陶瓷工艺原理10章烧成与窑具

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1、第十章烧成及窑具主讲人：胡晓洪陶瓷工艺原理要目10.0三种烧成情况10.1烧成制度10.2快速烧成10.3装钵装窑10.4窑具习题10.0三种烧成情况(1)纯坯烧（坯变）如陶器，玻化砖，特种陶瓷(2)坯素烧+釉烧（釉变为主）如釉面砖，(3)坯+釉一次烧(坯釉同时变）烧成制度需坯、釉同时考虑，但往往更多考虑坯体，因坯体是主体。陶瓷窑炉烟气余热回收-厦门...窑具10.1.1烧成制度定义：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效果的工序。烧成过程是在称为“窑炉”的专门热工设

2、备中实现的制品在窑炉中进行烧成时，为避免火焰直接接触制品而造成窑内污损，为承载、叠装制品，需要一定形状，性能的耐火材料来达到这个目的，通称窑具。温度制度：包括各阶段的升温速度、最高烧成温度和保温时间。气氛制度：各阶段所对应的气氛要求。（氧化、中性、还原）压力制度：为了保证温度、气氛制度的实现，对窑内压力的调节。10.1烧成制度烧成工序是陶瓷生产过程中最重要的工序之一，制定科学合理的烧成制度，并准确执行是产品质量的重要保证。烧成温度：为了达到产品的性能要求，应该烧到的最高温度。（P418）烧结温度：材料加热过程达到气孔率最小、密度最大

3、时的温度。对于致密材料。如果不要求致密，则烧成温度小于烧结温度。陶器10.1.1烧成制度10.1.1烧成制度一、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导热系数、抗折强度、弹性模量、膨胀系数1）烧成温度与产品的气孔率有关（过烧膨胀）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、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、保温时间对产品性能的影响降低烧成温度，延长保温时间，有利。使各部分物理化学反应均匀，对大型、异形，装载过密的烧成三、升，降温速度对产品性能的影响冷热膨胀的影响，气体的影响

4、。四、烧成气氛对产品性能的影响（P422,）氧化还原焰，对烧结温度，线收缩，过烧膨胀，颜色，透光度，釉面质量。四、烧成气氛对产品性能的影响20040060080010001200℃粘土石英长石线膨胀ITETEDTA热分析综合图谱10.1.2制定烧成制度的依据一、坯料组分在加热过程中的性状变化1）相图（晶型转变）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。ITEDTATE-石英脱OH碳素燃烧脱吸附水-石英热塑性范围脆性生坯脆性瓷器时间14001000600200利用热分析

5、综合图谱绘制理论烧成曲线低温阶段注意：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；10.1.1烧成制度二、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（P418表10－5），是确定烧成温度的主要依据。10.1.2制定烧成制度的依据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10.1.2制定烧成制度的依据

6、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。四、釉烧方法10.1.2制定烧成制度的依据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。预热带与烧成带前部2、高火保温结束，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：

7、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。五、根据坯料中氧化钛和氧化铁的含量确定气氛制度10.1.2制定烧成制度的依据低铁高钛坯料（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。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

8、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