陶瓷材料的高温烧成

合集下载

陶瓷制作工艺知识

陶瓷制作工艺知识
陶瓷制作工艺知识
②压力成型操作
陶瓷制作工艺知识
陶瓷压力成型是用真空注浆机将泥浆压入模型,
. 泥浆被模印不断吸水后而形成坯泥
陶瓷制作工艺知识
压力成型的产品一般是盘类器形、还有 不规则形状的如四方碗、异形碗等。
使用注意问题和适用范围: ➢ 洗碗机、微波炉、烤箱适用。
陶Hale Waihona Puke 制作工艺知识3.低温瓷/轻质瓷(Dolomite ware)
烧成温度:烧成温度为900-950℃左右,经过一次素烧后再进行釉烧。 特点:
轻质瓷的质感比较轻,透光性差,通常坯体较厚,感觉比较笨重。 瓷泥粘性和密度较差,吸水率为20-25%。 轻质瓷强度差容易碰烂和裂釉。 容易出鲜艳的色彩,适合加工彩绘画面,及鲜艳的色釉。 可塑性好,烧成时不容易变型。 耐温不够,釉烧时超温时容易出现粗边和变形。 强度差不耐磨。 使用注意问题和适用范围: ➢ 1、产品注意碰撞。 ➢ 2.微波炉适用,洗碗建议不使用,烤箱不适用。
7.仿骨瓷(New bone china)
烧成温度:烧成温度在1250-1280度之间,一次烧成。 特点:
原本就是普通高白瓷,只不过成分里氧化钙的含量比普通瓷稍高 一点,有一点的透光性,新骨瓷不是骨瓷的新品种,而是借起名 而已。
瓷泥里骨炭含里很低或没有添加骨炭成份。 仿骨瓷比真骨瓷要厚、颜色略黄、重量也比真骨瓷重。 瓷质细腻、色泽为乳白色。产品密度好,吸水率在0.2%以下。 铅镉容出率低,耐酸碱、无铅毒、易洗涤。 产品密度、强度好耐磨,吸水率在0.2%以下。
陶瓷制作工艺知识
一. 陶瓷分类 (用瓷土及烧成温度判断)
• 1.中温瓷(Stoneware) • 2.高温瓷(Porcelain) • 3.低温瓷/轻质瓷(Dolomite ware) • 4.重质瓷(Earthenware ) • 5.镁质瓷(Magnesia porcelain) • 6.骨质瓷(Bone china) • 7.仿骨瓷(New bone china)

陶瓷烧成过程及影响因素

陶瓷烧成过程及影响因素

陶瓷烧成过程及影响因素一。

低温阶段温度低于300℃,为干燥阶段,脱分子水;坯体质量减小,气孔率增大。

对气氛性质无要求二中温阶段温度介于300~950℃1.氧化反应:(1)碳素和有机质氧化;(2)黄铁矿(FeS2)等有害物质氧化。

2.分解反应:(1)结构水脱出;(2)碳酸盐分解;(3)硫酸盐分解3.石英相变和非晶相形成。

影响因素加强通风保持良好氧化气氛,控制升温速度,保证足够氧化反应时间,减少窑内温差。

三。

高温阶段1.氧化保温阶段温度大于950℃,各种反应彻底;2.强还原阶段CO浓度3%~5% 三价铁还原成二价铁之后与二氧化硅反应形成硅酸铁。

3.弱还原阶段非晶态(玻璃相)增多,出现偏高岭石===模来石+ SiO2(非晶态)影响因素,控制升温速度,控制气氛,减小窑内温差四。

高温保温阶段烧成温度下维持一段时间。

物理变化:结构更加均匀致密。

化学变化:液相量增多,晶体增多增大晶体扩散,固液分布均匀五。

冷却阶段液相结晶晶体过冷强度增大急冷(温度大于850℃)→缓冷(850~400℃)→终冷(室温)一次烧成和二次烧成对比一次烧成又称本烧,是经成型,干燥或施釉后的生坯,在烧成窑内一次烧成陶瓷制品的工艺路线。

特点:1 工艺流程简化;2 劳动生产率高;3 成本低,占地少;4 节约能源。

二次烧成是指经过成型干燥的生坯先在素烧池中素烧,即第一次烧成然后拣选施釉在进入釉烧窑内进行釉烧第二次烧成特点:1 避免气泡,增加釉面的白度和光泽度;2 因瓷坯有微孔,易上釉;3 素烧可增加坯体的强度,适应施釉、降低破损率;4 成品变形小,(因素烧已经收缩);5 通过素检可降低次品率。

对批量大,工艺成熟质量要求不是很高的产品,可一次烧成,但一次烧成要求坯釉一起成熟,否则损失大,质量下降,应用二次烧成耐火材料的宏观性质1.气孔:开孔、闭孔和贯通孔;2.气孔率:体积百分比真气孔率Pt=(Vc+V o)/Vb×100%闭气孔率Pc= Vc/Vb×100%显气孔率Pa= V o /Vb×100%Vc---闭孔体积;Vo---开孔+贯通孔;Vb---材料总体积Pt= Pc+ Pa 3.密度(g/cm3)体积密度d=M/V视密度或表观密度da=M/(Vc+Vt)真密度dt=M/Vt Vc---闭孔体积;Vt---除气孔外的材料体积;V---总体积;M—质量4.吸水率(%)是指全部显气孔被水填满时,水的质量与干燥材料的质量之比。

《陶瓷材料的烧结》课件

《陶瓷材料的烧结》课件
资源循环利用
对废弃的陶瓷材料进行回收和再利用,实现资源的循环利用,降 低对自然资源的依赖。
THANKS。
致密度、均匀性和性能。
烧结设备的改进
03
随着技术的进步,烧结设备的性能和效率也将得到提升,为陶
瓷材料的制备提供更好的设备支持。
环保和可持续发展在陶瓷烧结领域的应用
环保材料的研发
为了降低陶瓷产业对环境的影响,未来将大力研发环保型的陶瓷 材料,如低毒陶瓷、可降解陶瓷等。
节能减排技术的应用
通过采用新型的节能技术,降低陶瓷烧结过程中的能耗和排放, 实现低碳、环保的生产。
04
陶瓷材料的烧结性能
烧结密度和孔隙率
烧结密度
烧结后的陶瓷材料密度,影响材料的 机械性能和热学性能。
孔隙率
陶瓷材料内部孔隙的多少,与材料的 强度、热导率和绝缘性能有关。
烧结陶瓷的力学性能
01
硬度
烧结陶瓷的硬度取决于其成分和 显微结构,硬度高的陶瓷耐磨、 耐划痕。
02
03
抗弯强度
韧性
陶瓷抵抗弯曲应力的能力,与材 料的成分、显微结构和制备工艺 有关。
航天器结构材料
陶瓷材料具有轻质、高强度和耐高温的特性,适用于航天器结构材料,如卫星天线骨架、太阳能电池板支架等。
06
未来展望
新型陶瓷材料的开发
高性能陶瓷
随着科技的发展,对陶瓷材料性能的要求越来越高,未来 将开发出具有更高强度、硬度、耐磨性、耐高温等高性能 的新型陶瓷材料。
多功能陶瓷
除了传统的结构陶瓷外,未来还将开发出具有多种功能如 导电、导热、压电、磁性等功能的新型陶瓷材料。
05
陶瓷材料的烧结应用
在电子行业的应用
电子封装

陶瓷烧成技术

陶瓷烧成技术

第三讲陶瓷烧成技术烧成是将陶瓷坯体在相应的窑炉中进行加热处理,使其发生一系列的物理化学变化,形成预期的矿物组成和显微结构,从而形成固定的外形并获得所要求性能的工序。

烧成时坯体将发生脱水、分解、化合等物理和化学变化,烧成后制品具有一定的机械强度及使用性能。

陶瓷烧成的窑炉主要有隧道窑、辊道窑、梭式窑等。

烧成时的温度制度、气氛制度、压力制度等与产品的质量有直接关系。

因此,烧成过程是陶瓷生产中重要的工序之一。

一、陶瓷坯体的烧成过程(一)烧成过程的阶段划分陶瓷坯体烧成时,根据不同温度区间的主要作用与主要变化反应可分为如下几个阶段(见表3-1)。

在整个烧成过程中,制品在窑内经历了不同的温度变化和气氛变化,既有氧化、分解、新的晶体生成等复杂的化学变化,也伴随有脱水、收缩、以及密度、颜色、强度与硬度的改变等物理变化。

并且这些变化总是相互交错地一起进行。

(二)影响坯体烧成时物理化学变化的主要因素影响坯体烧成时物理化学变化的主要因素主要有坯料的化学组成与矿物组成、坯料的物理状态等。

1.坯料的化学组成与矿物组成根据坯料的化学组成,可以推断坯体在烧成过程中产生膨胀或气泡的可能性,可以估计坯体的耐火度的高低,也可以推断坯体烧后的呈色等。

坯体在烧成过程中的物理化学变化与坯体的化学组成有关,但坯料的化学分析只能提供坯料性质的大致情况,不能完全说明问题的本质,因为化学分析是将泥料的化学组成用氧化物表示出来,实际上泥料的各种成分绝大部分不是以游离氧化物形式存在,而是各式各样的化合物。

更准确地说,坯体在烧成过程中的物理化学变化是取决于泥料的矿物组成。

例如高岭土和多水高岭土,它们的晶体结构基本相似,但在加热过程中的脱水反应是不相同的。

即使是同一氧化物,在两种不同的矿物组成中所起的作用也不一定相同,例如游离石英与黏土或长石中的氧化硅,其所起作用的性质就不一样。

同样是氧化硅,在以不同的晶态(石英、鳞石英、方石英)存在时,会表现出不同的特性。

陶瓷材料的高温烧成

陶瓷材料的高温烧成

陶瓷材料的高温烧成陶瓷是一种古老而重要的材料,广泛应用于建筑、制陶、电子、医疗器械等领域。

其中,高温烧成是制造陶瓷的关键步骤之一、本文将从高温烧成的目的、方法以及影响因素等方面进行阐述。

首先,高温烧成的目的是为了使陶瓷材料达到所要求的性能。

在高温下,陶瓷原料中的水分将被蒸发,有机物也将燃烧殆尽。

同时,由于高温使原料中的颗粒发生熔融,颗粒之间相互融合,形成致密的结构,提高了陶瓷的力学强度和化学稳定性。

因此,高温烧成既是一种物理过程,也是一种化学反应过程。

高温烧成过程中的方法有三种常见的类型,即干烧、烧结和熔融。

干烧是指将陶瓷成型坯料直接放入高温炉中进行加热,使其燃烧和结晶。

这种方法适用于耐火陶瓷等材料的制造。

烧结是将陶瓷粉末制成坯料后,在高温下加热使其颗粒间发生熔融和结晶。

烧结是陶瓷材料常用的烧结工艺,可以制造出各种类型的陶瓷制品。

熔融是将陶瓷原料加热至熔点以上,通过液相烧结使颗粒间形成致密的结构。

这种方法适用于玻璃等透明材料的制造。

高温烧成的影响因素包括烧成温度、烧成时间、加热速率和冷却速率等。

烧成温度是指陶瓷在高温炉中所达到的温度。

不同类型的陶瓷材料有不同的烧成温度要求,一般为800℃到1600℃之间。

烧成时间是指陶瓷在高温下保持的时间长度,通常为数小时到十数小时不等。

加热速率和冷却速率是指将陶瓷材料加热或冷却时的速度,对陶瓷的物理性能和组织结构有重要影响。

此外,高温烧成还需要考虑到材料的稳定性和环境污染等问题。

在高温下,陶瓷材料容易发生热膨胀和热应力破裂等问题,因此需要采取措施进行温度控制和应力释放。

同时,在烧成过程中产生的废气和废水也会对环境造成一定污染,需要进行处理和净化。

综上所述,高温烧成是陶瓷材料制造过程中不可或缺的步骤。

通过高温烧成,陶瓷材料可以达到所要求的性能,从而广泛应用于各个领域。

在实际应用中,还需要考虑烧成温度、时间、加热速率和冷却速率等因素,同时关注材料的稳定性和环境污染问题,以保证陶瓷制品的质量和生态可持续性。

陶瓷高温烧成

陶瓷高温烧成

实验5.5 陶瓷高温烧成1 目的意义1.1 意义烧成是通过高温处理,使坯体发生一系列物理化学变化形成预期的矿物组成和显微结构,从而达到固定外形并获得所要求性能的工序。

陶瓷烧成是制备陶瓷材料最重要的工艺步骤之一。

1.2 目的① 进一步了解陶瓷烧成温度和温度制度对材料性能的影响;② 掌握实验室常用高温实验仪器、设备的使用方法;③ 通过实验学会分析材料的烧成缺陷,制定材料合理的烧成温度制度。

2 基本原理陶瓷材料在烧成过程中,随着温度的升高,将发生一系列的物理化学变化。

例如,原料的脱水和分解,原料之间新化合物的生成,易熔物的熔融等。

随着温度的逐步升高,新生成的化合物量不断变化,液相的组成、数量及粘度也不断变化,坯体的气孔率逐渐降低,坯体逐渐致密,直至密度达到最大值,此种状态称为“烧结”。

坯体在烧结时的温度称为“烧结温度”。

陶瓷材料的烧结过程将成型后的可密实化的粉末,转化为一种通过晶界相互联系的致密晶体结构。

陶瓷生坯经过烧结后,其烧结物往往就是最终产品。

陶瓷材料的质量与其原料、配方以及成型工艺、陶瓷制品的性能、烧结过程等有很大关系。

因此,一般建筑卫生瓷的烧结除了要通过控制烧结条件,以形成所需要的物相和防止晶粒异常长大外,还要严格控制高温下生成的液相量。

液相量过少,制品难以密实;液相量过多,则易引起制品变形,甚至产生废品。

烧结后若继续加热,温度升高,坯体会逐渐软化(烧成工艺上称为过烧),甚至局部熔融,这时的温度称为“软化温度”。

烧结温度和软化温度之间的温度范围称为“烧结温度范围”。

3 实验器材①坩埚钳,石棉手套、护目镜;②高温电阻炉(最高温度1350℃±);③垫砂(煅烧SiO2或A12O3粉)。

④坯料:高岭土、滑石、长石、化学试剂等4 实验步骤① 试样制备:参见实验九;② 按编号将试样置人高温炉内。

装炉时,试样与炉底间以煅烧过的石英粉或A12O3粉隔离。

试样之间的距离为10mm。

③ 检查电炉正常后,开始按设定的升温曲线加热(烧结温度按照实验五计算结果),按预定的温度保温后取样。

陶瓷艺术的烧成方法

陶瓷艺术的烧成方法

陶瓷艺术的烧成方法陶瓷品制作完成后,还要经过烧制才能最终成为成品。

那么,你知道陶艺的烧成方法有哪些吗?以下是有我为大家整理的,希望能帮到你。

陶瓷的烧成方法1、素烧法:表面不上釉的作品,直接烧成称为素烧。

素烧可以保留陶瓷作品上的手工痕迹,显现材质的自然和本质的美。

陶的素烧温度为900~1150℃。

瓷的素烧温度为1100~1310℃。

2、本烧法:陶瓷作品坯体表面上釉后,用高温一次性烧成,使坯体完全烧结,釉料完全融化,称为本烧。

烧成温度为1100~1350℃。

3、釉烧法:釉烧分两次烧成,陶瓷坯体经过一次素烧后再上釉,用低温二次烧成,使釉完全融化,烧成温度为900~1000℃。

4、氧化焰法:调整烟道阀门,保证窑内空气充足,定时添加燃料,使燃料在空气中彻底烧尽,由于窑炉氧气充足,则形成氧化焰气氛5、还原焰法:当温度加速升温至高温阶段,放低烟道阀门,使窑炉供养不足,炉内碳素增加,形成还原焰气氛。

6、乐烧法:乐烧采用二次烧成的工艺技术。

第一次素烧,温度为700~900℃。

再上釉,用低温二次烧成。

7、盐烧法:坯体在高温时,将氯化钠直接撒入在燃烧的窑炉中,氯化钠开始挥发,产生纳蒸气,这种纳蒸汽同陶瓷坯体表面的铝与硅产生反应,熔融成釉形成带有肌理的透明釉。

8、熏烧法:熏烧采用素烧和烟熏二次完成的工艺技术。

在素烧完成后再选用木屑、树枝、报纸等作燃料产生浓烟,通过坯体表面的缝隙使碳素附着于作品表面,形成自然的斑迹效果。

9、柴烧法:一种用木柴直接烧陶的方法。

因柴火直接在体坯上留下自然的“火痕”和木柴燃烧后的灰烬落在作品表面形成的“落灰釉”,使得作品色泽温润且有变化。

烧制陶瓷工艺流程烧制陶瓷的关键因素是:泥、釉、火。

为什么有些陶、瓷器会莫明其妙的出现裂纹呢?为什么有时甚至会掉皮釉呢?这不外是在一定温度条件下泥和釉的收缩系数又称膨胀系数不相一致的结果。

有时人们亦会对这种缺陷特意加以利用,传统的开片釉及现代陶艺的一些肌理追求就是利用釉和泥收缩系数不相一致的原理配制出来的。

陶瓷耐火温度

陶瓷耐火温度

陶瓷耐火温度陶瓷是一种具有优异耐火性能的材料,其能够在高温下保持稳定的物理和化学性质。

陶瓷材料的耐火温度是指其能够承受的最高温度,超过该温度会导致陶瓷材料发生熔化、破裂或失去原有的性能,因此耐火温度是评价陶瓷材料耐火性能的重要指标之一。

陶瓷材料的耐火温度取决于其组成成分、结构和制备工艺等因素。

常见的陶瓷材料包括氧化物陶瓷、非氧化物陶瓷和复合陶瓷等。

其中,氧化物陶瓷如氧化铝、氧化锆等具有较高的耐火温度,可达到1500℃以上;非氧化物陶瓷如碳化硅、氮化硅等的耐火温度更高,可达到2000℃以上;复合陶瓷则可以通过调控不同材料的组合和相互作用,进一步提高耐火温度。

陶瓷材料的耐火温度与其晶体结构和熔点密切相关。

晶体结构稳定的陶瓷材料具有较高的耐火温度,因为其分子之间的键合力较强,难以被高温破坏。

同时,陶瓷材料的熔点也是评价其耐火温度的重要指标之一,熔点越高,耐火温度也就越高。

陶瓷材料的制备工艺也会影响其耐火温度。

通常情况下,陶瓷材料的制备过程中需要进行高温烧结或热处理,以提高材料的致密性和结晶度。

合理选择制备工艺和烧结温度,可以有效提高陶瓷材料的耐火温度。

除了耐火温度,陶瓷材料还具有许多其他优异的性能。

首先,陶瓷材料具有优异的化学稳定性,能够耐受酸碱等腐蚀介质的侵蚀。

其次,陶瓷材料具有优异的机械性能,如硬度高、抗拉强度大等,能够承受较大的力学载荷。

此外,陶瓷材料还具有良好的绝缘性能、无磁性和耐磨性等特点。

陶瓷材料的耐火性能使其在许多领域得到广泛应用。

在钢铁冶炼、电力、化工等高温工业中,陶瓷材料被用作耐火材料,用于制造耐火砖、耐火涂料、耐火纤维等。

此外,陶瓷材料还被广泛应用于航空航天、电子器件、医疗器械等领域,用于制造高温炉具、电子陶瓷、人工关节等。

陶瓷材料具有优异的耐火性能,其耐火温度取决于其组成成分、结构和制备工艺等因素。

陶瓷材料的耐火性能使其在各个领域得到广泛应用,为人们的生产和生活带来了巨大的便利。

陶瓷材料概述

陶瓷材料概述

陶瓷材料概述陶瓷材料是指用天然或合成化合物经过成形和高温烧结制成的一类无机非金属材料。

它具有高熔点、高硬度、高耐磨性、耐氧化等优点。

可用作结构材料、刀具材料,由于陶瓷还具有某些特殊的性能,又可作为功能材料。

最初陶瓷就是指陶器和瓷器的通称。

也就是通过成型和高温烧结所得到的成型烧结体。

传统的陶瓷材料主要是指硅铝酸盐。

刚开始的时候人们对硅铝酸盐的选择要求不高,纯度不大,颗粒的粒度也不均一,成型压强不高。

这时得到陶瓷称为传统陶瓷。

后来发展到纯度高,粒度小且均一,成型压强高,进行烧结得到的烧结体叫做精细陶瓷。

接下来的阶段,人们研究构成陶瓷的陶瓷材料的基础,使陶瓷的概念发生了很大的变化。

陶瓷内部的力学性能是与构成陶瓷的材料的化学键结构有关,在形成晶体时能够形成比较强的三维网状结构的化学物质都可以作为陶瓷的材料。

这主要包括比较强的离子键的离子化合物,能够形成原子晶体的单质和化合物,以及形成金属晶体的物质。

他们都可以作为陶瓷材料。

其次人们借鉴三维成键的特点发展了纤维增强复合材料。

更进一步拓宽了陶瓷材料的范围。

因此陶瓷材料发展成了可以借助三维成键的材料的通称。

陶瓷的概念就发展成为可以借助三维成键的材料,通过成型和高温烧结所得到的烧结体。

(这个概念把玻璃也纳入了陶瓷的范围)研究陶瓷的结构和性能的理论也得到了展开:陶瓷材料,内部微结构(微晶晶面作用,多孔多相分布情况)对力学性能的影响得到了发展。

材料(光,电,热,磁)性能和成形关系,以及粒度分布,胶着界面的关系也得到发展,陶瓷应当成为承载一定性能物质存在形态。

陶瓷产品的生产过程是指从投入原料开始,一直到把陶瓷产品生产出来为止的全过程。

它是劳动者利用一定的劳动工具,按照一定的方法和步骤,直接或间接地作用于劳动对象,使之成为具有使用价值的陶瓷产品的过程。

在陶瓷生产过程的一些工序中,如陶瓷坯料的陈腐、坯件的自然干燥过程等。

还需要借助自然力的作用。

使劳动对象发生物理的或化学的变化,这时,生产过程就是劳动过程和自然过程的结合。

陶瓷的工艺

陶瓷的工艺

陶瓷的工艺介绍陶瓷是一种具有悠久历史的工艺品,古老而又神秘。

它由粘土经过成型、干燥、烧制等工艺过程制成。

陶瓷的工艺包括不同的制作方法、材料和装饰技术。

本文将深入探讨陶瓷的工艺,介绍其制作过程和装饰技术,以及现代陶瓷工艺的创新与发展。

制作过程陶瓷的制作过程主要包括成型、干燥和烧制三个阶段。

成型成型是制作陶瓷最关键的一步。

常见的成型方法有手工成型、轮盘成型和压制成型。

1.手工成型:手工成型是最原始、也是最基本的成型方法。

陶工利用手指、刀具等工具将粘土塑造成所需的形状。

这种方法可以灵活地创造各种形态的陶瓷作品,但需要陶工技巧娴熟。

2.轮盘成型:轮盘成型是一种使用陶轮制作陶瓷的方法。

陶工将粘土放置在陶轮上,利用手和工具使其旋转,并通过操作手势将其塑造成所需形状。

这种方法制作的陶瓷作品通常较为规整和对称。

3.压制成型:压制成型是将粘土放置在模具中,利用压力将其塑造成所需的形状。

这种方法制作的陶瓷作品外形规整,适用于大批量制作。

干燥成型后的陶瓷作品需要进行干燥,以去除水分,使其变得坚固。

常见的干燥方法有自然干燥和人工干燥。

1.自然干燥:自然干燥是将陶瓷作品放置在空气中,利用自然风力和温度使其逐渐干燥。

这种方法需要相对较长的时间,通常需要几天甚至几周的时间。

2.人工干燥:人工干燥是利用加热设备,例如干燥窑,将陶瓷作品迅速干燥。

这种方法节省时间,但需要控制好干燥的温度和时间,以避免出现开裂或变形等问题。

烧制烧制是陶瓷制作中最重要的一步,也是使陶瓷作品获得坚固和特殊性质的关键。

常见的烧制方法有高温烧制和低温烧制。

1.高温烧制:高温烧制是将成型、干燥的陶瓷作品放入高温窑中进行烧制。

高温烧制可以使陶瓷作品完全结晶和致密,增加其强度和耐久性。

不同类型的陶瓷需要不同的烧制温度和时间。

2.低温烧制:低温烧制适用于某些特殊类型的陶瓷,例如彩陶。

在低温下进行烧制,使陶瓷表面呈现出丰富多彩的装饰效果。

装饰技术陶瓷的装饰技术是陶瓷工艺中不可或缺的一部分。

陶瓷是什么材料

陶瓷是什么材料

陶瓷是什么材料
陶瓷是一种非金属材料,通常由粘土、石英和长石等原料经过成型、干燥和高
温烧制而成。

它具有耐高温、耐腐蚀、绝缘、耐磨损等特点,被广泛应用于建筑、陶瓷工艺品、电子器件、化工等领域。

在日常生活中,我们也经常接触到各种陶瓷制品,比如碗碟、花瓶、马桶、砖瓦等。

陶瓷的成分主要是氧化物,因此它通常呈现出白色或其他浅色。

由于其特殊的
化学成分和结构,陶瓷具有很高的硬度和抗压性,因此在工业生产中得到了广泛应用。

在建筑行业,陶瓷砖是一种常见的装饰材料,它不仅美观耐用,而且易于清洁,因此备受青睐。

在电子器件方面,陶瓷常被用作绝缘材料,如电容器、电阻器等,其稳定性和绝缘性能优异,能够有效保护电子设备的正常运行。

此外,陶瓷还被广泛运用于化工领域。

由于其耐腐蚀的特性,陶瓷常被用于制
造化工设备,如反应釜、管道、阀门等,以应对各种腐蚀性介质的要求。

在医疗器械领域,陶瓷也是一种常见的材料,比如人工关节、牙科修复材料等,其生物相容性和耐磨性能都得到了充分的验证。

除了工业应用,陶瓷在日常生活中也扮演着重要的角色。

我们经常使用的餐具、茶具、花瓶等都是由陶瓷制成的,它们不仅美观大方,而且安全卫生。

此外,陶瓷的绝缘性能也使其成为微波炉、电磁炉等厨房电器的理想材料,能够有效地防止电器发生漏电等安全隐患。

总的来说,陶瓷是一种非常重要的材料,在各个领域都有着广泛的应用。

它的
特殊性能使其成为许多行业不可或缺的一部分,同时也为我们的生活提供了诸多便利。

随着科技的不断进步,相信陶瓷材料在未来会有更广阔的发展空间,为人类社会的进步和发展做出更大的贡献。

陶瓷 的用途

陶瓷 的用途

陶瓷的用途陶瓷是一种通过高温烧结而成的无机非金属材料,具有良好的耐磨、耐高温、抗酸碱腐蚀等特性,广泛应用于各个领域。

以下是对陶瓷在不同领域的用途进行详细介绍。

1.建筑领域:陶瓷在建筑领域中有着广泛应用。

首先是陶瓷砖,它具有色彩丰富、纹理多样、易清洁等特点,可以用于地板、墙壁等装饰。

其次是精细陶瓷,如陶瓷马赛克、陶瓷洁具等,它们具有耐酸碱腐蚀、易清洁、美观等特点,常用于厨卫间等场所。

此外,陶瓷还可以用于制作建筑装饰件、瓦片等。

2.电子领域:陶瓷在电子领域中扮演着重要角色。

首先是陶瓷电容器,它是电子电路中常用的元器件之一,主要用于储存电荷、耦合、滤波等。

其次是陶瓷载板,它具有绝缘性能好、机械强度高、导热性能优良等特点,常用于电子元件的固定支撑。

此外,陶瓷还可以用于制作石英晶体谐振器、陶瓷封装等。

3.机械领域:在机械领域中,陶瓷也得到了广泛应用。

首先是陶瓷轴承,它具有耐磨损、抗腐蚀、耐高温等特性,常用于高速和高温的机械设备中。

其次是陶瓷刀具,它具有硬度高、耐磨损等特点,适用于切割硬质材料。

此外,陶瓷还可以用于轴瓦、活塞环、密封件等部件。

4.化工领域:陶瓷在化工领域中具有重要作用。

首先是陶瓷反应器,它具有抗腐蚀、耐高温等特点,常用于化工生产中的反应器、储罐等设备。

其次是陶瓷填料,它具有表面积大、活性高、耐磨损等特点,常用于吸附、催化等过程中。

此外,陶瓷还可以用于制作过滤器、隔膜等。

5.医疗领域:陶瓷在医疗领域中有着广泛应用。

首先是人工骨骼,陶瓷具有生物相容性好、耐磨损等特点,可以用于制作人工髋关节、人工牙齿等替代品。

其次是陶瓷粉体,它可以用于制作牙科瓷粉、牙冠等。

此外,陶瓷还可以用于制作医疗器械、植入材料等。

6.航空航天领域:在航空航天领域中,陶瓷具有重要作用。

首先是陶瓷复合材料,它具有低密度、高强度等特点,可以用于制作航空发动机叶片、燃烧室衬板等部件。

其次是热防护陶瓷,它具有良好的耐热性能,可以用于航天器的隔热保护。

陶和瓷的烧制温度

陶和瓷的烧制温度

陶和瓷的烧制温度
陶和瓷的烧制温度取决于材料的成分、类型以及所需的最终效果。

一般来说,陶和瓷的烧制温度可以分为以下几个范围:
1. 陶瓷(普通陶瓷、彩陶):通常在约1000°C至1300°C的范围内进行烧制。

这种温度下,陶瓷制品通常呈现出比较粗糙的质地,色彩相对较浅。

2. 瓷器(高温陶瓷):瓷器烧制温度相对较高,通常在约1200°C至1400°C以上的范围内。

高温烧制使瓷器的质地更加致密,表面更光滑,色彩更鲜艳。

3. 瓷彩(釉上彩瓷):瓷彩通常在高温烧制的基础上,再次进行低温烧制,使彩料在釉面上融合。

这种烧制一般在800°C至1100°C的范围内进行。

需要注意的是,具体的烧制温度可能因不同的陶瓷或瓷器类型、工艺以及制作目的而有所不同。

不同的烧制温度会影响陶瓷或瓷器的质地、色彩、透明度等特性。

制作陶瓷和瓷器时,需要根据材料和设计要求选择适当的烧制温度,以获得期望的效果。

5-4_陶瓷材料的烧结

5-4_陶瓷材料的烧结

可广泛用于磁性材料、梯度功能材料、纳米陶瓷、纤维增强陶瓷和金 属间化合物等系列新型材料的烧结。
一、放电等离子体烧结的优点 ①烧结温度低(比HP和HIP低200-300℃)、烧结时间短(只需3-10min, 而HP和HIP需要120-300min)、单件能耗低; ②烧结机理特殊,赋予材料新的结构与性能;
2.2 烧结驱动力
烧结的驱动力就是总界面能的减少。粉末坯体的总界面能表示为 γA, 其中γ为界面能;A为总的比表面积。那么总界面能的减少为:
A A A
其中,界面能的变化(Δγ)是因为样品的致密化,比表面积的变化 是由于晶粒的长大。对于固相烧结,Δγ主要是固/固界面取代固/气界面。
(2)保温时间对产品性能的影响 在烧成的最高温度保持一定的时间,一方面使物理化学变化更趋完全,使 坯体具有足够液相量和适当的晶粒尺寸,另一方面组织结构亦趋均一。但保温 时间过长,则晶粒溶解,不利于在坯中形成坚强骨架,而降低机械性能。 (3)烧成气氛对产品性能的影响 ① 气氛对陶瓷坯体过烧膨胀的影响 ② 气氛对坯体的收缩和烧结的影响 ③ 气氛对坯的颜色和透光度以及釉层质量的影响 (4)升温与降温速度对产品性能的影响
(pore drag)和晶粒生长驱动力之间力的平衡作用。
研究表明,较小的颗粒尺寸分布范围是获取高烧结密度的必要条件。
二、影响陶瓷材料烧结的工艺参数 (1)烧成温度对产品性能的影响 烧成温度是指陶瓷坯体烧成时获得最优性质时的相应温度,即操作时的 止火温度。 烧成温度的高低直接影响晶粒尺寸和数量。对固相扩散或液相重结晶来 说,提高烧成温度是有益的。然而过高的烧成温度对特瓷来说,会因总体晶 粒过大或少数晶粒猛增,破坏组织结构的均匀性,因而产品的机电性能变差。
4.3 晶粒生长和粗化

高温烧结法

高温烧结法

高温烧结法
高温烧结法是一种常见的材料制备方法,它通过高温下的烧结过程,将粉末状的原料转化为致密的块状材料。

这种方法广泛应用于金属、陶瓷、复合材料等领域,具有制备成本低、制品性能优良等优点。

高温烧结法的基本原理是将粉末状的原料在高温下加热,使其发生烧结反应,形成致密的块状材料。

在烧结过程中,原料颗粒之间发生了相互扩散、溶解、再结晶等过程,最终形成了致密的晶体结构。

这种方法的优点在于可以制备出高密度、高强度、高硬度的材料,同时还可以控制材料的微观结构和化学成分。

高温烧结法的具体操作步骤包括原料的制备、混合、成型和烧结。

首先,需要选择适合的原料,将其粉碎成细粉末,并进行混合。

然后,将混合后的粉末进行成型,可以采用压制、注塑等方法。

最后,将成型后的材料放入高温炉中进行烧结,通常需要控制烧结温度、时间、气氛等参数,以保证材料的质量。

高温烧结法在材料制备中有着广泛的应用。

例如,在金属材料领域,可以通过高温烧结法制备出高强度、高硬度的钨钢、钼钢等材料;在陶瓷材料领域,可以制备出高温陶瓷、氧化铝等材料;在复合材料领域,可以制备出具有优异性能的碳纤维复合材料、陶瓷基复合材料等。

高温烧结法是一种重要的材料制备方法,具有制备成本低、制品性
能优良等优点。

随着科技的不断发展,高温烧结法将会在更多的领域得到应用,并为人类的生产和生活带来更多的便利。

陶瓷的烧成详细分析

陶瓷的烧成详细分析

坯体处于弹性状态时,如果加热或冷却过快,则造成坯体内外温 差过大,膨胀不一致,由此引起的热力效应达到了极限值,或因坯体 内外晶型转化不一致而产生的应力达到了极限值,(最常见的是石英 在573的晶型转化),就会使坯体开裂而变成废品。在残余物化结合 水排除阶段,因坯体水分一般都在临界水分以下,不会产生干燥收缩。 但如水分较多,升温过快,水分蒸发过急,则会使坯体炸裂。 坯体在塑性状态时,上述应力受到液相缓冲可能减小或消失。但 当存在较大重力负荷,或因坯体烧成收缩不一致时,坯体就会变形而 成废品,坯体温度愈高,其中液相粘度愈低,就越容易变形。由于烧 成温度不够高或过高,保温时间不足或过长,会导致产品生烧或过烧。 生烧表现为坯体烧结不够,坯体内物理化学变化不充分;过烧则表现 为坯体烧结过分,或发生不希望出现的变化,并常伴随有变形。
陶瓷烧成技术
烧窑实训
陶瓷烧成
• 陶瓷烧成 陶瓷烧成是生产陶瓷制品的主要工序之一。 将生坯或半成品在高温下处理,使其发生 物理、化学变化而得产品的过程。 • 陶瓷的出现离不开窑炉。陶器的烧成温度 约800~1000℃,瓷器的烧成温度约 1200~1300℃。瓷器出现远远晚于陶瓷, 其中一个重要原因就是窑炉技术水平低, 窑炉温度不能达到瓷器烧成要求的温度。
在不过烧的情况下,随着烧成温度的的升高,瓷坯的体积密度增大, 吸水率和显气孔率逐渐减小,釉面的光泽度不断提高,釉面的显微硬 度也随着温度的升高而不断增大。 在烧成温度范围内,适当提高烧成温度,有利于电瓷的机电性能 和细瓷的透光度的提高。 保温是指烧成过程中,达到最高烧成温度范围后,保持一段时间, 或在较低温度下保持一段时间,这段时间称为保温时间,随后进入冷 却阶段。在生产实践中,适当降低烧成温度,延长保温时间,有利于 提高产品品质,降低烧成损失率。保温时间及保温温度对希望釉面析 晶的产品(如结晶釉等艺术釉产品)更为重要。为了控制釉层中析出 晶核的速度、尺寸和数量,这类产品的保温温度往往比烧成温度低得 多,百问世间直接关系到晶体的形成率。 烧成过程中的升降温速度是否恰当,较直观地是看其对制品在烧 成过程中体积热胀冷缩带来的影响(有无变形、开裂)。

第四章陶瓷的烧成ppt课件

第四章陶瓷的烧成ppt课件

2021/4/17
无机非金属材料学
发热元件
电炉按炉温的高低可以 分为低温(工作温度低于 700℃)、中温(工作温度为 700—1250℃)和高温(工作 温度大于1250℃)三类。炉 温在1200℃以下,通常采用 镍铬丝、铁铬钨丝,炉温为 1350—1400℃时采用硅碳棒; 炉温为1600℃可采用二硅化 钼棒为电热体。
颗粒尺寸分布对最终烧结样品密度的影响可以通过分 析有关的动力学过程 来研究,即分析由不同尺寸分布的坯体内部,在烧结过程 中“拉出气孔”(pore drag)和晶粒生长驱动力之间力的平 衡作用。
研究表明,较小的颗粒尺寸分布范围是获取高烧结密度 的必要条件。
2021/4/17
无机非金属材料学Βιβλιοθήκη 二、影响陶瓷材料烧结的工艺参数
2021/4/17
无机非金属材料学
三、梭式窑(drawer kiln)
2021/4/17
梭式窑结构示意图 1-窑室;2-窑墙;3-窑顶;4-烧嘴;5-升降窑门; 6-支烟道;7-窑车;8-轨道
无机非金属材料学
2021/4/17
无机非金属材料学
三、梭式窑(drawer kiln)
2021/4/17
(1)烧成温度对产品性能的影响
烧成温度是指陶瓷坯体烧成时获得最优性质时的相应 温度,即操作时的止火温度。
烧成温度的高低直接影响晶粒尺寸和数量。对固相扩 散或液相重结晶来说,提高烧成温度是有益的。然而过高 的烧成温度对特瓷来说,会因总体晶粒过大或少数晶粒猛 增,破坏组织结构的均匀性,因而产品的机电性能变差。
钟罩窑。
一、电炉 电炉(electric furnace)是电热窑炉的总称。一般
是通过电热元件把电能转变为热能,可分为电阻炉、 感应炉、电弧炉等。

陶瓷烧成原理

陶瓷烧成原理

陶瓷烧成原理
陶瓷烧成是指将陶瓷原料在高温条件下进行加热处理,使其发生化学和物理改变,最终得到坚硬、致密的陶瓷制品的过程。

陶瓷烧成的原理主要涉及以下几个方面:
1. 结晶相变:陶瓷原料中的各种氧化物通过烧结作用在高温下发生结晶相变。

例如,氧化铝在高温下会转变为α-Al2O3,氯化钠会转变为氯化镁,这些结晶相变过程会使陶瓷材料的结构更加致密和稳定。

2. 高温反应:陶瓷原料与燃料或气体在高温条件下发生反应,产生新的化合物或物质。

例如,硅石与石英在高温下反应生成二氧化硅,氧化铝与氧化硅在高温下反应生成熔点较低的玻璃相。

3. 粒子烧结:陶瓷原料颗粒在高温下发生相互结合与扩散,使颗粒间的孔隙逐渐减少并最终闭合。

这种粒子的烧结过程是陶瓷制品形成的核心过程,通过颗粒间的结合,使陶瓷制品具有一定的致密性和强度。

4. 物理变化:在烧成过程中,原料中的水分和其他挥发性物质会发生蒸发,从而改变了陶瓷的结构和性质。

同时,陶瓷原料的体积也会发生变化,经过烧结后形成固体的制品。

总的来说,陶瓷烧成是通过高温作用下的化学反应、物理变化和结晶相变等多种过程,使陶瓷原料形成致密、坚硬的陶瓷制
品。

这些制品具有优异的耐高温、耐磨损、绝缘性和化学稳定性等特点,因此在各个领域得到广泛应用。

陶瓷烧成与烧结

陶瓷烧成与烧结

陶瓷坯体在烧成过程中的物理化学变化陶瓷坯体在烧成过程中一般经过低温阶段、氧化分解阶段和高温阶段。

1.低温阶段(由室温~300℃)坯料在窑内进行烧成时,首先是排除在干燥过程中尚未除去的残余水分。

这些残余水分主要是吸附水和少量的游离水,其量约为2~5%。

随着水分排除固体颗粒紧密靠拢,发生少量的收缩。

但这种收缩并不能完全填补水分所遗留的空间,因此物料的强度和气孔率都相应的增加。

在120~140℃之前,由于坯体内颗粒间尚有一定的孔隙,水分可以自由排出,可以迅速升温,随着温度进一步提高,坯体中毛细管逐渐变小,坯体内汽化加剧,使得开裂倾向增大。

例如,当加热至120℃时,一克水占有的水蒸气容积为:22.4×(1+120/273)/18=1.79(升)。

如果坯体中含有4~5%的游离水,则100克坯体的水蒸气体积达7.16--8.95升,相当于坯体体积的155倍。

这些水蒸气主要由坯体的边角部位排出。

为了保证水分排出不致使坯体开裂,在此阶段应注意均匀升温,速度要慢(大制品30℃/时,中小制品50~60℃/时),尤其是厚度和形状复杂的坯体更应注意。

此外,要求通风良好,以便使排出的水蒸气能迅速排出窑外,避免冷聚在坯体表面。

2.分解与氧化阶段(300~950℃)此阶段坯体内部发生了较复杂的物理化学变化,粘土和其它含水矿物排除结构水;碳酸盐分解;有机物、碳素和硫化物被氧化,石英晶型转化等。

这些变化与窑内温度气氛和升温速度等因素有关。

(1)粘土和其它含水矿物排除结构水粘土矿物因其类型不同、结晶完整程度不同、颗粒度不同、坯体厚度不同,脱水温度也有所差别,见表11-1。

Al2O3·2SiO2·2H2O 加热——→Al2O3·2SiO2+2H2O↑(高岭土) (偏高岭土)(水蒸气)粘土矿物脱去结构水与升温速度有关。

升温速度加快,结构水的排除转向高温,且排出集中。

结晶不良的矿物脱水温度较低。

高岭石类矿物含结构水较多,在500~650℃之间集中排出,而蒙脱石和伊利石类粘土结构水量较少,脱水速度较为缓和。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
入窑水分过高,升温速度要严格控制。原因:
易使制品开裂;(>120℃,水分强烈汽化,引起过大的 内部破坏应力)
使坯体表面产生“白霜”缺陷。
此阶段要求加强通风
使饱和了水汽的炉气在温度高于露点时及时排出窑外。避 免产生“水迹”、“开裂”等缺陷。
4.4.1.2 氧化分解及晶型转化期
(300℃-950℃)
《无机材料工艺学》(下)
周宗辉 教授 博士材料工程系 研究方向:水来自与混凝土材料功能陶瓷材料
办公地点:材料楼401室 联系电话:82767017, 13808921072 E-mail:mse_zhouzh@
本课程学习中注意的问题
本书编排的特点 学习中注意问题
主要三部分内容:水泥,陶瓷,玻璃 注意它们之间各部分知识的相互联系和差异
不断溶解。→ 当溶解的Al2O3和SiO2达到饱和,则 析出在此温度下稳定的莫来石晶体。→ 又使液相成
为不饱和状态。
溶解过程和析晶过程不断进行,促使莫来石的 线性尺寸不断增长 ,交错贯穿在瓷胎中,起到“骨 架”的作用,使瓷坯的强度增大。
最终莫来石、残留石英与瓷坯其他组成部分借 助于玻璃状物质而连接在一起,组成了致密的、有 较高机械强度的瓷坯。
3、烧成气氛对产品性能的影响 气氛会影响陶瓷坯体高温下的物化
反应速度,改变其体积变化、晶粒与气孔 大小、烧结温度甚至相组成等,最终得到 不同性质的产品。
⑴ 对日用瓷的影响 ⑵ 对特种陶瓷的影响
⑴ 对日用瓷的影响 日用瓷坯体在氧化气氛和还原气氛中烧成,
会使它们在烧结温度、最大烧成收缩、过烧膨胀 率、线收缩速率和釉面质量等方面都有所变化。 ① 不同气氛对烧结温度的影响 ② 不同气氛对最大烧结收缩的影响
液相对坯体成瓷的促进作用:主要表现在两个方面
➢促使致密化。由于液相表面张力的作用,使固体颗粒 接近,促使坯体致密化;
➢促使晶体生长。由于液相不断溶解固体颗粒,并从液 相中析出新的比较稳定的结晶相——莫来石,而这样 的溶解作用及析晶作用不断进行,使莫来石晶体不断 得到线性方向上的长大。
925~950℃
C+O2→CO2↑
⒋石英晶型的转变
573℃ β-石英 ←-→α-石英 + + 0.82%体积 石英在573℃的晶型转变,使坯体的体积膨胀,比重下 降。但此阶段坯体的气孔率较高,可以部分抵消因石英晶型 转变所引起的破坏应力。并且随温度的升高,坯体的机械强 度也得到提高,具有一定的强度来抵抗膨胀应力。对于体小 壁薄的日用瓷坯来说,石英的晶型转变所引起的破坏应力甚 微,可以忽略不计。但是,对于厚的大件制品必须加以重视, 而应降低升温速度。
2〔Al2O3·2SiO2〕---(→铝2硅Al尖2O晶3·石3S)iO2(+无Si定O形2 )
1050℃
3〔2Al2O3·3SiO2〕---→ 2〔3 Al2O3·2 SiO2〕+5 SiO2
(铝硅尖晶石)
(莫来石) (方石英)
粘土物质的分解以及石英的晶型转化,提高了这些物质 的分散度。
温度高于1200℃,石英颗粒和粘土的分解产物
玻化成瓷的主要物理现象——收缩及致密化
坯体在950℃ 开始收缩。原因:
黏土在此温度下结构被破坏; 少量液相出现所引起的收缩。
坯体在未烧之前气孔率约25~40%。在烧结过程中, 液相不断填充气孔,并把固体颗粒拉紧,使坯体致 密化,显气孔率接近零,收缩一直进行到烧结的终 点。
进一步加热,瓷胎发生过烧膨胀 烧结后的瓷胎
4.4 陶瓷材料的高温烧成
高温烧成是陶瓷材料制备工艺过程中接近尾声时 的关键工序。它的成功与否直接影响产品的合格率。 烧成的失败就意味着前功尽弃,浪费了人力与物力。
经过高温烧成过程,陶瓷多孔性的坯体会发生 一系列的物理化学变化,最后达到所要求的性能。这 些物理化学变化包括膨胀、收缩、气体的产生、液相 的出现、旧晶相的消失和新晶相的出现等。
在瓷坯中存在的碳酸盐类一般在1000℃ 时基本上分解完毕。
⒊ 碳素、硫化物及有机物的氧化
可塑性粘土(如紫木节)及硬质粘土(黑 坩子、黑砂石等)往往含有碳素、硫化物及 有机物,并带入坯体中。同时,在烧成的低 温阶段,坯体的气孔率较高,烟气中CO被 分解,析出的碳素也被吸附在坯体中气孔的 表面。CO的低温沉碳作用,当有氧化亚铁 存在时更为激烈,此反应一直进行到800~ 900℃才停止。
较未烧的坯体发生了约35%左右的体积收缩或12~15 %的线收缩;
瓷胎的玻璃相含量约占40~50%以上;因此,日用瓷 坯体的烧结过程是大量液相产生的过程。
瓷坯的线性变化曲线 图1-4-20
从图1-4-20瓷坯的线性变化曲线上可以看到,
在1000~1240℃之间,坯体内出现大量的液相,
收缩率呈现最大值。
冷却速度。
1、烧成温度对产品性能的影响 2、保温时间对产品性能的影响 3、烧成气氛对产品性能的影响 4、升、降温速度对产品性能的影响
1、烧成温度对产品性能的影响
烧成温度
理论上,指陶瓷坯体烧成时获得最优性质时的相应 温度;(因性能随温度渐变)
实际上,指一个允许的温度范围,习惯上称之为烧 成范围:
在这一阶段,发生了较复杂的物理化学变 化:粘土中的结构水排除;碳酸盐分解;有机 物、碳素和硫化物被氧化;石英晶型转化等。
这些变化与加热温度、升温速度、炉内 气氛等因素有关。若升温速度过快,则分解 与氧化的温度相应提高。下面分别加以讨论:
⒈ 粘土矿物结构水的排除 ⒉ 碳酸盐的分解 ⒊ 碳素、硫化物及有机物的氧化 ⒋ 石英晶型的转变
对于多孔制品,因为不要求致密烧结,达到一定 的气孔率及强度后即终止热处理,所以烧成温度 并非其烧结温度。
烧成温度的高低,直接影响晶粒尺寸、相的组 成以及显微结构。
– 对固相扩散或重结晶来说,提高烧成温度是有益的。
– 然而,过高的烧成温度对特种陶瓷来说,会使晶粒 过大或少数晶粒猛增,破坏组织结构的均匀性,从 而使制品的机电等性能劣化。
⒈粘土矿物结构水的排除
加热
Al2O3·2SiO2·2H2O (高岭土)
Al2O3·2SiO2+2H2O↑ (脱水高岭土) (蒸汽)
粘土矿物脱水的温度与其结构类型、结晶完整程
度、颗粒度以及升温速率等有关。表1-4-8给出了 各类黏土矿物的脱水温度。
结晶不良的高岭石在350℃温度下,经过较长时
间的加热也能脱水,但是强烈地排除结构水仍在 400~525℃之间,到525℃时还保留2~3%的少量结 构水,这一部分水一直要延长到750~800℃才脱完。
2CO→2C↓+O2↑
粘土中夹杂的硫化物在800 ℃左右被氧化 完毕。
FeS2+O2-350-~4-50→℃ FeS+SO2
500~800℃
4FeS+7O2---→2Fe2O3+4SO2 坯体中存在的碳素及有机物在600℃以 上开始氧化分解,这个反应一直要进行到高 温。碳素、硫化物及有机物必须在本阶段氧 化,产生的气体必须完全排除掉,不然将会 引起坯体起泡。其反应如下:
– 下限温度:坯体技术性能开始达到要求指标时的对 应温度;
– 上限温度:坯体的结构和性能指标开始劣化时的温 度。
同一种坯体,由于细度不同而有一个对应于最高 烧结程度的煅烧温度,此温度即为致密陶瓷体的 烧成温度或它的烧结温度。
这个温度或温度范围常根据烧成试验时试样的相 对密度、气孔率或吸水率的变化曲线来确定。
某些粘土随着升温速度的提高,最后的一些结构
水的脱去往往推迟,甚至1000℃以上才能排完。这种 现象的主要原因
⒉碳酸盐的分解
坯料中或多或少都夹杂一些碳酸盐矿物 杂 质 —— 如 石 灰 石 ( CaCO3)、 白 云 石 ( MgCO3·CaCO3) 等 。 这 类 碳 酸 盐 必 须 在 此阶段分解,并让分解产物——二氧化碳气 体在釉层封闭之前逸出完毕,否则将会引起 坯泡等缺陷。
950℃) 4.4.1.3 成瓷期(950℃-烧成温度) 4.4.1.4 冷却期(烧成温度至室温)
4.4.1.1 坯体的水分蒸发(室温-300℃)
坯体在烧成窑的预热段前部,300℃以下。坯体 在这一阶段主要是排除在干燥过程中没有除掉的残 余水分(主要是吸附水)。
一般日用陶瓷坯体的入窑水分控制在2%左右。入窑 水分低,升温可以较快;
在300-950℃的氧化分解和晶型转化期
可以采取快速升温。
因为:坯体所发生的物理膨胀较小,同时随着
结构水以及氧化分解反应所产生的气体的排除,坯体 的重量急速减小,气孔率增加,能够缓冲各种应力作 用。在低于坯体出现液相的温度以下,水气和气体产 物可以自由排出,而无收缩现象发生,坯体的强度也 有所增加。所以,这一阶段可以采取快速升温。
4.4.1.3成瓷期(950℃-烧成温度)
瓷坯在氧化分解期的氧化实际是不完全的。如 果在进入还原焰操作之前,或者在釉层封闭坯体之 前烧不尽碳素,这些碳素将推迟到烧成的末期或冷 却的初期进行,这就有可能引起发泡和烟熏。为此, 对于烧成温度为1300℃左右的坯体,在950-1020℃ 采取氧化保温措施来补救。
氧化保温 氧化保温的温度范围 保温时间
玻化成瓷期最大特点:釉层玻化,坯体瓷化。
正 长 石 ( K2O·Al2O3·6SiO2) 与 石 英 ( SiO2)、 高岭石(Al2O3·2SiO2)在相图上的三元最低共熔点 985℃。事实上,由于杂质的存在,液相可能在较低 温度出现。随着温度的提高,液相量逐渐增多。
4.4.2 烧成制度的制订
一、烧成制度与产品性能的关系 二、拟定烧成制度的依据
一、烧成制度与产品性能的关系
烧成制度包括:温度制度、气氛制度和压力 制度。
温度制度和气氛制度是影响产品性能的关键。 压力制度旨在保证窑炉按照要求的温度制度与气
氛制度进行烧成。 温度制度包括升温速度、烧成温度、保温时间及
相关文档
最新文档