陶瓷企业该如何创新,才能实现自己的可持续发展
陶瓷行业发展趋势分析 色釉炻瓷未来发展前景广阔
行业增长概况
中国是陶瓷的故乡,在漫长的历史中形成了独具特色的陶瓷文化。改革开放以来,在我国居民收入水平不断提高、住房环境持续改善的几十年中,陶瓷砖由于外观精致、图案多样,能够实现美观的装饰效果,同时具有耐腐蚀、抗污性好、易清洁、材质坚固、防火防潮、辐射可控等特点,一直受到国内消费者的欢迎。2010-2015
年,随着我国建筑装饰行业的蓬勃发展,建筑陶瓷的市场规模不断扩大,规模以上建筑陶瓷企业的主营业务收入从2010 年的2,302 亿元增长到2015 年的4,354亿元,复合增长率达到13.60%同期国内建筑装饰工程总产值从2.10 万亿元增长到3.39 万亿元,复合增长率为10.05%。
近年来,行业分化趋势明显加快,一批龙头企业的业绩增长幅度远超行业平均水平,而一些新的品牌、新的黑马又不断涌现,以全新的产品特色、市场策略、营销模式,为行业带来新鲜力量的同时获得自身快速的增长。
全球陶瓷行业发展概况和发展趋势
经过长久的发展,国外陶瓷生产企业大多根据自己的核心能力和优势资源,从事陶瓷产业的某一个环节或者工序,以体现自身的核心竞争优势。随着能源和原材料的限制,以及人力成本逐年上升,发达国家和地区逐步向发展中国家转移技术和产能,世界陶瓷生产中心正在逐步向发展中国家转移。
在全球陶瓷市场上,陶瓷制品的需求呈多元化和个性化趋势。欧美国家更注重陶瓷制品的色彩、造型、安全和环保等性能中国则更侧重于陶瓷制品的花色、文化内涵和实用性能。基于不同国家和地区的生活水平、文化背景、艺术审美观等方面的差异,市场上单一陶瓷品种难以满足不同地域的需求,也早就了不同地区的行业企业具有各自不同的竞争优势。美国是全球最大的陶瓷产品进口国,据前瞻产业研究院发布的《中国日用陶瓷行业产销需求与投资预测分析报告》指出,2015年进口陶瓷产品58.71亿美元,同比增长0.56%,2016年进口陶瓷产品57.64亿美元,同比下降1.82%,陶瓷需求保持稳定。2016年,美国建筑陶瓷进口17.91亿美元,占全部陶瓷进口的31.09%卫生陶瓷进口10.25亿美元,占全部陶瓷进口的17.79%日用陶瓷进口13.17亿美元,占全部陶瓷进口的22.85%工艺陶瓷进口3.70亿美元,占全部陶瓷进口的6.42%其他类陶瓷进口12.60亿美元,占全部陶瓷进口的21.85%。中国是美国陶瓷进口的最大来源国,2016年美国从中国进口陶瓷22.22亿美元,占美国陶瓷进口总额的38.56%。
根据前瞻产业研究院数据分析,电子工业是先进陶瓷产业最大的终端应用市场,这一趋势仍将延续数年。地域划分来看,亚太地区 2014 年电子陶瓷市场份额超过
40%,是全球电子陶瓷市场规模最大的地区,而中国又是亚太地区电子陶瓷需求量最大的国家,其他依次为日本、韩国、印度。
近年受益于通信、计算机、电子仪表、家用电器和数字电路技术的普及发展,电子陶瓷元器件的市场需求日益增长。在下游行业的拉动下,全球电子陶瓷行业保持稳定增长,2010年全球电子陶瓷市场规模为 181.3 亿美元,2014 年增长至 205.9 亿美元。
在我国,电子陶瓷为政策指导下新一代信息技术产业中重点发展的关键战略材料之一,呈现出迅猛发展势头,2007 年我国电子陶瓷行业市场增长率为30.4%,除去金融危机的影响,近年行业增速维持在 11%以上的水平,行业产量年均增速接近 15%。
产业技术不断走向成熟
随着经济的发展,原材料成本、人工成本和运输成本等整体呈上涨趋势,部分陶瓷企业开始通过改进生产技术和设备升级,采用新型、节能的自动化设备,以及新工艺、新技术代替传统的生产方式,实现自动化流程和智能操作控制,提高了生产效率,提升了产品品质,降低能耗和成本。
行业生产向智能化、自动化发展的趋势
近年来,随着科学技术突飞猛进的发展,日用陶瓷行业的生产技术发展也很快,一些传统落后的设备和复杂的生产工艺正在被淘汰,取而代之的是等静压成型、自动修坯等智能化、自动化的先进设备和工艺简单、连接紧凑的设备和生产线。陶瓷行业是典型的劳动密集型行业,随着经济的发展和劳力成本的不断上涨,通过提高生产过程的智能化、自动化,从而提高日用陶瓷业的生产效率,成为日用陶瓷行业未来的发展趋势。
色釉炻瓷作为最具有个性的日用陶瓷未来发展前景广阔
色釉炻瓷为日用陶瓷细分产品,具有时尚个性、环保健康、实惠实用的特点,正日益受到年轻消费群体的关注和青睐。对比分析国外日用陶瓷市场的历史、现状和发展趋势,随着生活水平的不断提高,国内日用陶瓷市场已经超越了实惠消费的阶段,呈现出时尚文化消费和绿色环保消费的趋势,未来对色釉炻瓷的需求将进一步增加。
陶瓷是中国传统文化与陶瓷产业的有机载体,是传统文化与艺术的表现形式之一。釉下五彩瓷,采用的“三烧制”制作工艺,釉面莹润光洁,显得质朴古艳,色彩温润,具有“白如玉、明如镜、薄如纸、声如磬”的特点,具有深厚的文化底蕴和欣赏、装饰、收藏价值。随着人们对传统文化的倡导和对艺术鉴赏需求的提升,釉下五彩瓷将迎来良好的发展机遇。
到了现代社会,陶瓷已经得到更大的发展,并在工业和科学技术中有着极为广泛的用途。这些陶瓷称为先进陶瓷或精细陶瓷。它们代表陶瓷发展的第二个阶段。也就是说,先进陶瓷的主要成分和传统陶瓷的主要成分是硅酸盐化合物不同,是指用氧化物、碳化物、氮化物、硼化物、硅化物、硫化物和其他无机非金属材料制作的陶瓷。先进陶瓷有许多“特异功能”,比如有的具有良好的绝缘性,有的则具有半导体性能,有些还能导电,有些甚至在一定温度下具有超导性,即完全没有电阻。有些陶瓷有一种奇特的性能,在它上面加上压力,它就能产生电压,称为压电陶瓷。
还有一些陶瓷对电、磁、光线、声音、温度冷热、潮湿等外界条件的变化很敏感,称为敏感陶瓷,可用来制造各种传感器元件。先进陶瓷还具有一般陶瓷通常具有的耐热、耐磨、高硬度、抗氧化等性能。先进陶瓷的成分也和用天然无机化合物(如硅酸盐化合物,陶土、瓷土等)烧结出的传统陶瓷有很大不同。而是以精制的高纯度人工合成的无机化合物(如各种氧化物、碳化物、氮化物、硼化物、硅化物或其他无机非金属)为原料,采用精密控制的工艺方法烧结出来的。
第一方面,陶瓷碗易于清洗。我们都知道,不管是用来放水果还是吃饭时,用来盛菜,我们都可以明显的感觉到,上面的污渍能够特别容易的清洗掉,这是因为它的表面是一层釉,所以比较光滑、细腻,易于洗刷。而且这个釉也能对碗起到一定的保护作用。特别是家里养小猫小狗的朋友,给它们喂食一定要准备一个陶瓷碗,这样就能够使我们清洗起来更加方便。这就是我觉得陶瓷碗的第一个好处。
第二个方面,陶瓷碗具有实用性。因为制作它的材料化学性质稳定,不容易被酸化、氧化,所以一般来说,只要不是人为因素造成它破损,它的使用寿命是非常长的。它碗身饱满,碗底有一个足,碗身的高度大多都是方便抓拿的,如果用来盛汤,精致小菜,甜品,糖水等食物,可以说是十分赏心悦目的,也会给人一种美观大方的视觉效果。这就是我认为陶瓷碗的第二个好处。
第三个方面,陶瓷碗隔冷热性能较好,如果你担心端热水,或者热汤的时候被烫到,那么陶瓷碗就是一个不错的选择,因为它的稳定性比较好,所以传热性慢,就算经过一定温差的冷热骤变,它也不会轻易因为外界环境的改变而炸裂。所以这一点我们也可以把它称之为陶瓷碗具有一定的安全性。这就是我认为陶瓷碗的第三个好处。
第四方面,陶瓷的可塑性很强。我们在卖陶瓷碗的店铺里边就可以发现,陶瓷碗的类型、颜色、大小是很多的,它有很多的款式可以供我们挑选,我们可以根据自己的需求去购买,比如不同的款式与不同的菜肴相衬,也是一道美丽的风景线。这便是我认为陶瓷碗的最后一个好处。
总的来说,如今,各种各样的陶瓷层出不穷,也受到了更多的人的喜爱,也不止因为以上我所说的优点,更因为它本身也是一种文化。
2陶瓷干燥过程机理
2.1坯体中的水分
陶瓷坯体的含水率一般在5%-25%之间,坯体与水分的结合形式,物料在干燥过程中的变化以及影响干燥速率的因素是分析和改进干燥器的理论依据。当坯体与一定温度及湿度的静止空气相接触,势必释放出或吸收水分,使坯体含水率达到某一平衡数值。只要空气的状态不变,坯体中所达到的含水率就不再因接触时间增加而发生变化,此值就是坯体在该空气状态下的平衡水分。而到达平衡水分的湿坯体失去的水分为自由水分。也就是说,坯体水分是平衡水分和自由水分组成,在一定的空气状态下,干燥的极限就是使坯体达到平衡水分。
坯体内含有的水分可以分为物理水与化学水,干燥过程只涉及物理水,物理水又分为结合水与非结合水。非结合水存在于坯体的大毛细管内,与坯体结合松弛。坯体中非结合水的蒸发就像自由液面上水的蒸发一样,坯体表面水蒸汽的分压力,等于其表面温度下的饱和水蒸汽分压力。坯体中非结合水排出时。物料的颗粒彼此靠拢,因此发生体积收缩,故非结合水又称为收缩水。结合水是存在于坯体微毛细管(直径小于o.1μm)内及胶体颗粒表面的水,与坯体结合比较牢固(属物理化学作用),因此当结合水排出时,坯体表面水蒸汽的分压将小于坯体表面温度下的饱和水蒸汽分压力。在干燥过程中当坯体表面水蒸汽分压力等于周围干燥介质的水蒸汽分压力时,干燥过程即停止,水分不能继续排出,此时坯体中所含的水分即为平衡水,平衡水是结合水的一部分,它的多少取决于干燥介质的温度和相对湿度。在排出结合水时,坯体体积不发生收缩,比较安全。
2.2坯体的干燥过程
以对流干燥过程为例,坯体的干燥过程可以分为:传热过程、外扩散过程、内扩散过程三个同时进行又相互联系的过程。
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体内部的过程。坯体表面的水分得到热量而汽化,由液态变为气态。
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。
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,促使水分由浓度高的内层向浓度较低的外层扩散,称湿传导或湿扩散。
在干燥条件稳定的情况下,坯体表面温度、水分含量、干燥速率与时间有一定的关系,根据它们之间关系的变化特征,可以将干燥过程分为:加热阶段、等速干燥阶段、降速干燥阶段三个过程。
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渐升高,直至等于干燥介质的湿球温度,此时表面获得热与蒸发消耗热达到动态平衡,温度不变。此阶段坯体水分减少,干燥速率增加。
等速干燥阶段,本阶段仍继续进行非结合水排出。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干水分汽化所需的热量,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子表面温度下饱和水蒸汽分压,干燥速率稳定,故称等速干燥阶段。本阶段是排出非结合水,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,坯体极容易变形,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。此时尽管物料内部仍是非结合水,但在表面一层内开始出现结合水。
降速干燥阶段,这一阶段中,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于表面温度下饱和水蒸汽分压。此阶段是排出结合水,坯体不产生体积收缩,不会产生干燥废品。当物料排水分下降等于平衡水分时,干燥速率变为零,干燥过程终止,即使延长干燥时间,物料水分也不再发生变化。此时物料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度,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。
2.3影响干燥速率的因素
影响干燥速率的因素有,传热速率、外扩散速率、内扩散速率。
(一)加快传热速率
为加快传热速率,应做到:①提高干燥介质温度,如提高干燥窑中的热气体温度,增加热风炉等,但不能使坯体表面温度升高太快,避免开裂,②增加传热面积:如改单面干燥为双面干燥,分层码坯或减少码坯层数,增加于与热气体接触面,③提高对流传热系数。
(二)提高外扩散速率当干燥处于等速干燥阶段时,外扩散阻力成为左右整个干燥速率的主要矛盾,因此降低外扩散阻力,提高外扩散速率,对缩短整个干燥周期影响最大。外扩散阻力主要发生在边界层里,因此应做到:①增大介质流速,减薄边界层厚度等,提高对流传热系数。也可提高对流传质系数,利于提高干燥速度,②降低介质的水蒸汽浓度,增加传质面积,亦可提高干燥速度。
(三)提高水分的内扩散速率
水分的内扩散速率是由湿扩散和热扩散共同作用的。湿扩散是物料中由于湿度梯度引起的水分移动,热扩散是物理中存在温度梯度而引起的水分移动。要提高内扩散速率应做到:①使热扩散与湿扩散方向一致,即设法使物料中心温度高于表面温度,如远红外加热、微波加热方式,②当热扩散与湿扩散方向一致时,强化传热,提高物料中的温度梯度,当两者相反时,加强温度梯度虽然扩大了热扩散的阻力,但可以增强传热,物料温度提高,湿扩散得以增加,故能加快干燥,③减薄坯体厚度,变单面干燥为双面干燥,④降低介质的总压力,有利子提高湿扩散系数,从而提高湿扩散速率,⑤其他坯体性质和形状等方面的因素。
3干燥技术分类
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,所以又称为强制干燥。
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,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。
4 各瓷种所用干燥器特点
4.1 建筑卫生陶瓷干燥器
1恒温恒湿大空间干燥卫生洁具的坯体在微压之后水分为18%左右,此时强度低,不宜搬动,一般采取就地干燥的方法。一般厂家采用锅炉蒸汽加热的方法系统,它的特点是燃料成本低,可以形成一定的干燥气氛。同时缺点很多,如无横向空气流动;排湿功能差,干燥时间长;无通风系统,工人工作条件差。因此比较先进的“恒温恒湿系统”被采用。这种系统不需要改变原来的生产流程、生产工艺,还可以加速干燥速度,它的另一大特点是具有强制通风功能。这一系统也存在一系列的问题,如能源消耗大;参数滞后;干燥不同步等。尤其是近年来石膏模有变大趋势,那么坯体的干燥时间和要求就不一样,为了保证每一班的生产安排。石膏模的干燥成为生产安排的主要矛盾。在解决这一问题上采用密封式干燥系统,即石膏摸出坯后整个成型线密封,在这个小的空间内使用小型的恒温恒湿系统。
2热风快速干燥
快速干燥就是干燥气氛按坯体的不同及坯体干燥程度而变化,时刻保持最佳干燥气氛,提高干燥速度。温湿度自动调节快速干燥室具有以下几个特点,①空间小,参数调整时响应快,精确度高;②可以根据坯体的情况,设定不同的干燥曲线;③工控机控制,自动化程度高,减少人为失误的因素,坯体干燥合格率高。这一系统由房体结构、热风炉、布风系统、搅拌系统、控制系统、湿度系统等六部分组成。
3蒸汽快速干燥
这里讨论的是蒸汽直接干燥,就是坯体出模后,沿轨道进入末端封闭的干燥室中,关闭干燥室后将蒸汽沿顶部的管道直接进入密封干燥室中,蒸汽在密室中膨胀降压,湿蒸汽由密室底部的管道排出回收。它的最大的优点是干燥快,正品率高。
4工频电干燥
就是将工频电(50Hz)通过坯体,由于坯体的电阻作用使得整个坯体均匀升温干燥,使达到了既升温又无温度梯度的目的。工频电干燥的缺点是干燥前的准备工作很麻烦,而且它只适合单件产品干燥。
4.2墙地砖干燥
墙地砖的坯体从压机出来后一般都是由窑炉的余热来进行干燥,但随着产品的规格尺寸越来越大,最大达1.2×2mm,甚至更大,厚度越来越厚,从8mm增大到60mm,靠窑炉的余热已经不能满足干燥的要求。而且随着产品的高档化、色彩多样化,对窑内的气氛的控制要求越来越精确和严格,用余热来干燥坯体时,干燥段的调整会引起窑内气氛的变化,甚至增加窑炉烧成燃料的消耗,有的增加1-2吨燃料。于是便出现了立式干燥器、干燥窑、多层干燥窑等。
1立式干燥窑
它是应用比较广泛的干燥设备,它占地面积小,干操小规格的墙地砖,具有较好的效果。
2干燥窑
干燥窑是直接加在烧成窑之前,外观上是窑炉的一部分(称为预热带)或是在窑的旁边独立建造一条长宽相当的干燥窑。坯体从压机出来或施釉后出来直接进入干燥窑干燥,干燥完坯体直接进入预热带或经传动进入烧成密进行烧成。它由热风炉、布风系统、窑体结构三个部分组成,干燥窑热利用率好的一般只采用烧成窑的热风基本上能满足干燥要求,有的差一点或要求干燥水分低一点的,除了用烧成密的热风外,还需要另外烧热风炉,每天消耗燃料2~3吨。
3多层干燥窑
随着技术的进步,坯体中含水率越来越低,干燥过程需将含水率从8%降低到1%,使用一般干燥窑不能达到这个目标。多层干燥窑就能解决这个问题。它是由窑头排队器,窑尾收集器及若干干燥单元组成,每个单元都是独立的,它们的温度、湿度调节,通风量调节,单独由热风炉。它的优点是:足够的干燥时间;外表面积小,散热损失小;出风口贴近砖面。干燥强度高;调节温度时通风量不会受到影响,因此热风吹过砖坯表面的速度及范围都不会因温度的调整而变动,但是多层干燥窑的调控相对比较困难,特别是窑宽增加,无法保证窑内温度的均匀,引起干燥效果不一。
4.3日用陶瓷干燥
日用陶瓷干燥与卫生陶瓷或墙地砖坯体的干燥不同,其具有的特点是:①坯体的种类繁多、数量大、尺寸小、形状复杂。变形和开裂是最常见的两种缺陷:②生产工艺过程中常常要拌入脱模、翻坯、修坯、接把、上釉等工序而成为流水作业完成。因此日用瓷的干燥主要使用链式干燥器。根据链条的布置方式可分为:水平多层布置干燥器、水平单层布置干燥器、垂直(立式)布置干燥器。
5远红外干燥技术
红外辐射干燥技术越来越受到各行各业人们的重视,在食品干燥、烟草、木材、中草药、纸板、汽车、自行车、金属体烤漆等方面发挥很大作用。此外,远红外干燥也被应用于陶瓷干燥中。大部分物体吸收红外线的波长范围都在远红外区,水和陶瓷坯体在远红外区也有强的吸收峰,能够强烈地吸收远红外线,产主激烈的共振现象,使坯体迅速变热而使之干燥。且远红外对被照物体的穿透深度比近、中红外深。因此采用远红外干燥陶瓷更合理。远红外干燥比一般的热风、电热等加热方法具有高效快干、节约能源、节省时间、使用方便、干燥均匀、占地面积小等优点,从而达到了高产、优质、低消耗的优良效果。
据陶瓷厂生产实践证明,采用远红外干燥比近红外线干燥时间可缩短一半,是热风干燥的1/10,成坯率达90%以上,比近红外干燥节电20~60%[1]。郑州瓷厂对10寸平盘进行远红外干燥技术实施,结果证明,生产周期提高一倍,通常干燥时间为2.5~3小时,缩短为1小时,成本低、投资小、见效快、卫生条件好、占地面积小。远红外材料的研究近年来很活跃,而且取得了很大进展,在各行各业也有很多成功应用的例子,为什么在建筑卫生陶瓷的干燥线上却少有人问津呢?
6微波干燥技术
微波是指介于高频与远红外线之间的电磁波,波长为O.001—1m,频率为300-300000MHz。微波干燥是用微波照射湿坯体,电磁场方向和大小随时间作周期性变化使坯体内极性水分子随着交变的高频电场变化,使分子产生剧烈的转动,发生摩擦转化为热能,达到坯体整体均匀升温、干燥的目的[2、3、4]。微波的穿透能力比远红外线大得多,而且频率越小,微波的半功率深度越大。微波干燥的特点:
(1)均匀快速,这是微波干燥的主要特点。由于微波具有较大的穿透能力,加热时可使介质内部直接产生热量。不管坯体的形状如何复杂,加热也是均匀快速的,这使得坯体脱水快,脱模均匀,变形小,不易产生裂纹。
(2)具有选择性,微波加热与物质的本身性质有关、在一定频率的微波场中,水由于其介质损耗比其它物料大,故水分比其它干物料的吸热量大得多;同时由于微波加热是表里同时进行,内部水份可以很快地被加热并直接蒸发出来,这样陶瓷坯体可以在很短的时间内经加热而脱模。
(3)热效率高、反应灵敏,由于热量直接来自于干燥物料内部,热量在周围介质中的损耗极少,加上微波加热腔本身不吸热,不吸收微波,全部发射作用于坯体,热效率高。
微波加热设备主要由直流电源、微波管、连接波导、加热器及冷却系统等几个部分组成微波加热器按照加热物和微波场作用的形式可分为驻波场谐振加热器、行波场波导加热器、辐射型加热器、慢波型加热器等几大类。
6.1微波干燥在日用陶瓷中应用
湖南国光瓷业集团股份有限公司,根据日用陶瓷的工艺特点,设计了一条日用陶瓷快速脱水干燥线用于生产中,实践证明,与传统链式干燥线相比,成坯率提高10%以上,脱石膏模时间从35~45分钟缩短到5~8分钟,使用模具数量由400~500件下降致100~120件,微波干燥线所占地面积小,生产无污染.其效率式链式干燥的6.5倍,除了可大量节约石膏模具外,与二次快速干燥线配合使用,对于10.5寸平盘总干燥成本可下降350元/万件[5]。
6.2微波干燥在电瓷中的应用
辽宁抚顺石油化工公司,李春原对电瓷干燥工艺采用微波加热干燥技术、重量鉴读控制技术、红外测温鉴读控制技术,对复杂形状的电瓷进行干燥,与常规蒸汽干燥方法相比较,可提高生产率24~30倍,提高成品率15%~35%,相同产量占地面积仅是现有工艺的二十分之一左右,可大幅度地提高经济效益。这对建筑卫生陶瓷、墙地砖等一些异型产品的干燥可提供借鉴。
6.3多孔陶瓷的干燥多孔陶瓷由于具有机械强度高、易于再生、化学稳定性好、耐热性好、孔道分布均匀等优点,具有广阔的应用前景,并被广泛应用于化工。环保、能源、冶金、电子、石油、冶炼、纺织、制药、食品机械、水泥等领域。作为吸声材料敏感元件和人工骨、齿根等材料也越来越受到人们的重视。由于多孔材料成型时含水分较多,孔隙多,且坯体内孔壁特别薄,用传统的方法因加热不均匀,极难干燥,加之这些多孔材料导热系数差,其干燥过程要求特别严格,特别是用于环保汽车等方面的蜂窝陶瓷,干燥过程控制不好,易变形,影响孔隙率及比表面积。微波干燥技术已成功地应用于多孔陶瓷的干燥,其能很容易地把坯体的水分从18%~25%降低到3%一下,降水率达到0.7~1.5kg,大大缩短干燥时间、提高成品率。我们亦把微波干燥应用于劈开砖的温坯干燥,效果亦非常明显。
7展望
微波加热虽然有许多优点,但其固定投资和纯生产费用较其它加热方法为高,特别是耗电较多,使生产成本增加;微波在大能量长时间的照射下,对人体健康带来不利影响,微波加热是有选择性的。因此单独采用微波干燥或对流干燥都有它们的优劣之处。如果综合两者将会使两种方法的优点得到充分的发挥。即在快速干燥室内,增加微波发生器。在坯体的升温阶段,微波发生器以最大功率运行,在很短的时间内使坯体温度升高。然后逐渐减少微波功率,而热风干燥以最大强度运行,这样总的加热时间将减少50%,总能耗并没有增加,而且坯体合格率高。而且,我们应该尽可能使微波炉结构设什合理,防辐射措施得当,可使微波辐射减至最小,对人体完全没有影响[6]。所以为了更好地发挥微波技术的优点,除了采用混和加热或混合干燥技术外,加强完善陶瓷材料与微波之间的作用机理的研究,加强陶瓷材料的介电性能、介质消耗与微波频率及温度关系的基础数据试验,及完善微波干燥的工艺及设备,使这一技术委陶瓷行业服务。
一、特性是:
高温烧制,不掉色,不吸水,不变形,易清洗,有些陶瓷可适用于微波炉,对人体无毒 无害。
二、优点:
1.机械强度高;
2.耐磨性、耐腐蚀性好;
3.热稳定性好;
4.原料丰富,价格低;
5.产品环保,无污染。
三、缺点:
1.脆性大,耐冲击能力低、易碎;
2.后加工的能力低;
3.产品不易回收利用。
说到玻璃和陶瓷,大家应该都很熟悉,这两种材料在人们的平时生活中应该很常见。同时,玻璃和陶瓷所做成的材料也特别的多,由于制作工艺的不同类型也不相同。首先说陶瓷是古代就有的一种技术,而玻璃是近现代才出现的一种制作工艺。玻璃和陶瓷有不同点,也有相同的。下面小编就为大家详细介绍玻璃和陶瓷的区别,方便大家选择合适的材料!
玻璃和陶瓷的区别
一、烧成温度不同
陶器烧成温度一般都低于瓷器,最低甚至达到800℃以下,最高可达1100℃左右。瓷器的烧成温度则比较高,大都在1200℃以上,甚至有的达到1400℃左右。
二、坚硬程度不同
陶器烧成温度低,坯体并未完全烧结,敲击时声音发问,胎体硬度较差,有的甚至可以用钢刀划出沟痕。瓷器的烧成温度高,胎体基本烧结,敲击时声音清脆,胎体表面用一般钢刀很难划出沟痕。
三、使用原料不同
陶器使用一般黏土即可制坯烧成,瓷器则需要选择特定的材料,以高岭上作坯。烧成温度在陶器所需要的温度阶段,则可成为陶器,例如古代的白陶就是如此烧成的。高岭土在烧制瓷器所需要的温度下,所制的坯体则成为瓷器。但是一般制作陶器的黏土制成的坯体,在烧到1200℃时,则不可能成为瓷器,会被烧熔为玻璃质。
四、透明度不同
陶器的坯体即使比较薄也不具备半透明的特点。例如龙山文化的黑陶,薄如蛋壳,却并不透明。瓷器的胎体无论薄厚,都具有半透明的特点。
五、釉料不同
陶器有不挂釉和挂釉的两种,挂釉的陶器釉料在较低的烧成温度时即可熔融。瓷器的釉料有两种,既可在高温下与胎体一次烧成,也可在高温素烧胎上再挂低温釉,第二次低温烧成。
玻璃和陶瓷关系
玻璃是一种无定形、非晶态的无机材料,其历史至少可追溯到4000年以前。最近几十年,玻璃工业有了较大的发展,目前,世界范围内,玻璃工业每年大约创造1000亿美元的产值。与玻璃材料相比,陶瓷是一种产品种类更加丰富的无机材料,在结构上也是更加有序的。玻璃和陶瓷是不可分割的两类材料,被称为孪生姊妹,它们有相似的生成原理,原材料和生产工艺,而且都是经过高温处理而制得的。在一些工业中,玻璃和陶瓷这两个材料名词被互换使用,如陶瓷的玻璃相也称作陶瓷釉在生物陶瓷的结构中,既有陶瓷的结构特点,也有玻璃的结构特点。
在欧美大学中,玻璃和陶瓷两个学科是完全联系在一起的,其课程设置也是互相补充的,而这正是充分认识到了玻璃和陶瓷材料的相似和区别之处的结果。在工业生产中,人们也有相同的认识,例如:在陶瓷领域所学的知识可以很好地,甚至是必须地被使用来解决玻璃生产中所遇到的问题,而且往往会收到意想不到的神奇效果。玻璃行业的技术人员和玻璃产品的生产者必须充分认识玻璃在生成过程中向陶瓷转变的规律,以便更好地制定和控制工艺参数,例如,在生产玻璃制品(无论是玻璃纤维还是玻璃器皿)的过程中,都必须掌握把晶态的原料熔融、冷却从而最终转变为非晶态产品的过程,否则将无法控制玻璃态产品的生成,更不能生产出有特定性能的产品。对传统的玻璃产品来说,都或多或少地存在缺陷,而所谓的缺陷,其中主要是指玻璃态中所存在的陶瓷相,而玻璃产品的物理和化学性能则是由其玻璃相和陶瓷相的含量以及它们之间结合面上的张力所决定。
同样,在传统陶瓷产品的制造中,例如:容器和卫生陶瓷等制品,都要使其成分、结构向玻璃态转变,以制得所需的最终产品。在陶瓷制品的热处理过程中,玻璃相的控制是通过控制原材料,晶化时间以及晶化温度来实现的产品,最终性能的优劣不仅决定于玻璃相成分是否存在及其存在的数量,也决定于玻璃相形成过程中的热历史,以及较多的耐火材料混合组分在玻璃中溶解的程度如何。
既使是技术陶瓷,如高纯铝制品,哪怕其颗粒只有几个原子层厚,在颗粒和颗粒的边界层上通常也存在着连续的玻璃相。除个别晶体材料之外,几乎所有商品陶瓷的组成中都含有玻璃相,所以在原料的选择上、产品生产过程中的工艺参数的制定和控制上以及其它许多方面,我们都应充分考虑玻璃和陶瓷的共性,以更有利于对玻璃和陶瓷材料的理论分析。
总之,玻璃材料的连续玻璃相中分布着无数极其微小的陶瓷相区域陶瓷材料的陶瓷相之间也分布着玻璃相,而玻璃材料或陶瓷材料的性能是由玻璃相和陶瓷相的含量以及玻璃相和陶瓷相之间的结合状况所共同决定的,这也是玻璃的结构学说中晶子学说所强调的结构特征,而我们在研究及生产中过多地强调了无规则网络学说,玻璃和陶瓷材料的技术人员必须认识到:只有把两个学说结合起来,才能对这两类材料有一个更加完善的理解,才能对玻璃和陶瓷材料有更加深刻的认识。
玻璃和陶瓷哪个更易碎
各有各的优点,各有各的缺点。玻璃的话比较简单,不过易碎。陶瓷的话环保,硬度的话比玻璃的好很多。比如两个杯子,一个玻璃还有一个陶瓷。杯子一落地的话一般整个都碎的。这个是百分百的。如果是陶瓷的话如果摔的时候有时候却完整无缺。我是卖陶瓷杯子的,之前考虑卖玻璃还是陶瓷后来觉得陶瓷的优点比较多,所以决定卖陶瓷杯子。
以上就是小编为大家介绍的玻璃和陶瓷的区别,相信大家看了以后应该对玻璃和陶瓷有了一定的了解。玻璃和陶瓷最大的区别就在于制作工艺的不同。在生活中,玻璃和陶瓷所制成的产品由许多种,特别是装修材料。大家在选择装修材料的时候可以根据自己的喜好和房间整体装修的需要来选择玻璃或者陶瓷。希望小编的建议能够帮助大家选择到合适的装修材料。