陶瓷烧结时为什么会开裂

裂纹缺陷的形成多种多样，有侧裂、面裂和层裂（即夹层）。一般出现裂纹时，应检查每个环节。成形后，可用擦天然油方法来检查，从压机和干燥器出口处小心取砖坯，擦上天然油，即可查出是否有裂纹。对于烧成出来的裂纹，可以依据裂纹形状判断裂纹产生的区域。急冷区造成的开裂，一般断面光滑，裂口锋利，预热带产生的裂纹，断面粗糙，裂口呈锯齿状，裂口边缘圆滑，裂缝中常有流釉。

1. 干燥开裂

它是指从干燥器出来的坯体出现裂纹，裂纹一般出现在砖坯的侧面。产生干燥开裂的主要原因有：

1) 粉料流动性差或填料不匀；

2) 粉料水分过高；

3) 干燥温度过高或干燥速度过快，即干燥制度不合理，各风门的开度匹配不合理。

4) 干燥敏感指数高的原料（如膨润土）用量过多。

——解决办法

1) 控制干燥敏感指数高的原料用量，稳定粉料水分，提高粉料流动性和填料均匀性。

2) 严格制定干燥制度，各风门的开度尤为重要。

2. 烧成导致的开裂

在窑炉烧成过程中有两种情况，一种是热炸，在预热带形成的开裂，另一种是冷炸，在急冷带形成的开裂。

预热带产生的裂纹（热炸）

其特征是裂纹由边缘向中心不规则发展，这种裂纹易误认为运输碰撞开裂。其裂纹一般比机械破裂的要小，并以边裂为主，多发生在外侧，它一般出现在预热带前段。产生该缺陷的主要原因是坯体入窑水分和窑头温度过高，窑头升温速度过急，或者是坯体游离石英和干燥敏感指数高的原料含量过高，值得注意的是，有时为了避免产生黑心而调节窑炉时，往往导致开裂。

预热带裂纹可通过降低坯体入窑水分，窑头温度以及预热带升温速度解决。一般要求入窑水分小于0.5%，窑头温度低于200℃。在窑炉操作中，可以调节排烟支阀的开度，调小第一、二组烧嘴来解决。有的地区昼夜温差变化大，气温骤降，也会产生裂纹，因为冷坯入窑，内部和表面温度达到一致，要一定时间，如果窑头温度过高，使坯体内部和表面温度相差过大，导致坯体表面的水排除太急，表面收缩过快，使坯体内部水分不易扩散渗出，由此产生较大的内应力，使坯体炸裂，所以要及时调整窑头抽力，或者在釉线加加热装置。

干燥过程开裂，原因请参考干燥过程的三个阶段：等速干燥、第一降速干燥及第二降速干燥。等速干燥阶段是坯体表面水挥发的过程，通过液膜在气液两相传质，各个位置无浓度差，外部条件一致，为匀速干燥；等表面水挥发完后，坯体内部自由水在毛细力驱动下向外挥发，此为第一降速阶段；第二降速阶段为少量自由水及结合水向外排放的阶段。因此，引起干燥开裂主要的原因就在于毛细力大于坯体自身强度。此外，毛细力的大小与水（坯体内的溶剂）表面张力等相关。解决干燥变形及开裂，主要在于控制好（降低）两个降速阶段的气液传质速率。提高外部环境湿度、降低环境温度、减小坯体内溶剂（水，通过置换）的表面张力等。

要解决烧成阶段开裂问题，必须了解不同材料体系的烧结原理，固相烧结、液相烧结或者两者并存，烧结过程中有无相变（体积变化）。其实质就是传质。所以解决办法就是首先保证坯体各部分均匀受热，再次就是在发生烧结（产生液相、出现新相等）的温度段减缓升温速度、延长保温时间。

陶瓷制品具有后期吸湿膨胀现象，因内墙砖的吸水率大，坯体吸附空气中的水分产生膨胀，而釉层基本不膨胀，这样就使坯体与釉层之间产生应力，当应力超过一定极限后釉面就会龟裂。另一方面如果施工选择的粘接层不当，水泥、沙、水的配比不当时，固化过程中体积变化所产生的应力超过釉面砖承受能力使釉面砖龟裂或严重的会开裂。

表面釉层那种细小细小的碎纹、裂纹，一般是釉料本身的问题，或者本来就是能裂纹的釉料，不影响。一般就这两种。

升温过程开裂主要是升温速率不合理，使得坯体中水分快速挥发，或者由于有机物或可分解矿物快速分解或燃烧导致，一般调整配方中的挥发组分以及有机物、可分解原料的含量，并对升温速率进行优化，可以很好的解决。当然，升温过程的开裂也可能由于成型浆料不均匀，或者成型形状设计不合理，造成在烧结过程中产生局部高的应力，最终导致开裂。降温过程开裂主要是热应力和相变两种原因。降温过快，坯体剧烈收缩，有可能造成局部热应力集中，最终导致开裂；或者由于存在石英或者氧化锆等相变过程伴随剧烈体积变化的晶相，在某些相变温度点发生相变，造成剧烈体积变化，产生应力集中，产生开裂。不过降温过程开裂也与坯体的物料组成及均匀程度、烧结制度等因素有关。

湿坯干燥过程中开裂可能是因为干燥过快，或干湿差异大，拉裂；

烧成开裂可能是因为坯没有完全干透，或坯和釉收缩不一致，或升温过快。

当然也不排除制作过程中造成的“内伤”。