陶瓷粉体干压成型中坯体开裂问题
第12教学单元粉末压坯中裂纹的形成与对策
1.由于脱出模具零件的动作不同步而引发的裂纹
2．从阴模中脱出时，因零件压坯径向胀大而产生的裂纹
3.由于零件压坯上部一些部分密度太低而产生的裂纹
4．脱出时因芯棒侧移而引发的裂纹
5.在阴模出口处因零件压坯弯曲或鼓胀而产生的裂纹
(四)引发裂纹的其他原因
(1)阴模型腔、芯棒或成形模中冲内、外成形表面的抛光不充分;
授课班级
授课日期
月日
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教学进程
教学方法及时间分配
复习提问：常见模具损坏的原因和改进措施?
采用任务教学法、案例教学法、引导文教学法、现场教学法，通过教师讲解、示范，引导学生学习。
2学时
导言：在用单轴向刚性模具成形粉末压坯时，最常见的缺陷是压坯中出现裂纹，这既和模具、模架及压机结构的设计密切相关，也和原料铁粉与粉末混合料的性能有很大关系。
二、压坯中裂纹的起因和对策
(一)压制过程中产生的裂纹
1．粉末移送不当产生的裂纹
2．在预压制状态因下模冲反向压力太大产生的裂纹
3.在预压制状态因下模冲反向压力太小产生的裂纹
(二)在压制力几乎减低到零的压制点之后不久产生的裂纹
1.因模冲约弹性变形不同而引发的裂纹
2．局部密度太低引发的裂纹
3.压制后因随即产生的阴模动作失控而引发的裂纹
(2)模冲、阴模壁及芯棒间的滑动间隙不够大;
〔3)沿模冲内、外表面的工作面过长，当硬脂酸盐润滑模冲侧面的工作面时，会使很细的金属粉末颗粒聚集在模具间隙之中;
(4)装粉靴装粉时对零件压坯撞击的太厉害，或撞击发生在压坯还没有全部从阴模或成形模冲脱出时。
布置任务：避免裂纹的对策有哪些?
注：各栏大小可根据需要进行调整。
陶瓷烧制中常见的开裂问题分析与解决办法
陶瓷烧制中常见的开裂问题分析与解决办法陶瓷是一种古老而美丽的艺术形式，它的烧制过程需要经历多个环节，其中常见的问题之一就是开裂。
开裂问题可能会导致作品的破损，影响其美观度和实用性。
本文将分析陶瓷烧制中常见的开裂问题，并提供一些解决办法。
一、原料选择与制备陶瓷的原料是烧制过程中开裂问题的重要因素之一。
不同原料的热胀冷缩系数不同，可能会导致烧制后的陶瓷产生内部应力，从而引起开裂。
因此，选择合适的原料非常重要。
解决办法：1. 选择具有相似热胀冷缩系数的原料，以减少内部应力的产生。
2. 对原料进行细致的制备工作，确保其均匀混合，避免出现局部成分不均匀的情况。
二、造型与干燥陶瓷制作中的造型和干燥过程也容易引起开裂问题。
在造型过程中，如果陶瓷制品的厚度不均匀，或者存在内部空洞，都可能导致烧制后的开裂。
而在干燥过程中，过快的干燥速度会使陶瓷产生较大的收缩应力，从而引起开裂。
解决办法：1. 在造型过程中，注意控制陶瓷制品的厚度均匀性，避免内部空洞的产生。
2. 在干燥过程中，采取适当的措施，如慢慢增加干燥温度、增加通风量等，以减少陶瓷的收缩应力。
三、烧制过程烧制是陶瓷制作中最重要的环节之一，也是容易引起开裂问题的环节。
烧制过程中的温度变化和热胀冷缩都可能导致陶瓷开裂。
解决办法：1. 控制烧制温度的升降速度，避免温度变化过快。
2. 采用适当的烧制曲线，如预烧、缓慢升温、保温等措施，以减少热胀冷缩带来的影响。
四、釉料选择与施釉釉料是陶瓷表面的保护层，也是影响陶瓷开裂的重要因素之一。
不同釉料的热胀冷缩系数不同，可能会导致釉层与陶瓷体之间的应力不匹配，从而引起开裂。
解决办法：1. 选择与陶瓷体相匹配的釉料，以减少应力不匹配带来的问题。
2. 在施釉过程中，采用适当的技术控制釉料的厚度和均匀性，避免釉层过厚或不均匀导致的开裂。
五、冷却与贮存烧制后的陶瓷需要经历冷却过程，如果冷却过快或不均匀，也可能导致开裂。
此外，陶瓷在贮存过程中，如果受到外界的温度变化或机械力的作用，也可能引起开裂。
论陶瓷坯体开裂的原因
论陶瓷坯体开裂的原因左元【摘要】Ceramic art during every process were practiced andstudied ,some factors have been found for body style ,blank wall uneven force .The body thickness variation and other factors may cause cracking of the ceramic body .Therefore ,basing on factors greenwarecracking ,cracking common greenware site analy-sis,common body shape cracking performance ,unglazed body cracking reason these four aspects were dis-cussed .It summarized some reasons of ceramics role in the natural environment and human body rupture in the light of experience in this paper .%通过对陶瓷艺术每一道工序的检验和考察，发现坯体受风、坯壁受力不均、器体自身厚度不匀等因素影响会造成陶瓷坯体开裂。
从陶坯开裂的影响因素、常见陶坯开裂的部位分析、常见坯体开裂的形态表现、素烧坯体开裂的原因四个方面进行探讨，总结出陶瓷在自然与人为作用环境下坯体发生破裂的一系列的原因并加以分析。
【期刊名称】《蚌埠学院学报》【年(卷),期】2015(000)003【总页数】3页(P60-62)【关键词】陶坯开裂;器皿干燥;器皿薄厚;烧成速度【作者】左元【作者单位】苏州科技学院艺术与传媒学院，江苏苏州 215123【正文语种】中文【中图分类】TQ174.651在陶瓷艺术创作过程中，一件完好且称心如意的作品，必是在创作者手中百转千回，从选定泥料、造型俢坯再到素烧，其工艺过程自是纷繁复杂。
裂纹出现原因及防治对策
一、原料裂原料工序裂主要指从原料选料、球磨、过筛整个过程中，原料本身含有较多杂质，所制泥浆中含有的杂质颗粒在成型工序注入模型成坯，有时在湿坯阶段开裂，有时在坯体干燥收缩阶段开裂，有时又在产品烧制过程开裂，这几个阶段的开裂究其原因是属于原料工序所造成，因此统称为原料工序裂。
1、产生原因（1）在卫生陶瓷生产过程中，坯料配方中塑性黏土含量过小，泥浆结合性较差；或者塑性黏土含量过高，在干燥时坯体收缩过大。
而且在干燥过程中没有根据坯料的性质来调节湿坯干燥速度，这两种情况都易使湿坯产生开裂。
（2）泥浆触变性较大，在成型过程中会造成排泥不顺畅，致使坯体吃浆面和排泥面含水率不同，在干燥过程中湿坯外表面直接暴露在空气中，水分随空气流动被带走，而湿坯内部此时温度较低，水分不易蒸发排出。
这种收缩率不同的情况会在湿坯内部产生干燥应力，湿坯易开裂。
（3）电解质在泥浆中的比例不适当或者泥浆比重不合理。
（4）泥浆陈腐期短，工厂原料加工能力比较低，泥浆很少有储存，球磨后的泥浆立即投入成型使用，这种情况会因泥浆性能不稳定而造成开裂，因为泥浆不经沉腐一般吃浆时间快，坯体在模内强行收缩，因此坏体某一部位产生开裂。
2、解决措施（1）应该讲究原料质量，要有原料进厂的质量验收制度，不合格原料不允许入厂，更不允许流入下道工序；原料存放要讲究工艺卫生，存料处要干净，不能有生活垃圾、石膏、脏土、铁块等物混掺，应该做到按料种不同分类存放（2）粘土原料一般都要风化半年以上，经过多次膨胀与收缩，使之分解成细小颗粒，增加胶体物质，提高可塑性。
在泥浆配方中，塑性原料和瘠性原料配比要合理。
（3）保证配料的准确性，对雨天或者其他天气因素下的物料含水率进行随时测定，随时调节配料时原料加入量。
泥浆的球磨时间也有严格规定，确保坯料颗粒级配合理，尽可能减少泥浆触变性的影响。
（4）强调泥浆的沉腐期，一般出磨泥浆以陈腐一周左右为好，减小颗粒间的定向排列，尽可能保证泥浆性能的稳定。
如何解决陶瓷烧制中常见的开裂问题
如何解决陶瓷烧制中常见的开裂问题陶瓷烧制是一门古老而精湛的工艺，但在实践中，我们常常会遇到陶瓷开裂的问题。
这不仅会导致产品质量下降，还会造成资源的浪费。
因此，解决陶瓷烧制中常见的开裂问题是非常重要的。
本文将从材料选择、工艺控制和烧制环境等方面，探讨如何解决这一问题。
首先，材料选择是解决陶瓷开裂问题的关键。
在陶瓷烧制过程中，材料的热胀冷缩系数是导致开裂的主要原因之一。
因此，我们应该选择热胀冷缩系数匹配度较高的材料进行烧制。
此外，材料的成分和配比也会影响烧制过程中的开裂情况。
合理的配比可以提高陶瓷材料的稳定性，减少开裂的可能性。
因此，在选择材料时，我们应该综合考虑热胀冷缩系数和配比，以避免开裂问题的发生。
其次，工艺控制也是解决陶瓷开裂问题的关键。
在陶瓷烧制过程中，烧结温度和烧结时间是决定产品质量的重要因素。
过高的烧结温度和过长的烧结时间都会导致陶瓷材料的热胀冷缩不匹配，从而引起开裂。
因此，我们需要在烧制过程中严格控制烧结温度和烧结时间，确保它们处于合理的范围内。
此外，烧制过程中的升温速率和降温速率也会对开裂问题产生影响。
过快或过慢的升温速率和降温速率都会导致开裂。
因此，我们需要控制好升温速率和降温速率，以避免开裂问题的发生。
另外，烧制环境也是影响陶瓷开裂问题的重要因素。
在烧制过程中，气氛的控制对陶瓷的质量和开裂情况有着重要的影响。
例如，在某些情况下，氧化性气氛会导致陶瓷材料的氧化，从而引起开裂。
因此，我们需要根据不同的陶瓷材料选择合适的气氛进行烧制。
此外，烧制过程中的湿度也会对开裂问题产生影响。
过高的湿度会导致陶瓷材料的水分蒸发过快，从而引起开裂。
因此，我们需要控制好烧制环境的湿度，以避免开裂问题的发生。
除了上述几点，还有一些其他的方法可以帮助我们解决陶瓷烧制中的开裂问题。
例如，采用预烧的方法可以减少陶瓷材料的内部应力，从而降低开裂的可能性。
此外，适当的冷却和回火处理也可以增加陶瓷材料的稳定性，减少开裂的风险。
论陶瓷坯体开裂的原因
第 ４卷
第 ３期
蚌碑擎瞄 擎稚
Ｊ ｏ ｕ ｒ ｎ ａ ｌ ｏ ｆ Ｂｅ ｎ ｇ ｂ ｕ Ｕｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ Ｖ０ １ ． ４ Ｎｏ ． ３
．
论 陶 瓷 坯体 开 裂 的原 因
左 元
（ 苏州科技学 院 艺术 与传媒学 院 ， 江苏 苏州 ２ １ ５ １ ２ ３ ）
在 陶瓷 艺术 创 作 过程 中 ， 一 件 完 好 且 称 心 如意
的作品， 必是在创作者手 中百转千 回， 从选定泥料 、
造型 侈坯再 到 素烧 ， 其 工艺 过 程 自是 纷 繁 复杂 。一
件 陶瓷器 物需 要经历 多少 工序 方 能成器 呢 ？明代科
１ 陶坯开裂 的影 响因素
摘
要： 通过对 陶瓷艺术每 一道 工序 的检验 和考察 ， 发 现坯体 受风 、 坯壁 受力不 均、 器体 自身厚度 不 匀等 因素影 响
会造成 陶瓷坯体开裂。从 陶坯开裂的影响 因素 、 常见陶坯 开裂的部 位分析、 常 见坯 体开裂 的形态表现 、 素烧坯体 开
裂的原 因四个方面进行探 讨 ， 总结出陶瓷在 自然与人 为作 用环境 下坯体 发生破 裂的一 系列的原 因并加以分析。 关键词 ： 陶坯开裂 ； 器皿 干燥 ； 器皿 薄厚 ； 烧成速度
众所 周知 ， 有 一些 陶瓷 坯 料 和 器 皿 的外 形 相 对 其他 的品种更 容 易 开 裂 。但 另一 方 面 ， 在 创 作 的过 程中， 即便选 择 了最差 质地 的黏 土 ， 只要 有 合适 的器
型设 计 、 干燥 方式 以及 烧 成 方 法 与 这 种 黏土 相 适 应
学家 宋应 星在 《 天 工 开物 》中描 述 道 ： “ 共 计 一 坯 之
陶瓷烧制中常见的损坏问题及预防方法
陶瓷烧制中常见的损坏问题及预防方法陶瓷作为一种古老而又珍贵的工艺品，一直以来都备受人们的喜爱。
然而，在陶瓷的烧制过程中，常常会遇到一些损坏问题。
本文将从陶瓷烧制中常见的损坏问题和预防方法两个方面进行探讨。
首先，陶瓷烧制中最常见的问题之一就是开裂。
开裂是由于陶瓷在烧制过程中受到过高的温度和压力造成的。
为了避免开裂，首先要注意控制烧制温度。
温度过高会导致陶瓷内外温度差异过大，从而引起开裂。
其次，要注意烧制过程中的均匀加热。
不均匀的加热会导致陶瓷局部过热，从而造成开裂。
此外，还可以在陶瓷制作过程中添加一些助熔剂，如石英砂、长石等，以增加陶瓷的烧结性能，减少开裂的可能性。
除了开裂问题，陶瓷烧制中还常常会遇到变形问题。
变形是由于陶瓷在烧制过程中受到不均匀的热膨胀和收缩引起的。
为了预防变形，可以在陶瓷制作过程中采取一些措施。
首先，要注意陶瓷的干燥过程。
干燥过快或过慢都会导致陶瓷的变形。
因此，在干燥过程中要控制好湿度和温度，使陶瓷能够均匀地干燥。
其次，要注意陶瓷的成型过程。
成型时要保持均匀的厚度和形状，避免出现过于薄弱的部位。
此外，还可以在陶瓷的配料中添加一些稳定剂，如石英砂、膨润土等，以增加陶瓷的稳定性，减少变形的可能性。
此外，陶瓷烧制中还常常会遇到釉面开裂、釉面脱落等问题。
这些问题往往是由于釉料与陶瓷本体之间的热膨胀系数不匹配造成的。
为了解决这些问题，可以在釉料中添加一些稳定剂，如石英砂、长石等，以增加釉料的稳定性。
另外，在烧制过程中要注意控制烧制温度和时间，避免过高的温度和过长的时间对釉面造成损害。
综上所述，陶瓷烧制中常见的损坏问题包括开裂、变形、釉面开裂等。
为了预防这些问题的发生，我们可以从控制烧制温度、均匀加热、添加助熔剂、控制干燥过程、添加稳定剂等方面入手。
通过合理的措施和方法，我们可以有效地预防陶瓷烧制中的损坏问题，保证陶瓷制品的质量和美观。
卫生陶瓷开裂缺陷的种类成因和克服方法
卫生陶瓷开裂缺陷的种类成因和克服方法卫生陶瓷是一种常用于卫生洁具和浴室装饰的材料，其质量直接关系着人们的生活品质和安全。
然而，卫生陶瓷在生产和使用过程中，常常会出现开裂缺陷，严重影响产品的使用寿命和安全性。
本文将分析卫生陶瓷开裂缺陷的种类、成因和克服方法。
卫生陶瓷开裂缺陷的种类可以分为内部开裂和外部开裂两大类。
内部开裂一般发生在卫生陶瓷的结构内部，如坯体和釉面的界面，常见的有晶粒开裂、浸透性裂纹、烧结缺陷引起的气孔等；外部开裂则是指卫生陶瓷表面产生的开裂缺陷，如釉面开裂、抛光开裂等。
1.原材料质量问题：卫生陶瓷生产常用的原材料有陶瓷粉体、釉料、填料等，如果原材料质量不合格，其中含有杂质或未经充分混合，容易导致开裂缺陷。
2.烧成工艺控制问题：卫生陶瓷的烧成是一个关键的制造工艺，烧成温度、时间和气氛的控制与开裂缺陷密切相关。
例如，烧成温度过高或过低、升温速率不合适等都会引起瓷体的开裂。
3.设计和制造工艺问题：卫生陶瓷产品的设计和制造工艺也是开裂缺陷的重要原因。
例如，产品设计中存在结构不合理的地方，容易出现应力集中，从而引起开裂。
制造工艺中，包括浇注、降温、研磨抛光等环节的控制不当也会导致开裂。
针对卫生陶瓷开裂缺陷，可以采取以下方法进行克服：1.提高原材料质量：加强原材料的筛选和质检工作，确保原材料无杂质、粒度均匀，并进行充分混合。
材料的质量直接关系着最终制品的质量。
2.优化烧成工艺：通过调整烧成温度、时间和气氛等参数，确保瓷体能够均匀烧结、收缩均匀，并避免过度烧结导致开裂。
此外，还可以采用预烧降温等特殊工艺方法来减小烧结产生的应力和开裂风险。
3.优化设计和制造工艺：在产品设计阶段，加强力学性能分析，避免应力集中；在制造工艺中，加强工艺控制，确保每一个环节的严格把关，特别是涂料施工、研磨抛光等环节，避免过程中引入新的缺陷。
4.加强质量管理和监控：建立完善的质量管理体系，加强对卫生陶瓷生产过程中各环节的监控和检测，及时发现和解决问题，确保产品质量的稳定和可靠。
陶瓷生产中出现裂砖问题的解决方法
陶瓷生产中出现裂砖问题的解决方法在陶瓷生产中，主要的技术分析方法有：通过正交试验法确定解决问题的主要因素及次要因素；采用鱼骨图将问题进行分拆，找出因果关系，从而制定相应的流程去纠正及预防问题。
正交试验法通常在进行基础研究或坯体配方研究的时候应用得比较广泛，而且其能迅速确定对结果产生影响的因素，效果非常显著。
当生产出现问题时，关键是通过分析迅速找到问题产生的源头，从而制定措施先去解决问题，然后再制定相应的预防措施去预防问题再次发生，在这个过程中，鱼骨图反而应用得比较多。
如，在烧成窑出口发现了较多的裂砖。
2出现裂砖的解决方法技术分析上可以通过鱼骨图的画法来定义影响因素（仅列出干燥）。
如图1所示。
在发现裂砖时，往往通过观察裂砖的位置、裂口的粗糙程度、裂砖的规律性去迅速判断问题产生的源头。
（1）出现横或竖纹的解决方法如果裂纹都是横纹或竖纹，则可以迅速在压机出口、翻转台进出口、干燥窑进出口、烧成窑炉进口等位置采取将产品进行调转90°，并做好记号。
通过出窑砖坯的裂纹位置是否发生变化来判定裂纹产生的区域，也可以在相应位置用煤油等擦砖看是否发现裂纹，然后针对该区域制定解决措施。
（2）出现多条小裂纹的解决方法如果裂纹是由多条小裂口产生的，通常都是因干燥砖坯受热排水快而导致内外收缩不一产生。
因此，需要调节干燥窑的中前段温度。
渗花产品或采用淋釉工艺的产品则要考虑烧成窑前温是否过高。
（3）出现裂纹长而裂口大的解决方法如果裂纹长而裂口大，则要考虑传动的因素，通常这都与机械传动的不平衡有关。
（4）粗糙裂纹的解决方法如果裂纹是粗糙的，则通常都在烧成窑烧成区域之前产生，如果裂纹是光滑的，则通常都在冷却区域产生。
（5）面裂纹的解决方法面裂除了与干燥窑的排水不一有关，也与配方系统中泥的品种、压机的顶出系统、布料均匀程度等有关。
对于面裂较多的参数调节一定要重视干燥窑是否存在着横截面温度差、压力差较大的情况。
（6）砖坯出现分层的解决方法在砖坯分层较多的时候，一定要重视干燥窑的清理，否则下层积压的砖坯变成了不规则的挡火墙，气流的流动不通畅，造成温度差异性大会导致大规模的裂砖发生。
陶瓷坯体干燥过程与变形开裂的原因
陶瓷坯体干燥过程与变形开裂的原因
陶瓷坯体干燥过程与变形开裂的原因主要有以下几个：
1. 坯体内外的湿度差异：坯体在干燥过程中，表面和内部的湿度会有一定差异，如果湿度差异过大时，会使得坯体出现变形和开裂。
这是因为湿度差异导致了坯体内外的收缩速度不一致。
2. 干燥速度过快：干燥速度过快会导致坯体表面快速失去水分，而坯体内部的水分蒸发速度较慢，从而引起坯体收缩不匀，产生开裂和变形。
3. 瓷胚内部含有较多有机物：如果瓷胚内部含有过多的有机物，当进行干燥过程时，有机物会分解产生气体，产生了一定的气压，从而导致坯体的变形和开裂。
4. 瓷胚的不均匀性：如果瓷胚在成型时没有得到充分均匀的加压，会导致瓷胚内部存在较大的压力差，从而在干燥过程中引起变形和开裂。
为了避免坯体在干燥过程中出现变形和开裂，可以采取一些预防措施：
1. 控制干燥速度：逐渐增加干燥速度，避免过快干燥造成水分失衡，可以利用一个阶段的干燥时间，让坯体逐渐适应干燥环境。
2. 增加干燥时间：将干燥时间延长，让坯体内部的水分充分散
发，减小湿度差异。
3. 控制环境湿度：控制好干燥室的湿度，避免湿度变化较大。
4. 控制坯体成型质量：保证坯体成型时的均匀性，提高坯体的抗变形能力。
陶瓷粉体干压成型中坯体开裂问题
陶瓷粉体干压成型中坯体开裂问题在功能陶瓷制备的粉体干压成型的实验研究中，常遇到坯体开裂的问题，使得后续的烧结与性能测试不能顺利进行。
笔者拟从原料配比、粉料颗粒大小与堆积、添加剂用量与添加方式、混料造粒方式、模具设计中的压力梯度、烘干程序等方面来分析。
原料为采自山西某矿山铝土矿矿石，经破碎、盘磨、筛分（30目φ0.5mm）后备用。
二氧化硅微粉为320目，纯度在99.80%以上。
添加剂为武汉某公司生产的玉米淀粉和实验室配制的1wt%羧甲基纤维素钠水溶液（CMC）。
后期拟将添加矿化剂（LiCO3）和助烧剂（Y2O3）等。
经计算，铝土矿与硅粉按照某配比称量。
添加淀粉质量占配料总重比例分别为5%、10%、15%、20%、25%、30%、35%。
CMC添加量为7-8vol%。
采用干混方式在瓷砖板上滚压混料，喷雾器雾化造粒，在50MPa压力下压制成φ36mm的圆台状坯体，保压4min。
在空气中静置一段时间后，入烘箱，按照35℃保温10min，45℃保温10min，55℃保温12h的温度程序做烘干处理。
在上述过程中，部分坯体压好未烘时在侧面和底面几分钟内可见微裂纹，部分坯体在入烘箱后约10min出现裂纹，还有部分坯体烧结后开裂。
初始实验过程与改进方案描述。
初始原料过200目筛（φ0.074mm），粒径细化增加了表面能，不利于颗粒的堆积成型，后调整为30目筛（φ0.5mm）。
粘结剂CMC在配制开始，加入了少量无水乙醇帮助分散，乙醇的加入量过多可能会导致坯体在烘干过程中乙醇的快速挥发而使其开裂。
淀粉添加量大的样品开裂明显，可能由于有机添加剂与无机粉体原料的极性差别过大，导致了结合性能不好。
造粒过程原先采用滴液添加的方式，好控制量，但是液滴过大，分散不均匀，使粉体局部粘结不好，后改为喷雾器喷雾造粒，雾化液滴能够显著改善分散均匀性，但是添加量不好控制。
改进的方法是采用了喷雾器定量喷雾，30目筛网滚动造球，明显改善了颗粒成球与成型效果。
陶瓷爱好者：陶瓷坯体开裂成因及克服方法
陶瓷爱好者：陶瓷坯体开裂成因及克服方法从材料的力学性质可知，只有当外力大于材料原子间的结合力时，材料才能断裂。
不同的材料，因组成不同，晶体结构不同，以及键合方式不同，其原子间的结合力也就不同。
关于材料的微观机理的研究，已发展出一门新的学科——断裂力学。
本书仅简要介绍陶瓷生产过程中，造成超过原子间结合力的因素。
格里菲思(Griffith)认为：“实际材料中总是存在许多细小的裂纹或缺陷，在外力作用下，这些裂纹和缺陷附近易产生应力集中现象，当应力达到一定程度时，裂纹就开始扩展而导致断裂”。
形成这些裂纹或缺陷的原因主要是晶体微观结构中存在裂隙或坯体在干燥中由于热应力而形成裂纹及坯体成形、干燥运输过程中因操作不慎而造成的机械损伤。
总之，裂纹缺陷的成因很多，根据开裂的特征，分别介绍如下。
一、坯裂特征是裂纹向内纵深发展；裂透、坯釉同时开裂；或坯裂釉不裂，裂口面粗糙，不锋利。
造成坯裂的因素有：1、制品在成形、干燥、精坯、釉坯、挖取釉、运输、吊钵、装窑、装车过程中，已因收缩不均匀、机械碰撞等原因，形成细小裂纹，在加工过程中未发现剔除，高温时应力释放，则暴露出开裂，具有大同小异的特征。
2、供成形的泥料或泥浆，未经充分捏练和排泡、排气、含有空气和硬泥籽等，影响产品组织的均一性，形成薄弱环节。
这种坯在干燥收缩和烧成收缩中，因收缩应力加大，超过坯体的结合力而撕裂。
3、塑性成形的产品，打泥饼入模过重，使泥料粒子排列改变，鼓入空气于底部或投模入泥过早，构成水分差等，都将造成底部泥料组织不均一。
滚头中心夹角不对或不对中心、尖部磨损等，会导致压力不均匀；滚头润滑不好、坯泥粘性强等，会产生轻微卷泥，使坯体受伤4、需刀修的产品，特别是湿修产品，因泥料是半干的，刚性不够，结合力差，修边、挖沟、剐底时，因刀子过钝、用力过大、切削刀的前角过大、修削面过宽、吃刀过深，都将使坯体表现爱到机械损伤而产生微裂纹，于烧成收缩时扩大成开裂。
5、接斗产品，因互相粘接的两个部件及粘接泥的配方不同、成形方法不同、部件水分不同及坯料的密度、泥料粒子排列不同，特别是在粘接、加工、干燥过程中受应力，烧成中因收缩不同，应力释放而开裂。
烧制瓷器时，发生【开裂】的七种情况和原因是那些？
烧制瓷器时，发生【开裂】的七种情况和原因是那些？裂纹是指制品胎、釉开裂而形成的纹状缺陷。
下面按裂纹产生的部位。
分述各种裂纹产生的主要原因。
1、层裂层裂是指胎体有分层现象而产生开裂。
注浆成形的坯体其中间分层又叫重皮。
①坯料本身含有空气，存在夹层。
②成形操作不当。
2、口裂口裂是指制品口部开裂。
①坯泥可塑性与结合性差；含水率太底或不均匀。
②热滚压成形时，滚头温度过高；旋压、滚压成形时割边不平整、不干净、坯体口沿粘附有余泥，使坯体口沿干燥收缩不均匀。
③注浆成形时，泥浆性能差；石膏模过干或其口沿部位吸水过快。
④脱模过旱或过迟，倍模操作不当，使坯体口沿部位受损伤。
⑤修坯、施釉、釉下装饰、取釉时，坯体口沿过薄、未干、未放置平稳，操作不当，用力过重而伤坯或碰损。
装坯时，用一只手取坯，大拇指掰坏坯体。
⑥机械设备不精良。
振动大。
3、底裂底裂是指制品的底部开裂。
①旋压、滚压成形时，泥料过硬或水分不均匀；投料不够后又添料；投泥不正；下压动作过猛。
②半成品加工过程中，坯体过湿，所用吸坯器的面积太小，吸坯、放坯时用力过大。
③挖底时，机械设备振动，坯体受力不均衡，使坯体内表面产生裂纹，或裂纹呈内表面长、外表面短的形态，并且坯身向里面凹陷。
4、肩裂肩裂是指制品的肩部开裂。
①坯料可塑性和结合性差，使坯体干燥强度低；坯泥含水率过低；成形时投泥位置不正。
②在半成品加工过程中，将坯件放置于坯座时碰伤坯体肩部；坯座直径过大、过小或其形状不适合坯③用吸坯器吸坯时，下压用力过猛或未吸稳坯件，坯件不慎跌落，损伤其肩部。
5、底足裂底足裂是指制品的底足开裂。
①坯泥含水率过低，可塑性与结合性差；成形时，泥饼直径过小，投泥位置不正，成形压力过大。
②带模干燥时间过长，脱模过迟，坯体在模型中底足开裂；脱模时，足部被模型排气孔中的余泥粘坏，使底足破裂。
③挖底、取釉操作不当；刀具不锋利；用力过猛或不均匀；使用的机械设备振动，使坯体底足撞击受伤。
④磨坯布时，手法不当，手指在坯底板上用力过重有伤坯体，其裂纹一般从底足到肩部。
坯体在窑前干燥窑中出现裂纹的疑难解答等
以前段辊上集中抽湿为主袁辊下后段加热为主袁同时主加
热风管接入点分布在干燥窑后段为宜袁 这样便于调节温
度和湿度曲线遥
压力控制院干燥窑前段为微负压袁后段为正压遥 如果
Байду номын сангаас
窑前干燥前前段温渊达到 150~180 益冤或者整体温度过高
同时袁该区域的烟气湿度又过小话袁特别容易导致坯体出
现横向裂纹或面裂等缺陷曰 如果窑前干燥前段温度或者
而淘汰一些不能更好的适应陶瓷生产的机器遥 这将会让
喷墨机从品牌之间的竞争转变到用户的自主化筛选遥
综合种种原因分析袁我国在线使用的第一批喷墨机性
能已经近乎于野精疲力竭冶袁所以笔者认为袁在 2014 年年
底在这一个陶企集中停产的野检修期冶里将会迎来我国陶
瓷喷墨打印机的一次换机浪潮浴
渊陈广玉冤
编辑部院0757-82269827 传真院0757-82269827 蔡飞虎院0757-82710910 渊佛山市玻尔陶瓷科技有限公司冤 孔海发院0757-83135108 渊0冤13702559893 程昭华院13927717401(佛山市佳窑陶业技术有限公司)
窑前干燥的调试大概可以参照以下温度曲线进行初步的
调试袁然后待产品出窑后的实际情况袁再进行下一步的微
调遥 窑前干燥前段温度院60~110 益袁 干燥中段温度 150~
180 益袁干燥后段温度院140~160 益遥
窑前干燥烟气湿度的要求院 干燥前段烟气需略带湿
度而后段烟气必须是高温干燥的遥 加热与抽湿方式院一般
潘雄院13927769832渊广东新润成陶瓷有限公司冤 韩复兴院18237699507渊河南信阳方浩实业有限公司冤 秦威院13927270859渊佛山市达索陶瓷科技有限公司
陶瓷粉体干压成型中坯体开裂问题
陶瓷粉体干压成型中坯体开裂问题在功能陶瓷制备的粉体干压成型的实验研究中，常遇到坯体开裂的问题，使得后续的烧结与性能测试不能顺利进行。
笔者拟从原料配比、粉料颗粒大小与堆积、添加剂用量与添加方式、混料造粒方式、模具设计中的压力梯度、烘干程序等方面来分析。
原料为采自山西某矿山铝土矿矿石，经破碎、盘磨、筛分（30目φ0.5mm）后备用。
二氧化硅微粉为320目，纯度在99.80%以上。
添加剂为武汉某公司生产的玉米淀粉和实验室配制的1wt%羧甲基纤维素钠水溶液（CMC）。
后期拟将添加矿化剂（LiCO3）和助烧剂（Y2O3）等。
经计算，铝土矿与硅粉按照某配比称量。
添加淀粉质量占配料总重比例分别为5%、10%、15%、20%、25%、30%、35%。
CMC添加量为7-8vol%。
采用干混方式在瓷砖板上滚压混料，喷雾器雾化造粒，在50MPa压力下压制成φ36m m的圆台状坯体，保压4min。
在空气中静置一段时间后，入烘箱，按照35℃保温10mi n，45℃保温10mi n，55℃保温12h的温度程序做烘干处理。
在上述过程中，部分坯体压好未烘时在侧面和底面几分钟内可见微裂纹，部分坯体在入烘箱后约10min出现裂纹，还有部分坯体烧结后开裂。
初始实验过程与改进方案描述。
初始原料过200目筛（φ0.074mm），粒径细化增加了表面能，不利于颗粒的堆积成型，后调整为30目筛（φ0.5mm）。
粘结剂CMC在配制开始，加入了少量无水乙醇帮助分散，乙醇的加入量过多可能会导致坯体在烘干过程中乙醇的快速挥发而使其开裂。
淀粉添加量大的样品开裂明显，可能由于有机添加剂与无机粉体原料的极性差别过大，导致了结合性能不好。
造粒过程原先采用滴液添加的方式，好控制量，但是液滴过大，分散不均匀，使粉体局部粘结不好，后改为喷雾器喷雾造粒，雾化液滴能够显著改善分散均匀性，但是添加量不好控制。
粉末冶金成形体裂纹产生的常见的原因
粉末冶金成形体裂纹产生的常见原因简介潜在出现的裂纹已经被视为具有巨大影响,并且经常成为生产复杂形状的零件时,粉末冶金技术应用方面的限制因素.在一项行业范围的调查中,消除或者是控制裂纹被认为是第二重要的优先研究课题.首要课题即是整体提升机械性能.这一点值得注意,但是,对于行业被调查对象来说,提升材料性能所得到的益处仅比解决裂纹问题的重量性略高.粉末冶金零件的裂纹主要发生在烧结工序之前的成形压制过程或加工.尽管裂纹可能要在烧结之后才会变得明显,但是裂纹产生的根本原因极可能是烧结之前颗粒间粘结比较差.烧结时引起的应力可能会“打开”裂纹,但是这极有可能已经产生烧结之前的加工步聚.极少有例子表明不正确的产品设计可能导致烧结时较高的应力水平,为此应力水平可能会超过零件的强度从而导致机械失效.这种情况发生相对较少,并且并非认为是本项目中研究的任何裂纹产生的条件.因此,本文将讨论的裂纹是产生于烧结之前.烧结缺陷例如起泡或开裂并不认为是与裂纹这种缺陷同一等级的,所以本文并不涉及.如果粉末冶金零件在理想条件下成型,那么致密化过程将会是双向的.对称的和同步的.但实际上,使用常规模具系统要达到这种效果是几乎不可能的.举例来说,在脱模阶段,上冲退出的同时,施加在成形体上的轴向压力减少.所有的模具受到的是零件相对应段相同的载荷,并且在卸压时承受回弹,成形体受到的也是相同的载荷.回弹很小,但是不能忽略不计,并且由于模具和成形体都尝试达到平衡状态,从而产生的是非均一性的应力条件.中模避免达到其非变形构型,因为成形体这个时候还在并且正在抵抗径向上的弹性应力.当产品从中模模腔脱出时,有必要或者由下冲施加一个向上的轴向力,或者中模向下运动,这种运动可以由一个存在于脱模开始时的径向压力的线性函数表示,当成形体退出中模模腔 ,条件也是差异很大,因为仅仅存在于模腔内的产品的一部分承受着径向的压力.最初的模具构造和磨损也会影响压力和应力条件,因为双向的,对称的和同步的致密化过程是不可能的,所以需要注意机械失效的条件.成形体生胚强度成形的一个主要目标是要获得成形体设计形状和尺寸的同时,达到合适的生胚强度,生胚强度是成形体的机械强度,主要生成于粉末的互锁,冷焊和粘结.这点非常重要,因为成形体在烧结工序之前获得尺寸和形状的能力就取决于此.成形体生胚强度主要形成于颗粒表面不规则机械互锁,并由成形过程中的塑性变形提升.成形体生胚强度必须在从成形压机转移到烧结炉的过程中具有足够的强度以抵抗磨损和防止断裂.这对于薄的产品,有薄的段的产品,低密度产品和有细边的产品特别重要.对于大多数应用来说,生胚强度值范围在10MPA和30MPA之间才允许脱模和安全地搬运.粉末冶金零件成形过程中,由压制力作用形成的颗粒间粘结提供生胚强度.在颗粒与颗粒之间的接触区域发生的变形创造了固体结界.最初的高松装密度和干净的颗粒表面能够扩大颗粒间粘结形成.当压制力达到一定值,剪切力会起到破坏表面层的作用.颗粒与颗粒之间的引力相对较小,颗粒间互锁是控制生胚强度的主要因素.通常,颗粒粘结离不开穿过结界的原子间的力和静电力.这些力更大,无需很多粉末,表面要干净.因此,对于控制生胚强度,机械互锁起到最主要的作用.不规则的颗粒形状能够提高颗粒间的机械互锁,从而提高生胚强度,圆形但不规则颗粒形状通常可以达到最优的生胚强度.这些特性,加上低成本和高压缩性优点,使得单轴中模成形处理使用中,水雾化铁粉非常受欢迎.裂纹的形成通常,一个固体受到力的作用分离或分裂成2个或更多部分,这就叫做断裂.断裂的原因可以是裂纹,和载荷下裂纹增长.对于粉末冶金成形体生胚,裂纹的产生主要可以归为以下原因之一:颗粒间互锁破裂;没有形成颗粒间互锁.颗粒间互锁破裂的主要原因是粉末颗粒的阻断或拉伸.互锁破裂可能是受施加的张力作用或横向的剪切力作用或者两种力的组合作用.破裂区域可能在比浅表面更深的地方,并且也可能是不规则的,不连续的.另一方面,如果由达到微观应力强度等级的外应力或内应力造成应力集中,会导致裂纹产生.因此,当横断或水平粉末颗粒裂开面的常规应力分量达到开裂应力时,会出现由外应力或内应力作用产生的裂纹.当颗粒间粘结没有形成,究其原因在于颗粒之间的有效孔隙阻碍了粉末与粉末之间接触,图1颗粒间粘接没有形成的区域是没有生胚强度的.比起成形过程中或成形过程后材料充实的区域,这种区域更易出现断裂或裂纹,甚至,这种区域在烧结后可能会出现间隙,原因在于这种区域没有形成能够使颗粒扩散的晶界.图1裂纹产生的根本原因裂纹产生的根本原因可以分为4个基本目录:错误的材料整合性,颗粒间移位,非正常塑性应变分离和高张力\剪切力.图2所示就是这4个目录,并且列出了条件范例和对应的成因.图2错误的材料整合性出于各种原因,金属粉末使用添加剂.例如,添加合适的润滑剂进行混合会提高压缩性,减少脱模力.但是,混合铁粉添加过多润滑剂会抑制颗粒间粘结形成,粘合剂,杂质甚至残留空气都会对粘结形成造成负面作用.颗粒间移位颗粒间粘结最初主要由塑性形变和粉末块体运动形成,在理想条件下,致密化过程是双向的,对称的和同步的,并且不会发生颗粒间边移位.致密化过程之后的移位运动会阻止颗粒间粘结形成,并且能够破坏已经在成形早期形成的粘结.非正常塑性应变分离成形过程中,颗粒会发生不可恢复的塑性变形.另外可恢复的塑性变形也会发生.最终成形阶段之后,相关的压力会减少并最终在脱模过程中降到零.成形压力泄掉的瞬间,压缩应力释放,成形体生胚将会突然从塑性向弹性阶段变化.如果内应力大于成形体强度极限,裂纹就会产生.高张力\剪切力在粉末冶金生胚状态下,如果成形体由外因或内因作用产生的张力\剪切力高于成形体本身的生胚强度,那么就会产生裂纹.材料整合原因造成的裂纹空气残留在粉末物质成形过程中,粉末量大约按照2:1的比率下降.松散颗粒间的孔隙内充满的空气必须在成形过程中被挤出,并且必须在比较少的时间内完成,空气必须从粉末矩阵和设计配合间隙公差很小的模具组件中被挤出.限制气流产生的背压会在产品各段成形前阻止空气从粉末拒阵中被挤出,并把空气圈闭在成形体内部(图3).有报告显示当模具完成成形过程,残留在成形体中的最终空气压力可以达到50MPA,远大于常规粉末系统的生胚强度.对于大零件来说,这个问题更糟,原因在于成形过程中更多的空气在末矩阵中移动更多的距离.图3某些例子中,残留空气压力可能不会立即导致缺陷.就像烧结过程中温度升高,压力也是一样,残留空气相关应力也是一样,当温度达到可以去除粘合剂和润滑剂的时候,空气压力可以从打开的新的通道中释放,如果任何时候压力应力大于颗粒粘结强度,就会产生裂纹.裂纹可以有大有小,延伸到表面的可能性或有或无.尽管这可能会被当作一个烧结问题,但根源在于成形过程中的空气残留.过多润滑剂通常,润滑剂是在成形之前的混粉处理中统一添加分布到金属粉末中,运输条件.充填条件都可能影响这种分布.典型的润滑剂组成是介于粉末量0.5到1.5W\O之间.如果添加过多润滑剂量,裂纹会很明显出现.造成润滑剂过多的原因可能在于初始混合比率过高或者差的或不均匀的混粉,像结块,团聚.在润滑剂高度集中的区域可能不会形成正确的颗粒间粘结,因为颗粒之间的接触会受到阻碍,成形过程中,润滑剂受到的压力导致的压力条件类似于残留空气的作用.这种情况下,导致产生的是一股液压力,润滑剂会流向成形体内邻近区域,并且有些情况不会破坏颗粒间粘结(图4).在烧结燃烧掉润滑剂过程中,黑色残留物可能会残留在裂纹表面.污染任何材料,不管是金属粉末,添加剂,或者杂质,只要对最终产品有负面作用,都被视作为污染.污染原因通常是较差的仓储作业.污染的存在阻碍成形过程中颗粒间接触,也阻碍必要的颗粒间粘结形成.粉末杂质对成形的影响已经有过描述.另一种污染是成形过程中不能被充分破坏的颗粒表面过多氧形成的问题.氧化层会阻碍正确的颗粒间粘结.这种缺陷不是一致的.从这种意义上说,裂纹会出现在不管污染出现的哪个位置,并且很少会在一个位置重复出现,或重复同样的几何大小或形状.图4颗粒间移位造成的裂纹不充分的粉末传播对于顶面有几何突出部分的复杂粉末冶金零件,有必要在成形之前将粉末传输到这些区域.粉末必须通过上下冲的协调动作在中模模腔内完成重新分布,同时相对其邻近特性完成正确定位.想象一下,就像粉末定位在独立的垂直圆筒内,成形过程中必须避免任何会导致邻近圆筒与相对其他圆筒移动.即使是稍微成形的粉末这程相对运动都会在运动区域创造出一个剪切力区,并且损坏颗粒间互锁,造成粘结破裂.成形过程越接近完成,这种情况越严重,通常这种类型的裂纹会出现在压制方向.如果零件是双毂设计,如图 5.如果粉末没有有效传输到毂段,毂内的粉末相对于法兰的垂直运动,会如图所示导致裂纹出现.严重一点的情况,毂和法兰会在脱模的是时候分裂成不同的部分.图5非同步成形整个成形体的致密化过程应该是同步的,且在一致的比率下完成.对于多模具系统,非同步成形动作会导致已经部分成形的粉末向其他已经部分成形的粉末区域移动.图6中,相对连接法兰的毂和外法兰的预成形会阻碍颗粒间形成良好互锁,并且会在后成形阶段导致形成剪切力区.典型的,这种裂纹一开始会出现在相邻模冲相遇的倒角处,继而沿着压制方向形成裂纹.这与粉末传输的区别在于粉末先在中模模腔内进行定位和正确分布.相对运动是由成形过程中相对于一开始的粉末传输和定位,缺乏移动协调.模冲背压过高\不足在垂直于压制方向上粉末没有良好的流动性,但是受压时会橫向移动一定角度.对于多模冲零件来说,模冲背压过高\不足会导致粉末从一个圆筒区域向另一个圆筒区域移动.如图7所示.在较早的成形阶段,颗粒间粘结较少时,粉末从高背压区流向低背压区.正因为致密化过程,低背压区没有过多的粉末,并且由于成形体密度不平衡,粉末有”被挤压”回原来的圆筒区域的趋势.裂纹会有自然弯曲的趋势,并顺着始于成形体内角的”流动线”向高背压区发展.由于流动的作用,裂纹通常是平滑的且有光洁的表面,或者由于颗粒会滑向其他颗粒,颗粒会有磨损.图7大密度差一个理想的成形体整体的密度分布应该是一致的,但是实际中很难实现,通过颗粒的松散运动和塑性变形实现致密化过程.粉末开始时有相对一致的粉末充填密度.因此,最终成品的密度差某种意义上就是显示了致密化过程中相应粉末的移动.事实是零件本身密度不一致并不意味着产品就有裂纹缺陷,因为实际生产中这种产品每天都在生产.大密度差造成的裂纹极有可能是由类似于描述的非同步成形的颗粒移位造成的.密度差也能够在压力卸除时影响”回弹”或粉末的弹性回复,这种现象将在后面的章节进行讨论.弹性应变分离造成的裂纹模具面不正确的锥度成形过程中,颗粒经历塑性变形和弹性变形,在脱模之前,零件受到中模模腔或模冲在径向上的限制,零件脱模过程中,它受到模具的作用越来越少,径向上的限制也被部分去除.成形体此时会”回弹”或者扩展以缓解成形过程中形成的弹性变形,当零件一开始脱出中模模腔时,生胚强度足以抑制径向扩展,当零件继续脱出的时候,应力增加到如果超过生胚强度的时候,会发生滑裂或剪切裂纹,这个过程会在开始,重复发生,直到零件完全脱出中模.裂纹是浅表面缺陷并且是垂直于压制方向,图8.当模具边缘锥度比较小而应力集中的时候,这种情况就比校普遍了,倒角和推拔帮助分散应力,将发生这种裂纹的可能性降到最小.图8径向扩张这种裂纹在形状比较复杂且不同水平上橫向的断面区域有巨大的差异的产品比较常见;图 9显示的是一个典型案例,由于成形体从中模脱出,在内弹性应变释放作用下,它会在橫向方向上扩张.当主体超出中模面,主体的释放力会打破下外边的颗粒内粘结,受到模具和主体的阻力.密度越高,这个问题越普遍.这种裂纹会橫向发展,有些情况可能会把零件一部分从主体上切开来.图9不平衡的弹性应力导致的模具变形不同的径向位置上带孔或槽的设计的产品零件,在模具最终脱模的位置,会比较容易受影响,导至碎裂.这种状态产生是受不平衡的应力作用,通常与不均衡的密度分布或者如图10所示的弹性应变释放有关.当芯棒脱出时,不均衡的应力会导致其从高密度区域偏斜或从弹性应变释放的区域偏斜.当芯棒基本已经脱出时,使其偏斜的力已经差不多降为零.在偏斜的芯棒上残留的能量超过了成形体的生胚强度.当芯棒变直的时候,它会把孔或槽的高密度一侧打碎.非对称几何形状对于成功生产无裂纹产品,非对称的产品几何形状会使模具设计更复杂.如图20a所示的成形体,脱模过程中成形体会受到中模推拔施加的升力.模冲1和模冲2交叉的时候会产生一股张力.裂纹大多数会以一定的向上角度朝成形体的未受限部分发展,通过使用上冲保压可以将这种情况发生的比率降到最低.非对称孔分布会导致成形体内部应力不平衡,并可能使长薄芯棒弯曲,如图20b所示,芯棒需要回复到无变形状态,这会导致孔的外边处出现碎裂纹(通常在压力高的一侧)推拔(斜度)或球面形状要想生产的成形体有推拔(斜度)或球面形状,模具面表面需要易于压制方向,这些形状会导致粉末颗粒在成形过程中沿着模具面侧滑.继而产生的剪切应力和颗粒间侧滑可能会在产品表面产生层压效果,随着推拔角度增大,“层”的数量也随之增多或者层状裂纹的数量也会随之增多.如图21产品尺寸差异成形体大的尺寸差异(例如长而薄的形状或是一个大的面上有一个小的形状)会在成形过程中导致产品或低密度或应力集中的问题.这会使成形体生胚强度过低,从而增加了这些区域裂纹出现的可能性.图22所示的就是这种尺寸差异可能会造成的裂纹的例证.产品自动化投放自动化产品投放装置常用于提高产量,保证工人的安全.这种装置的夹抓力必须足以夹起产品的同时不能有产品掉落的风险,但是,力过大就会损坏产品,过大的夹抓力会对成形体加压,有可能导致裂纹产生.如图23所示,这种类型的操作裂纹在成形体内径向发展,与夹抓方向 90度,薄壁的产品对于夹抓力特别敏感.压机移出产品从压机移出成形体最普遍的方法是使用中模送粉靴把成形体从中模往外推,然后利用一个倾斜的表面将成形体传运到一个支撑区域,然后在允许的时间内由操作工操作,送粉靴必须轻触成形体,如果送粉靴提前太快,碰撞力就会导致外表面产生裂纹,如果出口斜坡角度过大并且成形体夹取速度超过它们滑向支撑区域的速度时,另一个相似的问题就会发生.当产品成形完,新的成形体会撞上那些已经在支撑区域的产品,从而导致成形体外表面产生径向裂纹,如图24,如果产品还没有完全脱出中模或者里面的模冲正在脱出到中模模板的水平,当送粉靴发生接触的时候,成形体的下边会碎裂,与中模台或传输滑片接触的易碎的形状或薄壁也会受到影响,在传输的时候碎裂.操作工的操作粉末冶金成形生胚具有脆性,必须小心处置.任何上料时候产生振动的动作都可能产生张力或剪切力继而产生裂纹,对于大\重且有无支撑段的成形体和有薄段的成形体,这个问题需要特别注意,在产品进到烧结炉或烧结托盘的时候会产生问题,如果产品掉落或者没有放置到位,就有可能产生裂纹,如图25,如果一盘产品取放不正确,那么整盘产品都有可能有缺陷,这种缺陷偶尔发生因为这是人为错误导致的,这种缺陷很难被筛选出来.因为必须对成品采用100%的检查.大多数粉末冶金公司依靠操作工培训和操作工的表现来避免出现这种缺陷.结论避免粉末冶金零件出现裂纹就是要理解他们形成的根本原因,具备裂纹如何产生为何产生的知识.才能想出办法来确保无缺陷产生.这篇文章已经举出了粉末冶金零件出现裂纹的大部分常见原因.如果成形过程中生产操作过程中列出的4种不同状态出现,就有可能导致裂纹产生,每一种状态下可能出现的裂纹类型已经有例证展示,错误的材料整合性,成形过程中颗粒间移动,脱模过程中弹性应变释放控制不良,或是存在高张力或剪切力,所举出的例证并不能涵盖所有实际中发生的状况,但是对这些裂纹的一个整体的理解有助于正确地诊断其他一些裂纹案例产生的根本原因,粉末冶金加工是复杂的,过程也取决于产品设计者,模具设计者,过程设计者,冶金学家,调试人员和生产线工人.所有这些影响最终产品产出的人,要成功地消除裂纹,每个人包括粉末冶金零件开发和生产人员都必须了解关于裂纹形成的知识.。
卫生陶瓷开裂缺陷的种类、成因和克服方法
第一部分卫生陶瓷开裂缺陷的种类、成因和克服方法卫生瓷开裂缺陷，在产品质量中是一种常见质量缺陷，各厂情况不一，按其比例一般占10%左右，多者则占20-30%，因此直接影响产品质量的提高。
根据原料、成型、烧成三道工序开裂缺陷的初步分析归纳为27种常见开裂缺陷。
一、原料工序因加工等项原因造成开裂、以及特征、成因和克服方法1、原料工序裂原料工序裂主要指从原料选料洗料，入磨制整个过程中，原料本身含有杂质，又洗、洗不净，因而制泥后，所含有杂质颗粒，在成型工序注入模型成坯，有时在湿坯阶段开裂，有时在坯体干燥收缩阶段开裂，有时又在产品烤烧过程开裂，这几个阶段的开裂究其原因是属于原料工序所造成，因此统称为原料工序裂。
1)原料工序裂的特征：主要是产品经过烤烧后，在某一部位的表面隆起，无规则，在隆起部位开裂。
2)原料工序裂的原因分析：这种开裂主要原因是杂质在遇到高温烧成时，坯体内杂质发生化学变化，不能有效地同坯体和釉面而结合，因此造成开裂。
3)克服方法：a)应该讲究原料质量，要有原料进厂的质量验收制度，不合格原料不允许入厂，更不允许流入下道工序；b)对所使用的原料要进行精选，无论是软质料，还是硬质料，都要经过人工手选，剔除杂质，然后投入使用；c)原料存放要讲究工艺卫生，存料处要干净，不能有木柴、草木、石膏、脏土等物混掺，应该做到按料种不同分类存放；d)运输原料的车辆，制泥的设备要保持清洁，防止杂质混入。
4)各种杂质对产品质量的影响：原料中含氧化铁较多的杂质，使用产品表面灰暗，如沙土，各种原料中的黄色、红色表层和成块原料，这种杂质直接影响外观质量，其颗粒容易导致开裂。
有机物质如煤屑、草木屑、石膏粉成块，容易增加坯体收缩、形成隆起部位、造成开裂等。
易熔性物质如石灰石、白云石、莹石等杂质，可使坯体剧烈降低烧成温度，使烧成范围变窄，也容易导致坯体开裂。
2、泥浆性能不稳定使坯体开裂这种反映在成型工序坯体上的开裂，主要由于坯体收缩不均匀，是由于泥浆性能的不稳定所致，因而导致坯体各部位多裂。
陶瓷爱好者：坯裂的不同类型、产生的原因及解决的方法与步骤
陶瓷爱好者：坯裂的不同类型、产生的原因及解决的方法与步骤一、坯裂的类型：坯裂可分为两大类型：机械性裂和非机械性裂。
在非机械性坯裂中又可分为：原料工艺性裂和干燥裂（包括干燥器裂和窑头段二次干燥裂）。
因而，呈现出比较复杂的特性。
本文着重探讨干燥器裂和窑头段二次干燥裂，特别是研究分析干燥器裂的特点及其解决的基本思路和方法。
二、机械性裂和非机械性裂的差别：一般的情况下，机械性裂的方向性、位置特征比较明显，裂纹较长清晰可见。
机械性裂是由于坯体受到碰撞、振动迫压而引起的。
非机械性裂，其表现的形式可谓林林总总，多种多样，一般来说，方向性不是那么明显，但不少时候，非机械性累，其裂纹的位置亦较多规律，因此，不能简单地认为，只要方向性明显就是机械性裂。
不少时候，往往和容易把机械性裂和非机械性裂混淆起来，使人错判，造成重大的损失！这是必须特别注意的问题。
有些时候，如果坯裂的主要原因是出自于坯料的性能问题，单靠干燥过程去解决，往往是很难取得良好的效果的。
经过充分的调查、研究、对比、分析、证明坯料原因明显，则必须及时调整坯料的工艺配方。
这点也是要注意的。
三、干燥裂的各种类型及其表现特点：1、“左、右边裂”（包括或左或右边裂）：干燥器内温度不够时容易发生，特别是水平温差大，干燥器内靠两边的温度低时，发生的机会更多。
但如果干燥器两边热风入口某处进风太猛，产生热冲击，也会造成或左或右边裂。
注意：有时辊棒高低不平，“跳棒”振动也会造成左、右边裂。
2、“前、后边裂”（包括或前或后边裂）：干燥器内某些区域升温过急，温度太高往往会造成这类型坯裂。
3、“心裂”：干燥器前段（入口至15~20M左右）温度较低，排湿太快所致（多数情况下如此，但有些坯料却相反，前段温度越高，心裂现象越严重）。
四、干燥过程产生坯裂的基本原因：1、没有充分认识干燥过程的“三个阶段”的特点及对干燥工艺的要求。
2、热风量供应不足，坯体不能获得充分干燥。
3、干燥温度曲线不合理，未能满足此时坯体在干燥过程中对温度曲线的要求。
陶瓷产品开裂的可能原因
陶瓷产品开裂的可能原因
陶瓷产品开裂的可能原因
1.原料引起的开裂：当半成品或烧成排的开裂现象增加时，应
考虑黏土的可塑性（温度过低会降低可塑性）是否下降，原料的风化期和泥浆的陈腐期是否过短。
2.使用环境：注浆成型对生产环境要求较高，泥浆在25~35℃，
性能较好。
温度太高或太低会出现不宜脱模开裂等缺陷。
一般放置一天后在搅拌均匀脱气后使用效果更好。
3.泥浆的粒度：太小，则水分较高。
容易造成脱模困难，干燥
收缩大。
易开裂等现象。
4.坯料制备引起的开裂：练泥不够均匀，真空度不够，原料粒
度不够。
5.坯体在膜内存放时间过长，局部收缩大而拉裂。
6.石膏模个部位干湿程度不同或局部温度过高，吸水量及吸水
速度不同，致使生坯干湿不一，收缩不匀，导致开裂。
7.器形设计不合理，制品各部位厚度不一，厚薄交接处太突然
或有积浆存在，收缩不均，导致开裂，
8.工作环境或泥浆温度太低。
9.注浆时中断后在注，易形成含有空气的间曾，很容易从此处
开裂。
10.泥浆质量不好，陈放时间不够。
11.可塑性黏土用量不足或过量。
12.电解质加入量不足，泥料变脆。
13.泥料塑性不好或有大颗粒，干燥收缩较大时容易造成开裂。
14.粘结用的泥条软硬不当
15.坯体放置不当或坯体与托板间摩擦力过大，阻碍了坯体的自
由收缩而产生开裂。
此时应减小摩擦力。
微波干燥陶瓷产品变形开裂原因和解决方法及其与传统干燥的比较
微波干燥陶瓷产品变形和开裂的原因可能涉及多个方面。
其中，坯体内部水分的不均匀分布可能是导致变形的主要原因，而开裂则可能与坯体内部应力的不均匀分布有关。
为了解决这些问题，可以考虑以下方法：
1. 调整微波功率和时间：合理选择微波功率和时间可以减少坯体内部的水分蒸发速度，从而降低坯体内部应力的不均匀分布，减少开裂的风险。
2. 优化干燥过程：通过控制干燥过程中的温度、湿度等参数，可以更好地控制坯体内部水分的蒸发速率，从而减少变形的风险。
3. 采用特殊添加剂：在陶瓷原料中添加适当的添加剂，可以改善其流动性和抗裂性能，有助于减少开裂的可能性。
与传统的干燥方法相比，微波干燥具有一些显著的优点和挑战：
优点：
-速度快：微波干燥可以在较短的时间内完成，提高了生产效率。
-节能：由于微波干燥只需要消耗电能，相对于传统的热空气或烟气干燥，能耗更低。
-温度均匀：微波干燥能够更均匀地加热物体，有助于减少变形和开裂的风险。
挑战：
-技术要求高：微波干燥需要精确的控制和监测设备，操作技术要求较高。
-对物体的形状和结构敏感：对于形状复杂或不规则的陶瓷制品，微波干燥可能更具挑战性。
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陶瓷粉体干压成型中坯体开裂问题
在功能陶瓷制备的粉体干压成型的实验研究中，常遇到坯体开裂的问题，使得后续的烧结与性能测试不能顺利进行。
笔者拟从原料配比、粉料颗粒大小与堆积、添加剂用量与添加方式、混料造粒方式、模具设计中的压力梯度、烘干程序等方面来分析。
原料为采自山西某矿山铝土矿矿石，经破碎、盘磨、筛分（30目φ0.5mm）后备用。
二氧化硅微粉为320目，纯度在99.80%以上。
添加剂为武汉某公司生产的玉米淀粉和实验室配制的1wt%羧甲基纤维素钠水溶液（CMC）。
后期拟将添加矿化剂（LiCO3）和助烧剂（Y2O3）等。
经计算，铝土矿与硅粉按照某配比称量。
添加淀粉质量占配料总重比例分别为5%、10%、15%、20%、25%、30%、35%。
CMC添加量为7-8vol%。
采用干混方式在瓷砖板上滚压混料，喷雾器雾化造粒，在50MPa压力下压制成φ36mm的圆台状坯体，保压4min。
在空气中静置一段时间后，入烘箱，按照35℃保温10min，45℃保温10min，55℃保温12h的温度程序做烘干处理。
在上述过程中，部分坯体压好未烘时在侧面和底面几分钟内可见微裂纹，部分坯体在入烘箱后约10min出现裂纹，还有部分坯体烧结后开裂。
初始实验过程与改进方案描述。
初始原料过200目筛（φ0.074mm），粒径细化增加了表面能，不利于颗粒的堆积成型，后调整为30目筛（φ0.5mm）。
粘结剂CMC在配制开始，加入了少量无水乙醇帮助分散，乙醇的加入量过多可能会导致坯体在烘干过程中乙醇的快速挥发而使其开裂。
淀粉添加量大的样品开裂明显，可能由于有机添加剂与无机粉体原料的极性差别过大，导致了结合性能不好。
造粒过程原先采用滴液添加的方式，好控制量，但是液滴过大，分散不均匀，使粉体局部粘结不好，后改为喷雾器喷雾造粒，雾化液滴能够显著改善分散均匀性，但是添加量不好控制。
改进的方法是采用了喷雾器定量喷雾，30目筛网滚动造球，明显改善了颗粒成球与成型效果。
压力机升压过快，导致模具内坯体排气不畅，同时坯体受压过程存在压力梯度，保压时间不够等也是坯体开裂的原因之一。
烘干温度开始设置为70℃保温12h，考虑到玉米淀粉添加剂的糊化温度一般在60~80℃，宜采用逐步升温程序，后改为35℃保温10min，45℃保温10min，55℃保温12h。
（一）淀粉的糊化
淀粉粒在适当温度下（一般60~80℃）在水中溶胀、分裂、形成均匀糊状溶液的作用称为糊化作用。
糊化作用的本质是淀粉粒中有序及无序（晶质与非晶质）态的淀粉分子之间的氢键断开，分散在水中成为胶体溶液。
糊化作用的过程可分为三个阶段：（1）可逆吸水阶段，水分进入淀粉粒的非晶质部分，体积略有膨胀，此时冷却干燥，颗粒可以复原；（2）不可逆吸水阶段，随着温度升高，水分进入淀粉微晶间隙，不可逆地大量吸水，亦称结晶“溶解”；（3）淀粉粒最后解体，淀粉分子全部进入溶液。
糊化后的淀粉又称为α-化淀粉。
烘干温度一般以50～55℃为宜，不致于使淀粉颗粒产生糊化现象。
另外淀粉的燃点约380℃，在烧结升温程序中可以考虑在380℃附近保温一段时间，使其燃烧充分。
（二）坯体内封闭着一定高气压的气体
用单面压机压一个圆柱体坯体，从坯体柱面挤出的有机物量可以看出，坯体被压制的一端密度高，而另一端则密度低。
说明压制过程中坯体在模腔中从被施压处向坯体内部存在着一定的压力梯度，以至于形成了坯体的密度梯度。
如果造粒粉受压后，不能很好地传递压力和流动，而是在受压表面处很快被压缩致
密，则其封闭了坯体内部的排气通道，使内部气体很难排出。
并且随着施压力的升高，内部气压也随之升高。
在坯体被推出模腔后，因失去了外压力，内部高气压就释放，在坯体颗粒间的结合力不足以抵抗气体的压力时，即造成了坯体的开裂。
开裂现象严重的坯体刚出模腔就开裂；稍轻的，轻轻一碰就开裂；轻的，肉眼看不到裂纹，拿来拿去也不开裂，但进炉一烧就开裂。
这就要求造粒粉颗粒在模腔中初受压的某个时间段，不应很快破碎，它应保持一定的强度，能够在压力的驱动下，由密度高的地方向密度低的地方流动，使颗粒间保持一定的排气间隙。
等空气排出到一定程度，它才能破碎。
到压制终了时，颗粒应该紧密结合在一起，具有较高的密度，使坯体具有一定的强度。
（三）坯体密度不一致
一些形状较为复杂的坯体如果不同部位的密度相差很大，则在坯体入炉后，由于受热时膨胀系数不同，则在密度差异较大的交界处会发生开裂。
复杂结构坯体密度均匀性的解决主要得依靠复杂的压机和一些压制程序的设置来解决。
造粒粉在压制过程中的流动性也很关键。
造粒粉在压制过程中的流动性是一种自我调适能力，它不仅可以在一定时间内保留排气通道，减少坯体中空气含量，而且其由密度高的地方向密度低的地方的流动还可以使坯体减少密度的不均匀。
采用双面压机、采用多步压制程序、模具设计中加进调整局部料量的考虑、放慢压制速度等都会减少坯体中的空气含量和减少坯体密度的不均匀；但也必须有流动性好的造粒粉的配合。
实践证明，只有好的压机，没有好的造粒粉仍然压不出好坯来。
造粒粉良好的流动性取决于：颗粒是圆球状并且有一定的强度。
（四）再谈粉料粘模问题
粘模与压机的速度有关。
有这样的现象，同样一批造粒粉，在速度低的压机上不粘模，而在速度高的压机上粘模。
粘模与压力有关。
也有这样的现象，同样一批造粒粉，坯体承受的压力低时不粘模，坯体承受的压力高时粘模。
典型的是同一个坯体，受力大密度高的地方粘模，受力小密度低的地方不粘模。
粘模与粉料中粘合剂和脱模剂等附加料的品种和配比有关。
同样一台压机，一样的压制制度，同样的坯体形状，不同附加料的品种和配比的造粒粉，有的粘模，有的不粘模。
综上所述，陶瓷粉体干压成型工艺中坯体开裂问题是多方面因素综合影响导致的。
应该在实验设计和操作过程的每一步细节加以认真考虑和详细分析。
其中，造粒效果和压机压力速度是最为关键的因素。