陶瓷工艺学01_原创精品文档.pptVIP

1. 升温速度的确定 A.低温阶段：升温速度主要取决于坯体入窑时的水分。 如果坯体进窑水分高、坯件较厚或装窑量大，则升温过快将引起坯件内部水蒸气压力增高，可能产生开裂现象； 对于入窑水分不大于1%～2%的坯体，一般强度也大，在120℃前快速升温是合理的；对于致密坯或厚胎坯体，水分排除困难，加热过程中，内外温差也较大，升温速度就应减缓。 B.氧化分解阶段： 升温速度主要取决于原料的纯度和坯件的厚度，此外，也与气体介质的流速和火焰性质有关。 原料较纯且分解物少，制品较薄的，则升温可快些； 如坯体内杂质较多且制品较厚，氧化分解费时较长或窑内温差较大的，则升温速度不宜过快； 当温度尚未达到烧结温度以前，结合水及分解的气体产物排除是自由进行的，而且没有收缩，因而制品中不会引起应力，故升温速度可快。 随着温度升高，坯体中开始出现液相，应注意使碳素等在坯体烧结和釉层熔融前烧尽；一般当坯体烧结温度足够高时，可以保证气体产物在烧结前逸出，而不致产生气泡。 C. 高温阶段： 此阶段的升温速度取决于窑的结构、装窑密度以及坯件收缩变化的程度。 当窑的容积很大时，升温过快则窑内温差大，将引起高温反应的不均匀。坯体玻璃相出现的速度和数量对坯件的收缩产生不同程度的影响，应视不同收缩情况决定升温的快慢。 在高温阶段主要是收缩较大，但如能保证坯体受热均匀，收缩一致，则升温较快也不会引起应力而使制品开裂或变形。 2.烧成温度及保温时间的确定 烧成温度必须在坯体的烧结范围之内，而烧结范围则须控制在线收缩（或体积收缩）达到最大而显气孔率接近于零（细瓷吸水率0.5%）的一段温度范围。 最适宜的烧成温度或止火温度可根据坯料的加热收缩曲线和显气孔率变化曲线来确定。但须指出，这种曲线与升温速度有关。当升温速度快时，止火或者最适宜烧成温度可以稍高，保温时间可以短些；当升温速度慢时，止火温度可以低些。 操作中可采用较高温度下短时间的烧成或在较低温度下长时间的烧成来实现。 但对烧结范围窄的坯料来说，由于温度较高，液相粘度急剧下降，容易导致缺陷的产生，在此情况下则应在较低温度下（即烧结范围的下限）延长保温时间。因为保温能保证所需液相量平稳地增加，不致使坯体产生变形。 3. 冷却速度的确定 冷却速度主要取决于坯体厚度及坯内液相的凝固速度。 高温冷却可以快速进行，但快速冷却应注意在液相变为固相玻璃的温度（约在750～800℃）以前结束。 400～600℃为石英晶型转化温度范围，体积发生变化，容易造成开裂，故应考虑缓冷。 400℃以下，则可加快冷却，不会出现问题。 （二）气氛制度 气体介质对含有较多铁的氧化物、硫化物、硫酸盐以及有机杂质等陶瓷坯料影响很大。 根据坯料化学矿物组成，以及烧成过程各阶段的物理化学变化规律，恰当选择气体介质（即气氛）。 我国南北方瓷区因坯料的化学矿物组成，铁、钛等氧化物含量不同，选择了不同的气氛制度。南方瓷区的烧成多采用还原焰烧成制度（即小火氧化，大火还原）；北方瓷区采用全部氧化焰烧成。陶瓷墙地砖一般采用氧化焰烧成。 气体介质的性质是根据燃烧产物中游离氧和还原成分的含量来决定的。 当游离氧含量为4%～5%时，为普通的氧化介质，称普通氧化焰； 当游离氧含量为8%～10%时，称强氧化焰； 当氧含量为1%～1.5%时，称中性焰； 而游离氧含量在0%～1%（CO=4%～8%）时为还原焰。 1. 氧化气氛的作用与控制 在水分排除阶段、氧化分解阶段，一般需要氧化气氛。它的主要作用有两个： （1）将前一阶段沉积在坯体上的碳素和坯体中的有机物及碳素烧尽。 （2）将硫化铁氧化，其反应式如下： 4FeS2 + 11O2 2Fe2O3 + 8SO2 为使碳素烧尽，空气过剩系数?值和升温时间要适当。 2. 还原气氛的作用与控制 （1）含Fe2O3 较高的原料，可以避免Fe2O3在高温时分解并放出氧，致使坯体发泡。在氧化气氛下，Fe2O3在1250～1370℃分解产生氧气，造成坯体起泡。而在还原气氛下： 2Fe2O3+2CO