二.辊道窑知识大全
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2、氧化分解阶段(300~950℃) ①. 粘土及其它含水矿物排除结构水; ②. 碳酸盐分解; ③. 碳素和有机物氧化; ④. 石英晶型转化和少量液相出现; 粘土及其它含水矿物排除结构水 高岭石类粘土 400~600℃ 蒙脱石类粘土 550~750℃ 伊利石类粘土:550~650℃ 叶蜡石 600~750℃ 瓷石 600~700℃ 滑石 800~900℃
2. 坯体形状、厚度和入窑水分 陶瓷制品由于形状、厚度和含水率不同,升温速度和烧成周期都有所不同。 薄壁小制品入窑水分易于控制,一般可采取短周期烧成。对大件厚壁制品,则升温不能 过快,周期不能过短。如果坯体含有大量高可塑性粘土,则由于排水困难、升温速度更应放 慢。
3. 窑炉结构、燃料类型和装窑密度 尽管坯料性能可适应快速烧成,但由于窑炉温差太大、燃料性质以及装窑密度等原因, 也会使烧成速度受到限制。 大截面大容积窑炉,一般温差较大,不宜快速烧成。扁形小截面窑炉,温差小且调节灵 活,可快速烧成。 因此, 拟定烧成制度时, 必须把需要的烧成制度和实现烧成制度的条件结合起来。 否则, 即使制定了较先进的温度制度,也难以实现。
一次烧成与二次烧成的特点 素烧的作用: 素烧时,坯体氧化分解产生的气体已基本排除,避免了釉烧时“桔釉”、“气泡”,提 高釉面光泽度和白度; 素烧后,坯体中的气孔有利于上釉,且釉面质量好; 素烧使坯有一定机械强度,降低半成品的破损率; 素烧时,坯体部分收缩,降低本烧阶段收缩率和变形倾向; 素烧后,检选出不合格素坯返回,即提高釉烧合格率,又减少原料损失。 缺点:燃耗高、操作工序增多、坯釉中间层生长不良
第三节 烧成制度示例
一、粘土质坯体在烧成过程中的主要物理化学变化
1、低温阶段 (室温~300℃) 入窑水分低于 5%以下, 排除残余机械结合水和吸附水, 质量减轻, 坯体体积收缩, 坯体强度和气孔率增加。 主要是物理变化,干燥过程的继续。使坯体入窑水分降低,提高窑炉生产效率。一 般隧道窑的坯体入窑水分<1%,辊道窑 0.5%以下。
3、升、降温速度对产品性能的影响
4、冷却速度对产品质量的影响
二、烧成气氛对产品性能的影响 制定烧成制度的依据
三、坯料组分在加热过程中的性状变化
1) (晶型转变) 相图 和热分析资料 (差热曲线 DTA、 失重曲 线 TG、 热膨胀曲线 TE、 ITE) 。 是确定升、降温速度的依据之一。 热分析综合图谱粘土线膨 胀 石英 ITE TE DTA 长石 200 400 600 800 1000 13.1.2 制定烧成制度的依据: 利用热分析综合图谱绘制理论烧成曲线 1400 ITE 坯脆性生 热塑性范围 脆性瓷器 1000 DTA TE β-α石英 α 600 脱OH 碳素燃烧 α-β石英 β 200 脱吸附水 时间低温阶段注意:100~150 ℃ 脱吸附水升温不能太快; 500~600 ℃ 脱 OH、晶型转变升、降温不能太快;二、烧结曲线(气孔率、烧成线收缩率、吸水率及密度变化曲线)和高温物相分析,是确定 烧成温度的主要依据。
第七章 烧 成
烧成是陶瓷制造工艺过程中最重要的工序之一。经过成形、上釉后的半成品,必须通过高温 烧成,才能形成一定的矿物组成和显微结构,赋予陶瓷的一切特性。坯体在烧成过程中发生 一系列物理化学变化,这些变化在不同的温度阶段中进行,它决定了陶瓷的质量与性能。 ★陶瓷烧成所需时间约占整个生产周期的 1/3~1/4,所需费用约占产品成本的 20%左右。 因此,正确地设计与选择窑炉,科学地制订和执行烧成制度并严格地执行装烧操作规程,是 提高产品质量和降低燃料消耗的必要保证。
第一节:烧成制度 烧成制度包括温度制度、 气氛制度和压力制度。 其中影响制品性能的主要因素是温度制度 和气氛制度,压力制度是保证温度制度和气氛制度实现的重要条件。
1, 温度制度:包括升温速度、烧成温度、保温时间及冷却速度。
2, 烧成气Leabharlann :是制品接触的热气体(燃烧产物)中游离氧和还原成分 CO 的含量而定。一 般游离氧含量 10~8%为强氧化气氛;5 ~4%为氧化气氛; 1 ~1.5%为中性气氛; 游离氧低于 1%,CO 含量 2~7%为还原气氛,其中 3~7%为强还原气氛,1~2.5%为弱还原 气氛。
3, 压力制度:窑内气体压力的规律性分布。通过调节窑炉的有关设备(烧嘴、风机、闸板 等)控制窑内各部分气体压力呈一定分布。
一、烧成制度与产品性能的关系
1.烧成温度对产品性能的影响 陶瓷坯体获得最佳性质时的相应温度,即烧成时的止火温度。实际上是一个温度范围, 称为烧成范围。 致密陶瓷体:烧成温度即烧结温度 多孔制品: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、液相组成和数量、气孔的形貌和数量(即瓷坯的显微结 构) 。 特种陶瓷:过高的烧成温度,使晶粒过大或少数晶粒猛增,破坏组织结构的均匀性, 使制品的机电性能劣化。 如压电陶瓷其体积密度↓、介电常数↓、介电损耗↑ 对传统配方的陶瓷:随温度的升高,瓷坯密度增大、吸水率和显气孔率减小、釉面 光泽度提高。
4. 升、降温速度对产品性能的影响 普通陶瓷快速加热时收缩比缓慢加热时小; 致密坯体慢速升温其抗张强度比快速升温的坯体增加 30%,而气孔率减少; 烧成后缓慢冷却,收缩率大,相对气孔率小些; 冷却速度的快慢对坯体中晶相的数量、大小、晶体的应力状态有很大的影响。
二、拟定烧成制度的依据
1. 坯料组成与加热过程中的物理化学变化 可利用相图、差热曲线、失重曲线、热膨胀曲线、烧结曲线等技术资料。 K2O-Al2O3-SiO2 相图低共熔点 985±20℃,烧结温度范围宽 50~60℃; MgO-Al2O3-SiO2 相图低共熔点 1355℃,烧结温度范围窄 10~20℃; 热分析曲线 DTA、 TE 、ITE 拟定烧成制度。
13.2 快速烧成的意义 1、节约能源(燃料) 烧成能耗占总成本 20~30% 2、充分利用原料资源 随着低温快速烧成的实现, 大量的耐火度较低的原料可以大量应用于陶瓷生产。 如硅灰石、 透辉石、霞石正长岩、含锂矿物以及一些尾矿等原料 3、提高窑炉与窑具的使用寿命 烧成温度降低对窑炉及耐火材料的要求降低; 隔焰窑、明焰窑的使用大幅度减少了窑具的用量 4、缩短生产周期,提高生产效率 传统烧成方法烧成周期大多几十小时; 快速烧成可以缩短至几十分钟。 5、低温快速烧成有利于某些色釉的显色,提高某些瓷坯的强度 局限性:大件、较厚的产品,性能要求特殊的产品不适和
第二节 烧成方法 Z 一次烧成法 就是将已经干燥的生坯施釉以后(也有不施釉的) ,装入窑内,进行一次烧成(也有叫 本烧的) ,如景德镇的细瓷青花瓷,颜色釉(郎红,祭红,乌金等色釉瓷) ,青花玲珑等都是 经一次烧成的。 Z 两次烧成法 将素烧过的熟坯施釉后,再装入窑内,按照一次烧成法进行烧成。世界各国硬质精细日 用白瓷多采用此法。 低温素烧、高温釉烧 如:长石质精陶 高温素烧、低温釉烧 如:石灰质精陶、骨灰瓷 低温素烧即用低温 700-960℃左右,将已经干燥的生坯烧成,然后施釉,再入窑用高温烧成。 如有些薄胎瓷、艺术瓷、釉下彩绘的日用瓷等。 高温素烧是先将坯高温素烧(1260-1280℃) ,再进行低温釉烧(950-1050℃) ,如 一般精陶和英国骨灰瓷等多采用此法。
1.烧结范围宽、液相粘度大、量随温度变化小的坯料,烧成温度可以确定在烧结范围上限 附近(T2) ; 2.烧结范围窄、液相粘度小、量随温度变化大的坯料的坯料,烧成温度只能定在烧结范围 下限附近(T1) 三、制品的大小和形状 升温速度快时,坯体的断面形成温度梯度、坯体在膨胀或收缩过程中 均产生不均匀应力, 导致坯体的变形(塑性状态)和开裂(弹性状态) 。坯体越厚、形状越复杂越容易变形或开 裂,升温速度不能太快。
2.保温时间对产品性能的影响 在止火温度或低于此温度, 保温一定的时间, 有利于物理化学变化更趋完全使坯体有足 够液相量和适当晶粒尺寸、也使组织结构趋于均匀。 在生产中,适当降低烧成温度,以一定的保温时间完成烧结,可保证制品质量均匀、减 少烧成损失。
3.烧成气氛对产品性能的影响 气氛影响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,而得到不同性质的制品。 日用瓷(李家治、周仁) ? 还原气氛中烧结温度低; ? 长石质坯还原气氛中最大烧结线收缩小;瓷石质坯相反; ? 过烧膨胀:坯体中含有膨润土,还原气氛中过烧膨胀大,而瓷石质坯和不含膨润土 的长石质坯正好相反; ? 还原气氛中最大线收缩速率大; ? 气氛对瓷坯质量和透光度及釉面质量的影响:影响铁、钛价数;使 SiO2 和 CO 还 原。
四、釉烧方法
1、釉料的熔化温度与坯料的氧化分解温度相适应,中火保温防止针孔、橘釉、黑心、鼓泡 等缺陷。 2、冷却初期依据釉料要求确定冷却速度 光泽釉——快速冷却 结晶釉——结晶温度保温处理 3、二次烧成 高温素烧低温釉烧: 釉烧时可以不考虑坯体的脱结构水及 氧化分解排气, 素烧时不考虑 釉的作用。 低温素烧高温釉烧:釉烧时可以不考虑坯体的脱结构水,素烧时不考虑釉的 作用。 二次烧成其它优点: 1)减少缺陷,提高合格率,避免浪费。 2)坯体强度提高,有利于施釉、装饰 3)工序的机械化。
13.1.3 烧成制度的控制 温度制度的控制 流体燃料:调节燃料和助燃空气的流量。 固体燃料:每次添加量、间隔时间、燃料在燃烧室的分布 调节窑内压力制度(烟道抽力) 气氛制度的控制 流体燃料:调节助燃空气过剩系数 0.9、0.95、1.0、1.1。 固体燃料:每次添加量、间隔时间以及燃烧程度。 调节窑内压力制度(烟道抽力) 。 窑内正压有利于还原气氛的形成,负压有利于氧化气氛的形成。 压力制度的控制 1)烟道(总烟道、支烟道)抽力。 2)气体的进入量和排除量的调节
二.辊道窑
烧成制度 :
烧成温度:为了达到产品的性能要求,应该烧到的最高 温度。烧结温度:材料加热过程达到气孔率最小、密度最大时 的温度。
一、烧成制度与产品性能的关系
1、烧成温度对产品性能的影响
1)烧成温度与产品的气孔率有关 2)烧成温度与产品的岩相组成有关
2、保温时间对产品性能的影响
3、高温玻化成瓷阶段(950℃~最高烧成温度) ①.1050℃以前继续氧化分解反应及排除少量残余结构水; ②.硫酸盐分解和高价铁的还原与分解; ③.形成大量液相和莫来石新相; ④.新相的重结晶和坯体的烧结; ⑤.釉料熔融成玻璃体。 制品强度增加,气孔率减少,坯体急剧收缩。 ★ 980~1000℃ 第一个放热反应原因: G.W.Brindley 等人认为: 2(Al2O3?2SiO2) 约 1100℃→ 2Al2O3?3SiO2+SiO2;非晶质 偏高岭石向莫来石转化的有缺陷的 Al-Si 尖晶石相, 由 Al-Si 尖晶石→莫来石: 2Al2O3 ? 3SiO2 约 1100℃→ 2(Al2O3 ? SiO2)+4SiO2;方石英 3Al2O3 ? SiO2 约 1100℃→ 3Al2O3 ? 2SiO2+SiO2 4、冷却阶段 ①. 液相析晶,玻璃相物质凝固; ②. 游离石英晶型转变。
五、根据坯料中氧化钛和氧化铁的含量确定气氛制度 低铁高钛坯料(北方)常用氧化气氛烧成; 高铁低钛坯料(南方)常用还原气氛烧成。
六、窑炉结构、容量、燃料和装窑密度 窑炉结构——窑内温度的均匀性,升温速度,烧成温度。 燃料种类——装烧方法,升温速度,烧成温度。 容量和装窑密度——窑内温度的均匀性,升温速度。
13.2 实现快速烧成的工艺措施
1、坯釉能适合快速烧成的要求 1)体积随温度变化小(收缩、热膨胀系数) ; 2)导热性好,晶型转变少,物理化学反应速度快、排气少; 高温粘度小且随温度变化大。 2、减少入窑坯水分,提高入窑坯温度 3、控制坯体形状、大小和厚度 4、窑炉温差小保温好 5、窑具耐火度较高、热稳定性好 3)釉的始熔温度较高,
2. 坯体形状、厚度和入窑水分 陶瓷制品由于形状、厚度和含水率不同,升温速度和烧成周期都有所不同。 薄壁小制品入窑水分易于控制,一般可采取短周期烧成。对大件厚壁制品,则升温不能 过快,周期不能过短。如果坯体含有大量高可塑性粘土,则由于排水困难、升温速度更应放 慢。
3. 窑炉结构、燃料类型和装窑密度 尽管坯料性能可适应快速烧成,但由于窑炉温差太大、燃料性质以及装窑密度等原因, 也会使烧成速度受到限制。 大截面大容积窑炉,一般温差较大,不宜快速烧成。扁形小截面窑炉,温差小且调节灵 活,可快速烧成。 因此, 拟定烧成制度时, 必须把需要的烧成制度和实现烧成制度的条件结合起来。 否则, 即使制定了较先进的温度制度,也难以实现。
一次烧成与二次烧成的特点 素烧的作用: 素烧时,坯体氧化分解产生的气体已基本排除,避免了釉烧时“桔釉”、“气泡”,提 高釉面光泽度和白度; 素烧后,坯体中的气孔有利于上釉,且釉面质量好; 素烧使坯有一定机械强度,降低半成品的破损率; 素烧时,坯体部分收缩,降低本烧阶段收缩率和变形倾向; 素烧后,检选出不合格素坯返回,即提高釉烧合格率,又减少原料损失。 缺点:燃耗高、操作工序增多、坯釉中间层生长不良
第三节 烧成制度示例
一、粘土质坯体在烧成过程中的主要物理化学变化
1、低温阶段 (室温~300℃) 入窑水分低于 5%以下, 排除残余机械结合水和吸附水, 质量减轻, 坯体体积收缩, 坯体强度和气孔率增加。 主要是物理变化,干燥过程的继续。使坯体入窑水分降低,提高窑炉生产效率。一 般隧道窑的坯体入窑水分<1%,辊道窑 0.5%以下。
3、升、降温速度对产品性能的影响
4、冷却速度对产品质量的影响
二、烧成气氛对产品性能的影响 制定烧成制度的依据
三、坯料组分在加热过程中的性状变化
1) (晶型转变) 相图 和热分析资料 (差热曲线 DTA、 失重曲 线 TG、 热膨胀曲线 TE、 ITE) 。 是确定升、降温速度的依据之一。 热分析综合图谱粘土线膨 胀 石英 ITE TE DTA 长石 200 400 600 800 1000 13.1.2 制定烧成制度的依据: 利用热分析综合图谱绘制理论烧成曲线 1400 ITE 坯脆性生 热塑性范围 脆性瓷器 1000 DTA TE β-α石英 α 600 脱OH 碳素燃烧 α-β石英 β 200 脱吸附水 时间低温阶段注意:100~150 ℃ 脱吸附水升温不能太快; 500~600 ℃ 脱 OH、晶型转变升、降温不能太快;二、烧结曲线(气孔率、烧成线收缩率、吸水率及密度变化曲线)和高温物相分析,是确定 烧成温度的主要依据。
第七章 烧 成
烧成是陶瓷制造工艺过程中最重要的工序之一。经过成形、上釉后的半成品,必须通过高温 烧成,才能形成一定的矿物组成和显微结构,赋予陶瓷的一切特性。坯体在烧成过程中发生 一系列物理化学变化,这些变化在不同的温度阶段中进行,它决定了陶瓷的质量与性能。 ★陶瓷烧成所需时间约占整个生产周期的 1/3~1/4,所需费用约占产品成本的 20%左右。 因此,正确地设计与选择窑炉,科学地制订和执行烧成制度并严格地执行装烧操作规程,是 提高产品质量和降低燃料消耗的必要保证。
第一节:烧成制度 烧成制度包括温度制度、 气氛制度和压力制度。 其中影响制品性能的主要因素是温度制度 和气氛制度,压力制度是保证温度制度和气氛制度实现的重要条件。
1, 温度制度:包括升温速度、烧成温度、保温时间及冷却速度。
2, 烧成气Leabharlann :是制品接触的热气体(燃烧产物)中游离氧和还原成分 CO 的含量而定。一 般游离氧含量 10~8%为强氧化气氛;5 ~4%为氧化气氛; 1 ~1.5%为中性气氛; 游离氧低于 1%,CO 含量 2~7%为还原气氛,其中 3~7%为强还原气氛,1~2.5%为弱还原 气氛。
3, 压力制度:窑内气体压力的规律性分布。通过调节窑炉的有关设备(烧嘴、风机、闸板 等)控制窑内各部分气体压力呈一定分布。
一、烧成制度与产品性能的关系
1.烧成温度对产品性能的影响 陶瓷坯体获得最佳性质时的相应温度,即烧成时的止火温度。实际上是一个温度范围, 称为烧成范围。 致密陶瓷体:烧成温度即烧结温度 多孔制品: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、液相组成和数量、气孔的形貌和数量(即瓷坯的显微结 构) 。 特种陶瓷:过高的烧成温度,使晶粒过大或少数晶粒猛增,破坏组织结构的均匀性, 使制品的机电性能劣化。 如压电陶瓷其体积密度↓、介电常数↓、介电损耗↑ 对传统配方的陶瓷:随温度的升高,瓷坯密度增大、吸水率和显气孔率减小、釉面 光泽度提高。
4. 升、降温速度对产品性能的影响 普通陶瓷快速加热时收缩比缓慢加热时小; 致密坯体慢速升温其抗张强度比快速升温的坯体增加 30%,而气孔率减少; 烧成后缓慢冷却,收缩率大,相对气孔率小些; 冷却速度的快慢对坯体中晶相的数量、大小、晶体的应力状态有很大的影响。
二、拟定烧成制度的依据
1. 坯料组成与加热过程中的物理化学变化 可利用相图、差热曲线、失重曲线、热膨胀曲线、烧结曲线等技术资料。 K2O-Al2O3-SiO2 相图低共熔点 985±20℃,烧结温度范围宽 50~60℃; MgO-Al2O3-SiO2 相图低共熔点 1355℃,烧结温度范围窄 10~20℃; 热分析曲线 DTA、 TE 、ITE 拟定烧成制度。
13.2 快速烧成的意义 1、节约能源(燃料) 烧成能耗占总成本 20~30% 2、充分利用原料资源 随着低温快速烧成的实现, 大量的耐火度较低的原料可以大量应用于陶瓷生产。 如硅灰石、 透辉石、霞石正长岩、含锂矿物以及一些尾矿等原料 3、提高窑炉与窑具的使用寿命 烧成温度降低对窑炉及耐火材料的要求降低; 隔焰窑、明焰窑的使用大幅度减少了窑具的用量 4、缩短生产周期,提高生产效率 传统烧成方法烧成周期大多几十小时; 快速烧成可以缩短至几十分钟。 5、低温快速烧成有利于某些色釉的显色,提高某些瓷坯的强度 局限性:大件、较厚的产品,性能要求特殊的产品不适和
第二节 烧成方法 Z 一次烧成法 就是将已经干燥的生坯施釉以后(也有不施釉的) ,装入窑内,进行一次烧成(也有叫 本烧的) ,如景德镇的细瓷青花瓷,颜色釉(郎红,祭红,乌金等色釉瓷) ,青花玲珑等都是 经一次烧成的。 Z 两次烧成法 将素烧过的熟坯施釉后,再装入窑内,按照一次烧成法进行烧成。世界各国硬质精细日 用白瓷多采用此法。 低温素烧、高温釉烧 如:长石质精陶 高温素烧、低温釉烧 如:石灰质精陶、骨灰瓷 低温素烧即用低温 700-960℃左右,将已经干燥的生坯烧成,然后施釉,再入窑用高温烧成。 如有些薄胎瓷、艺术瓷、釉下彩绘的日用瓷等。 高温素烧是先将坯高温素烧(1260-1280℃) ,再进行低温釉烧(950-1050℃) ,如 一般精陶和英国骨灰瓷等多采用此法。
1.烧结范围宽、液相粘度大、量随温度变化小的坯料,烧成温度可以确定在烧结范围上限 附近(T2) ; 2.烧结范围窄、液相粘度小、量随温度变化大的坯料的坯料,烧成温度只能定在烧结范围 下限附近(T1) 三、制品的大小和形状 升温速度快时,坯体的断面形成温度梯度、坯体在膨胀或收缩过程中 均产生不均匀应力, 导致坯体的变形(塑性状态)和开裂(弹性状态) 。坯体越厚、形状越复杂越容易变形或开 裂,升温速度不能太快。
2.保温时间对产品性能的影响 在止火温度或低于此温度, 保温一定的时间, 有利于物理化学变化更趋完全使坯体有足 够液相量和适当晶粒尺寸、也使组织结构趋于均匀。 在生产中,适当降低烧成温度,以一定的保温时间完成烧结,可保证制品质量均匀、减 少烧成损失。
3.烧成气氛对产品性能的影响 气氛影响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,而得到不同性质的制品。 日用瓷(李家治、周仁) ? 还原气氛中烧结温度低; ? 长石质坯还原气氛中最大烧结线收缩小;瓷石质坯相反; ? 过烧膨胀:坯体中含有膨润土,还原气氛中过烧膨胀大,而瓷石质坯和不含膨润土 的长石质坯正好相反; ? 还原气氛中最大线收缩速率大; ? 气氛对瓷坯质量和透光度及釉面质量的影响:影响铁、钛价数;使 SiO2 和 CO 还 原。
四、釉烧方法
1、釉料的熔化温度与坯料的氧化分解温度相适应,中火保温防止针孔、橘釉、黑心、鼓泡 等缺陷。 2、冷却初期依据釉料要求确定冷却速度 光泽釉——快速冷却 结晶釉——结晶温度保温处理 3、二次烧成 高温素烧低温釉烧: 釉烧时可以不考虑坯体的脱结构水及 氧化分解排气, 素烧时不考虑 釉的作用。 低温素烧高温釉烧:釉烧时可以不考虑坯体的脱结构水,素烧时不考虑釉的 作用。 二次烧成其它优点: 1)减少缺陷,提高合格率,避免浪费。 2)坯体强度提高,有利于施釉、装饰 3)工序的机械化。
13.1.3 烧成制度的控制 温度制度的控制 流体燃料:调节燃料和助燃空气的流量。 固体燃料:每次添加量、间隔时间、燃料在燃烧室的分布 调节窑内压力制度(烟道抽力) 气氛制度的控制 流体燃料:调节助燃空气过剩系数 0.9、0.95、1.0、1.1。 固体燃料:每次添加量、间隔时间以及燃烧程度。 调节窑内压力制度(烟道抽力) 。 窑内正压有利于还原气氛的形成,负压有利于氧化气氛的形成。 压力制度的控制 1)烟道(总烟道、支烟道)抽力。 2)气体的进入量和排除量的调节
二.辊道窑
烧成制度 :
烧成温度:为了达到产品的性能要求,应该烧到的最高 温度。烧结温度:材料加热过程达到气孔率最小、密度最大时 的温度。
一、烧成制度与产品性能的关系
1、烧成温度对产品性能的影响
1)烧成温度与产品的气孔率有关 2)烧成温度与产品的岩相组成有关
2、保温时间对产品性能的影响
3、高温玻化成瓷阶段(950℃~最高烧成温度) ①.1050℃以前继续氧化分解反应及排除少量残余结构水; ②.硫酸盐分解和高价铁的还原与分解; ③.形成大量液相和莫来石新相; ④.新相的重结晶和坯体的烧结; ⑤.釉料熔融成玻璃体。 制品强度增加,气孔率减少,坯体急剧收缩。 ★ 980~1000℃ 第一个放热反应原因: G.W.Brindley 等人认为: 2(Al2O3?2SiO2) 约 1100℃→ 2Al2O3?3SiO2+SiO2;非晶质 偏高岭石向莫来石转化的有缺陷的 Al-Si 尖晶石相, 由 Al-Si 尖晶石→莫来石: 2Al2O3 ? 3SiO2 约 1100℃→ 2(Al2O3 ? SiO2)+4SiO2;方石英 3Al2O3 ? SiO2 约 1100℃→ 3Al2O3 ? 2SiO2+SiO2 4、冷却阶段 ①. 液相析晶,玻璃相物质凝固; ②. 游离石英晶型转变。
五、根据坯料中氧化钛和氧化铁的含量确定气氛制度 低铁高钛坯料(北方)常用氧化气氛烧成; 高铁低钛坯料(南方)常用还原气氛烧成。
六、窑炉结构、容量、燃料和装窑密度 窑炉结构——窑内温度的均匀性,升温速度,烧成温度。 燃料种类——装烧方法,升温速度,烧成温度。 容量和装窑密度——窑内温度的均匀性,升温速度。
13.2 实现快速烧成的工艺措施
1、坯釉能适合快速烧成的要求 1)体积随温度变化小(收缩、热膨胀系数) ; 2)导热性好,晶型转变少,物理化学反应速度快、排气少; 高温粘度小且随温度变化大。 2、减少入窑坯水分,提高入窑坯温度 3、控制坯体形状、大小和厚度 4、窑炉温差小保温好 5、窑具耐火度较高、热稳定性好 3)釉的始熔温度较高,