电子陶瓷原料的预先热处理是基于哪些方面的考虑
预备热处理是为随后的加工或最终热处理提供一个良好的加工性能或良好的组织形态而进行的热处理.
陶瓷材料
的热处理
热处理对陶瓷材料的显微结构尤其是材料中的应力分布状态有明显的影响。通过热处理促使
晶界
上残留的玻璃相析出,提高晶界
耐火度
,是有效提高陶瓷材料高温强度的措施之一。另外,经热处理获得所需晶界状态,从而改善陶瓷的传热性能,对提高抗热振性也有重要意义。
通过热处理改变材料中的应力分布状态,对
玻璃陶瓷
抗热振性能的改善有明显效果。Gebauer对铝硅酸盐玻璃的研究表明,经淬火处理在材料表面引入
压应力
之后,与未经热处理的材料相比,其室温强度和临界热振温差都显著提高。研究表明,在临界热振温差之后的微裂纹亚临界扩展之后,残留强度又重新回升,并超过了材料的原始强度值,这是由于热振温差超过某一定值后,热振温差越大就越接近于淬火强化现象。玻璃陶瓷所具有的这种淬火强化现象,对于其实际应用具有重要意义。本文所述及的陶瓷不同于普通的民用陶瓷,由于其具有许多特殊性能而被称为
特种陶瓷
材料。对于特种陶瓷的热处理,其工艺过程也突破了金属材料中所使用的
热处理工艺
。一般地说,陶瓷的热处理主要是为了增加其韧性和抗热振损伤性能,它的热处理大致可分为以下几种操作;如锻烧、烧结、相变处理、表面(热)处理等。
烧结是陶瓷材料在高温下的致密化过程。随着温度的升高和热处理时间的延长,固体颗粒相互键联,晶粒长大,空隙
和晶
界逐渐减少,通过物质的传递,其总体体积收缩,密度增加,当达到一定温度和一定处理时间,颗粒之间结合力呈现极大值。超过极大值后,就会出现晶粒增大,
机械强度
减小的现象。此外,对于具有
同素异构体
的陶瓷材料,会在不同热处理温度下发生晶型和结晶
形态变化
(相变),从而达到增韧的效果。
表面热处理
主要是通过改变材料表面的组成、结构状态等因素,改变表面的
应力状态
、表层的热学、力学性能等来影响陶瓷材料的抗热振性能。据报道,SiC/
Al2O3
复合材料经1450℃高温下长时问氧化后生成的表面氧化层可处于
残余应力
状态,且明显降低了表面传热系数值,从而增强了复合材料抗热振断裂能力。其原因主要是复合材料表面生成了
高强
、低模量、低
热膨胀系数
且呈多孔状
微观结构
的
莫来石
和少量氧化铝的氧化层。
从发展的趋势上看,高抗热振性的陶瓷材料正向着致密、高强化和多孔低密、轻质化两个方向发展。实际工作中,应根据材料的应用环境、服役条件及可靠性要求来选择材料,然后合理设计材料的显微结构,再考虑热处理和表面处理以便进一步改善抗热振性能。
一、淘泥 高岭土是烧制瓷器的最佳原料,千百年来,多少精品陶瓷都是从这些不起眼的瓷土演变而来,制瓷的第一道工序:淘泥,就是把瓷土淘成可用的瓷泥。
二、摞泥 淘好的瓷泥并不能立即使用,要将其分割开来,摞成柱状,以便于储存和拉坯用。
三、拉坯 将摞好的瓷泥放入大转盘内,通过旋转转盘,用手和拉坯工具,将瓷泥拉成瓷坯。
四、印坯 拉好的瓷坯只是一个雏形,还需要根据要做的形状选取不同的印模将瓷坯印成各种不同的形状。
五、修坯 刚印好的毛坯厚薄不均,需要通过修坯这一工序将印好的坯修刮整齐和匀称。
六、捺水 捺水是一道必不可少的工序,即用清水洗去坯上的尘土,为接下来的画坯、上釉等工序做好准备工作。
七、画坯 在坯上作画是陶瓷艺术的一大特色,画坯有好多种,有写意的、有贴好画纸勾画的,无论怎样画坯都是陶瓷工序的点睛之笔。
八、上釉 画好的瓷坯,粗糙而又呆涩,上好釉后则全然不同,光滑而又明亮:不同的上釉手法,又有全然不同的效果。
九、烧窑 千年窑火,延绵不息,经过数十道工具精雕细 的瓷坯,在窑内经受千度高温的烧炼,就像一只丑小鸭行将达化一只美天鹅。
十、成瓷 经过几天的烧炼,窑内的瓷坯已变成了件件精美的瓷器,从打开的窑门中迫不及待地脱颖而出。
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
陶瓷生产工艺详细流程:
坯釉原料进厂后,经过精选、淘洗,根据生产配方称量配料,入球磨细碎,达到所需细度后,除铁、过筛,然后根据成型方法的不同,机制成型用泥浆压滤脱水,真空练泥,备用;对于化浆工艺,把泥浆先压滤脱水,后通过加入解凝剂化浆,除铁、过筛后备用;对注浆成型用泥浆,进行真空处理后,成为成品浆,备用。
成型工序:分为滚压成型和注浆成型。然后干燥、修坯,备用。
烧成工序:在取得白坯后,入窑素烧,经过精修、施釉,进行釉烧,对出窑后的白瓷检选,得到合格白瓷。
彩烤工序:对合格白瓷进行贴花、镶金等步骤后,入烤花窑烧烤,开窑后进行花瓷的检选,得到合格花瓷成品。
包装工序:对花瓷按照不同的配套方法、各种要求进行包装,即形成本公司的最终产品,发货或者入库。
拓展知识陶瓷的干燥是陶瓷的生产工艺中非常重要的工序之一,陶瓷产品的质量缺陷有很大部分是因干燥不当而引起的。陶瓷的干燥速度快、节能、优质,无污染等是新世纪对干燥技术的基本要求。
坯料制配工艺
a、搅拌工艺:
单一陶瓷原料按配方过磅投放——搅拌池搅拌均匀——抽浆高位池——过筛(2次)——除铁(2次)——沉浆池——抽浆榨泥——粗练——陈腐(15天)——精练(2次)——送成形配用。
b、球磨工艺:
单一陶瓷原料按配方过磅投放——球磨机中——按比例加水——球麻定时抽浆检测细度——放浆沉浆池——过筛(2次)——除铁(2次)——沉浆池——抽浆榨泥——粗练(2次)——陈腐(15天)——精练(2次)——送成形配用。
2
釉料制配工艺
a、釉用单一原料按配方过磅投放——球磨机中——按比例加水——球磨定时抽浆检测细度——放浆——过筛(2次)——除铁(3次)——存浆池陈腐备用。
3
日用陶瓷成形工艺流程
a、机压成形工艺流程
泥料——切泥片——压坯——带模干燥——脱模——坯体干燥——磨坯——捺水施内釉——捺外水沾外釉——取釉——扫灰检验——装匣——烧成。
b、注浆成开工艺流程
泥料化浆——高位浆桶——注浆——添浆——倒出余浆——带模干燥——起坯——利假口——坯体干燥——汤釉——接把嘴——补外水——沾釉——扫灰检验——装匣——烧成。