無機(jī)非之陶瓷

1、第三篇第三篇 陶瓷工藝學(xué)陶瓷工藝學(xué)第一章第一章 引引 言言 一、概念和分類 1概念：廣義 無機(jī)非金屬固體材料制品的統(tǒng)稱。 狹義 固體原料經(jīng)成型、煅燒而制成的制品。 普通陶瓷（傳統(tǒng)陶瓷）：以粘土及其它天然礦物（長石、石英等）為原料經(jīng)粉碎、成型、焙燒等工藝過程而制得的制品。 2分類： 陶瓷按用途分為： 傳統(tǒng)陶瓷（普通陶瓷）和新型陶瓷（特種陶瓷、精密陶瓷），而傳統(tǒng)陶瓷又分為日用陶瓷、衛(wèi)生陶瓷、建筑陶瓷、化學(xué)陶瓷、化工陶瓷等；新型陶瓷又分為結(jié)構(gòu)陶瓷（機(jī)械和熱性能為主）和功能陶瓷（電、磁、光、生化、核能等）。2分類：陶瓷按性能分為：拓器、陶器和瓷器。性能見P213表3-1-2和3-1-3。 陶瓷按成分分

2、為：氧化物陶瓷、碳化物陶瓷、氮化物陶瓷、硅酸鹽陶瓷、鈦酸鹽陶瓷、磷酸鹽陶瓷、金屬陶瓷等。 特種陶瓷的性能及用途，見教材P213表3-3-1。表3-3-1 特種陶瓷的性能及用途 性 能材 料應(yīng) 用高絕緣性介電性導(dǎo)電性壓電性 熱釋電性軟磁性硬磁性半導(dǎo)體性 離子導(dǎo)電性 電子發(fā)射性熒光性透光性偏光性光反射性紅外反射性紅外透射性光導(dǎo)性生物化學(xué)功能 研磨性切削性強(qiáng)度功能潤滑功能耐熱性絕熱性導(dǎo)熱性核功能性 Ai2O3、BeO、C（人造金剛石）BaTiO3SiC、MoSi2P（Zr，Ti）O3（定向薄膜）SiO2（單晶薄片）P（Zr，Ti）O3（Zn，Mn，F(xiàn)e）2O4；-Fe3O4SrO6 Fe2O3SnO

3、2過度金屬氧化物ZnO-Bi2O3BaTiO3- Ai2O3穩(wěn)定性ZrO2LaB6Y2O3，S：EuAi2O3、SnO2（涂布膜）PLZTTiNSnO2（涂膜）ZnS、MgOSiO2（高純纖維）Ai2O3、Ca5（F，Cl）P3O12SiO2（孔徑控制多孔體）Ai2O3、B4C、人造金剛石（粉體）C-BN、TiC、WC、TiCSi3N4、SiCC、MoSi2、h-BNAi2O3、ThO2K2OnTiO2，CaOSiO2Be、C、SiCUO2C（石墨）、BeOB4C基板電容器發(fā)熱器震蕩元件、點(diǎn)火元件、壓電變換器時(shí)鐘震蕩元件紅外線檢測元件磁帶磁鐵、可塑性磁鐵氣體傳感器熱敏電阻電壓性穩(wěn)定元件，非線形

4、電阻自控電阻發(fā)熱元件NaS電池氧敏感元件電子槍用熱陰極熒光體高壓鈉燈、防霧玻璃偏光學(xué)元件太陽能聚光器省能源窗玻璃導(dǎo)彈光導(dǎo)纖維人工骨、齒固定化酵素載體研磨材料切削工具發(fā)動機(jī)材料潤滑劑耐熱結(jié)構(gòu)材料絕緣材料基板核燃料減速劑控制棒材料二、我國陶瓷工業(yè)的發(fā)展概況China，瓷器，世界供認(rèn)是我國最早發(fā)明。8000年前，生產(chǎn)陶器；3000年前，生產(chǎn)瓷器（上釉），我國最早東漢時(shí)期陶瓷普及，唐三彩世界文明。景德鎮(zhèn)陶瓷從古至今享譽(yù)很好，但建筑陶瓷在我國發(fā)展相對落后。第一章第一章 普通陶瓷原料及作用普通陶瓷原料及作用 第一節(jié)第一節(jié) 粘土粘土一、粘土定義 具有可塑性且粒度小于幾微米的礦物。或粒度小于幾微米的層狀硅酸鹽

5、礦物。二、粘土的分類 高嶺土、膨潤土、伊利石、葉臘石、鋁礬土等。三、粘土組成 化學(xué)組成：SiO2、Al2O3為主，少量其它氧化物（K2O、Na2O、Fe2O3、MgO、CaO等） 礦物組成：高嶺石、蒙脫石、伊利石等。含少量長石、石英等碎屑礦物。 顆粒組成：碎屑顆粒一般較大，粘土顆粒一般較小，小于2微米的顆粒多為粘土礦物。 四、粘土的工藝性質(zhì)1可塑性和結(jié)合性（粘結(jié)劑）；2離子交換性（脫色、過濾、填料等）；3觸變性，即泥料放置一段時(shí)間后，在維持原有水分的情況下會出現(xiàn)變稠和固化現(xiàn)象；4膨化性，即吸水膨脹性；5收縮性， 干燥收縮和焙燒收縮；6燒結(jié)溫度與燒結(jié)范圍五、陶瓷中粘土的作用 粘土在陶瓷中起粘結(jié)作

6、用。 第二節(jié)第二節(jié) 石英石英一、種類和性質(zhì) 1種類：脈石英、石英砂巖、石英巖（變質(zhì)）、石英砂；2性質(zhì)：以SiO2為主，其他雜質(zhì)很少。二、石英的相變 三、石英的作用 1加快干燥；2減小坯體變形；3增加機(jī)械強(qiáng)度；4提高耐磨、抗腐性。第三節(jié)第三節(jié) 長石長石一、種類 鉀長石、斜長石二、作用 1助溶；2提高機(jī)械強(qiáng)度和化學(xué)穩(wěn)定性3提高透光度。三、代用原料 花崗偉晶巖、霞石正長巖、透輝石、硅繪事等。 第四節(jié)第四節(jié) 其它原料其它原料一、碳酸鹽 方解石、白云石、菱鎂礦。高溫下起溶劑作用。 二、滑石 釉料和滑石質(zhì)陶瓷三、硅灰石 助溶作用 四、透輝石和透閃石 助溶作用 第三章第三章 普通陶瓷的配料和計(jì)算普通陶瓷的配

7、料和計(jì)算 第一節(jié)第一節(jié) 配料依據(jù)配料依據(jù) 1弄清各原料在陶瓷中的作用；2坯料和釉料組成滿足產(chǎn)品的物化性質(zhì)；包括：收縮率、吸水率、熱震性、平整性、光滑性和抗腐性等。3配方應(yīng)滿足生產(chǎn)工藝設(shè)備條件；溫度、壓力、氣氛等。4經(jīng)濟(jì)、合理；5借鑒成熟的配方。 第二節(jié)第二節(jié) 坯、釉料表示方法坯、釉料表示方法 一、實(shí)際配料比表示一、實(shí)際配料比表示 根據(jù)實(shí)際原料的種類和比例來表示。二、礦物組成表示二、礦物組成表示 根據(jù)各種原料的化學(xué)組成換算成長石、石英、黏土的比例。三、化學(xué)組成表示三、化學(xué)組成表示 以各種氧化物的質(zhì)量百分比來表示。四、實(shí)驗(yàn)公式（塞格爾式）表示四、實(shí)驗(yàn)公式（塞格爾式）表示四、實(shí)驗(yàn)公式（塞格爾式）表示

8、四、實(shí)驗(yàn)公式（塞格爾式）表示 以堿性、中性、酸性氧化物的順序列出。坯式是以中性氧化物（R2O3）的mol數(shù)為1，計(jì)算其它化合物的摩爾數(shù)。釉式則是以堿性氧化物（R2O+RO）的mol數(shù)為1，計(jì)算其它化合物的摩爾數(shù)。如：坯式表示 0.3105 K2O 0.1405 Na2O 0.9931 Al2O3 5.354 SiO2 0.0297 CaO 0.0072 Fe2O3 0.0259 TiO2 0.0192MgO 釉式表示0.088 K2O0.065 Na2O 2.401 Al2O3 12.946 SiO20.195 CaO 0.032 Fe2O3 0.0667 TiO20.652 MgO 陶 瓷

9、的 酸 性 指 數(shù) ： C A = R O2/（R2O+RO+3R2O3）硬瓷釉的CA一般為1.82.5, 而軟瓷釉的CA一般為1.41.6CA大瓷脆，高溫時(shí)易變形，但燒成溫度低。第三節(jié)第三節(jié) 坯料的配方計(jì)算坯料的配方計(jì)算一、坯式的計(jì)算一、坯式的計(jì)算 1已知坯料的化學(xué)組成計(jì)算坯式（1） 將各氧化物的百分含量換算成mol數(shù)；（2） 以中性氧化物的摩爾數(shù)為1 計(jì)算其它各氧化物的相對含量；（3）安堿性、中性、酸性氧化物的順序列出坯式。 例：已知某陶瓷坯料的化學(xué)組成為(%) SiO2 Al2O3 Fe2O3 TiO2 CaO MgO K2O Na2O 灼減 合計(jì)67.08 21.12 0.23 0.4

10、3 0.35 0.16 5.92 1.35 2.44 99.08其坯式計(jì)算結(jié)果為：0.3105 K2O 0.1405 Na2O 0.9931 Al2O3 5.354 SiO2 0.0297 CaO 0.0072 Fe2O3 0.0259 TiO2 0.0192MgO 注：灼減對實(shí)驗(yàn)式?jīng)]有影響。2已知坯式求坯料的化學(xué)組成該計(jì)算為坯式的逆向計(jì)算。 二、示性礦物的計(jì)算二、示性礦物的計(jì)算 （1）以Na2O的含量計(jì)算鈉長石（Ab：Na2OAl2O36 SiO2） 以K2O的含量計(jì)算鉀長石（Or：K2OAl2O36 SiO2） 以CaO的含量計(jì)算鈣長石（An：CaOAl2O32 SiO2）二、示性礦物的計(jì)

11、算二、示性礦物的計(jì)算（2）以Al2O3的含量總量減去長石中的Al2O3的含量，剩余的Al2O3計(jì)算高嶺石（Kao：Al2O32 SiO22H2O）或蒙脫石（Mt：CaOAl2O34 SiO2nH2O）伊利石（I：K2O3Al2O36 SiO22H2O）。 二、示性礦物的計(jì)算二、示性礦物的計(jì)算（3）以MgO計(jì)算菱鎂礦（MgCO3）或滑石（3MgO4 SiO2 H2O）。（4）以 Fe2O3計(jì)算赤鐵礦（Fe2O3），多為黏土帶入。（5）以TiO2計(jì)算金紅石（TiO2），多為黏土帶入。（6）剩余的SiO2為石英。 三、根據(jù)礦物組成計(jì)算配方三、根據(jù)礦物組成計(jì)算配方 主要是要考慮黏土中的長石、石英。計(jì)算

12、黏土含量時(shí)應(yīng)扣除其中的長石、石英，而計(jì)算長石、石英時(shí)應(yīng)考慮黏土已經(jīng)存在的量。 四、由化學(xué)組成計(jì)算配方四、由化學(xué)組成計(jì)算配方 根據(jù)陶瓷的化學(xué)組成，計(jì)算其示性礦物，然后計(jì)算配方，過程同前。 五、用三元系統(tǒng)法計(jì)算配方五、用三元系統(tǒng)法計(jì)算配方 已知坯料和原料的化學(xué)組成，利用聯(lián)立方程組的方法或相圖的方法計(jì)算。 圖圖3-1 3-1 計(jì)算坯料組成的三成分圖計(jì)算坯料組成的三成分圖 六、由坯式計(jì)算配方六、由坯式計(jì)算配方 可直接用摩爾數(shù)計(jì)算其示性礦物，然后計(jì)算配方。 例： 表表3-1 陶瓷中各氧化物的摩爾數(shù)陶瓷中各氧化物的摩爾數(shù) 氧化物/molSiO20.987Al2O30.291Fe2O30.001CaO0.0

13、05KNaO0.006H2O0.5600.006mol Or剩余0.0360.9510.0060.285-0.001-0.005 0.0060-0.560.005molAn剩余0.280molKao剩余0.001molFe0剩余0.381molQ剩余0.0100.9410.5600.381-0.3810.38100.0050.2800.2800-0.001-0.0010.0010-0.0050-0.560.560-表表3-2 各礦物的質(zhì)量分?jǐn)?shù)和百分?jǐn)?shù)各礦物的質(zhì)量分?jǐn)?shù)和百分?jǐn)?shù)礦物摩爾數(shù)相對化學(xué)式量質(zhì)量分?jǐn)?shù)質(zhì)量百分?jǐn)?shù)鉀長石鈉長石鈣長石高嶺石赤鐵礦滑石石英合計(jì)0.006-0.0050.2800.00

14、1-0.381 556.8540.0279.3258.1160.0378.060.06 3.341-1.39272.2680.16-22.883100.433.34-1.3972.240.16-22.87100.00所以陶瓷坯料的配方應(yīng)為 長石：石英：高嶺石=4.73：22.87：72.40若已知坯料所用黏土的礦物組成為：黏土礦物90%，石英 5%，長石 5%。則首先計(jì)算黏土的用量為 72.490%=80.45黏土中帶入的石英為 80.455%=4.023黏土中帶入的長石為 80.455%=4.023需要補(bǔ)充的石英為 22.87-4.023=18.85需要補(bǔ)充的長石為 4.730-4.023=

15、0.707所以實(shí)際原料配比應(yīng)為 長石：石英：高嶺石=0.707：18.85：80.45第四章第四章 坯料及制備坯料及制備 第一節(jié)第一節(jié) 坯料種類和質(zhì)量要求坯料種類和質(zhì)量要求一、坯料的種類一、坯料的種類 1注塑料，含水率28-35%； 2可塑料，含水率18-25%； 3壓制料，含水率7-15%； 二、坯料的質(zhì)量要求二、坯料的質(zhì)量要求 1配方準(zhǔn)確； 2混合均勻； 3粒度符合工藝要求； 4含較少氣體；5干坯強(qiáng)度大（可塑料）；6懸浮性和流動性好（注漿料）；7自由堆積密度盡量大（壓制料）。 第二節(jié)第二節(jié) 可塑料的制備可塑料的制備一、質(zhì)量要求一、質(zhì)量要求 1可塑性，黏土含量越高，塑性越大；（工藝瓷）2細(xì)度

16、，粒徑小于60微米；3水分：18-25%；4空氣含量：小于1；5干坯強(qiáng)度：抗折強(qiáng)度大于0.98Mpa.二、制備二、制備 粗碎細(xì)碎混合球磨（干法、濕法）除鐵（磁選）練泥（粗練、真空練）可塑泥料各種原料分別粉碎然后混合，具體如圖41。三、工藝要點(diǎn)三、工藝要點(diǎn) 1原料的預(yù)處理和精選；（石英預(yù)燒、清洗等，注意：書P245，-石英是錯(cuò)誤的）2原料的粉碎；3泥漿的篩分、除鐵、攪拌； 4泥漿的脫水； 5陳腐，即將泥料在一定溫度、濕度的環(huán)境下儲存一定時(shí)間，使泥料中的水分分布更加均勻，黏土顆粒充分水化和產(chǎn)生離子交換，細(xì)菌使有機(jī)物分解為腐殖酸，從而提高泥料的可塑性； 6練泥： 分為粗練和真空練泥。 第三節(jié)第三節(jié)

17、注漿料的制備注漿料的制備一、質(zhì)量要求一、質(zhì)量要求 1流動性，保證泥漿能注滿整個(gè)模型；2細(xì)度，粒徑小于60微米；3水分：18-25%；4觸變性：用稠化度表示，稠化度是指100ml泥漿在恩氏粘度計(jì)中靜置30min后，流出時(shí)間與靜置30s后流出時(shí)間的比值。一般陶瓷：1.82.2,精細(xì)陶瓷：1.51.6。5懸浮性：保證成型過程中不易分層。二、制備二、制備 注漿料的制備與可塑料基本相似，只是多了稀釋的過程。 三、泥漿的稀釋三、泥漿的稀釋 根據(jù)泥漿的成分，選擇添加電解質(zhì)。由于黏土一般帶負(fù)電，所以選擇Na+電解質(zhì)使電位平衡。一般SiO2/Na2O=3左右。另外，應(yīng)控制PH值。Na+電解質(zhì)可分為三類：即無機(jī)鈉

18、鹽（硫酸鈉、碳酸鈉、磷酸鈉等）、有機(jī)鈉鹽（腐殖酸、檸檬酸等）和聚合物（樹膠、明膠等）。第四節(jié)第四節(jié) 壓制料的制備壓制料的制備一、工藝要求一、工藝要求 1水分：干壓 36%，半干壓 714%； 2粒度：小于65微米； 3流動性：造粒以增加流動性； 4自由堆積密度：盡量大。二、制備二、制備 其它過程與前兩者一樣。只是需要造粒。分為： 1普通造粒法； 2泥餅干燥打粉法； 3噴霧干燥造粒法。即注漿料在在熱氣中噴出呈球粒。見圖42第五章第五章 成型成型 第一節(jié)第一節(jié) 可塑成型可塑成型 1擠壓成型：管形陶瓷2車坯成型：復(fù)雜柱形3旋坯成型：杯、盤子、碟子等，分為內(nèi)旋和外旋。（坯動）4滾壓成型：由旋坯發(fā)展而來

19、，分為內(nèi)滾和外滾。（滾頭動）5濕壓成型第二節(jié)第二節(jié) 注漿成型注漿成型 一、工藝原理一、工藝原理 將泥漿注入石膏模內(nèi)，利用石膏的吸水性使泥漿分散粘附在模壁上，干燥收縮后脫模取出。 二、成型方法二、成型方法 1基本注漿法：包括 空心注漿（單面注漿）和實(shí)心注漿（雙面注漿）。圖圖43 空心注漿空心注漿 圖圖44 實(shí)心注漿實(shí)心注漿 2加速注漿法：包括 壓力注漿、離心注漿和真空注漿。 三、注漿成型的物理化學(xué)變化三、注漿成型的物理化學(xué)變化 1物理脫水（石膏吸入）2 化 學(xué) 凝 聚 ： N a - 黏 土+ C a S O4+ N a2S i O3= = C a - 黏 土+CaSiO3+Na2SO4（絮凝）

20、四、操作注意事項(xiàng)四、操作注意事項(xiàng) 1新制成的泥漿陳腐一天以上，用前再攪拌5-10min；2溫度大于10-12；3模型濕度一致；4注意不讓氣體殘留；5模具可加滑石粉以便脫模；6回收余漿時(shí)要去鈣；7操作輕。 五、常見缺陷五、常見缺陷 1氣孔；2開裂；3變形；4泥縷。第三節(jié)第三節(jié) 壓制成型壓制成型 一、工藝原理一、工藝原理 將配合料置入金屬模具中，加壓、脫模、成型。 1粉料的工藝性質(zhì) （1） 粒度和粒度分布；粗細(xì)造粒。（2） 粉料的含水率；太大會粘模，太小坯體密度不夠。（3） 粉料的拱橋效應(yīng)；顆粒越小，表面積越大越易發(fā)生。圖45（4） 粉料的流動性。安息角越小流動性越好。圖46 圖圖45 粉料堆積的

21、拱橋效應(yīng)粉料堆積的拱橋效應(yīng) 圖圖46 粉料自然堆積的外形粉料自然堆積的外形 2壓制過程中的坯體變化 密度變化：圖47 圖圖47 坯體密度與壓力關(guān)系坯體密度與壓力關(guān)系 圖圖48 坯體強(qiáng)度與成型壓力的關(guān)系坯體強(qiáng)度與成型壓力的關(guān)系 （2）強(qiáng)度變化：圖48 3加壓制度 （1）填料方式：防止不均勻； （2）壓力確定：工業(yè)成型 40100Mpa，含黏土1060Mpa。 （3）加壓方式：單向和雙向；圖49 （4）脫模：脫模加壓不易過快。圖圖49 加壓方式加壓方式 二、壓制成型方法二、壓制成型方法 1。手動；2自動 三、常見缺陷三、常見缺陷 1尺寸不規(guī)范：薄厚不一，扭斜，不方等；2裂紋：層裂、角裂、膨脹裂等；

22、3麻面：粘模；4臟坯：污染；5坯粉：清理不凈；6掉邊、角等。 第六章第六章 釉料制備和施釉釉料制備和施釉 第一節(jié)第一節(jié) 釉的分類釉的分類 一、按坯體分類 瓷釉、陶釉 二、按制備方法 生料釉、熔塊釉、鹽釉 三、按外觀特征 透明釉、乳濁釉、無光釉、結(jié)晶釉、金屬光澤釉、裂紋釉等。 四、按釉的成熟溫度 高溫釉（T1250）、中溫釉（11501250）、低溫釉（T1100） 五、按釉料中的熔劑 長石釉、石灰釉、Pb、Li、Mg、Zn釉等。 第二節(jié)第二節(jié) 釉層的形成釉層的形成一、釉料在加熱過程中的變化 1分解反應(yīng)（分解、脫水） 2化合反應(yīng)（Na2CO3+SiO2=Na2SiO3+CO2，PbOPbSiO3

23、，ZnOZnSiO3 ） 3熔融（長石、碳酸鹽、硝酸鹽等融化形成共熔物）二、油層冷卻時(shí)的變化 1再析晶 2熔體凝固 3氣泡形成三、坯釉中間層的形成 坯、釉固相反應(yīng)層的形成 第三節(jié)第三節(jié) 釉層的性質(zhì)釉層的性質(zhì)一、熔融態(tài)的性質(zhì) 1熔融溫度：與成分、細(xì)度、均勻度有關(guān)，是一個(gè)范圍：從開始熔融到流動。 2影響因素：（1）成分：Al2O3含量越高溫度越高，氧化鉀、鈉、鈣含量越高溫度越低。（2）細(xì)度：越細(xì)溫度越低。（3）均勻度：越均勻越好。二、釉熔體的粘度、潤濕性和表面張力 粘度決定釉的鋪平程度和均勻性。取決于化學(xué)組成和燒成溫度。氧化鉀、鈉、鈣含量越高粘度越低，而氧化鋁、硅、鋯越高粘度越大。 表面張力過大，

24、阻礙氣體的排除和熔體的均化，高溫時(shí)對坯體的潤濕性不好，易造成釉缺陷。 三、坯釉適應(yīng)性 1熱膨脹系數(shù)2中間層：發(fā)育不好易脫落3釉的彈性、抗張強(qiáng)度：越高、越大越好4。釉層厚度：過厚會增加中間層的負(fù)擔(dān)，過薄會發(fā)生干釉。 第四節(jié)第四節(jié) 釉料制備和施釉釉料制備和施釉 一、釉料配方確定 1原則： a 根據(jù)坯體的燒結(jié)性質(zhì)確定；b根據(jù)坯體的膨脹系數(shù)確定；c根據(jù)坯體的化學(xué)性質(zhì)確定；d 正確選用原料（石英、長石、滑石、高嶺土）2方法：a 根據(jù)已知配方調(diào)整； b 根據(jù)相圖計(jì)算。 3計(jì)算：與坯體計(jì)算方法相似指標(biāo)：a 酸性氧化物/堿性氧化物=1：33：1 b R2O/RO2：1 d Al2O30.2mol 二、釉料制備

25、 1要求：a 生釉料不溶于水（長石、石英+滑石+高嶺土） b 與坯料比，更細(xì) c 釉漿有良好的穩(wěn)定性、流動性 d 密度相當(dāng)，1.31.5g/cm2 2制備流程： 原料除雜沖洗稱量球磨過篩除鐵儲漿池備用一般： 料：球：水=1:1.8:0.5, 磨 70h 3溶塊釉制備 原料粉碎混合熔制淬冷球磨+土過篩釉漿三、施釉 1浸釉法 2澆釉法 3噴釉法 4刷釉法 5氣化施釉 6瓷釉一次燒成第五節(jié)第五節(jié) 陶瓷裝飾陶瓷裝飾 一、裝飾方法 1雕塑 2色坯 3色釉 4釉上彩繪 5釉彩 6貴金屬裝飾 二、陶瓷顏料 1離子著色 2膠體著色 3晶體著色 第七章第七章 干燥干燥 第一節(jié)第一節(jié) 干燥原理干燥原理 一、物料中

26、的水 干燥過程即將物料中的水分（分子水）去除的過程。物料中的水如圖47圖圖47 物料中的水分物料中的水分 二、干燥過程 1加熱 2等速干燥 3降速干燥 如圖48 圖圖48 物料的溫度、水分、干燥速率與時(shí)間的關(guān)系物料的溫度、水分、干燥速率與時(shí)間的關(guān)系 圖圖49 坯體水分、干燥收縮與時(shí)間的關(guān)系坯體水分、干燥收縮與時(shí)間的關(guān)系 坯體干燥過程中的收縮情況見圖49。 三、影響因素 1物料的性質(zhì)、結(jié)構(gòu)2坯體形狀、大小3坯體含水量和干燥后殘余水分要求4干燥介質(zhì)的溫度和濕度5干燥介質(zhì)的流速6加速對物料的傳熱7使熱擴(kuò)散與濕擴(kuò)散的方向一致 第二節(jié)第二節(jié) 干燥方法干燥方法 一、自然對流干燥二、強(qiáng)制對流干燥1間歇式干燥

27、室2連續(xù)式干燥（隧道式、鏈?zhǔn)健⒘⑹?、輥式等）圖410、411圖圖410 隧道式干燥器流程隧道式干燥器流程 圖圖411立式干燥器流程立式干燥器流程 三、輻射式干燥器 1紅外線 2微波 第三節(jié)第三節(jié) 干燥缺陷及原因分析干燥缺陷及原因分析 一、缺陷 1變形 2開裂二、原因 1原料：粘土過多、顆粒太細(xì)、粒度不均、含水過大；2成型：不均勻、含氣、泥漿未陳腐、顆粒定向排列、石膏模過干；3干燥：速度過快、不均勻、放置不當(dāng)、介質(zhì)溫度過高。三、解決措施 1坯體配方穩(wěn)定；2控制水分；3成型按規(guī)程，且均勻、合理；4邊緣隔濕處理；5雙面干燥；6控制干燥制度；7加強(qiáng)質(zhì)量監(jiān)控。 第八章第八章 燒成燒成 第一節(jié)第一節(jié) 次燒

28、成與二次燒成次燒成與二次燒成 一次燒成及特點(diǎn)： 即瓷釉一次燒成。特點(diǎn)：1 工藝流程簡化； 2 勞動生產(chǎn)率高； 3 成本低，占地少； 4 節(jié)約能源。 二次燒成及特點(diǎn) 即先素?zé)笫┯浴?特點(diǎn)：1 避免氣泡，增加釉面的白度和光澤度； 2 因瓷坯有微孔，易上釉； 3 素?zé)稍黾优黧w的強(qiáng)度，適應(yīng)施釉、降低破損率； 4 成品變形小，（因素?zé)呀?jīng)收縮）； 5 通過素檢可降低次品率。近年發(fā)展了三次燒成（工藝瓷等）。第二節(jié)第二節(jié) 普通陶瓷的成瓷機(jī)理普通陶瓷的成瓷機(jī)理 即陶瓷燒制過程中的物理化學(xué)變化，有： 一、低溫階段 二、中溫階段 三、高溫階段 四、高溫保溫階段 五、冷卻階段 一、低溫階段 溫度低于300，為干

29、燥階段，脫分子水；坯體質(zhì)量減小，氣孔率增大。二、中溫階段 溫度介于300950 1 氧化反應(yīng)：（1）碳素和有機(jī)質(zhì)氧化； （2）黃鐵礦（FeS2）等有害物質(zhì)氧化。 2 分解反應(yīng)：（1）結(jié)構(gòu)水脫出； （2）碳酸鹽分解； （3）硫酸鹽分解。 3石英相變和非晶相形成。 三、高溫階段 1氧化保溫階段 溫度大于950，各種反應(yīng)徹底； 2強(qiáng)還原階段 CO濃度3%5% 三價(jià)鐵還原成二價(jià)鐵之后與二氧化硅反應(yīng)形成硅酸鐵。 FeO+SiO2=FeSiO3（1150） 另外，硫酸鹽分解釋放二氧化硫在釉面?；芭懦觥?3弱還原階段 非晶態(tài)（玻璃相）增多，出現(xiàn) 偏高嶺石=模來石+ SiO2（非晶態(tài)）該階段瓷坯的特點(diǎn)為： （1）強(qiáng)度增大； （2）吸收率和孔隙率降低； （3）體積收縮； （4）光澤度增加。四、高溫保溫階段 一般陶器：溫度 11501250，時(shí)間1小時(shí)； 精陶：溫度12201250，時(shí)間23小時(shí)； 日用瓷：溫度12801400，時(shí)間12小時(shí)； 釉面磚：溫度11501250，時(shí)間1分鐘；五、冷卻階段 急冷（溫度大于850）緩冷（850400）終冷（室溫）第三節(jié)第三節(jié) 燒成窯爐燒成窯爐 一、窯爐分類 根據(jù)燃料：固體燃料窯（煤燒窯）、液體燃料窯（重油窯）和氣體