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）。
陶瓷品种多种多样，其烧成过程的物理化学变化及产品的化学矿物组成也各不相同。但从共性来看， 粘土质陶瓷的烧成过程物理化学变化大致可划分为9个阶段： 1、 20~200 ℃，排出残余水 入窑水分要求：<1%， 快烧<0.5%， 升温速度：20~30 ℃／h 2 、 200~500 ℃，排除结构水 指粘土矿物中的结晶水和层间水，安全阶段，可快烧，40~50 ℃／h 3 、 500~700 ℃，石英晶型转化 573 ℃时,体积膨胀，易变形干裂，升温应慢，升温速度：20~30 ℃／h 4 、 700~1050，氧化阶段 进行氧化反应和分解反应。硫化铁，有机物氧化，碳酸盐、硫酸盐、氢氧 化铁分解，放出二氧化 硫和二氧化碳及水蒸气等气体，应在釉面封闭以前氧清氧透，保证良好的氧化气氛和充分的氧化时 间，减少窑内温差，适当进行中火保温，否则易出现质量缺陷，如黑点、青边、发黄、气泡等。 气氛要求：O2=4~5%，CO<1% 5、 1050~1200，还原阶段 使氧化铁还原成氧化亚铁，褐色变为青色，改善制品色泽，达到白里泛青，即“白如玉”的效果。 要求：升温慢，使气体充分排除，减少坯泡 保证气氛，避免重新氧化，CO=2~4% 保证时间，以利于还原反应进行彻底
陶瓷的烧成过程及烧成制度
陶瓷的烧成过程
烧成过程实质上是若干过程的综合，一般来说，它包括下列五个过程： 1 物料的物理化学变化过程 2 物料的运动过程 3 气体流动过程 4 燃料燃烧的过程 5 传热过程 后四个过程是窑炉为了实现坯体的物理化学变化而建立外在条件（温 度、气氛）的需要。广义来说，烧成有熔制（液态）、煅烧（散料） 以及烧制（成型制品）。狭义来说，烧成就是指成型制品的烧制。
陶瓷烧成制度
陶瓷制品生产历史久远，产品种类繁多，原料来源广泛，窑炉类 型多样，生产地区分布各地，这些因素决定了陶瓷生产工艺过程的多 样性，包括用不同的烧成制度及烧成方法。 成功的烧成过程必须在合理的烧成制度下进行。对于普通陶瓷来 讲，烧成制度包括温度制度、气氛制度、和压力制度。在主要由气体 进行传热的窑炉中（如常用的固体、液体、气体燃料的窑炉，不包括 电炉）压力制度是保证温度制度及气氛制度实现的条件。 温度制度对产品性能的影响 制品烧成时，经历了 由常温加热到高温，再由高温冷却到常温的 过程。随着温度的变化，制品产生了一系列的物理化学变化（如脱水、 氧化、还原、分解、化合、熔融、再结晶等）。在这个过程中，制品 性能也在不断的发生变化，最终达到所需的性能指标。 我们通常所说的烧成温度，是指制品在烧成过程中所经受的最高 温度。对于具有一定原来组成、颗粒组成的坯体，都有一个对应于所 需烧结程度的煅烧阶段，此温度即为该陶瓷制品的烧成温度。
6、 1200~烧成温度，烧结阶段。 坯体中出现玻璃相，气、固、液相扩散而达致密化，该传质过程与坯 体的厚度平方成反比，故烧成时间与坯体厚度平方成正比。应据此确 定高火保温时间（1~2小时）进行高火保温。 要求：升温速度10~30 ℃／h，CO=1% 7、 烧成温度~700，急冷阶段。 产品处于热塑性阶段，可直接吹冷风急冷，冷却速度达120 ℃／h 8、 700~400，缓冷阶段。 石英晶型转化，体积收缩，而液相刚凝结，较脆弱，易惊釉、开裂， 降温速度：<80~90 ℃／h 9、 400~80，快冷阶段。 此时制品强度大，可直接鼓冷风快速冷却。