问:卫生陶瓷烧成开裂缺陷有哪些
卫生陶瓷烧成开裂缺陷有:装窑磕裂、烧裂、粘炸裂、崩裂、炸釉裂、烧炸裂、磕裂等。其烧成开裂缺陷各自的特征及克服办法如下:1)装窑磕裂原因:在装窑工序中,釉坯与其他硬物磕碰后,在磕碰部位开裂;装窑操作不慎,釉坯与垫物不吻合,或产品支垫与坯体接触不良,在烧成过程中收缩不一致或不均匀,而使受力部位开裂。
(一) 变形:产品烧成变形是陶瓷行业最常见、最严重的缺陷,如口径歪扭不圆,几何形状有不规则的改变等。主要原因是装窑方法不当。如匣钵柱行不正,匣钵底或垫片不平,使窑车运行发生震动,影响到产品的变形。另外,产品在烧成中坯体预热与升温快时,温差大易发生变形。烧成温度过高或保温时间太长也会造成大量的变形缺陷。使用的匣钵高温强度差、或涂料抹不平时也会造成烧成品的变形。
(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。
二、点补法:所用原料跟喷涂法类似,只是改变了操作工艺,不用喷涂,而是用小刀片点上去,干燥后再打磨。好处是操作简单了,也不用喷一大片面积了。但最主要的容易变色脱落的问题仍然存在。
三、重烧法:修补部位上料后回炉重烧,这种方法的效果是所有修补方法里面最好的,但也是成本最高的。特别对陶瓷制造企业来说,燃料成本是所有成本里面最大的,有不少企业甚至在60%以上。现在燃油燃气价格疯长,很多陶瓷厂只把缺陷很大的产品选择回炉重烧,小面积瑕疵还是选择用其他方法如光固化法修补。
四、光固化法:这种方法与以上各种修补方法截然不同,同时也是效果最好的。它的操作也极为简单,修补剂固化只需40秒,从打磨修补部位、填补膏状修补剂、光固化、再抛光完成修补,整个修补过程也只需要2分钟。而且耐酸碱浸蚀,耐清洁擦洗,绝对不会脱落,不会变色,解决了陶瓷厂最大的后顾之忧。这种修补方法还有一个好处就是不会扩大修补面积,瑕疵多大,修补面积就多大。正因为光固化修补具有以上无可比拟的优势,它目前得到了国内外众多卫生陶瓷、电瓷及微晶石材生产厂家的广泛应用。
桔釉是指制品釉面不平、呈桔皮状。一般发生于盘、碟类或瓷板砖类制品。
何克服陶瓷制品釉面无光的缺陷:产生原因:釉料这熔剂少,熔点高,烧成温度不够。施釉太薄,或施釉时釉料未经搅拌均匀。已施釉的坯体接近于多孔性的吸水性强的坯体和器物时,很轻易使有釉的坯体釉面受到影响。燃料中硫磺过多,烧成二氧化硫气体和灰份与釉料化合而生成硫化物,从而提高了釉熔点,促使釉面产生无光。 克服措施:适当增加釉的浓度或多上几次釉。适当增加釉料中的熔剂,降低耐火度,或适当提高烧成温度。已施釉的坯体要避免接近无釉或某此吸水性强的器物,无釉坯和釉坯不能在同一匣钵内烧成。光泽釉,半无光釉,无光釉与碎纹釉:各种釉料对于光线吸收不同,而区别为光泽釉、半无光釉、无光釉及碎纹釉品种。上述釉料均呈色丰富,釉色种类很多,仅就瓷砖釉料的发展趋势将逐渐转向半无光、无光釉系列。无光釉用成色元素不多,但釉色很丰富,已经形成高岭质无光釉、碱性无光釉、二氧化硅质无光釉种类。其中,又以钡无光釉、锌无光釉、镁无光釉为其主要代表。此外还有结晶型无光釉、锂辉石析晶型无光釉、难溶性无光釉等类型。碎纹釉是釉面生成网状龟裂纹,适宜于瓷砖装饰,最早起源于我国的碎瓷产品。后来西方国家将其用于瓷砖装饰,收到格外美的效果。由于坯釉的膨胀系数不同而发生龟裂现象,碎纹釉的配制方法有五种:如采用两种具有不同收缩率的釉,将有高收缩率的釉料施于普通釉上,烧成后上层釉龟裂可以透见下层釉;增加釉的可溶性使釉的收缩增加,如增加长石与硼酸的量;增加釉的收缩率,减少坯的收缩率;使产品急冷工艺也可生成碎纹釉;有的釉在经年放置后也能形成碎纹釉。如法国采用在普通釉料中增加二氧化硅,矾土或碱类的方法,制成碎纹釉品种。有的采用多次烧成方法以形成不同的碎纹与颜色效果。
陶瓷的釉面光泽度与配方间关系:瓷器的光泽度与釉层表面的平整光滑程度和折射率有关,它取决于光线在釉面产生镜面反射的程度,是成瓷产品的重要表观质量指标之一,假如釉层表面光滑,反射效应强烈,则光泽度就好。影响釉面光泽度的身分不外乎釉的配方组成和生产工艺,因为釉的配方组成会影响釉的始熔温度、高温粘度和表面张力,而这些身分又直接影响釉面的平滑程度,进而影响光泽度。影响釉面光泽度的表观缺陷有针孔、波浪纹、桔釉、釉缕等。为了提高瓷器的釉面质量,在拟定釉料配方时应考虑使釉面具有较高的折射率、较高的始熔温度,因为这更有利于烧成时分解气体的排除,减少釉在高温时的铺展和釉层中气体的逸出不利,易引起波纹和桔釉。适当的釉面粘度利于改善釉的高温流动性,降低釉层的显气孔;适当的表面张力会使釉层在坯体表面得到均匀的铺展,使釉面平整光滑,从而提高光泽度。假如釉的表面张力过小,会使釉中的气泡汇集成大气泡,也不利于光泽度的提高。根据"折射率越高,光泽度越好"这一原理,在釉料中添加适量的PbO、BaO、ZnO、SnO2和SrO等具有高折射率的氧化物,能显著提高釉面光泽度。在釉料中引入一定量的废瓷粉,也能提高釉面质量。山东硅酸盐研究设计院和广东佛山陶瓷研究所已完成的实验表明:在釉中加入15%-20百分的废瓷粉,能提高釉面质量,减少釉层中的气泡和针孔缺陷,改善釉面表观质量。影响日用瓷釉面光泽度的身分是多方面的,既与坯釉配方的化学组成和原料的性能有关,又与生产工艺过程有关,同时还受烧成制度、施釉厚度等的影响,因此它是一个比较复杂的问题,有待于陶瓷工作者做进一步的商议。颜色釉与无色釉:建筑卫生陶瓷产品一般采用颜色釉进行装饰,从而使其在满足使用时也带有可资赏识的美感,提高了产品的附加值。而无色釉的应用仅于很小的产品范围(如非凡用途瓷砖产品)。目前欧洲的建筑卫生陶瓷产品,其颜色釉均采用金属氧化物颜料制备。过渡金属的无机化合物如钒、铬、锰、铁、钴、镍和铜都是常用颜料。颜色釉的效果取决于基釉的化学组成,色料添加量,施釉厚度与均匀性,烧成时窑炉气氛。如氧化铁引入的形态通常是红色三价氧化铁,由坯体融入釉内可产生微妙的装饰效果。铁在氧化焰气氛时在陶瓷釉中能产生淡黄色,蜂蜜色,与棕色。在还原焰气氛时可以形成淡蓝灰色,绿色,蓝色或黑色;黑色氧化钴是釉料中最强烈的着色剂,当含量低于1%时,能形成鲜艳的蓝色。钴在玻璃釉基质中轻易熔融并加入瓷釉结构中;氧化铬能使某些釉呈现绿色,而在其他成分的釉中可以形成红色,黄色,粉红色,或棕色;氧化镍在釉中有很宽的成色范围,可以形成棕色、绿色、深蓝色釉。当釉中含有碳酸钡时,它会形成粉红色、紫红色;二氧化锰在颜色釉中能形成黑色,但也能形成红色、粉红色与棕色;有时要取决于釉组成的碱性,含锰的高碱釉经过高温烧成后会产生淡蓝色;氧化铜配制的色釉,在氧化焰时呈现绿色,但在还原焰时则呈现红色;五氧化二钒可产生棕色或黄色,但在釉中即使用量增加也只是呈现中强度黄色。钒与锆可以制成钒锆黄,钒锆蓝等成色稳定的色釉;此外,硫化镉与硒色料可制成黄、橙黄与红釉。
1.釉面划伤
老瓷器在长期的使用、陈设、把玩过程中,釉面出现划痕是难免的。现代仿古瓷为了表现瓷器的老旧,釉面通常人为做旧划伤,用放大镜观察不难发现,做旧的划伤痕迹是很有力度的划纹,或仿佛是用工具划出的一团团或一片片划纹。
2.磕伤
古瓷器口边、足边在使用过程中极易与其他物体发生碰撞,就会出现大小不等的缺磕痕迹,形成磕伤。
现代造假者为了使仿品更逼真,就故意在器物的口边和足边进行人为损伤,再经过修补打磨后造成所谓伤缺。新仿伤缺处经仔细观察有打磨后的痕迹,大多较光润,或有假修补的现象,与陈旧磕伤痕迹差别较大。
3.釉面裂纹
釉面裂纹又称“开片”,开片本为瓷器釉面的一种自然开裂现象。开裂的原因有两种:一是成型时坯泥沿一定方向延伸,影响了分子的排列二是坯、釉膨胀系数不同,焙烧后冷却时釉层收缩率大。
因此开裂原是瓷器烧制中的一个缺点,但人们掌握了开裂的规律而制出的开片釉,变成为瓷器的一种特殊装饰了。
宋哥窑双鱼耳炉
4.鸡爪纹
老瓷器的腹部或底部在不小心碰撞后,器体受撞击处容易出现鸡爪状的裂纹,因而有“鸡爪纹”一说。老鸡爪纹由于形成时间久远,裂纹内多渗入其它杂质而呈褐黄色纹路。
清康熙成化款青花山水直颈瓶 底部鸡爪闻
5.气泡
釉在高温熔融状态下某些化学成分会产生气体,大部分气体会散逸,未及散逸的气体被釉面包裹住,就在釉内形成了气泡,有的密集,有的稀疏,在器物边角处的气泡尤为密集。
用放大镜或显微镜观察老瓷器中的气泡,由于瓷器年代、种类不同,会发现釉中各种气泡非常透亮仿佛沉于纯净水中,有的却像是浮于云雾之中。孙瀛洲曾很形象地总结说,哥釉中的气泡如“聚沫攒珠”,汝釉中的气泡则“疏若晨星”,非常形象有趣。
影响陶瓷材料强度的因素是多方面的,材料强度的本质是内部质点(原子、离子、分子)间的结合力,为了使材料实际强度提高到理论强度的数值,长期以来进行了大量研究。从对材料的形变及断裂的分析可知,在晶体结构既定的情况下,控制强度的主要因素有三个,即弹性模量E,断裂功(断裂表面能) 和裂纹尺寸 。其中E是非结构敏感的, 与微观结构有关,但对单相材料,微观结构对 的影响不大,唯一可以控制的是材料中的微裂纹,可以把微裂纹理解为各种缺陷的总和。所以强化措施大多从消除缺陷和阻止其发展着手。值得提出的有下列几个方面。
(1)微晶, 高密度与高纯度 为了消除缺陷,提高晶体的完整性,细、密、匀、纯是当前陶瓷发展的一个重要方面。近年来出现了许多微晶、高密度、高纯度陶瓷,例如用热压工艺制造的 陶瓷密度接近理论值,几乎没有气孔,特别值得提出的是各种纤维材料及晶须。表1-6列出一些纤维晶须的特性,从表中可以看出,将块体材料制成细纤维,强度大约提高一个数量级,而制成晶须则提高两个数量级,与理论强度的大小同数量级。晶须提高强度的主要原因之一就是大大提高了晶体的完整性,实验指出,晶须强度随晶须截面直径的增加而降低。
表1-6 几种陶瓷材料的块体、纤维及晶须的抗拉强度
材料
抗拉强度/MPa
块体
纤维
晶须
Al2O3
BeO
ZrO2
Si3N4
280
140(稳定化)
140(稳定化)
120~140(反应烧结)
2100
-
2100
21000
13333
-
14000
(2)预加应力 人为地预加应力,在材料表面造成一层压应力层,就可提高材料的抗张强度。脆性断裂通常是在张应力作用下,自表面开始,如果在表面造成一层残余压应力层,则在材料使用过程中表面受到拉伸破坏之前首先要克服表面上的残余压应力。通过一定加热、冷却制度在表面人为地引入残余压应力的过程叫做热韧化。这种技术已被广泛用于制造安全玻璃(钢化玻璃),如汽车飞机门窗,眼镜用玻璃。方法是将玻璃加热到转变温度以上但低于熔点,然后淬冷,这样,表面立即冷却变成刚性的,而内部仍处于软化状态,不存在应力。在以后继续冷却中,内部将比表面以更大速率收缩,此时是表面受压,内部受拉,结果在表面形成残留压应力。图1-54是热韧化玻璃板受横向弯曲时,残余应力,作用应力及合成应力分布的情形。这种热韧化技术近年来发展到用于其他结构陶瓷材料,淬冷不仅在表面造成压应力,而且还可使晶粒细化。利用表面层与内部的热膨胀系数不同,也可以达到预加应力的效果。
图1-54 热韧化玻璃板受横向变曲荷载时,残余应力、作用应力及合成应力分布
(3)化学强化 如果要求表面残余压应力更高,则热韧化的办法就难以做到,此时就要采用化学强化(离子交换)的办法。这种技术是通过改变表面的化学组成,使表面的摩尔体积比内部的大。由于表面体积胀大受到内部材料的限制,就产生一种两向状态的压应力。可以认为这种表面压力和体积变化的关系近似服从虎克定律,即:
(1-105)
如果体积变化为2%,E=70GPa,μ=0.25,则表面压应力高达930MPa。
通常是用一种大的离子置换小的,由于受扩散限制及受带电离子的影响,实践上,压力层的厚度被限制在数百微米范围内。在化学强化的玻璃板中,应力分布情况和热韧化玻璃不同,在热韧化玻璃中形状接近抛物线,且最大的表面压应力接近内部最大张应力的两倍,但在化学强化中,通常不是抛物线形,而是在内部存在一个接近平直的小的张应力区,到化学强化区突然变为压应力。表面压应力与内部张应力之比可达数百倍。如果内部张应力很小,则化学强化的玻璃可以切割和钻孔。但如果压应力层较薄而内部张应力较大,内部裂纹能自发扩展。破坏时可能裂成碎块。化学强化方法目前尚在发展中,相信会得到更广泛的应用。
此外,将表面抛光及化学处理用以消除表面缺陷也能提高强度。强化材料的一个重要发展是复合材料的出现。复合材料是近年来迅速发展的领域之一。
(4)陶瓷材料的增韧
所谓增韧就是提高陶瓷材料强度及改善陶瓷的脆性,是陶瓷材料要解决的重要问题。与金属材料相比,陶瓷材料有极高的强度,其弹性模量比金属大很多。但大多数陶瓷材料缺乏塑性变形能力和韧性,见表1-7,极限应变小于0.1%~0.2%,在外力的作用下呈现脆性,并且抗冲击、抗热冲击能力也很差.脆件断裂往往导致了材料被破坏。一般的陶瓷材料在室温下塑性为零,这是因为大多数陶瓷材料晶体结构复杂、滑移系统少,位错生成能高,而且位错的可动性差。
表1-7 金属与陶瓷材料的室温屈服应力与断裂韧性
材料
性能
屈服应力
断裂韧性KIC/Mpa.m1/2
碳钢
马氏体时效钢
高温合金
钛合金
陶瓷HP-Si3N4
235
1670
981
1040
490
210
93
77
47
5.5~3.5
高强度的陶瓷缺乏足够的韧性,例如,容易碎块断裂的高强度,热处理玻璃一旦出现缺陷,其对破裂传播的障碍极小,会迅速地导致断裂。表1-8中所列的为玻璃和一些单晶体陶瓷的结构韧性的数值。
表1-8室温下陶瓷和复合材料的断裂韧性
材料
KIC/Mpa.m1/2
材料
KIC/Mpa.m1/2
硅酸盐玻璃
单晶NaCl
单晶Si
单晶MgO
单晶SiC
热压烧结SiC
单晶Al2O3
(0001)
(1010)
(1012)
(1120)
0.7~0.9
0.3
0.6
1
1.5
4~6
4.5
3.1
2.4
2.4
Al2O3
Al2O3-Al复合材料
热压、气压烧结Si3N4
立主稳定结构ZrO2
四方氧化锆(Y-TZP, Ce-TZP)
Al2O3-ZrO2复合材料
单晶WC
金属(Ni,Co)化合WC
铝合金
铸铁
钢
3.5~4
6~11
6~11
2.8
6~12
6.5~13
2
5~18
35~45
37~45
40~60
韧化的主要机理有应力诱导相变增韧,相变诱发微裂纹增韧,残余应力增韧等。几种增韧机理并不互相排斥,但在不同条件下有一种或几种机理起主要作用。
相变增韧:利用多晶多相陶瓷中某些相成分在不同温度的相变,从而增韧的效果,统称为相变增韧。例如,利用 的马氏体相变来改善陶瓷材料的力学性能,是目前引人注目的研究领域。研究了多种?的相变增韧,由四方相转变成单斜相,体积增大3% 5%,如部分稳定 ,四方 多晶陶瓷(TZP), 增韧 陶瓷(ZTA), 增韧莫来石陶瓷(ZTM), 增韧尖晶石陶瓷, 增韧钛酸铝陶瓷, 增韧 陶瓷,增韧 以及增韧 等。其中PSZ陶瓷较为成熟,TZP,ZTA,ZTM研究得也较多,PSZ,TZP,ZTA等的新裂韧性 已达 ,有的高达 ,但温度升高时,相变增韧失效。
当部分稳定 陶瓷烧结致密后,四方相 颗粒弥散分布于其他陶瓷基体中(包括 本身),冷却时亚稳四方相颗粒受到基体的抑制而处于压应力状态,这时基体沿颗粒连线方向也处于压应力状态。材料在外力作用下所产生的裂纹尖端附近由于应力集中的作用,存在张应力场,从而减轻了对四方相颗粒的束缚,在应力的诱发作用下会发生向单斜相的转变并发生体积膨胀,相变和体积膨胀的过程除消耗能量外,还将在主裂纹作用区产生压应力,二者均阻止裂纹的扩展,只有增加外力做功才能使裂纹继续扩展,于是材料强度和新裂韧性大幅度提高。
因此,这种微结构会产生三种不同的增韧机理。在氧化锆中具有亚稳态四方相的盘状沉淀的微粒,如图1-55所示。首先,随着裂纹发展导致的应力增加。会使四方结构的沉淀相通过马氏体相变转变为单斜结构,这一相变吸收了能量并导致体积膨胀产生张应力。这种微区的形变在裂纹附近尤为明显。其次,相变的粒子周围的应力场会吸收额外的能量,并形成许多微裂纹。这些微结构的变化有效地降低了裂纹尖端附近的有效应力强度。第三,由于沉淀颗粒对裂纹的阻滞作用和局域残余应力场的效应,会引起裂纹的偏转。裂纹偏转又引起裂纹的表面积和有效表面能增加,从而增加材料的韧性。上述的情况同样适甩于粒子和短纤维强化的复合材料中。
(a)(b)
(a)明亮的扁平椭圆形区域是立方结构的氧化铝基底中的四方结构氧化锆;
(b)形变区在临界裂纹的一个薄层内,明亮的部分是变形单余氧化锆
图1-55 相变增韧氧化锆
微裂纹增韧:部分稳定ZrO2陶瓷在烧结冷却过程中,存在较粗四方相向单斜相的转变,引起体积膨胀,在基体中产生弥散分布的裂纹或者主裂纹扩展过程中在其尖端过程区内形成的应力诱发相变导致的微裂纹,这些尺寸很小的微裂纹在主裂纹尖端扩展过程中会导致主裂纹分叉或改变方向,增加了主裂纹扩展过程中的有效表面能,此外裂纹尖端应力集中区内微裂纹本身的扩展也起着分散主裂纹尖端能量的作用,从而抑制了主裂纹的快速扩展,提高了材料的韧性。
表面残余压应力增韧:陶瓷材料可以通过引入残余压应力达到增强韧化的目的。控制含弥散四方 颗粒的陶瓷在表层发生四方相向单斜相相变,引起表面体积膨胀而获得表面残余压应力。由于陶瓷断裂往往起始于表面裂纹,表面残余压应力有利于阻止表面裂纹的扩展,从而起到了增强增韧的作用。
弥散增韧: 在基体中渗入具有一定颗粒尺寸的微细粉料,达到增韧的效果,这称为弥散增韧。这种细粉料可能是金属粉末,加入陶瓷基体以后,以其塑体变形,来吸收弹性应变能的释放量,从而增加了断裂表面能,改善了韧性。细粉末也可能是非金属颗粒,在与基体生料颗粒均匀混合之后,在烧结或热压时,多半存在于晶界相中,以其高弹性模量和高温强度增加了整体的断裂表面能,特别是高温断裂韧性。
当基体的第二相为弥散颗粒时,增髯机制可能是裂纹受阻或裂纹偏转、相变增韧和弥散增韧。影响第二相颗粒增韧效果的主要因素是基体与第二相颗粒大弹性模量和热膨胀系数之差以及两相之间的化学相容性。其中,化学相容性是要求既不出现过量的相间化学反应,同时又能保证较高的界面结合强度,这是颗粒产生有效增韧效果的前提条件。
当陶瓷基体中加入的颗粒具有高弹性模量时就会产生弥散增韧。其机制为:复合材料受拉伸时,高弹性模量第二相颗粒阻止基体横向收缩。为达到横向收缩协调,必需增大外加纵向拉伸压力,即消耗更多外界能量,从而起到增韧作用。颗粒弥散增韧与温度无关,因此可以作为高温增韧机制。纤维增强增韧复合材料,将在下节陈述。
在过去的20年中,人们在陶瓷材料的增韧方面做了大量的工作,通过对材料微结构的控制,成功的提高了断裂韧性和多晶、多相陶瓷的强度。到目前为止人们已经得到强度约1GPa,断裂韧性6~l0Mpa.m1/2的氮化硅;微粒稳定氧化锆和四方多晶氧化锆的断裂韧性和强度已可分别达到6~l0MPa.m1/2和0.6~lGPa;具有金属韧性的易延展陶瓷(金属的体积百分含量不超过30%)显示出更高的断裂韧性(10~15 MPa.m1/2)。而利用纤维增强的复合材料则因为其复合结构能在材料发生断裂前吸收大量的断裂功,有更加惊人的韧性,标准的屈服测量结果显示其断裂韧性可以达到20~25 MPa.m1/2。但值得注意的是复合材料的断裂过程与Griffith理论所描述的尖锐裂纹的传播过程是不同的。所有这些断裂韧性的进步使陶瓷材料增加了许多新的在结构方面的应用。例如,氮化硅在汽车部件(涡轮压缩机转子等)及高温汽轮机上的应用、形变增韧多晶氧化锆及其复合材料在大范围的低温条件下的应用,及纤维状或须状纤维增强的玻璃、玻璃状陶瓷和多晶陶瓷在发动机部件、切割工具、轴承等许多方面上的应用。
但在一些用来装饰的花瓶上,人们很好地利用了这一缺陷。著名的纹片釉就是中国陶工利用龟裂缺陷的一个创举。根据釉料的不同和坯件在窑炉中的不同位置,能获得不同的裂纹效果。如果在釉面上涂一层着色氧化物,釉面的裂纹效果显得更鲜明。对于鉴赏家来说,裂纹是瓷瓶的重要外观。当把裂纹看作是一种缺陷,就必须增加釉的稠度以阻止釉熔融时流动。可适当增加低膨胀系数的物质,用以相应地代替具有高膨胀系数因子的碱性助熔剂。低膨胀系数的物质有氧化镁、氧化锂、石英等。特别有实际意义的是在釉料中加入少量的滑石。
此外,可在不同温度下试烧,稍许低一点或高一点。也可在釉料中添人适量的硼,如硼酸钙等,均有助于克服龟裂缺陷。