陶瓷烧成教学文案.ppt

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1、陶瓷烧成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。陶瓷材料工艺学陶瓷窑炉的种类很多。间歇式窑炉根据窑内火焰的流向可分为直焰窑、平焰窑和倒焰窑。连续式窑炉有隧道窑、辊道窑和推板窑等。快速烧成的间歇式窑有梭式窑和帽罩式窑等。中国陶瓷窑炉有悠久的历史。著名的传统窑炉主要有景德镇窑、龙窑和阶梯窑。目前，我国日用陶瓷工业广泛采用隧道窑、辊道窑和推板窑，并保留少量的倒焰窑继续用于生产。陶瓷

2、材料工艺学坯体经过热处理的过程成为烧成。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。陶瓷材料工艺学温度制度：包括升温速度、烧成温度、保温时间及冷却速度。烧成气氛：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(比例）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。压力制度：窑内气体压

3、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。陶瓷材料工艺学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（最高温度）。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一、烧成制度与产品性能的关系陶瓷材料工艺学陶瓷材料工艺学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）。陶瓷材料工艺学特种陶瓷：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

4、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。陶瓷材料工艺学烧成温度／℃相组成／％气孔体积／％玻璃相莫来石石英1210569323127058632821310611523113506210191表10－5不同温度下烧成后长石质瓷相组成P372生烧（欠烧），过烧陶瓷材料工艺学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

5、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。陶瓷材料工艺学对于结晶釉等艺术釉产品，保温时间和温度更为重要。对特种陶瓷，保温可促进扩散和重结晶，但过长的保温时间使晶体长大或二次再结晶。陶瓷材料工艺学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。陶瓷材料工艺学日用瓷（李家治、周仁）还原气氛中烧结温度低；图10－3长石质坯还原气氛中最大烧结线收缩小；瓷石质坯相反；图10－4过烧膨胀：坯体中含有膨润土，还原气氛中过烧膨胀大，而瓷

6、石质坯和不含膨润土的长石质坯正好相反；图10－5还原气氛中最大线收缩速率大；图10－6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。陶瓷材料工艺学烧成气氛对产品性能的影响烧成气氛会影响陶瓷坯体在高温下的物化反应速度、体积变化、晶粒尺寸与气孔大小等，尤其对陶瓷坯的颜色、透光度和釉面质量的影响更加明显。氧化气氛烧成时，Fe2O3使坯体呈现黄色；当还原气氛烧成时，坯釉中的绝大部分Fe2O3被还原为FeO，FeO熔化在玻璃相中呈淡青色。但对含钛量较多的坯料则应避免用还原气氛烧成，否则部分TiO2会变成蓝紫色Ti

7、2O3，还可能形成黑色FeO·Ti2O3尖晶石和一系列铁钛混合晶体，从而加深了铁的着色作用。陶瓷材料工艺学特种陶瓷氧化物陶瓷在还原气氛中或氧分压低的气氛中（例如氢气、一氧化碳、惰性气体或真空中）烧成时，可得到良好的氧化物陶瓷烧结体。对于含挥发组分的压电陶瓷等坯料，如铅、铋等化合物挥发，注意控制窑炉内铅的分压。陶瓷材料工艺学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

8、小、晶体的应力状态有很大的影响。陶瓷材料工艺学二、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。陶瓷材料工艺学K2O-Al2O3-SiO2相图低共