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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(diǎn)：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(diǎn)：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(jì)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(diǎn)：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(jī)物，其可塑性、結(jié)合性比高嶺石強(qiáng)，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(diǎn)一：吸水性強(qiáng)、吸水后體積膨脹 特點(diǎn)二：吸附性、離子交換能力很強(qiáng) 特點(diǎn)三：易粉碎，顆粒細(xì)小，可塑性好，觸變厚化性強(qiáng)，干燥收縮較大，干燥強(qiáng)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(dú)成瓷。,陶 瓷 工 藝 學(xué),瓷石 可塑性不高，結(jié)合強(qiáng)度不大，干燥速度快。絹云母起粘土及長石的作用，促進(jìn)成瓷及燒結(jié)。可配制釉料，稱為“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(tuán)，在外力作用下泥團(tuán)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(jìn)入塑性狀態(tài)時(shí)的含水量。 液性限度（液限）W2：粘土或（坯料）由塑性狀態(tài)進(jìn)入流動(dòng)狀態(tài)時(shí)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(shí)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(qiáng)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(tuán)，并且有一定干燥強(qiáng)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(jī)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(tuán)受到振動(dòng)或攪拌時(shí)，粘度會(huì)降低而流動(dòng)性增加，靜置后能恢復(fù)原來狀態(tài)。 反之，泥料放置一段時(shí)間后，在維持原有水分的情況下會(huì)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(gè)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(dòng)時(shí)，網(wǎng)絡(luò)即被破壞，又呈流動(dòng)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(qiáng)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(shí)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(diǎn),（1）高溫型的緩慢轉(zhuǎn)化（橫向轉(zhuǎn)化或一級(jí)轉(zhuǎn)化） （2）低溫

10、型的快速轉(zhuǎn)化（縱向轉(zhuǎn)化或二級(jí)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(shí)，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(jī)械強(qiáng)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(shí)，石英的加熱膨脹可部分抵消坯體的收縮；高溫時(shí)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(jī)械強(qiáng)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(duì)長石質(zhì)量要求,熔點(diǎn)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(jī)械強(qiáng)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(kuò)大燒成溫度范圍。 提高坯體白度，透明度，機(jī)械強(qiáng)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(jī)械強(qiáng)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(shí)應(yīng)考慮經(jīng)濟(jì)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(shí)際配料量（

14、比）表示法 化學(xué)組成表示法 實(shí)驗(yàn)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(qiáng)度 細(xì)度 含水量適當(dāng) 空氣含量 干燥強(qiáng)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(dòng)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(dòng)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(tuán)；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(jī)； 中碎（<0.3-0.5mm），輪輾機(jī)、雷蒙機(jī)； 細(xì)碎（<60m），球磨機(jī)、雷蒙機(jī)； 超細(xì)粉碎（幾個(gè)m），振動(dòng)磨、氣流粉碎等。,原料粉碎：塊狀固體物料

16、在機(jī)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(jī),陶瓷行業(yè)多采用間隙式球磨機(jī)，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(jí)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(jī)械脫水）：20-25% 間歇式壓濾機(jī) 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(qiáng)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(jī),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(jī)室內(nèi)的溫度。 5）練泥機(jī)結(jié)構(gòu)。,1)顆粒取向的定義： 經(jīng)過練泥的可塑泥團(tuán)，其片狀顆粒受外力的作用會(huì)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(tuán)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(jì)地均勻排列。 定向排列：顆粒沿一個(gè)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(shí)間后進(jìn)入下一工序，坯料水分均勻，性能提高。,陳腐的作用機(jī)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(shí)非可塑性物質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)檎惩?，可塑性提高? 3）有機(jī)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(diǎn)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(dòng)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?，以滿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(dòng)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(dòng)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(dòng)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(dòng)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(yùn)動(dòng)所造成的壓力、剪力，擠壓等外力對(duì)具有可塑性的坯料進(jìn)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(tuán)的流變特性,可塑性泥團(tuán)受到應(yīng)力發(fā)生形變時(shí)既有彈性性質(zhì)，又有假塑性變形。,空氣<0.51,可塑性泥團(tuán)由固相、液相、少量氣相組成的彈性塑性系統(tǒng)。,粘土泥團(tuán)的應(yīng)力應(yīng)變曲線,當(dāng)應(yīng)力很小時(shí)，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(tuán)受到的應(yīng)力，會(huì)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(dòng)極限（或稱流限）,強(qiáng)度極限p，泥團(tuán)會(huì)開裂破壞,泥團(tuán)的成形性能的評(píng)價(jià)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(píng)價(jià)泥料的成型能力。 一定含

21、水率,屈服值隨泥團(tuán)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(tuán)開始假塑性變形時(shí)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(shí)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(duì)稱性低，移動(dòng)阻力大）,2、影響泥團(tuán)可塑性的因素,吸附陽離子的種類 粘土膠團(tuán)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(shí)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(jìn)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(duì)泥料進(jìn)行真空練泥。 （4）摻用少量的強(qiáng)可塑性粘土。 （5）控制球磨的細(xì)度 （6）必要時(shí)加入增塑劑，如糊精、羧甲基纖維素等。,1.注漿成形機(jī)理 注漿過程基本上可分成三個(gè)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(dòng)力：,注漿成形,1.流動(dòng)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(dòng)力 提高泥漿的溫度，提高模型的的溫度,3 脫模性,4 挺實(shí)能力 5 加工性,空心注漿（單面注漿）,對(duì)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(shí)心注漿,三 注漿成形方法,實(shí)心注漿（雙面注漿）,對(duì)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(jī)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(jī)械化、自動(dòng)化程度高，可以連續(xù)化生產(chǎn)。,優(yōu)點(diǎn)：,對(duì)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(duì)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(qiáng)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(huì)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(dòng)消除 合適的加壓方式,粉料自然堆積的外形,5 粉料的流動(dòng)性 粉料由分散度高的固體小顆粒組成，具有一定的流動(dòng)性。安息角越小流動(dòng)性越好。,影響流動(dòng)性的因素： 顆粒的大小大，流動(dòng)性好 顆粒形狀球形顆粒流動(dòng)性好 粒徑分布,粉料的流動(dòng)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(shí)階段,,原因：大量顆粒產(chǎn)生相對(duì)滑動(dòng)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(diǎn)、線或小塊面的接觸發(fā)展為復(fù)雜的點(diǎn)、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(qiáng)度的變化 顆粒間接觸不大 ，強(qiáng)度較小。 彈性塑性階段，顆粒間接觸增大，強(qiáng)度直線上升。 強(qiáng)度變化不大。,坯體強(qiáng)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(dòng)和重新排列時(shí)，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(shí)，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(shí)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(jìn)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(dòng)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(tuán)的可塑性，增強(qiáng)生坯的強(qiáng)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(jìn)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(kuò)散過程：物料表面產(chǎn)生的水蒸氣向干燥介質(zhì)移動(dòng) 內(nèi)擴(kuò)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(dòng)。,二 干燥過程,O,坯體干燥過程四個(gè)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(kuò)散速度等于外擴(kuò)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(shí)，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(diǎn)稱為臨界點(diǎn)，之后進(jìn)入干燥安全狀態(tài) 2）C點(diǎn)平衡狀態(tài)點(diǎn)，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(kuò)散速度和表面汽化速度兩個(gè)過程,干燥制度達(dá)到一定的干燥

30、速度，各個(gè)干燥階段應(yīng)選用的干燥參數(shù)。 最佳干燥制度最短時(shí)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(kuò)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(kuò)散速度提高 引入陽離子可提高內(nèi)擴(kuò)散速度，保證一定的強(qiáng)度 外因：溫度 溫度提高，毛細(xì)管表面張力下降，內(nèi)擴(kuò)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(kuò)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(kuò)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(duì)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(duì)流，進(jìn)行干燥。 多用于泥料和成形后濕坯的干燥。,對(duì)流干燥,,一、熱空氣干燥強(qiáng)制對(duì)流干燥 采用強(qiáng)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(diǎn)：設(shè)備簡單，造價(jià)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(diǎn)： 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(jià)低，費(fèi)用低。 3）干燥質(zhì)量好，表面內(nèi)部同時(shí)吸收，熱濕擴(kuò)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(jì)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(jì)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(diǎn)：工藝流程簡化；勞動(dòng)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┯?，再釉燒的工藝路線。分為低溫素?zé)邷赜詿透邷厮責(zé)蜏赜詿?特點(diǎn)：避免氣泡、針孔、吸釉、干釉等釉面缺陷，提高坯體強(qiáng)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(diǎn)大致可分為四個(gè)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(qiáng)度略有增加； 基本無化學(xué)變化。,低溫階段,/,排除機(jī)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(jī)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(jìn)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(qiáng)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(jià)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(dòng)，致密燒結(jié)。,2 物理變化 氣孔率降低，坯體收縮較大，強(qiáng)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(duì)產(chǎn)品性能的影響 2、保溫時(shí)間對(duì)產(chǎn)品性能的影響 3、升溫速度對(duì)產(chǎn)品性能的影響,三、燒成制度與產(chǎn)品性能的關(guān)系,對(duì)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(duì)緩慢。,4、冷卻速度對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的影響,5、燒成氣氛對(duì)產(chǎn)品性能的影響 （1）氣氛對(duì)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(duì)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(qiáng)度，尤其是網(wǎng)狀的莫來石強(qiáng)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(qiáng)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(qiáng)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(duì)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(tuán)聚程度,（三）外加劑 1、摻雜增加晶格缺陷，促進(jìn)擴(kuò)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(jìn)燒結(jié)。如第二相不易移動(dòng)，則阻礙晶界移動(dòng)，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(huì)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(jià)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(jià)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(duì)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(qiáng)

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(duì)機(jī)械應(yīng)力、熱應(yīng)力的適應(yīng)能力強(qiáng)）,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(jì)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(chǔ)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(dòng)性及懸浮性 直接影響施釉工藝的順利進(jìn)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(shí)的變化 2、釉層冷卻時(shí)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(shí)的變化,2、釉料冷卻時(shí)的變化,(1)、凝固（冷卻時(shí)經(jīng)歷的變化和玻璃相似）,從低粘度的流動(dòng)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(duì)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(duì)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(shí)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(shí)，坯釉中氣體來不及排出。,對(duì)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(duì)釉面性能的影響,機(jī)械強(qiáng)度下降：以抗折強(qiáng)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(duì)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(qiáng)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(duì)坯釉適應(yīng)性的影響 2、中間層對(duì)坯釉適應(yīng)性的影響 3、釉層厚度對(duì)坯釉適應(yīng)性的影響 4、吸濕膨脹對(duì)坯釉適應(yīng)性的影響 5、釉的彈性、抗張強(qiáng)度對(duì)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(duì)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(qiáng)度遠(yuǎn)高于抗張強(qiáng)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(kuò)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(duì)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(kuò)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(shí)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(shí)組分的改變比厚釉層相對(duì)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(shí)中間層相對(duì)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(duì)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(huì)吸附水分和可溶性鹽類 吸濕膨脹 胎體會(huì)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(qiáng)度，則引起釉面開裂 即精陶的后期龜裂。,4 吸濕膨脹對(duì)坯釉適應(yīng)性的影響,,,彈性好 緩沖應(yīng)力能力強(qiáng)坯釉適應(yīng)性好 抗張強(qiáng)度高 釉面不易開裂坯釉適應(yīng)性好,5 釉的彈性、抗張強(qiáng)度對(duì)坯釉適應(yīng)性的影響,釉的彈性和抗張強(qiáng)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(duì)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(jìn)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(dòng)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(shí)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(duì)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(qiáng)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(dòng)性,釉的光澤度釉面對(duì)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(qiáng)。 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(qiáng)度和硬度,（1）力學(xué)強(qiáng)度 釉面是脆性材料，抗壓強(qiáng)度高于抗張強(qiáng)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。,