陶瓷工藝學(xué)復(fù)習(xí)資料.ppt

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1、一 陶瓷的概念與分類,傳統(tǒng)陶瓷(普通陶瓷) “陶瓷”是指所有以粘土為主要原料與其它天然礦物原料經(jīng)過粉碎、混煉、成形、燒成等過程而制成的各種制品。,,傳統(tǒng)陶瓷的主要原料:取之于自然界的硅酸鹽礦物(如粘土、長石、石英等),所以傳統(tǒng)陶瓷可歸屬于硅酸鹽類材料和制品。 陶瓷工業(yè)可與玻璃、水泥、搪瓷、耐火材料等工業(yè)同屬“硅酸鹽工業(yè)”的范疇。,陶 瓷 工 藝 學(xué),,第一節(jié) 原料概述,1 原料的分類,根據(jù)原料的獲得方式分:礦物原料,化工原料。 根據(jù)工藝特性分:可塑性原料,非可塑性原料(瘠性), 熔劑性原料。 根據(jù)使用用途分:坯用原料,釉用原料,色料和彩料。 根據(jù)礦物組成分:粘土質(zhì)原料,硅質(zhì)原料,

2、長石質(zhì)原料,鈣質(zhì)原料,鎂質(zhì)原料等。,陶 瓷 工 藝 學(xué),粘土的分類,按成因分:,一次粘土(殘留粘土或原生粘土)風(fēng)化殘積型二次粘土(沉積粘土或次生粘土)沉積型,陶 瓷 工 藝 學(xué),(1)高可塑性粘土(軟質(zhì)粘土、結(jié)合粘土) : 特點:顆粒較細(xì),水中易分散,可塑性好,含雜質(zhì)較多,多呈疏松狀或板狀 (2)低可塑性粘土(硬質(zhì)粘土、瘠性粘土): 特點:在水中不易分散,可塑性較小,多呈致密塊狀、石狀,按可塑性分:,陶 瓷 工 藝 學(xué),耐火粘土(耐火度1580 C):較純,雜質(zhì)少瓷器、耐火材料 難熔粘土(耐火度13501580 C ):雜質(zhì)1015炻器、陶器等 易熔粘土(耐火度<1350 C ):大量雜質(zhì)建筑

3、磚瓦和粗陶,按耐火度分,陶 瓷 工 藝 學(xué),,二 粘土的組成,粘土的性能取決于粘土的組成,包括粘土的化學(xué)組成、礦物組成和顆粒組成。,1、粘土的化學(xué)組成,SiO2,Al2O3,F(xiàn)e2O3,TiO2,CaO,MgO,K2O,Na2O,I.L.,陶 瓷 工 藝 學(xué),根據(jù)化學(xué)組成,可初步估計出粘土的礦物組成、粘土耐火度的高低、粘土的顏色及工藝性能等。,陶 瓷 工 藝 學(xué),2 礦物組成,粘土是多礦物組成的混合物,含有二種或二種以上的粘土礦物和在形成過程中由于風(fēng)化不完全或在沖刷漂移過程中混入其它雜質(zhì)礦物。,陶 瓷 工 藝 學(xué),特點:吸附能力小,可塑性和結(jié)合性較差,雜質(zhì)少、白度高、耐火度高 。,(1)高嶺石

4、類礦物,陶 瓷 工 藝 學(xué),多水高嶺石(埃洛石、敘永石 ) 特性:易吸附水化離子與有機物,其可塑性、結(jié)合性比高嶺石強,干燥收縮大。,陶 瓷 工 藝 學(xué),以蒙脫石為主要礦物的粘土稱膨潤土。 特點一:吸水性強、吸水后體積膨脹 特點二:吸附性、離子交換能力很強 特點三:易粉碎,顆粒細(xì)小,可塑性好,觸變厚化性強,干燥收縮較大,干燥強度高。 坯體中用量不宜太多,一般在左右。,(2)蒙脫石類礦物,陶 瓷 工 藝 學(xué),陶瓷工業(yè)常用的原料。 葉蠟石無可塑性、吸附性差、硬度低。葉臘石含結(jié)晶水較少,總收縮不大,線膨脹系數(shù)小,可配制快速燒成的陶瓷坯體。,葉臘石(蠟石),陶 瓷 工 藝 學(xué),絹云母 特 性:一種水化不

5、完全的白云母,是白云母與伊利石之間的過渡產(chǎn)物,能單獨成瓷。,陶 瓷 工 藝 學(xué),瓷石 可塑性不高,結(jié)合強度不大,干燥速度快。絹云母起粘土及長石的作用,促進成瓷及燒結(jié)??膳渲朴粤希Q為“釉果”或“釉石”。,陶 瓷 工 藝 學(xué),定義:指粘土中含不同大小顆粒的百分含量(體積百分比或質(zhì)量分?jǐn)?shù)) 。 意義:可初步判斷工藝性能。 可初步判斷礦物類型。 判斷粘土本身礦物類型。,3、顆粒組成,陶 瓷 工 藝 學(xué),三 粘土的工藝性質(zhì),1 可塑性 定義:粘土-水系統(tǒng)形成泥團,在外力作用下泥團發(fā)生變形而不開裂,當(dāng)外力解除后,仍能保持其形狀不變,這種性質(zhì)稱為可塑性。,陶 瓷 工 藝 學(xué),表示方法:可塑性指數(shù),可塑

6、性指標(biāo)。,可塑性可塑性指數(shù),陶 瓷 工 藝 學(xué),可塑性限度(塑限)W1:粘土或(坯料)由粉末狀態(tài)進入塑性狀態(tài)時的含水量。 液性限度(液限)W2:粘土或(坯料)由塑性狀態(tài)進入流動狀態(tài)時的含水量。,可塑性指數(shù):液限與塑限之差 ; W=W2-W1,陶 瓷 工 藝 學(xué),可塑性可塑性指標(biāo) 可塑性指標(biāo):在工作水分下,粘土(或坯料)受外力作用最初出現(xiàn)裂紋時應(yīng)力與應(yīng)變的乘積。,根據(jù)粘上可塑指數(shù)或可塑指標(biāo)大小可將其分為以下幾類: 強塑性粘土 中塑性粘土 弱塑性粘土 非塑性粘土,陶 瓷 工 藝 學(xué),2 結(jié)合性 定義:粘土的結(jié)合性是指粘土能夠結(jié)合非塑性原料而形成良好的可塑泥團,并且有一定干燥強度的能力。 表征:粘土

7、結(jié)合瘠性原料的結(jié)合力的大小來衡量。,陶 瓷 工 藝 學(xué),定義:粘土顆粒吸附的離子被其它同性電荷的離子置換,發(fā)生離子交換的性質(zhì)稱為粘土的離子交換性。,3 離子交換性,陶 瓷 工 藝 學(xué),影響離子交換能力的因素: 離子性質(zhì); 粘土礦物的種類; 粘土礦物的有序度及分散度; 有機物質(zhì)的含量; 粘土礦物結(jié)晶程度。,陶 瓷 工 藝 學(xué),4 觸變性 定義: 粘土泥漿或可塑泥團受到振動或攪拌時,粘度會降低而流動性增加,靜置后能恢復(fù)原來狀態(tài)。 反之,泥料放置一段時間后,在維持原有水分的情況下會增加粘度,出現(xiàn)變稠和固化現(xiàn)象。這種性質(zhì)統(tǒng)稱為觸變性。,陶 瓷 工 藝 學(xué),產(chǎn)生觸變性的原因: 粘土片狀顆粒的活性

8、邊面上尚殘留少量電荷未被完全中和,以致形成局部邊邊或邊面結(jié)合,使粘土顆粒之間常組成封閉的網(wǎng)絡(luò)狀結(jié)構(gòu)。 大量的自由水被分隔和封閉在網(wǎng)絡(luò)的空隙中,使整個粘土水系統(tǒng)好像水分減少,粘度增加,變稠及固化現(xiàn)象 網(wǎng)絡(luò)狀結(jié)構(gòu)是疏松和不穩(wěn)定的,當(dāng)稍有剪切力的作用或振動時,網(wǎng)絡(luò)即被破壞,又呈流動狀態(tài)。,,陶 瓷 工 藝 學(xué),6 收縮 基本概念:干燥收縮 、燒成收縮和總收縮 影響因素:組成,含水量,陽離子交換能力,細(xì)度等。 表示方法:線收縮率與體積收縮率SV。,陶 瓷 工 藝 學(xué),7 燒結(jié)性能及耐火度 定義: 燒結(jié)性能:粘土在燒結(jié)過程中所表現(xiàn)出的各種物理變化及性能。 耐火度:粘土原料抵抗高溫作用不致熔化的能力。

9、表征方法:,燒結(jié)性:氣孔率、吸水率、體積密度、收縮率等,陶 瓷 工 藝 學(xué),保證泥坯的可塑性; 使注漿料與釉料具有懸浮性和穩(wěn)定性; 在坯料中結(jié)合其它瘠性原料,使具有一定干坯強度及最大堆積密度; 影響坯體的燒結(jié)性能。 是瓷坯中AlO的主要來源,也是燒成時生成莫來石晶體的主要來源。,四 粘土在陶瓷生產(chǎn)中的作用,陶 瓷 工 藝 學(xué),,第三節(jié) 石英類原料,二氧化硅(SiO2)在地殼中的豐度約為60。自然界中的結(jié)晶態(tài)二氧化硅統(tǒng)稱為石英。由于經(jīng)歷的地質(zhì)作用及成礦條件不同,石英呈現(xiàn)多種狀態(tài),并有不同的純度。,陶 瓷 工 藝 學(xué),SiO2多晶轉(zhuǎn)變的特點,(1)高溫型的緩慢轉(zhuǎn)化(橫向轉(zhuǎn)化或一級轉(zhuǎn)化) (2)低溫

10、型的快速轉(zhuǎn)化(縱向轉(zhuǎn)化或二級轉(zhuǎn)變),陶 瓷 工 藝 學(xué),SiO2晶型轉(zhuǎn)化與生產(chǎn)應(yīng)用,石英預(yù)燒,利于粉碎。 陶瓷生產(chǎn)過程中必須注意升降溫速度的問題:在制品燒成和冷卻時,處于晶型轉(zhuǎn)化的溫度階段,應(yīng)適當(dāng)控制升溫與冷卻速度,以保證制品不開裂。,陶 瓷 工 藝 學(xué),釉料中,SiO2是玻璃質(zhì)的主要成分,提高釉料的機械強度,硬度,耐磨性,耐化學(xué)侵蝕性;提高釉料的熔融溫度與粘度。,三 在陶瓷生產(chǎn)中的作用,燒成前,調(diào)節(jié)泥料的可塑性,為生坯水分快速排除提供通路,增加滲水性,有利于施釉工藝,降低干燥收縮并加快干燥。,燒成時,石英的加熱膨脹可部分抵消坯體的收縮;高溫時石英部分溶解于液相,增加熔體的粘度,未溶解的石英顆

11、粒構(gòu)成坯體的骨架,防止坯體軟化變形。,可提高坯體的機械強度,透光度,白度。,陶 瓷 工 藝 學(xué),,第四節(jié) 長石類原料,一 長石的種類和性質(zhì),長石類礦物是架狀結(jié)構(gòu)的堿金屬或堿土金屬的鋁硅酸鹽。主要是含鉀、鈉、鈣和少量鋇的鋁硅酸鹽。,陶 瓷 工 藝 學(xué),鉀長石:范圍寬,高溫粘度大,且粘度隨溫度逐漸降低。 鈉長石:液相粘度較低,熔融溫度較窄,且其粘度隨溫度的升高而降低的速度很快。,2 長石的熔融特性,陶 瓷 工 藝 學(xué),長石在坯料和釉料中做為主要成分,起熔劑的作用。 希望坯料長石有較低的熔化溫度,較寬的熔化溫度范圍。 要求釉料具有較高的始熔溫度,較寬的熔融溫度范圍。,,注意!,陶 瓷 工 藝 學(xué),,

12、高溫粘度和高溫粘度系數(shù)要求 一般要求高溫粘度大,高溫粘度系數(shù)小。,二 陶瓷工業(yè)對長石質(zhì)量要求,熔點的要求,化學(xué)組成的要求,礦物組成的要求,陶 瓷 工 藝 學(xué),坯料中堿金屬氧化物的主要來源,降低陶瓷坯體組分的熔化溫度,利于成瓷和降低燒成溫度。 減少氣孔率,增大致密度,提高瓷體的機械強度和化學(xué)穩(wěn)定性。 提高陶瓷制品的透光度。 作為瘠性原料,提高坯體疏水性,提高干燥速度,減少坯體的干燥收縮和變形。 在釉料中做熔劑,形成玻璃相。,三 長石在陶瓷生產(chǎn)中的作用,陶 瓷 工 藝 學(xué),第五節(jié) 堿土硅酸鹽類原料,一、滑石,作用: 降低燒成溫度,擴大燒成溫度范圍。 提高坯體白度,透明度,機械強度和熱穩(wěn)定性。 在精

13、陶坯體中用滑石代替長石,可降低釉的后期龜裂 。 提高釉的彈性,熱穩(wěn)定性,增加釉的熔融溫度范圍。,陶 瓷 工 藝 學(xué),二、硅灰石 可以快速燒成。 降低燒成溫度,節(jié)省能耗。 改善生坯質(zhì)量,提高產(chǎn)品性能。,陶 瓷 工 藝 學(xué),提高釉面質(zhì)量; 燒成范圍窄; 坯體白度降低。,陶 瓷 工 藝 學(xué),透輝石: 降低燒成溫度。 快速燒成。 減少燒成收縮。 提高機械強度。 改善熱穩(wěn)定性。,陶 瓷 工 藝 學(xué),第六節(jié) 碳酸鹽、硫酸鹽及硼酸鹽類原料,配料,滿足產(chǎn)品的物理、化學(xué)性質(zhì)和使用要求 考慮生產(chǎn)工藝及設(shè)備條件 擬定配方時應(yīng)考慮經(jīng)濟上的合理性 借鑒成熟配方 各原料在陶瓷材料中的作用,坯料組成的表示方法,實際配料量(

14、比)表示法 化學(xué)組成表示法 實驗公式(賽格式)表示法 礦物組成(示性組成)表示法,坯料的種類和品質(zhì)要求,一、坯料的種類 (1)注漿坯料,含水率2835%; (2)可塑坯料,含水率1825%; (3)壓制坯料,含水率36% (干壓坯料); 含水率715%(半干壓坯料);,坯料: 陶瓷原料經(jīng)配料和一定的工藝加工,得到的具有成形性能的多組分均勻的配合料。,二、坯料的品質(zhì)要求,坯料的總體質(zhì)量要求 配方準(zhǔn)確 組分均勻 細(xì)度合理 空氣含量少,良好的可塑性 滿足成型和半成品的干燥強度 細(xì)度 含水量適當(dāng) 空氣含量 干燥強度高 收縮率小,1、可塑泥料的品質(zhì)要求,2、注漿坯料的品質(zhì)要求 流動性好。 懸浮性

15、好。 觸變性恰當(dāng)。 濾過性好。 泥漿含水量少。 脫模性好。,3、壓制粉料的品質(zhì)要求 流動性好 堆積密度大 含水率及水分均勻性 形狀、大小及粒度分布,坯料制備的主要工序及設(shè)備,一、原料的處理(原料精選、原料預(yù)燒) 二、原料粉碎(粗碎、中碎和細(xì)碎(磨)) 三、篩分、除鐵、攪拌 四、泥漿脫水(漿料 泥團;漿料 粉料) 五、練泥(塑性泥料) 六、造粒(壓制粉料) 七、陳腐,二、原料粉碎,根據(jù)粉碎后粉料的粒度可分為: 粗碎(<40-50mm),顎式破碎機; 中碎(<0.3-0.5mm),輪輾機、雷蒙機; 細(xì)碎(<60m),球磨機、雷蒙機; 超細(xì)粉碎(幾個m),振動磨、氣流粉碎等。,原料粉碎:塊狀固體物料

16、在機械力的作用下而破碎使塊度或粒度達(dá)到要求的操作。,,粉碎的四種方法,壓碎;研磨;劈裂;撞擊,球磨機,陶瓷行業(yè)多采用間隙式球磨機,采用濕磨。 影響效率的主要因素:,球磨轉(zhuǎn)速、研磨介質(zhì)(多少、大小、形狀、級配、密度)、料球水比、加料粒度、加料方式。,三、篩分、除鐵、攪拌,1、壓濾脫水(機械脫水):20-25% 間歇式壓濾機 2、噴霧干燥脫水(熱風(fēng)脫水): 噴霧干燥塔,真空練泥的作用 經(jīng)真空練泥后,可排除空氣,使泥料水分、組成分布均勻,收縮減小,提高干燥強度,提高泥料的可塑性、致密度。,練泥分為粗練和真空練泥(精練)。 (真空)練泥機,五、練泥,影響泥料質(zhì)量的因素 1)泥餅的水分高低及均勻性。 2

17、)加料速度。 3)真空度。 4)泥餅的溫度和練泥機室內(nèi)的溫度。 5)練泥機結(jié)構(gòu)。,1)顆粒取向的定義: 經(jīng)過練泥的可塑泥團,其片狀顆粒受外力的作用會沿其尺寸最大方向(長軸方向)重疊排列。這種顆粒在平面內(nèi)擇優(yōu)取向的現(xiàn)象就是顆粒取向。,可塑泥團的顆粒取向,3)顆粒取向與收縮、變形的關(guān)系 無定向排列:在任何方向上顆粒取向是統(tǒng)計地均勻排列。 定向排列:顆粒沿一個方向排列。 無定向排列的坯體在各方向上的收縮是一致的。 定向排列收縮有差異,定向化程度越高,則各方向收縮越大。,六、陳腐,陳腐:坯料陳放一段時間后進入下一工序,坯料水分均勻,性能提高。,陳腐的作用機理 : 1)通過毛細(xì)管的作用,使坯體中水分更

18、加均勻。 2)水和電解質(zhì)的作用使粘土顆粒充分水化,發(fā)生離子交換,同時非可塑性物質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)檎惩?,可塑性提高? 3)有機物:發(fā)酵腐爛可塑性提高。,壓制成形用坯料-墻地磚,墻地磚產(chǎn)品的顯著特點是外形均為規(guī)則的薄板狀。因而大多采用半干壓法成形。,含水率及水分均勻程度 粒度和粒度分布 粉料的堆積性質(zhì) 容重 粉料的流動性,(二)粒度和粒度分布,壓制成形粉料必須具有適當(dāng)?shù)牧6群土6确植迹詽M足坯料加工過程及燒結(jié)過程的要求。 造粒后粉料的假顆粒粒度和粒度分布應(yīng)能滿足壓制成形的要求,具有良好流動性、高的堆積密度、良好排氣功能。 通常壓制成型所用粉料顆粒的最大尺寸是磚坯最小尺寸的1/51/10。,(三)粉料的堆

19、積性質(zhì),,拱橋效應(yīng),顆粒堆積情況,(四)粉料的流動性,噴霧造粒,離心式霧化,氣流式物化,壓力式霧化,坯料制備過程工藝控制,一、原料水分的測定及配料的調(diào)配 二、球石質(zhì)量的檢查 三、泥料的細(xì)度控制 四、泥漿性能的控制 水分、比重、流動性、稠化度等。 五、坯粉性質(zhì)的控制 (一)坯粉干容重 (二)坯粉流動性 (三)坯粉水分,常用成形方法:包括可塑法成形、注漿成形和壓制成形,成形概述,成形:將坯料加工成具有一定形狀和尺寸的半成品。,可塑成形原理:利用模具或刀具等的運動所造成的壓力、剪力,擠壓等外力對具有可塑性的坯料進行加工,迫使坯料在外力的作用下發(fā)生可塑變形,制成坯體。,第一節(jié) 可塑成形,一 塑性坯料成

20、型性能,1、可塑泥團的流變特性,可塑性泥團受到應(yīng)力發(fā)生形變時既有彈性性質(zhì),又有假塑性變形。,空氣<0.51,可塑性泥團由固相、液相、少量氣相組成的彈性塑性系統(tǒng)。,粘土泥團的應(yīng)力應(yīng)變曲線,當(dāng)應(yīng)力很小時,受應(yīng)力的作用產(chǎn)生形變,兩者呈直線關(guān)系,且可逆。,當(dāng)y,則出現(xiàn)假塑性變形,不可逆。 假塑性變形:除去泥團受到的應(yīng)力,會部分地回復(fù)到原來狀態(tài)(用y表示),剩下的不可逆變形部分n叫做假塑性變形。 屈服值:由彈性變形過渡到假塑性變形的極限應(yīng)力y,稱為流動極限(或稱流限),強度極限p,泥團會開裂破壞,泥團的成形性能的評價指標(biāo),一般可以近似地用屈服值和最大變形量的乘積( y* p)評價泥料的成型能力。 一定含

21、水率,屈服值隨泥團中水分增加而降低,含水量降低,y提高,但p降低了,變形量p:出現(xiàn)裂紋前的最大變形量。 p高使成型過程中變形雖大,但又不致出現(xiàn)裂紋,屈服值y:泥團開始假塑性變形時須加的應(yīng)力; y高防受偶然的外力產(chǎn)生變形,保證成型時有足夠的穩(wěn)定性,礦物種類粘土礦物的結(jié)構(gòu) 伊利石<高嶺石<蒙脫石 固相顆粒大小和形狀 顆粒愈細(xì),分散度越大,比表面積愈大,顆粒表面形成水膜所需的水分愈多,產(chǎn)生的毛細(xì)管力越大,可塑性越好。 層狀、短柱狀顆粒比球狀和立方狀顆粒的可塑性好(易形成面與面的接觸,毛細(xì)管半徑小力大;對稱性低,移動阻力大),2、影響泥團可塑性的因素,吸附陽離子的種類 粘土膠團間的吸引力影響坯

22、料的可塑性,吸引力大,則可塑性高; 液相的數(shù)量和種類浸潤能力和液相的粘度、表面張力 坯料中加入水分適當(dāng)時才呈現(xiàn)最佳的可塑性 表面張力大,可塑性高;粘度高,則可塑性高,生產(chǎn)中提高坯料可塑性的常用措施,(1)將粘土原礦進行淘洗,除去所夾雜的非可塑性物料,或長期風(fēng)化。 (2)把濕潤了的粘土或坯料施以長期陳腐。 (3)對泥料進行真空練泥。 (4)摻用少量的強可塑性粘土。 (5)控制球磨的細(xì)度 (6)必要時加入增塑劑,如糊精、羧甲基纖維素等。,1.注漿成形機理 注漿過程基本上可分成三個階段,從泥漿注入石膏模吸水開始到形成薄泥層為第一階段 形成薄泥層,泥層逐漸增厚,直到形成注件為第二階段 從雛坯形成到

23、脫模為收縮脫模階段,石膏模的毛細(xì)管力,注漿過程的推動力:,注漿成形,1.流動性 固相含量、顆粒大小和形狀 泥漿的溫度 粘土及泥漿處理方法(水化膜的厚度) 電解質(zhì)的作用 陳腐 泥漿的pH值,二 影響泥漿澆注性能的因素,2.吸漿速度 減少模型的阻力 降低泥層阻力 提高吃漿過程的推動力 提高泥漿的溫度,提高模型的的溫度,3 脫模性,4 挺實能力 5 加工性,空心注漿(單面注漿),對泥漿性能要求: 比重小,穩(wěn)定性好,觸變性較小,細(xì)度較細(xì),1 基本注漿方法:包括空心注漿和實心注漿,三 注漿成形方法,實心注漿(雙面注漿),對泥漿性能要求:比重大,觸變性較大,泥漿顆??缮源?2 加速注漿法 包括壓力注漿、離

24、心注漿和真空注漿等,壓制成形是將坯料加入到模具中,在壓機上壓成一定形狀的坯體的方法。,第三節(jié) 粉料的成形,生產(chǎn)過程簡單,致密度高,制品尺寸精確,表面質(zhì)量高,設(shè)備機械化、自動化程度高,可以連續(xù)化生產(chǎn)。,優(yōu)點:,對于制品形狀復(fù)雜的制品難于成型,模具磨損大;壓力分布不均,致密度不均(相對而言)。,局限性:,原理:,1 粒度和粒度分布 直接影響坯體的致密度、收縮率、強度。 很細(xì)或很粗的粉料,在一定壓力下被壓緊成型的能力較差。造粒 2 粉料的堆積特性 最緊密堆積容重,一 粉料的工藝性質(zhì),3 粉料的含水率一定的水(水膜、表面張力)增加粉料間的結(jié)合力;太大會粘模,太小坯體密度不夠。,4 粉料的拱橋效應(yīng),

25、粉料堆積的拱橋效應(yīng),加壓或振動消除 合適的加壓方式,粉料自然堆積的外形,5 粉料的流動性 粉料由分散度高的固體小顆粒組成,具有一定的流動性。安息角越小流動性越好。,影響流動性的因素: 顆粒的大小大,流動性好 顆粒形狀球形顆粒流動性好 粒徑分布,粉料的流動性影響粉料在模型中的填充速度和填充程度,1 密度的變化,二 粉料的致密化過程,坯體密度與壓力關(guān)系,密度隨壓力增大迅速增加 排除假顆粒間空隙 密度隨壓力增大變化緩慢 排除真顆粒間空隙 密度隨壓力增大迅速增加 密實階段,,原因:大量顆粒產(chǎn)生相對滑動和位移,位置重新排列,孔隙減少、假顆粒破裂、拱橋破壞、坯體密度增加;且壓力越大,發(fā)生位移

26、和重排的顆粒愈多,孔隙消失越快,坯體密度越大。,原因:坯體中宏觀的大量孔隙已不存在,顆粒間的接觸由簡單的點、線或小塊面的接觸發(fā)展為復(fù)雜的點、線、面接觸。,原因:顆粒斷裂、變形,發(fā)生滑移和重排,孔隙繼續(xù)填充。,2 強度的變化 顆粒間接觸不大 ,強度較小。 彈性塑性階段,顆粒間接觸增大,強度直線上升。 強度變化不大。,坯體強度與成形壓力的關(guān)系,成形致密化出現(xiàn)的現(xiàn)象:坯體中壓力的分布不均,原因:A坯粉料顆粒移動和重新排列時,顆粒之間產(chǎn)生內(nèi)摩擦力。B顆粒與模型之間有外摩擦力妨礙了壓制壓力的傳遞壓力衰減。 現(xiàn)象:離開如壓面的距離愈大,剛受到的壓力愈小,H/D比值愈大,則壓力不均勻分布現(xiàn)象愈嚴(yán)重。,1 成

27、形壓力,三 影響坯體密度的因素,應(yīng)保證坯體質(zhì)量好、生產(chǎn)效率高的同時,選用盡量高的成形壓力??紤]原料成分、坯料水份、制品的形狀和尺寸,2 加壓方式,單面加壓:壓力分布不均,有低壓區(qū),死角 雙面加壓:消除底面的低壓區(qū),死角。但空氣易被擠到坯體 中間部位,使中部密度小。,3 加壓速度和保壓時間,4 添加劑的選用 減少粉料顆粒間及粉料與模壁的摩擦-潤滑劑 增加粉料顆粒間的粘結(jié)作用粘結(jié)劑 促進粉料顆粒間吸附,濕潤或變形表面活性劑,調(diào)整坯料性能的添加劑,1 解凝劑(解膠劑,稀釋劑) 用來改善泥漿的流動性,使其在低水分的情況下粘度適當(dāng)便于澆注。 2 結(jié)合劑 用來提高可塑泥團的可塑性,增強生坯的強度。 3 潤

28、滑劑 用于提高粉料的濕潤性。減少粉料顆粒間及粉料與模壁之間的摩擦,以促進壓制坯體密度增大和均勻化。,一 添加劑的種類,干燥,受熱體水分(或液體)減少到使用標(biāo)準(zhǔn)為止的過程 (廣義) 水分(或液體)的加熱蒸發(fā)過程 (狹義),干燥作用與干燥過程,濕物料的干燥過程:熱量交換和質(zhì)量交換。 外擴散過程:物料表面產(chǎn)生的水蒸氣向干燥介質(zhì)移動 內(nèi)擴散過程:物料內(nèi)部的水分由濃度較高的內(nèi)層向濃度較低的外層移動。,二 干燥過程,O,坯體干燥過程四個階段示意圖,干燥過程各階段的特征: OA 升速干燥階段,溫度逐漸升高至干燥介質(zhì)濕球溫度TA。,干燥速度由零升至最大,蒸發(fā)表面水分。 吸熱蒸發(fā)水分,提高坯體溫度。 收縮很小。

29、,AB等速干燥階段,表面溫度不變, 干燥速度保持衡定,內(nèi)擴散速度等于外擴散速度。 吸熱全部用于蒸發(fā)水分。 收縮較大。,B C降速干燥階段,表面溫度升高至介質(zhì)溫度。 干燥速度逐漸減小至零,與介質(zhì)達(dá)到平衡。 吸熱蒸發(fā)水分,提高坯體溫度。 收縮基本不收縮。繼續(xù)干燥僅增加坯體內(nèi)部孔隙,CD平衡階段,坯體與介質(zhì)達(dá)到平衡狀態(tài),干燥過程完成。 坯體表面水分達(dá)到平衡水分時,干燥速度為0 干燥最終水分取決與干燥介質(zhì)的溫度和濕度,1)B點稱為臨界點,之后進入干燥安全狀態(tài) 2)C點平衡狀態(tài)點,標(biāo)志著干燥結(jié)束。但含水率不為零 3)干燥速度取決與內(nèi)部擴散速度和表面汽化速度兩個過程,干燥制度達(dá)到一定的干燥

30、速度,各個干燥階段應(yīng)選用的干燥參數(shù)。 最佳干燥制度最短時間內(nèi)獲得無干燥缺陷的生坯的制度。,第二節(jié) 干燥制度的確定,1、 影響內(nèi)擴散的因素 內(nèi)因:含水率,生坯組成,結(jié)構(gòu)等 水分降低,收縮降低,內(nèi)擴散速度提高 引入陽離子可提高內(nèi)擴散速度,保證一定的強度 外因:溫度 溫度提高,毛細(xì)管表面張力下降,內(nèi)擴散速度提 高。應(yīng)保證溫度梯度、濕度梯度一致。,一 影響干燥速度的因素,2、影響外擴散的因素 干燥介質(zhì)及生坯表面蒸汽分壓 干燥介質(zhì)及生坯表面溫度 干燥介質(zhì)的流速和方向及生坯表面粘滯氣膜的厚度 熱量的供給方式等 3、其它影響因素 坯體形狀、尺寸,干燥器的結(jié)構(gòu)類型。,二、 確定干燥介質(zhì)參數(shù)的依據(jù)

31、 1 、干燥介質(zhì)的溫度 1)坯體的大小、形狀、厚度、組成、含水率 2)熱能的充分利用和設(shè)備的因素,2、 干燥介質(zhì)的濕度 3、干燥介質(zhì)的流速流量 外擴散:空氣的流速, 流量 溫度不宜很高, 可加大空氣的流速和流量 高速均勻的熱風(fēng)可使干燥速度提高,干燥方法,自然干燥,自然對流干燥 以空氣(大氣)作為干燥介質(zhì),由于空氣密度不同而引起對流,進行干燥。 多用于泥料和成形后濕坯的干燥。,對流干燥,,一、熱空氣干燥強制對流干燥 采用強制通風(fēng)手段,利用具有一定流速的熱空氣吹拂欲干燥的坯體表而,使其得到干燥的方法。 (1)間歇式室式干燥室,特點:設(shè)備簡單,造價低廉,熱效率低,干燥周期長。,隧道式干燥、鏈

32、式干燥、輥道傳送式干燥、噴霧干燥等,,(2)連續(xù)式干燥,二 輻射干燥(高頻、微波和紅外干燥),遠(yuǎn)紅外干燥 特點: 1)干燥速度快,生產(chǎn)效率高,節(jié)省能耗。 2)設(shè)備小巧,造價低,費用低。 3)干燥質(zhì)量好,表面內(nèi)部同時吸收,熱濕擴散方向一致,均勻,不易產(chǎn)生缺陷。,三 工頻電干燥,一 干燥缺陷及原因分析,1、缺陷 變形 、開裂,第四節(jié)干燥缺陷分析,1) 配方設(shè)計和坯料制備的原因,2)成形過程的原因 3)干燥過程的原因 4)器型設(shè)計不合理,原因,二、解決干燥缺陷的措施 1 坯體配方穩(wěn)定; 2 控制水分; 3 雙面干燥; 4 控制干燥制度;,燒成:陶瓷坯體通過高溫?zé)崽幚?,發(fā)生一系列物理化學(xué)變化,礦物組

33、成、顯微結(jié)構(gòu)發(fā)生變化,最終得到具有某種特定要求的陶瓷制品的工藝過程。,概述,一次燒成與二次燒成,一次燒成:成形、干燥或施釉后的生坯,在陶瓷窯內(nèi)一次燒成陶瓷產(chǎn)品的工藝路線。 特點:工藝流程簡化;勞動生產(chǎn)率高;成本低,占地少;節(jié)約能源。,二次燒成:即先素?zé)笫┯裕儆詿墓に嚶肪€。分為低溫素?zé)邷赜詿透邷厮責(zé)蜏赜詿?特點:避免氣泡、針孔、吸釉、干釉等釉面缺陷,提高坯體強度和密度,增加釉面的白度和光澤度,提高釉面質(zhì)量,提高產(chǎn)品合格率。,瓷質(zhì):長石質(zhì)、滑石質(zhì)、骨質(zhì)瓷、,第一節(jié) 坯體加熱過程中的物理化學(xué)變化,按照長石質(zhì)瓷加熱過程中的變化特點大致可分為四個階段: (1)低溫階段常溫300 (2)氧化

34、分解階段300950 (3)高溫階段950燒成溫度 (4)冷卻階段燒成溫度室溫,排除干燥殘余水分和吸附水,少量收縮或不收縮,氣孔率、強度略有增加; 基本無化學(xué)變化。,低溫階段,/,排除機械水、吸附水 質(zhì)量減小,氣孔率增大,室溫300,低溫階段,化學(xué)變化,物理變化,重要變化,溫度范圍,階段名稱,,,,,,,,1 化學(xué)變化 (1)氧化反應(yīng) 碳素和有機物氧化,黃鐵礦(FeS2)等有害物質(zhì)氧化,氧化與分解階段,(2)分解反應(yīng) 結(jié)構(gòu)水排除: 粘土原料和其它含水礦物進行結(jié)構(gòu)水的排除。,碳酸鹽、硫酸鹽分解,(3)石英晶型轉(zhuǎn)變,2 物理變化 (1)重量減輕,氣孔率提高,有一定的收縮; (2)有少量液相產(chǎn)生,

35、后期強度有一定提高。,位移型相變//重建型相變,在1050以前,繼續(xù)上述的氧化分解反應(yīng)并排除結(jié)構(gòu)水 硫酸鹽的分解和高價鐵的還原與分解(在還原氣氛下),高溫階段,1 化學(xué)反應(yīng),形成大量液相和莫來石 長石熔融+低共熔物+溶解石英和粘土 大量液相+一次莫來石生成+二次莫來石 新相的重結(jié)晶和坯體的燒結(jié) 晶粒長大,晶界移動,致密燒結(jié)。,2 物理變化 氣孔率降低,坯體收縮較大,強度提高,顏色變化。,燒成制度,,一、燒成制度,二 制定燒成制度的依據(jù),(一)坯體在加熱過程中的物理化學(xué)(性狀)變化,(二)坯體形狀、厚度、大小和入窯水分,(三)燒成方法 一次燒成/二次燒成 特種陶瓷:常壓燒結(jié)/熱

36、壓燒結(jié)/高壓燒結(jié)/熱等靜壓燒結(jié);氣氛燒結(jié)等,(四)根據(jù)坯料中氧化鈦和氧化鐵的含量確定氣氛制度 低鐵高鈦坯料(北方)常用氧化氣氛燒成; 高鐵低鈦坯料(南方)常用還原氣氛燒成。,?,(五)窯爐的結(jié)構(gòu)、燃料種類、裝窯密度,1、燒成溫度對產(chǎn)品性能的影響 2、保溫時間對產(chǎn)品性能的影響 3、升溫速度對產(chǎn)品性能的影響,三、燒成制度與產(chǎn)品性能的關(guān)系,對于普通陶瓷產(chǎn)品冷卻制度一般為: 高溫階段應(yīng)當(dāng)快速冷卻,低溫階段相對緩慢。,4、冷卻速度對產(chǎn)品質(zhì)量的影響,5、燒成氣氛對產(chǎn)品性能的影響 (1)氣氛對燒結(jié)溫度的影響 A組Fe2O3含量AA2分別為0.62、1.75、2.09 B組Fe2O3含量BB3分別為0.43

37、、0.49、0.54、1.69,,A瓷石質(zhì)瓷 B長石質(zhì)瓷,(3)氣氛對瓷坯顏色、透光度及釉面質(zhì)量影響 氧化氣氛燒成后,瓷坯發(fā)黃。 還原氣氛燒成后,瓷坯呈淡青色。,低鐵高鈦坯料(北方)常用氧化氣氛燒成; 高鐵低鈦坯料(南方)常用還原氣氛燒成。,陶瓷胎體的顯微結(jié)構(gòu),顯微結(jié)構(gòu)指利用各種顯微鏡才能觀察到材料的組織結(jié)構(gòu),是組成、工藝、過程等因素的反映,是決定材料性能的基礎(chǔ)。,一 顯微結(jié)構(gòu)的組成,陶瓷胎體的顯微結(jié)構(gòu):晶相、玻璃相、氣相。 晶相:研究種類,數(shù)量,形態(tài),晶粒的大小、分布和取向,晶體缺陷。 玻璃相:研究含量、分布、應(yīng)力分布等。 氣孔:研究大小、多少、分布、位置等及微裂紋的大小、形狀分布等。,長石

38、質(zhì)瓷顯微結(jié)構(gòu)中各相的作用,1 莫來石(10-30%) 主晶相,構(gòu)成瓷胎的骨架。 來源: 粘土分解一次莫來石 玻璃相中析晶二次莫來石 具有較高的力學(xué)強度,尤其是網(wǎng)狀的莫來石強度更高。,2 玻璃相(40-65%) 存在形式: 石英顆粒周圍的熔有石英的高硅玻璃相 中間生長有交織成網(wǎng)的莫來石晶體的長石玻璃相 在粘土分解產(chǎn)物區(qū)內(nèi),填充在間隙間的玻璃相。,3 石英(10-25%) 來源: 殘余石英 方石英 作用: 影響瓷坯的強度 改善瓷坯的透光度和白度石英和玻璃折射率相近,4.氣孔 存在狀態(tài): 在玻璃相基質(zhì)中; 裹在大晶粒之中。 影響: 氣孔在瓷坯中的多少、大小、形狀、分布、位置影響瓷坯的強度

39、、透光度、致密度、吸濕膨脹性能、介電性能、熱傳導(dǎo)性能等。,三 工藝因素對顯微結(jié)構(gòu)的影響,(一)陶瓷原料及配比 1、選擇原料的種類 2、所用原料的配比,(二)原料粉末的特征 其顆粒大小、分布、聚集程度影響最為明顯。 顆粒大小影響氣孔的大小、多少 顆粒大小影響液相量,2、粒度分布 3、顆粒形狀及團聚程度,(三)外加劑 1、摻雜增加晶格缺陷,促進擴散,使坯體致密,氣孔少; 2、外加劑與某些組分形成第二相(化合物或低共熔物) 促進燒結(jié)。如第二相不易移動,則阻礙晶界移動,抑制 晶粒長大。,(四)燒成制度 1、燒成溫度 影響瓷坯的密度、晶粒大小及各相的比例。,2、升降溫速率 影響坯體密度,晶粒大小,相

40、的分布。 a、快速冷卻:越過第二相的析出溫度,第二相形成數(shù)量少 b、緩慢冷卻:不同溫度會析出不同的第二相,3 燒成氣氛 影響氣孔率、晶粒尺寸、缺位形成、陽離子價態(tài)、礦物組成。,釉的定義: 附著在陶瓷胎體表面的一種玻璃或玻璃與晶體的連續(xù)粘著層。 釉的作用: (1) 裝飾:提高藝術(shù)、欣賞價值。 (2) 改善制品的各種性能: 化學(xué)穩(wěn)定性、防污性(平滑、表面積減?。? 力學(xué)性能、電學(xué)性能、抗菌性能等等。,一 釉及其作用,釉料配方的配制原則,1 滿足制品對釉面的性能要求,2 釉料組成能適應(yīng)坯體性能及燒成工藝的要求,一次燒成釉,始熔溫度應(yīng)高,成熟范圍應(yīng)寬。避免干釉和起泡。二次燒成釉,生釉的粘附性要強

41、。,3 坯釉的熱膨脹系數(shù)及彈性模量相適應(yīng),要求:釉 < 坯 (略小于 微正釉 受壓應(yīng)力) E釉 < E坯 (釉有較大的彈性對機械應(yīng)力、熱應(yīng)力的適應(yīng)能力強),4 坯釉的化學(xué)組成相適應(yīng),坯釉的化學(xué)組成一般應(yīng)有一定的差別,酸性坯配堿性釉堿性坯配酸性釉,常用C.A(酸度系數(shù)CA反映坯釉的酸性程度)控制:,5 合理選擇原料 既要保證生產(chǎn)工藝性能和釉面質(zhì)量,又要經(jīng)濟合理。,一 釉料的質(zhì)量要求及控制,1、原料質(zhì)量:純度高、細(xì)度高、各原料儲存不混雜,避免雜質(zhì)混入。 2、釉漿品質(zhì),釉料制備與施釉,比重,流動性及懸浮性 直接影響施釉工藝的順利進行及燒后的釉面質(zhì)量。,三 施釉,施釉:將釉料附著于坯體表面的過程。

42、 方法:釉漿施釉、靜電施釉和干法施釉。,釉層形成過程的反應(yīng) 坯釉適應(yīng)性 釉的析晶,釉層的形成,釉層形成過程的反應(yīng)為:原料的分解、化合、熔化及凝固(包括析晶) 交叉或重復(fù)出現(xiàn)。 1、釉料加熱時的變化 2、釉層冷卻時的變化 3、釉層中氣泡的產(chǎn)生,一 釉層形成過程的反應(yīng),(1)原料的分解;(2)化合與固相反應(yīng);(3)氧化物揮發(fā);(4)燒結(jié);(5)熔融; (2)、化合與固相反應(yīng) (3)、釉中組分的揮發(fā) (4)、熔融,1 、釉料加熱時的變化,2、釉料冷卻時的變化,(1)、凝固(冷卻時經(jīng)歷的變化和玻璃相似),從低粘度的流動狀態(tài)冷卻到軟化溫度(Tf) 粘度增加,釉處于粘性狀態(tài); 超過轉(zhuǎn)變溫度(Tg)后凝固形

43、成玻璃體,為脆性狀態(tài);,(3)、形成氣泡 有些物質(zhì)分解不完全,產(chǎn)生的氣體未完全排除,以及坯體中碳素氧化后生成的氣體未來得及排除,冷卻后被包裹在釉層中形成氣泡。,(2)、析晶 有些晶體從熔融液體中析晶,形成微晶相。 對透明釉不利(因希望玻璃相多,晶相少),所以采取急冷方式跨過析晶區(qū),否則失透。 對結(jié)晶釉有利,而且還專門在釉料配方中引入晶核,并緩慢降溫經(jīng)過析晶區(qū)。,3、釉層內(nèi)的氣泡,(1)、產(chǎn)生原因 由于坯釉本身的原因產(chǎn)生的氣泡: 坯釉燒前內(nèi)部顆粒之間的堆積空隙,形成氣泡,由坯釉化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的氣體,由于工藝因素形成的氣泡: 干燥后的釉層透氣性較差。 在施釉時將一部分氣體封閉在釉層中,或者在釉中加入

44、一些添加劑而引入氣泡。 釉層厚度增加,氣泡增多。 快速燒成時,坯釉中氣體來不及排出。,對外觀性能的影響 凹凸不平 透光度下降 光澤度下降,(2)、氣泡對釉面性能的影響,機械強度下降:以抗折強度為例,氣泡相當(dāng)于微裂紋,受力后沿氣泡斷裂。,耐磨性下降 耐酸堿能力下降,對內(nèi)在性能的影響,(3)、氣泡的克服方法,燒成過程控制,配方控制,提高釉的始熔溫度; 增加釉中熔劑含量,降低釉的高溫粘度; 合理選擇原料: 選擇不產(chǎn)生氣體的原料或熔塊釉; 選擇有利于氣體排除的原料;(排氣溫度低的原料),低溫階段:加強通風(fēng),中火保溫。 高溫階段:均勻升溫,高火保溫。,釉漿制備過程工藝控制,釉料不要磨得太細(xì); 在釉漿中加

45、入消泡劑:,1、膨脹系數(shù)對坯釉適應(yīng)性的影響 2、中間層對坯釉適應(yīng)性的影響 3、釉層厚度對坯釉適應(yīng)性的影響 4、吸濕膨脹對坯釉適應(yīng)性的影響 5、釉的彈性、抗張強度對坯釉適應(yīng)性的影響,指陶瓷坯體與釉層有互相適應(yīng)的物理性質(zhì)使釉面不致龜裂或剝脫的性能。 影響坯釉適應(yīng)性最本質(zhì)的原因是釉層中存在應(yīng)力。,二 坯釉適應(yīng)性,1、膨脹系數(shù)對坯釉適應(yīng)性的影響 (1) 釉的膨脹系數(shù)大于坯的膨脹系數(shù)(釉 坯),負(fù)釉,釉 坯:冷卻過程中釉的收縮比坯大,釉層受張應(yīng)力,使釉層下凹,開裂。,(2) 釉的膨脹系數(shù)小于坯的膨脹系數(shù)(釉 < 坯),正釉,釉 < 坯:釉的收縮比坯小,釉層受壓縮應(yīng)力,剝落。,(3) 坯釉的熱膨脹系數(shù)接近

46、或相等(釉坯),釉坯:使釉中無應(yīng)力或極小應(yīng)力理想狀態(tài) 一般來說,脆性材料的耐壓強度遠(yuǎn)高于抗張強度,所以開裂的情況較剝落更容易出現(xiàn)。,希望釉的膨脹系數(shù)接近于坯體而稍低于坯體,中間層:由于坯釉化學(xué)組成不同,高溫下相互擴散、溶解、反應(yīng)、結(jié)晶,生成一層組成和性能介于坯釉之間的過渡性物質(zhì)。 釉料與坯體相互作用導(dǎo)致中間層的出現(xiàn)。,(1) 中間層的形成(釉料與坯體的作用),2、中間層對坯釉適應(yīng)性的影響,總之:良好的中間層可以緩解坯釉應(yīng)力。,緩解坯釉應(yīng)力 正釉:( 釉 坯 ) 中間層作用 釉 中 坯 則: 釉 - 中 < 釉 - 坯 釉層受力減少,,,(2)中間層的作用,擴散使釉的熱膨脹系

47、數(shù)降低,有利于形成正釉 釉中堿性成份滲入坯中,坯中鋁硅成份滲入釉中的結(jié)果。 若中間層生成了合適的晶體,則有利于坯釉結(jié)合;反之,則不利于坯釉結(jié)合。,化學(xué)組成: 相差大,反應(yīng)劇烈,有利于中間層的生成。 燒成制度: 燒成溫度高,保溫時間長,有利于中間層的形成。 釉料細(xì)度和釉層厚度: 釉料細(xì),釉層適當(dāng)薄,有利于中間層的形成。,(3) 影響中間層發(fā)育的因素,薄釉層坯釉結(jié)合性好:薄釉層在鍛燒時組分的改變比厚釉層相對大,釉的膨脹系數(shù)降低也多,使坯釉膨脹系數(shù)相接近,同時中間層相對厚度增加,坯釉結(jié)合良好。 釉層過厚易造成釉面開裂:應(yīng)力在釉層厚度中分布是不均勻的,靠近坯體的釉層壓應(yīng)力大些,釉層表面上的應(yīng)力小些,釉

48、層過厚甚至?xí)蓧簯?yīng)力轉(zhuǎn)為張應(yīng)力。,3 釉層厚度對坯釉適應(yīng)性的影響,氣孔吸水:陶瓷產(chǎn)品(多孔陶瓷)胎體會吸附水分和可溶性鹽類 吸濕膨脹 胎體會膨脹而釉層一般不隨之膨脹,使釉層承受壓應(yīng)力可逐漸變成張應(yīng)力。若超過中間層的緩沖及抗張強度,則引起釉面開裂 即精陶的后期龜裂。,4 吸濕膨脹對坯釉適應(yīng)性的影響,,,彈性好 緩沖應(yīng)力能力強坯釉適應(yīng)性好 抗張強度高 釉面不易開裂坯釉適應(yīng)性好,5 釉的彈性、抗張強度對坯釉適應(yīng)性的影響,釉的彈性和抗張強度主要取決于釉的化學(xué)組成和釉層厚度。,釉熔體的析晶過程 影響釉熔體析晶的因素 析晶對釉面光學(xué)性質(zhì)的影響,指陶瓷釉層析出各種種類、大小不同的晶體,而產(chǎn)生各種釉面效果

49、或缺陷的現(xiàn)象。如透明釉的失透;結(jié)晶釉、乳濁釉、無光釉、金屬光澤釉的產(chǎn)生等,三 釉的析晶,1、釉熔體的析晶過程 熔體的粘度及冷卻速度是析晶的必要條件 晶核的形成和晶體的生長都是過冷度與粘度的函數(shù)。,晶核的形成 速度IV 釉層中未完全融化的殘余微晶非均勻成核 釉熔體原子重新排列均勻成核 晶核長大 速度 u,T,T,釉料的組成 組成是其析晶的內(nèi)在能力 促進析晶采取的方法 加入晶核劑 引入某成分使其與玻璃基質(zhì)中的組分形成化合物析出晶體 引入能夠降低粘度的成份(R2O、RO),釉的黏度,2、影響釉熔體析晶的因素,液相分離釉熔體的分相,分相提供玻璃成核的推動力玻璃內(nèi)在成分不均勻,影響釉熔體析晶的因素

50、,結(jié)晶釉 分別在成核速度和生長速度較大的溫度范圍保溫一段時間,有利于析晶。,燒成制度,防止釉面析晶 晶核形成較低溫度升溫加快 快速冷卻,防止析晶,晶粒生長高溫殘余晶體成為析晶中心,影響釉熔體析晶的因素,釉層的顯微結(jié)構(gòu)構(gòu)成:經(jīng)煅燒后釉層絕大部分為玻璃相、殘余晶體、次生晶體、氣泡。 各相成分以及相對含量與釉的化學(xué)組成、制釉方法、施釉方法、燒成制度等因素有關(guān)。,一 釉層的顯微結(jié)構(gòu),釉層的顯微結(jié)構(gòu)與性質(zhì),1、釉的熔融特性 2、釉的粘度與表面張力 3、釉層的光學(xué)性質(zhì) 4、力學(xué)強度和硬度 5、熱膨脹性 6、釉層的化學(xué)穩(wěn)定性,二 釉層的物理化學(xué)性質(zhì),2、粘度與表面張力(潤濕性),高溫粘度高溫流動性,釉的光澤度釉面對可見光的鏡面反射能力 影響光澤度的因素 釉的折射率:折射率愈大,光澤度愈強。 釉面平整度、光滑度。 燒成制度(燒成溫度、冷卻制度)快速冷卻,避免釉層中析晶降低光澤度。,3、光學(xué)性質(zhì),4、力學(xué)強度和硬度,(1)力學(xué)強度 釉面是脆性材料,抗壓強度高于抗張強度,(2)表面硬度 硬度:一種材料抵抗另一種材料壓入、刻化或磨損的能力。,

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