令人爱不释手。但相对来说,通体砖没有

釉面砖那么多华丽的花色,色调较为庄重,所以非常耐磨,比较实用。

玻化砖:玻化砖是一种高温烧制的瓷质砖,是所有瓷砖中最硬的一个品种。比抛光砖还要硬,

有时抛光砖被刮出划痕时,玻化砖仍然安然无恙。但这种砖的价格较高,因此家庭装修中没

有必要使用,可以用在公共装饰中人流量比较大的地方。

感性的苗条
虚拟的面包
2026-05-10 22:52:38

陶瓷烧制的八个过程是:

1、练泥:采取瓷石,用铁锤敲碎到鸡蛋大小的块状,再用水碓舂打成粉状,经过淘洗,去除杂质,沉淀后制成砖状的泥块。

2、拉坯:把泥团摔在辘轳车的转盘中心,顺着手法的屈伸收放,拉制出坯体的基本模样。

3、印坯:印模外形是按坯体内形弧线旋削而成,把晾到半干的坯,覆盖在模种上,均匀按拍坯体外壁,再脱模即可。

4、利坯:把坯覆放在辘轳车的利桶上,边转动车盘,边用刀旋削,当坯体的厚度适当即可。

5、晒坯:把加工成型的坯,摆放在木架上进行晾晒。

6、刻花:使用竹子、骨或铁制的刀具,在干坯体上刻画花纹。

7、施釉:普通圆器一般采用醮釉或荡釉,琢器或大型圆器是用吹釉。

8、烧窑:先把陶瓷制品装进匣钵里,烧窑时间约一昼夜,温度在1300度左右,还要测看火候,由此决定停火时间。

粗犷的板栗
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2026-05-10 22:52:38
http://www.pep.com.cn/200406/ca432142.htm

注浆成形的生产过程由以上9道工序组成,其中:

吃浆就是模具吸附泥浆中的水分,形成坯体的工序。

放浆又称空浆,是当坯体形成一定厚度时,排出多余泥浆的过程。放出的泥浆返回浆池(或罐)。回浆的方式有:(1)人工端桶回浆:(2)自然压力回浆,利用管道的坡度,使泥浆流回泥浆池;(3)利用泥浆泵抽回余浆:(4)负压回浆,即利用下注式压力注浆管道,用真空泵形成的负压,把泥浆抽回到泥浆罐。在以上各种方式中,除第一种外,均属于管道回浆。

巩固:放浆后坯体很软,不能立即脱模需经过一段时间继续排出坯体水分,增加其强度。这段时间称为巩固。巩固是注浆成形的主要工序之一,其持续时间约为吃浆时间的一半。

在巩固过程中由于模型继续吸水,坯体含水率不断下降,坯体由于水分排山而逐渐收缩。当坯体含水率下降到19—20%左右时(即脱模点),巩固过程结束,此时坯体很容易从模型内取山。

脱模:从模型中取出粗坯的过程。脱模点的掌握是一个关键。脱模过早,坯休强度不够,脱模困难,且脱模后坯体易塌陷;脱模过迟,坯体会发生开裂。

修粘:包括一次修坯、打眼与粘接等过程。传统的注浆方式,脱模后的坯体内外表面都很粗糙。一般需经多次修坯,而且粘接的工作量也很大。现代采用高强石膏模或树脂模,压力注浆等手段,修粘的工作量已大为减少。修坯、打眼与粘接这些工作都需手工进行,容易出现废品,必须掌握好坯体含水率。

干燥: 预干燥(也称半干),即将坯体含水率从15%~17%(粘接时的含水率)降低到8%左右。

传统浇注方式,坯体的预干燥是在注浆车间内进行自然干燥的。在工人下班后的16小时内,注浆车间内保持高温度(33~40℃)、高湿度(40%一60%),使坯体缓慢的干燥。经预干燥后,湿坯休的含水率从15%~17%下降到8%一10%。要注意防止因干燥过急或干燥不均匀,而造成废品。

现代注浆方式一般采用热风直接对坯休进行强制干燥,玻化瓷坯体预干燥收缩率为4%,粘土坯体预干燥收缩率为2%。

二次修坯(修刷):是注浆成形的最后一道工序,将最终决定坯体的尺寸。修刷时坯体含水量要少、刷坯用水也要少,不能有油污。坯体修刷完毕后存放在28-35℃的室内,准备进行施釉。

2 注浆操作过程要点

(1)注浆时,要擦掉模型上的泥缕,进浆速度不宜太快,以使模型中的空气随泥浆的注入而排出,避免空气混入泥浆中,以及避免使坯体表面产生缺陷。

(2)浇注大型产品时,在棱角等收缩大的部位,注浆前,可在模型内的相应处贴上绸布,使各部分水分移动的速度尽量均衡,以防止开裂。

(3)需上型芯成形的制品,事先在型芯上撒石粉,帮助脱模。

(4)掌握好吃浆时间的长短,以保证坯体的厚度。

(5)放浆前应敞开气眼,速度不宜太快,以免模型内产生负压,使坯体过早脱离模型造成变形或塌落。

(6)修粘时,零部件坯体应比主坯体含水率稍低2%~3%。

陶瓷注浆成形模具制造过程

1 模具的制造过程

卫生陶瓷模具的制造是一项既复杂又细致的工作,需要高超的技艺。为了制成供注浆使用的工作模,需经过一系列严密地工作。其一般制造过程可分为以下五步:

第一步:制作原型 原型尺寸与卫生陶瓷成品一致。系根据设计图纸(或样品)做成。若已有实物样品需进行仿制,则可省去第一步。

第二步:制作原胎 原胎又称模种,其尺寸与卫生陶瓷坯体一致。系根据原型经过放尺(增加干燥、烧成过程的总收缩)制成。在有些情况下也可直接根据设计图纸或实物样品,经过放尺制成。

第三步:制作凹胎 凹胎又称模种,系由原胎翻制而成。

第四步:制作凸胎 凸胎又称母模,系由凹胎翻制而成。它一般包括底模与模围或型芯与模围。

第五步:制作工作模 工作模又称子模,系由凸胎翻制而成,供注浆成形使用。

2 模具的材质与分类

(1)传统浇注用的石膏模具

其制造过程:将标准的β型半水石膏粉,加水制成石膏浆,经搅拌、真空脱气等处理,注入母模内,石膏硬化后,脱模,再经适当修整,装配,在50—60℃下干燥5~7天即成。

(2)低压快排水浇注用的石膏模具

有带微孔管网和不带微孔管网两种。带微孔管网的石膏模具与前面不同的主要是:在浇注前要先在母模内的相应部位(距浇注工作面2公分处),放入经过定型的管网,这些管网的接口,能与成形线上的真空和压缩空气管路相连接,以便浇注时排水、脱模和模具脱水。

制造微孔管网的材料有:微孔玻纤软管,管径φ=7.5mm;编织网格用的尼龙丝φ=9.5um:网用的树脂浸渍液(系由树脂、催化剂、引发剂、滑石粉等配制而成)。将这些编网材料在另一个专门制作的辅助母模内编成管网并固化,脱模取出后,用于制作母模。

所用的石膏有β—石膏或α—石膏。后者比前者抗折强度要高1倍;表面显微硬度要高60%,抗拉强度则要高山约2倍。但标准稠度吸水率则低30%左右。故α—石膏更适宜制作强度高的石膏模型。

(3)适于卫生瓷高压注浆用的微孔树脂模具

这种微孔树脂模具分为带有管网的和不带管网的两种。为能满足卫生瓷高压注浆要求,共抗压强度—般不小于20兆帕,在10兆帕压力作用下应无明显变形,透水率在0.10~0.13 m3/m2s。这种模具的主要材料是树脂,其制造关键是高强度树脂材料的配方及其制备方法。

用于高压注浆的模具制造过程比较复杂,各公司公布的资料又很少,需要时可参阅“建筑卫生陶瓷工程师手册”第8章的有关内容。

(4)化学石膏模具

与前述低压快排水模具制造过程基本相同。共不同点主要是在模具材料中加入了能提高具强度的化学试剂。

制作要点:化学石膏浆注入模具后,在凝固过程中,从微孔管网入口吹入压缩空气,使工作模内形成气孔,石膏凝固后从母模里脱出工作模。修补表面的小缺陷,在非工作面涂刷防水层(20%虫漆乙醇溶液)。

适用范围:化学石膏模具使用的压力范围是0.4—0.6兆帕,可用于中压注浆。

3 注浆前的模型处理

对注浆用模具的基本要求是:(1)有良好的吸水性以保证有足够的吃浆速度,缩短注浆周期;(2)有足够的机械强度,包括抗折、抗拉、抗压强度,以保证制品不变形:(3)表面光滑、无油污和泥缕,易于脱模,坯体质量好,可减少修坯的工作量。(4)尺寸、形状符合要求;(5)使用寿命长。

模型的处理过程:

(1)烘干

烘干的目的是排出模型中过多的水分,以利于注浆成形。注浆用的石膏模型,其水分含量最大不应超过19%,最小不低于4%。

正常浇注中的石膏模型,一般在每天成形使用后,及时清理干净口缝上的跑边泥后,就放在车间内自然烘干。保持车间内温度在28~35℃,相对湿度在50%~70%。

若需在60—60℃下对模型进行烘干,则应组装成套,上紧夹具,放置平稳。不要单件进行干燥,以免变形。

(2)清理

清理就是清除使用后模型上的泥、碱毛、灰土等杂质。

(3)擦模

擦模又叫刷水,是模型处理工作中最为重要的一环,也是保证产品质量的关键。擦模未擦好,易出现塌、变形、裂等缺陷。

擦模对成形的作用主要是通过润湿模型,并擦出一层石膏浆,在模型表面形成Ca-粘土结构层,使坯体与模型能适当紧密的结合,达到湿坯不粘模和不出坯裂的目的。

对不同的具体情况(如模型的新旧程度、干湿程度、环境的温度与湿度、模型的形状和部位等)需要有不同的擦法,操作人员只能通过实践灵活掌握:

(4)组装

组装是注浆前模型处理的最后一道工序。把需要组装在一起的模具部件,装卡牢固,塞严防浆口,准备注浆

陶瓷干燥法及干燥设备

1.1 卫生陶瓷生产对干燥器的要求

(1)要有良好的干燥质量,而且干燥制度要易与控制,操作方便灵活。

(2)产量要高,并要利于下一道工序的进行。

(3)能源消耗要少,在可能情况下应尽量利用工厂的余热。

在自然干燥的老式企业里干燥的能耗很高,有的甚至达到生产能耗的40%。由于干燥的操作温度较低,而陶瓷烧成又离不开高温窑炉,因此一般陶瓷工厂都有大量余热可供利用。

(4)生产强度高,占地少。

(5)省力,省工序,特别是易于和前后工序连成自动线,减少搬运次数。

(6)对环境污染小。现代注浆车间里有大量精密的机械设备,有时需要安排两班或三班生产。因此,不能适应高温高湿的环境。

1.2 干燥器的分类

(1)按干燥制度是否进行控制

可分为:自然干燥和人工干燥。由于人工干燥是人为控制干燥过程,所以又称强制干燥。

(2)按干燥方法不同进行分类 可分为:

1)对流干燥 其特点是利用气体作为干燥介质,以一定的速度吹拂坯体表面,使坯体得以干燥。

2)辐射干燥 其特点是利用红外线、微波等电磁波的辐射能,照射被干燥的坯体使其得以干燥。

3)真空干燥 这是一种在真空(负压)下干燥坯体的方法。坯体不需要升温,但需利用抽气设备产生一定的负压,因此系统需要密闭,难以连续生产。

4)联合干燥 其特点是综合利用两种以上干燥方法发挥它们各自的特长,优势互补,往往可以得到更理想的干燥效果。

还有一些干燥方法,在卫生瓷生产中没有得到应用。

按干燥制度是否连续分为间歇式干燥器和连续式干燥器。

连续式干燥器又可按干燥介质与坯体的运动方向不同分为顺流、逆流和混流;按干燥器的外形不同分为室式干燥器、隧道式干燥器等。

1.3 成形车间干燥系统

这种干燥系统主要适用于石膏模每天只成形一次(白班成形)的工厂,按间歇方式操作。按照干燥制度能否调节分成以下两种干燥系统。它们具有的共同优点是:坯体在脱模以后,无需多搬动即可进行干燥,不需另建干燥器,节省投资:能充分利用成形车间的热量和空间。

(1)传统的成形车间干燥系统

过去传统的方式是在成形车间内安装蒸汽管道和散热器。在成形工人下班后,打开蒸汽阀门,提高成形室内的温度,对坯体进行加热干燥。

由于车间内湿度不能控制,加热效率很低,现在已较少使用。

(2)带温、湿度自动控制的成形车间干燥系统

这种系统已属于人工干燥,其结构如下图所示:

图中,在各组台架之间均匀设置吹风管道(3支或更多)。室外新鲜空气由抽风口被吸入管道内,与室内部分再循环的干燥废气混合,经过滤器除去空气中的杂质,再经冷却管、加热器,最后由通风机加压后送入吹风支管,对湿坯进行对位干燥。

与传统干燥方式相比,这个系统具有以下特点:

(1)利用废气再循环,可以节约加热器的热量消耗;

(2)干燥制度具有可调节性。配合自动控制系统后,可以按给定的程序,准确调节干燥介质的温度、湿度,因此干燥质量好。

(3)采用多个送风口,对位吹风干燥,室内温、湿度比较均匀,能量利用率有所提高。

热源可以用蒸汽、窑炉余热、或另设热风炉产生热风。

图中所示即为采用蒸汽的情况,此时需要装设间壁式(又称表面式)热交换器,加热空气。热交换器的形式,最好采用空气侧带肋片的热管式换热器。

若是利用窑炉余热,需根据具体情况决定:当抽取的热风是清洁的,没有混入窑内气体就可以直接掺入干燥废气,调整温、湿度后,作为干燥介质使用:当利用烟气余热时,可在烟道装设间壁式热交换器,也可将烟管通入成形室内利用其余热,但此时无法控制干燥制度;当抽取窑内冷却制品的空气时,因为容易混入烟气或杂质,最好经热交换后使用。

另设热风炉的情况,可参照蒸汽加热器的办法处理。

由于成形车间很大,室内热气体上浮,即所谓气流分层。上部热气流具有大量热能而难以利用,下部又容易漏入冷风。即使采用棉门帘等方法密封,也难达到理想效果。一些厂家在屋顶安装多个吊扇,并合理布置再循环抽风口及送风口的位置,引导室内气流合理流动,可以在一定程度上改善由于气流分层造成的恶果。坯体的干燥制度也有两种情况:一种是湿修后的坯体,其含水率较高;另一种是干修后的坯体,其含水率较低。

2006-12-19 22:34:21

陶瓷坯体的干燥过程

在对流干燥过程中介质与坯体之间既有热交换,又有质交换,可以将其分为下面三个既同时进行又相互联系的过程:

(1)传热过程

干燥介质的热量以对流方式传给坯体表面,又以传导方式从表面传向坯休内部。坯体表面的水分得到热量而汽化,由液态变为气态。

(2)外扩散过程

坯体表面产生的水蒸汽,通过层流底层,在浓度差的作用下,以扩散方式由坯体表面向干燥介质中移动。

(3)内扩散过程

由于湿坯体表面水分蒸发,使其内部产生湿度梯度,促使水分由浓度较高的内层向浓度较低的外层扩散,称湿传导或湿扩散。

当坯体中存在有温度梯度时,也会引起水分的扩散移动,移动的方向指向温度降低的方向,即与温度梯度的指向相反,这种单由温度梯度引起的水分移动称热湿传导或称热扩散。

在实际的干燥过程中,水分的内扩散过程一般包括湿传导和热湿传导的共同作用。

(二)坯体干燥过程的特点

干燥过程依次分为如下几个阶段; (1)加热阶段

由于干燥介质在单位时间内传给坯体表面的热量大于表面水分蒸发所消耗的热量,因此受热表面温度逐步升高,直至等于干燥介质的湿球温度,即到达图中A点,此时表面获得热与蒸发耗热达到动平衡,温度不变。此阶段坯体水分减少,干燥速率增加。

(2)等速干燥阶段

本阶段仍继续进行自由水排除。由于坯体含水分较高,表面蒸发了多少水量,内部就能补充多少水量,即坯体内部水分移动速度(内扩散速度)等于表面水分蒸发速度,亦等于外扩散速度,所以表面维持潮湿状态。另外,介质传给坯体表面的热量等于水分汽化所需之热量,所以坯体表面温度不变,等于介质的湿球温度。坯体表面的水蒸汽分压等于表面温度下的饱和水蒸汽分压,干燥速率恒定,故称等速干燥阶段。

因本阶段是排除自由水,故坯体会产生体积收缩,收缩量与水分降低量成直线关系,若操作不当,干燥过快,坯体极易变形、开裂,造成干燥废品。

等速干燥阶段结束时,物料水分降低到临界值,K点即为临界水分点。此时尽管物料内部仍是自由水,但在表面一薄层内已开始出现大气吸附水。

(3)降速干燥阶段

K点为等速干燥阶段与降速干燥阶段的转折点。自K点继续降低水分,过程即进入降速阶段。此时,坯体含水量减少,内扩散速度赶不上表面水分蒸发速度和外扩散速度,表面不再维持潮湿,干燥速率逐渐降低。由于表面水分蒸发所需热量减少,物料温度开始逐渐升高。物料表面水蒸汽分压小干表面温度下的饱和蒸汽分压。

由图3-15可见,此阶段排除的是大气吸附水。当物料水分下降至等于平衡水分时,干燥速率变为零,干燥过程终止。即使延长干燥时间,物料水分也不再变化。此时物料的表面温度等于介质的干球温度,表面水蒸汽分压等于介质的水蒸汽分压。

降速干燥阶段的干燥速率,取决于内扩散速率,故又称内扩散控制阶段,此时,物料的结构、形状、尺寸等因素影响着干燥速率。

由于本阶段排除的是大气吸附水,坯体不产生体积收缩,不会产生干燥废品。

喜悦的老鼠
笑点低的紫菜
2026-05-10 22:52:38
陶瓷产品的瓷化程度和釉质的玻化程度是和陶瓷烧成温度成正比的,

一般低温陶瓷胎体吸水率高、釉层不耐腐蚀、釉面极易受损等缺陷;反之,陶瓷烧制温度越高的陶瓷的釉层玻化程度越高,胎体杂质越少,越晶莹剔透、越白净、陶

瓷釉面也越亮、吸水率极低、釉层越耐腐蚀、釉面更难受损。

同时,每一种泥料、颜料、花纸、釉料,对温度要求都相对非常严

格,很多情况下,窑温相差10℃甚至几度,窑内产品的品质就会相差很大,有些比如颜色釉,稍微把握不好,就会导致全窑瓷器报废。而窑温达到1300℃以上

时,没提升一度都非常困难,要消耗大量的能量,故烧制温度越高,陶瓷烧制成本自然越贵;同时,陶瓷产品烧制温度或者说是陶瓷烧成温度每提高1℃,陶瓷变形

率、收缩率都将改变,从而带来了极大的风险,这就是为何高温陶瓷成瓷率低下、产品价格高昂的原因之一。

愉快的电话
繁荣的大神
2026-05-10 22:52:38
1、烧成气氛的概念 陶瓷产品的烧成气氛是指在烧制的过程中,窑炉内的燃烧产物中所含的游离氧与还原成分的百分比。一般将烧成气氛分为氧化气氛和还原气氛两种。游离氧含量在8%以上的称为强氧化气氛,游离氧含量在4%~5%的称为普通氧化气氛,游离氧含量1%~1.5%的称为中性气氛当游离氧的含量小于1%,并且co含量在3%以下时,称为弱还原气氛,co含量在5%以上的称为强还原气氛。在实际生产中,采用何种气氛制度来烧制陶瓷产品,要根据产品配方中原料的组成以及烧制过程中各阶段的物化反映情况来确定。当原料中所含有机物和碳较少,且粘性低、吸附性弱、含铁量较高时,适合与还原气氛烧成反之,则适合与氧化气氛烧成。 2、烧成气氛对产品性能的影响众所周知,气氛会影响陶瓷坯体在高温下的物化反应速度、体积变化、晶粒尺寸与气孔大小等,尤其对陶瓷坯的颜色、透光度和釉面质量的影响,更显突出。 ① 影响铁和钛的化合价在实际生产中,当氧化气氛烧成时,坯料中的fe2o3在含碱量较低的玻璃相中熔解度很低,可析出胶态的fe2o3使坯显黄色当还原气氛烧成时,形成的feo熔化在玻璃相中呈淡青色。另外,当坯体中的氧化铁含量一定时,若用氧化气氛烧成,被釉层所封闭的fe2o3将有一部分与sio2反应生成铁橄榄石并放出氧,其反应如下:(2fe2o3+2 sio2→2(2feo·sio2)+o2↑)反应生成的氧会使釉面形成气泡与孔洞,而残留的fe2o3会使坯体呈黄色。对含钛较高的坯料应避免用还原气氛烧成,否则部分tio2会变成蓝至紫色ti2o3,还可能形成黑色2feo·ti2o3尖晶石和一系列铁钛混合晶体,从而呈色加深。 ② 使sio2还原和co分解在一定的温度下,还原气氛可使sio2还原为气态的sio,在较低的温度下它将按2sio→sio2+si 分解,因而在制品表面形成si的黑斑。还原气氛中的co在一定的温度下会按2co→co2+c分解。在400℃时co2是稳定的,而在1000℃时,仅有0.7%(体积)co2。co的分解在800℃以下才速度较快,而高于800℃时需要一定的催化剂。碳虽也有催化作用,但要求一定的表面积,游离态的氧化铁催化作用则与表面积无关,因此在还原气氛中很可能因co分解出碳沉积在坯、釉上形成黑斑。若再继续升高温度烧成,在碳被封闭在坯体中若再被氧化成co2就会形成气泡,对吸附性能强的坯体尤为严重。 3、烧成气氛对产品缺陷的影响陶瓷产品在烧成过程中会发生一系列的物理化学反应,如水分的蒸发,盐类的分解,有机物、碳和硫化物的氧化,晶型的转变,晶相的形成等。这些物理化学反应的速度,除了受温度影响之外,气氛对其也有很大的影响,如果控制不当,就会使陶瓷产品产生各种缺陷,下面介绍最常见的几种缺陷。 ① 黑心陶瓷产品的黑心是指在坯体的烧成过程中,有机物、硫化物、碳化物等因氧化不足而生成碳粒和铁质的还原物,致使坯体中间呈黑色或者灰色、黄色等现象。黑心缺陷的存在会影响陶瓷产品的强度、吸水率、色泽等性能指标。陶瓷产品产生黑心缺陷的关键是有机物、碳化物、硫化物氧化不足,陶瓷产品在烧成过程的低温阶段发生有机物的分解和如下的氧化反应:(fes2+o2→fes+so2↑(350~450℃))、(4fes+7o2→2fe2o3+4so2↑(500~800℃))、(c+o2→co2↑(600℃以上))在此阶段如果氧化气氛不足,有机物的分解和上述的氧化反应就无法完全地进行,c、fes2和feo等过多地残留积聚在坯体内而使坯体呈黑色、灰色、黄色。在实际生产中要消除产品黑心,须在600~650℃让有机物开始燃烧,在300~850℃让有机物、铁化合物和碳充分氧化,也就是说,应在预热带保证足够强的氧化气氛。另外,在烧成的低温阶段,烟气中的co会被分解,反应式如下:(2co→2c↓+o2↑)这一分解在800℃以上时会比较明显,而800℃以下时,在有一定催化剂的情况下反映也很明显(游离态的feo就是很好的催化剂)。如果在低温阶段窑内的氧化气氛不足,且存在还原气氛的情况下,由于在还原气氛中存在的feo,因此co会激烈分解而析出c。在低温阶段由于坯体的气孔率较高,析出的c很容易被吸附在坯体气孔的表面而形成黑斑缺陷。 ② 气泡和针孔陶瓷产品在烧成过程的低温阶段,除了发生前面所述的氧化反应外,还伴随着碳酸盐的分解:(mgco3→mgo+co2↑(500~750℃))、(caco3→cao+co2↑(550~1000℃))这些反应的速度和完全程度都受到气氛的影响,氧化气氛足够时,反应会快且进行得更完全反之,反应速度变缓且不完全。当烧成过程进入高温阶段后,坯体出现液相,反应所产生的气体无法自由排出坯体外,于是便出现针孔、气泡等缺陷。在低温阶段将坯体内的气体成分全部氧化分解是不可能的,因为碳酸盐和fe2o3在氧化气氛中要在高于1300℃以上才进行分解,但是在这样高的温度区域,坯体已经有液相存在,粘度减小,分解出来的气泡会冲破液相逸出,造成釉面不平,或者残留在釉层内,形成气泡缺陷。为解决这一问题,在高温前(1000℃左右)要将烧成气氛控制为还原气氛,让fe2o3及硫酸盐类发生如下还原分解:(fe2o3+co→2feo+co2↑)、(caso4+co→caso3+co2↑)、(caso4→cao+so2↑) ③ 色差陶瓷产品的色差是指单件产品的各部位或单件(批)产品之间的呈色深浅不一的显现。在陶瓷坯体和釉料的原料中,总会或多或少地引入一些铁、钛化合物,在烧结过程中烧成气氛的不同会影响到铁、钛存在的价数,不同价数的铁、钛会有不同的呈色,当烧成气氛不稳定时,坯体的呈色相应改变,从而形成产品的色差。目前,市场上流行的钒钛金属砖,由于其坯料含钛较高,如在还原气氛下会有部分tio2转变成蓝色至紫色的ti2o3,形成色差,也有可能形成黑色的feo·ti2o3尖晶石和铁钛混合晶体,从而加深铁的呈色,形成砖面颜色深浅不一,其反应式如下:(tio2+co→ti2o3+co2↑)、(feo+2tio2+co→feo·ti2o3+co2↑) 4、烧成气氛的控制烧成气氛的控制受到窑炉结构和设备配置的限制,比如风机风量的大小,风管直径的大小,排烟口、抽热口、抽湿口位置的设置等,都会影响到烧成气氛的控制。但是,最关键的还是稳定压力制度和合理操作燃烧器。 ① 稳定压力制度压力变化会影响到气体的流动状态,因此窑内压力制度的波动会引起气氛的波动,要控制好气氛,就必须稳定好压力制度,而稳定压力制度的关键在于控制好零压面。在窑炉预热带,因要排走水分和燃烧时产生的烟气,故压力相对比窑外环境的低,对比之下窑内气压处于负压状态在冷却带要鼓入冷空气使制品冷却,压力相对比窑外环境的高,对比之下窑内气压处于正压状态在正负压之间有一零压面,烧成带就处在预热带和冷却带之间,因而零压面的移动就会引起烧成带气氛的变化。当零压面位于烧成带前段,处于烧成带与预热带之间时,烧成带的气压为微正压状态,气氛为还原气氛当零压面位于烧成带的后端时,烧成带处于微负压状态,气氛为氧化气氛。 ② 合理操作燃烧器烧成的燃料是否完全燃烧将会影响到窑炉气氛,特别是烧成带的气氛。因此合理地操作燃烧器,控制好燃料的燃烧程度,是控制窑内气氛的重要手段。在燃料完全燃烧的情况下,燃料中的全部可燃成分在空气充足时能完全氧化,燃烧产物中没有游离c及co、h2、ch4等可燃成分,保证氧化气氛的实现当燃料不完全燃烧时,燃烧产物中存在一些游离c及co、h2、ch4等,使窑内气氛呈还原性。要使燃料完全燃烧,须注意以下三点:①确保燃料与空气充分,均匀地混合②保证充足的空气供给,并保持一定的过剩空气量③确保燃烧过程在较高的温度下进行。

 5、实际生产中烧成气氛的调整对于上述稳定气氛的理论要点,许多人都很清楚,但在实际的操作中,会因为要解决某些烧成问题而不自觉地改变窑炉的气氛,这种变化往往容易被人忽视,以下是常见出现的问题。 ① 为了提高烧成温度而改变空气过剩系数有些多企业为了追求单窑产量的最大化,不断地加快烧成速度,缩短烧成周期。而操作工最常用的手段就是加大燃料供应量,但燃料供应量增加后往往没有及时调节助燃空气的供应量和助燃风机总闸的调节,造成烧成气氛由氧化气氛变为还原气氛。 ② 为解决预热带出现的缺陷而改变其气氛一些操作工为了降低预热带后段的温度而减小排烟闸的开度,影响了窑炉压力平衡和气体流速,使预热带的氧化气氛减弱,如控制不好容易造成前炉燃烧状态不良,使气氛出现波动。 ③ 为解决冷却带出现的缺陷而改变冷风量这样操作不仅影响到全窑压力制度的变化,而且会使气氛发生变化。比如加大冷风,容易使零压面向预热带移动,反之零压面又会向冷却带方向移动,这些都会使气氛发生改变。为了稳定压力,必须相应调节抽热闸的开度,以平衡全窑的气体进出量,稳定零压面。

敏感的大门
俊逸的母鸡
2026-05-10 22:52:38
确保砖体完全瓷化,不同的企业所烧窑的时间不同,如800*800的抛光砖普通厂家一般烧制时间为40分钟左右,好一些的厂家需要烧制70—80分钟左右。温度为1200℃左右。烧制时间的延长,可以使瓷砖更密实、更耐磨、硬度更高。

将瓷砖的一角垂直落地,轻轻地敲打瓷砖的表面,如果瓷砖的表面听起来声音非常清脆,就说明这个瓷砖烧制程度、玻化程度都非常好,质量、吸水率都比较好,如果这个瓷砖的声音比较嘶哑,就说明这个瓷砖在烧制的过程中,烧制时间过长或者过短,玻化程度不好,在使用或者铺贴的过程当中可能会出现问题。

虚拟的唇彩
大方的发卡
2026-05-10 22:52:38
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.