陶瓷材料陶瓷制备工艺.ppt

1、2、陶瓷制备工艺 传统陶瓷的原料 坯料制备 成形 坯体干燥 上铀 烧成传统陶瓷的原料传统陶瓷的原料可塑性原料可塑性原料-粘土粘土非可塑性原料非可塑性原料石英：可降低坯料的黏性 而在熔入到长石中，可提高玻璃相粘度，防止高温变形 冷却后起骨架的作用长石：属于溶剂原料，熔融后的高粘度玻璃相可起到高温胶结 的作用。1)石英石英v由于地由于地质产状不同，石状不同，石英呈英呈现为多种状多种状态，其，其中最中最纯的石英称的石英称为水晶。水晶。v在陶瓷、玻璃、耐火材在陶瓷、玻璃、耐火材料生产中采用得较多的料生产中采用得较多的石英类原料石英类原料.1)石英石英v物理性质物理性质 外观：外观：视其种类不同而异，大

2、多呈乳白色，有的呈灰白色，视其种类不同而异，大多呈乳白色，有的呈灰白色，半透明状态，断面具有玻璃光泽或脂肪光泽。半透明状态，断面具有玻璃光泽或脂肪光泽。硬度：硬度：莫氏硬度为莫氏硬度为7 7。密度：密度：晶型不同密度不同，变动范围晶型不同密度不同，变动范围2.222.65。化学稳定性：化学稳定性：具有强耐酸侵蚀力（除具有强耐酸侵蚀力（除HF外）；与碱作用，外）；与碱作用，生成可溶性硅酸盐；与碱金属氧化物作用生成硅酸盐与玻璃态生成可溶性硅酸盐；与碱金属氧化物作用生成硅酸盐与玻璃态物质。物质。熔融温度范围：熔融温度范围：1400 C1770 C，由，由SiO2的形态和杂质含的形态和杂质含量决定。量

3、决定。1)石英石英vSiO2多晶转变多晶转变 v 常压下有七种结晶态和一种玻璃态，在一定条件下常压下有七种结晶态和一种玻璃态，在一定条件下相互转化：相互转化：石英 鳞石英 方石英 熔融态石英 鳞石英 石英玻璃 石英 鳞石英 方石英 87017131470 0.82%0.2%1171171634.7%0.2%16%2.8%180270急冷急冷 5731)石英石英 石英预烧，利于粉碎：石英预烧，利于粉碎：1000 C煅烧煅烧 急冷急冷 变松松 ，利用，利用石英石英573 C晶型转化时的体积变化效应。晶型转化时的体积变化效应。陶瓷的陶瓷的烧成成过程，必程，必须注意注意升降温速度升降温速度的问题，之所

4、以要控制的问题，之所以要控制升降温速度就是由于一些原材料在加热或冷却过程中伴随着体积升降温速度就是由于一些原材料在加热或冷却过程中伴随着体积的膨胀或收缩。如果控温不当，这些膨胀或收缩在极短的时间完的膨胀或收缩。如果控温不当，这些膨胀或收缩在极短的时间完成，会造成坯体或制品开裂。成，会造成坯体或制品开裂。1)石英石英SiO2在陶瓷生产中的作用在陶瓷生产中的作用 烧成成前前，石石英英为瘠瘠性性料料（不不吸吸水水），可可调节泥泥料料的的可可塑塑性性，是是生生坯坯水水分分排排出出的的通通道道，降降低低坯坯体体的的干干燥燥收收缩，增增加加生生坯坯的的渗渗水水性性，缩短短干干燥燥时间，防防止止坯坯体体变形

5、利于施釉。形；利于施釉。烧成成时，石英的加，石英的加热膨膨胀可部分可部分抵消抵消坯体的坯体的收缩收缩；高温时石英部分溶解于液；高温时石英部分溶解于液相，相，增加增加熔体的熔体的粘度粘度，未溶解的石英颗，未溶解的石英颗粒粒构成构成坯体的坯体的骨架骨架，防止防止坯体软化坯体软化变形变形。2)长石长石种类：种类：钾长石：钾长石：K2O Al2O36 6SiO2 钠长石：钠长石：Na2O Al2O36 6SiO2 钙长石：钙长石：CaO Al2O32 2SiO2 钡长石：钡长石：BaO Al2O32 2SiO2 产产状状：自自然然界界中中，纯纯的的长长石石较较少少，共共生生矿矿物物有有：石石英英，云

6、云母母，霞霞石石，角角闪闪石石。其其中中云云母母，角角闪闪石石为为有有害害杂杂质质。含含石石英英，霞霞石石的可考虑做原料使用。的可考虑做原料使用。2)长石长石小小于于1400 C烧烧成成温温度度范范围围内内，某某一一原原料料本本身身产产生生熔熔体体，或或与与其其它它原原料料共共熔熔形形成成熔熔体体，由由于于熔熔体体的的产产生生使使产产品品在在低低温温下下烧烧成成,具有这一特性的原料叫熔剂性原料。具有这一特性的原料叫熔剂性原料。分类：分类：自自熔熔性性熔熔剂剂：长长石石在在烧烧成成温温度度下下，原原料料本本身身自自动动产产生生熔熔体体，形形成液相成液相共共熔熔性性熔熔剂剂：在在烧烧成成温温度度下

7、下，不不能能形形成成液液相相，而而与与其其它它原原料料共共熔形成熔体。熔形成熔体。2)长石长石钾长石钾长石 KAS6：115020分解为白榴子石，全部熔融，范围分解为白榴子石，全部熔融，范围 宽，高温粘度大。宽，高温粘度大。钠长石钠长石NaAS6：1120 开始开始熔融，液相稳定，粘度低，易变形；熔融，液相稳定，粘度低，易变形；钙长石钙长石CaAS2：熔点高达熔点高达1550，熔融范围宽，熔体不透明，熔融范围宽，熔体不透明，度小，机械强度大。度小，机械强度大。钡长石钡长石 BaAS2：熔点高达熔点高达1715 1715，熔融范围不宽，可人工合成，熔融范围不宽，可人工合成，电学性能好学性能好。混

8、混熔熔特特性性：几几种种基基本本类类型型的的长长石石，由由于于其其结结构构关关系系，彼彼此此可可混混合形成共熔体。合形成共熔体。v长石类熔剂长石类熔剂2)长石长石为为使使坯坯体体既既易易烧烧结结，又又不不变变形形，则则希希望望长长石石有有较较低低的的熔熔化化温温度度，较宽较宽的熔化温度的熔化温度范围范围。这这就就要要求求在在烧烧成成过过程程中中，长长石石既既具具有有良良好好的的熔熔剂剂作作用用（即即较较高高的的溶溶解解其其它它物物质质的的能能力力），又又使使熔熔融融液液相相具具有有较较高高粘粘度度（坯坯体体不易变形坍塌；釉料不易流釉）。不易变形坍塌；釉料不易流釉）。v长石的熔融特性长石的熔融特

9、性2)长石长石熔熔化化温温度度范范围围：作作为为纯纯的的钾钾钠钠钙钙长长石石有有固固定定的的熔熔点点，但但实实际际上上常常是是几几种种长长石石的的互互溶溶物物，加加之之一一些些杂杂质质在在内内，使使之之无无固固定定熔熔点点，只有一个熔化温度范围：只有一个熔化温度范围：钾长石钾长石 1130 C 1450 C T=320 C 钠长石钠长石 1120 C 1250 C T=130 C 钙长石钙长石 1250 C 1550 C T=300 C v熔融特性熔融特性3)粘土粘土v 矿物组成矿物组成 陶瓷工业中粘土的主要矿物有：陶瓷工业中粘土的主要矿物有：高岭石（多水高岭石）高岭石（多水高岭石）蒙脱石（叶

10、腊石）蒙脱石（叶腊石）伊利石（水云母）伊利石（水云母）粘土矿物的两种基本构造单元粘土矿物的两种基本构造单元晶片的结合 四面体片与八面体片的相互结合构成了层状硅酸盐矿物的基本结构层。按照四面体片和八面体片的配合比例，可以把层状构造硅酸盐矿物的基本结构层分为1：1层型和2：1层型两个基本类型。3)粘土粘土v高岭石类高岭石类晶晶体体结结构构式式：Al4Si4O10（OH）8，1:1型型层层状状结结构构硅硅酸酸盐盐，SiO四四面面体体层层和和Al（O，OH）八八面面体体层层通通过过共共用用氧氧原原子子联联系系成成双双层层结结构构，构构成成结结构构单单元元层层。层层间间以以氢氢键键相相连连，结结合合力力

11、较较小，所以晶体解理完全并缺乏膨胀性。小，所以晶体解理完全并缺乏膨胀性。离离子子吸吸附附与与置置换换：晶晶格格内内部部离离子子很很少少置置换换，在在破破裂裂时时，边边缘缘上上有有断断键键电电荷荷不不平平衡衡时时，才才吸吸附附其其它它阳阳离离子子OH-中中的的H+可可被被+或或Na+取代。取代。3)粘土粘土v蒙脱石蒙脱石化学通式：化学通式：l2O34iO2n2O晶晶 系系：单单斜斜晶晶系系，结结晶晶程程度度差差，颗颗粒粒极极细细小小，属属胶胶体体微微粒粒，故故晶晶体体轮轮廓廓不不清清。2:12:1型型层层状状结结构构，两两端端SiO4四四面面体体，中中间间夹夹一一个个AlO6八八面面体体，构构成

12、成单单元元层层。单单元元层层间间靠靠O键键相相连连，结结合合力力较较小小，水水分分子子及及其其它它极极性性分分子子易易进进入入晶晶层层中中间间形形成成层层间间水水，层间水的数量是可变的。层间水的数量是可变的。Al4(Si8O 20)(OH)4nH 20v蒙脱石蒙脱石特特点点一一：蒙蒙脱脱石石显显著著的的特特点点是是能能吸吸收收大大量量的的水水，体体积积膨膨胀胀，如如以以蒙蒙脱脱石石为为主主的的膨膨润润土土其其吸吸水水后后体体积积可可膨膨胀胀2030倍倍，这这就就是膨润土的名称的由来。是膨润土的名称的由来。特点二：特点二：离子交换能力强，晶格中的四面体层离子交换能力强，晶格中的四面体层i4+部分

13、被部分被 l3+、5+置换。八面体层中置换。八面体层中l l3+3+被被g2+、e3+、n2+、i+等置换，使晶格中电价不平衡。晶层之间吸附阳离子如等置换，使晶格中电价不平衡。晶层之间吸附阳离子如 a a2+2+、a a+等，又增加了蒙脱石的离子交换能力。根据吸附离子等，又增加了蒙脱石的离子交换能力。根据吸附离子不同分为不同分为a a蒙脱石，蒙脱石，a a蒙脱石。蒙脱石。特特点点三三：膨膨润润土土可可塑塑性性大大，触触变变厚厚化化性性强强，严严重重影影响响泥泥浆浆性性能能。煅煅烧烧时时脱脱水水过过程程长长，收收缩缩大大，l23含含量量低低，又又吸吸附附了了其其它它阳阳离离子子，杂杂质质较较多多

14、因因此此烧烧结结温温度度低低，烧烧后后色色泽泽差差，会会使使坯坯体软化变形，用量不宜太多，一般在左右。体软化变形，用量不宜太多，一般在左右。特特点点四四：随随外外界界环环境境的的温温度度和和湿湿度度而而变变化化，引引起起轴轴膨膨胀胀与与收收缩缩，因因此此蒙蒙脱脱石石吸吸水水性性强强，吸吸水水后后体体积积膨膨胀胀，容容易易破破裂裂。颗颗粒极细，可塑性强，干燥后强度大，干燥收缩也大。粒极细，可塑性强，干燥后强度大，干燥收缩也大。触变性亦称摇变，是指物体（如油漆、涂料）受到剪切时稠度变小，停止剪切时稠度又增加或受到剪切时稠度变大，停止剪切时稠度又变小的性质的一“触”即“变”的性质。3)粘土粘土v伊

15、利石伊利石v化化学学通通式式：(K,H3O)1 nH2O(Al,Mg,Fe)2(Si,Al)4O10(OH)2 化学组成：化学组成：水化了的白云母，介于高岭石，白云母之间水化了的白云母，介于高岭石，白云母之间K2O较低，较低，SiO2 、MgO、FeO、H2O 较高。较高。结结构构：单单斜斜晶晶系系，与与蒙蒙脱脱石石结结构构类类似似，2:1型型层层状状硅硅酸酸盐盐，但但SiO4四四面面体体中中l+较较蒙蒙脱脱石石多多，晶晶间间阳阳离离子子常常为为K+，也也有有部部分分被被+，a+取取代代，K+半半径径大大小小正正好好嵌嵌入入层层间间，因因此此晶晶格格结构牢固，不发生膨胀。结构牢固，不发生膨胀。

16、v伊利石伊利石外观：外观：多呈不规则片状，颜色洁白，黄色，绿色及褐色。多呈不规则片状，颜色洁白，黄色，绿色及褐色。特特性性：伊伊利利石石类类可可以以看看做做是是白白云云母母风风化化过过程程中中形形成成高高岭岭石石和和蒙蒙脱脱石石的的中中间间产产物物，转转变变程程度度不不同同，所所形形成成的的矿矿物物不不同同，矿矿物物组组成成变变化化较较多多。伊伊利利石石类类矿矿物物构构成成的的粘粘土土，一一般般可可塑塑性性低低，干干后强度大，干燥烧成收缩小，烧结温度低，烧结范围窄。后强度大，干燥烧成收缩小，烧结温度低，烧结范围窄。（1 1）结晶水）结晶水 这这种种水水是是粘粘土土矿矿物物晶晶体体构构造造的的一

17、一部部分分，只只有有温温度度高高于于300300度度以以上上时时，结结晶晶受受到到破破坏坏，这这部分水来释放出来。部分水来释放出来。（2 2）吸附水）吸附水 由于分子间引力和静电引力，具有极性的水由于分子间引力和静电引力，具有极性的水分子可以吸附到带电的粘土表面上，在粘土分子可以吸附到带电的粘土表面上，在粘土颗粒周围形成一层水化膜，这部分水可以随颗粒周围形成一层水化膜，这部分水可以随粘土颗粒一起运动，所以也称为束缚水。粘土颗粒一起运动，所以也称为束缚水。（3 3）自由水）自由水 这部分水存在于粘土颗粒的孔穴或孔道中，这部分水存在于粘土颗粒的孔穴或孔道中，不受粘土的束缚，可以自由的运动。不受粘土

18、的束缚，可以自由的运动。3)粘土粘土蒙脱石蒙脱石粘土矿物粘土矿物 其其晶晶胞胞两两面面都都是是氧氧层层，层层间间联联结结是是较较弱弱的的分分子子间间力力，水水分分子子易易沿沿着着硅硅氧氧层层面面进进入入晶晶层层间间，使使层层间间距距离离增增大大，引引起起粘粘土的体积膨胀。土的体积膨胀。3)粘土粘土伊利石伊利石 晶晶体体结结构构与与蒙蒙脱脱石石矿矿物物相相同同，但但因因层层间间有有水水化化能能力力小小的的K+存存在在，K+镶镶嵌嵌在在粘粘土土硅硅氧氧层层的的六六角角空空穴穴中中，把把两两硅硅氧氧层层锁锁紧紧，故故水水不不易易进进入入层层间间，粘粘土土不易水化膨胀。不易水化膨胀。3)粘土粘土高岭石

19、高岭石 因因层层间间易易形形成成氢氢键键，晶晶胞胞间间联联结结紧紧密密，水水分分子子不不易易进进入入，故故膨膨胀胀性性小小。同同时时伊伊利利石石晶晶格格置置换换现现象象少少，高高岭岭石石几几乎乎无无晶晶格格置置换换现现象象，阳阳离离子子交交换换容容量量低低，也也使使粘粘土的水化膨胀差。土的水化膨胀差。3)粘土粘土三种常见粘土矿物的主要特点三种常见粘土矿物的主要特点粘土粘土矿物矿物化学组成化学组成C-C-间距间距晶层间晶层间引力引力吸水膨胀吸水膨胀量量/%/%高岭高岭石石AlAl2 2SiSi2 2O O5 5OHOH4 47.2 7.2 强强55蒙脱蒙脱石石(Al(Al2 2MgMg3 3)(

20、Si)(Si4 4O O1010)(OH)(OH)2 2nHnH2 2O O9.69.621.4 21.4 弱弱9090100100伊利伊利石石(K,Na,Ca(K,Na,Ca2 2)(Al,Mg)(Al,Mg)4 4(Si,Al)(Si,Al)8 8O O2020(OH)(OH)4 4nHnH2 2O O10.0 10.0 较强较强2.52.53)粘土粘土v 可塑性可塑性 v定定义义：粘粘土土水水系系统统形形成成泥泥团团，在在外外力力作作用用下下泥泥团团发发生生变变形形，形形变变过过程程中中坯坯泥泥不不开开裂裂，外外力力解解除除后后，能能维维持持形形变变，不不因因自自重重和和振振动动再再发发

21、生生形形变变，这这种种现现象象称称为为可塑性。可塑性。3)粘土粘土提高坯料可塑性的措施有：提高坯料可塑性的措施有：将粘土原矿进行淘洗，除去所夹杂的非可塑件物料，将粘土原矿进行淘洗，除去所夹杂的非可塑件物料，或进行长期风化。或进行长期风化。将湿润了的粘土或坯料长期陈腐。将湿润了的粘土或坯料长期陈腐。将泥料进行真空处理，并多次练泥。将泥料进行真空处理，并多次练泥。掺用少量的强可塑性粘土。掺用少量的强可塑性粘土。降低坯料可塑性的措施有：降低坯料可塑性的措施有：加入非可塑性原料如石英、瘠性粘土、瓷粉等。加入非可塑性原料如石英、瘠性粘土、瓷粉等。将部分粘土预先煅烧。将部分粘土预先煅烧。3)粘土粘土v 离

22、子交换性离子交换性 起因：起因：粘土颗粒带电荷，来源于粘土颗粒带电荷，来源于SiSi4+4+被被AlAl+，FeFe+等等置换以及边缘断键，而出现电荷而吸附反电荷，这些置换以及边缘断键，而出现电荷而吸附反电荷，这些反电荷又可被置换。反电荷又可被置换。3)粘土粘土v 触变性触变性 定义：定义：粘土泥浆或可塑泥团受到振动或搅拌时，粘度粘土泥浆或可塑泥团受到振动或搅拌时，粘度会降低而流动性增加静置后能恢复原来状态。反之，会降低而流动性增加静置后能恢复原来状态。反之，相同泥浆放置一段时间后，在维持原有水分的情况下相同泥浆放置一段时间后，在维持原有水分的情况下会增加粘度，出现变稠和固化现象，上述现象可重

23、复会增加粘度，出现变稠和固化现象，上述现象可重复无数次，统称为触变性。无数次，统称为触变性。泥料泥料触触变性过小时，成形后生坯的强度不够，变性过小时，成形后生坯的强度不够，影响脱模与修坯的品质。而过大的泥浆在管道影响脱模与修坯的品质。而过大的泥浆在管道输送过程中会带来不便，成形后生坯也易变形。输送过程中会带来不便，成形后生坯也易变形。坯料制备坯料制备注浆成型注浆成型 浆料含水量或其它溶剂浆料含水量或其它溶剂3838可塑成型可塑成型 泥料含水量或其它溶剂泥料含水量或其它溶剂2626压制成型压制成型 粉料含水量或其它溶剂粉料含水量或其它溶剂8 8原材料吸水性原材料吸水性吸水后的流动性吸水后的流动性

24、产品外形（对称？）产品外形（对称？）壁厚壁厚大小大小根据成型方法不同，可将陶瓷坯料分为三类：根据成型方法不同，可将陶瓷坯料分为三类：坯料制备坯料制备坯料制备坯料制备坯料制备坯料制备小气孔：团聚粒内一次粒子间的孔微气孔：一次粒子内的气孔成形成形可塑成型可塑成型 成型方法成型方法注浆成型注浆成型压制成型压制成型类比于塑类比于塑性加工性加工类比于粉类比于粉末冶金末冶金成形成形等静压成型等静压成型干燥干燥上釉上釉烧成烧成按照变化特点大致可分为四个阶段按照变化特点大致可分为四个阶段 瓷器瓷器（1）低温阶段）低温阶段常温常温300（2）氧化分解阶段）氧化分解阶段300950 （3）高温阶段）高温阶段950

25、 烧成温度烧成温度（4）冷却阶段）冷却阶段烧成温度烧成温度 室温室温低温阶段（常温低温阶段（常温300300）排除干燥剩余水分和吸附水，基本不收排除干燥剩余水分和吸附水，基本不收缩，强度度变化很小；化很小；基本无化学基本无化学变化化。此此阶段加段加热时间的的长短，主要取决于坯体的入窑水短，主要取决于坯体的入窑水分、厚薄及装分、厚薄及装烧方法等。快方法等。快烧工工艺中，需中，需严格控制格控制坯体的入窑水分，要求越低越好，尤其是大件厚壁坯体的入窑水分，要求越低越好，尤其是大件厚壁制品以及多件重叠装制品以及多件重叠装烧。氧化分解阶段（氧化分解阶段（300300950 950 ）化学变化：化学变化：（

26、1）粘土和其它含水矿物排除结构水）粘土和其它含水矿物排除结构水 Al2O32SiO2 2H2O Al2O32SiO2+2H2O（500700）3MgO 4SiO2 H2O 3(MgO SiO2)+SiO2+H2O(900)因为陶瓷大多面临高温的服役环境，有可能发生因为陶瓷大多面临高温的服役环境，有可能发生的高温反应，都应该在生产过程中尽量反应完毕的高温反应，都应该在生产过程中尽量反应完毕（2）碳酸盐的分解）碳酸盐的分解 CaCO3 CaO+CO2 (8501050)MgCO3 MgO+CO2 (730950)（3）碳素和有机物的氧化）碳素和有机物的氧化 有机物有机物+O2 CO2+H2O(35

27、0 以上以上)C+O2 CO2(600 以上以上)（5）晶型转变）晶型转变 -石英石英 -石英石英 573 -石英石英 -方石英方石英 870 （4）硫化物及硫酸盐的氧化分解）硫化物及硫酸盐的氧化分解 FeS2+O2 Fe2O3+SO2（350 800 ）Fe2(SO3)3 Fe2O3+SO2 （560 770 ）粘土夹杂的硫化铁矿物十分有害，控制不当易粘土夹杂的硫化铁矿物十分有害，控制不当易 使制品起泡，又影响制品外观颜色。使制品起泡，又影响制品外观颜色。物理变化物理变化：（1 1）重量减轻，气孔率提高，有一定的收缩；）重量减轻，气孔率提高，有一定的收缩；（2 2）有少量液相产生，后期强度有

28、一定提高。）有少量液相产生，后期强度有一定提高。高温阶段（高温阶段（950950烧成温度）烧成温度）化学变化：化学变化：（一）氧化范围内（一）氧化范围内（一）氧化范围内（一）氧化范围内在在在在95095010501050之间采用低速升温或保温操作，加强之间采用低速升温或保温操作，加强之间采用低速升温或保温操作，加强之间采用低速升温或保温操作，加强烟气流通，提高氧化气氛浓度，从而使坯体中的碳烟气流通，提高氧化气氛浓度，从而使坯体中的碳烟气流通，提高氧化气氛浓度，从而使坯体中的碳烟气流通，提高氧化气氛浓度，从而使坯体中的碳素、有机物、硫化物等充分氧化，碳酸盐进一步分素、有机物、硫化物等充分氧化，碳

29、酸盐进一步分素、有机物、硫化物等充分氧化，碳酸盐进一步分素、有机物、硫化物等充分氧化，碳酸盐进一步分解，残余结构水完全排除。解，残余结构水完全排除。解，残余结构水完全排除。解，残余结构水完全排除。（二）还原阶段（二）还原阶段 硫酸盐的分解与高价铁的还原硫酸盐的分解与高价铁的还原MgSO4MgO+SO3 900以上以上 CaSO4CaO+SO3 1250-1370 Na2SO4Na2O+SO3 1200-1370 还原焰下还原焰下 10801100 Fe2O3+CO FeO+CO210001100 还原焰还原焰形成大量液相和莫来石晶体形成大量液相和莫来石晶体莫来石的形成莫来石的形成 2 Al2O

30、32SiO2 2Al2O33SiO2(尖晶石尖晶石)+SiO2 3（2Al2O33SiO2）2（3Al2O32SiO2）（莫来石）（莫来石）5SiO2 一次莫来石：高岭石分解形成的粒状粒状及片状及片状莫来石 二次莫来石：由长石熔体形成的针针状状莫来石。一次渗碳体、二次渗碳体一次渗碳体、二次渗碳体新相的重结晶和坯体的烧结新相的重结晶和坯体的烧结 细小二次莫来石晶体溶解后向大晶粒（溶解度小）细小二次莫来石晶体溶解后向大晶粒（溶解度小）沉积使其重结晶长大；同时液相在表面张力作用下拉沉积使其重结晶长大；同时液相在表面张力作用下拉近固相并填充气孔，使坯体成为多相有机结合的致密近固相并填充气孔，使坯体成为

31、多相有机结合的致密烧结体。烧结体。液相对坯体成瓷的作用：液相对坯体成瓷的作用：1）促进晶体的生长：液相不断溶解小晶粒，并从 液相中析出新的比较稳定的结晶相；2）致密化作用：液体的粘滞流动和表面张力的拉 紧作用，使其填充坯体空隙，使晶粒重排、靠 拢，彼此粘结成为整体。物理变化物理变化：由于液相的粘滞流动使坯中孔隙得以填充，由于液相的粘滞流动使坯中孔隙得以填充，由于液相的粘滞流动使坯中孔隙得以填充，由于液相的粘滞流动使坯中孔隙得以填充，以及莫来石晶体的析出和长大，使坯中气孔率急以及莫来石晶体的析出和长大，使坯中气孔率急以及莫来石晶体的析出和长大，使坯中气孔率急以及莫来石晶体的析出和长大，使坯中气孔

32、率急剧降低，坯体显著收缩，强度及硬度增大，坯体剧降低，坯体显著收缩，强度及硬度增大，坯体剧降低，坯体显著收缩，强度及硬度增大，坯体剧降低，坯体显著收缩，强度及硬度增大，坯体颜色趋白，光泽感增强，薄坯制品渐具半透明性。颜色趋白，光泽感增强，薄坯制品渐具半透明性。颜色趋白，光泽感增强，薄坯制品渐具半透明性。颜色趋白，光泽感增强，薄坯制品渐具半透明性。冷却阶段冷却阶段 （1）液体逐渐凝固成玻璃体；）液体逐渐凝固成玻璃体；（2）二次莫来石长大；）二次莫来石长大；（3）残余石英晶型转变。）残余石英晶型转变。瓷坯冷却前后的变化图瓷坯冷却前后的变化图1.石英石英 2.液相（玻璃相）液相（玻璃相）3.二次莫来

33、石二次莫来石 4.粘土残骸及一次莫来石粘土残骸及一次莫来石烧成制度与产品性能的关系烧成制度与产品性能的关系1 1、烧成温度对产品性能的影响、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）烧成温度与产品的气孔率有关 在达到在达到烧结温度（化学反应）烧结温度（化学反应）之前，烧成温之前，烧成温度越高，气孔率越低，材料的强度越高，吸水率度越高，气孔率越低，材料的强度越高，吸水率越低。越低。（2）烧成温度与产品的岩相组成有关）烧成温度与产品的岩相组成有关 高温下旧相的溶解，新相的生成、长大都与温高温下旧相的溶解，新相的生成、长大都与温 度有着密切关系。度有着密切关系。2 2、高温保温时间对

34、产品性能的影响、高温保温时间对产品性能的影响 高温保温时间：一般是指达到最高烧成温度后，高温保温时间：一般是指达到最高烧成温度后，保持温度不变的一段时间，目的是为了均匀窑内保持温度不变的一段时间，目的是为了均匀窑内温度，产品各部分物理化学反应均匀、完全，使温度，产品各部分物理化学反应均匀、完全，使产品的结构性能趋于一致。产品的结构性能趋于一致。适当降低烧成温度适当降低烧成温度，延长保温时间，可以提高产品，延长保温时间，可以提高产品品质，提高烧成合格率，对于大件、异型、密装产品质，提高烧成合格率，对于大件、异型、密装产品更加重要。品更加重要。3、升降温速度对产品性能的影响、升降温速度对产品性能的

35、影响（1）升温速度太快，可能导致产品的变形和开裂。）升温速度太快，可能导致产品的变形和开裂。（2）冷却速度太快，可能导致产品的炸裂；）冷却速度太快，可能导致产品的炸裂；太慢导致釉面析晶。太慢导致釉面析晶。（3）同一种坯料烧成温度相同时）同一种坯料烧成温度相同时 慢速升温：气孔率较低，强度高。慢速升温：气孔率较低，强度高。快速升温：气孔率较高，强度低。快速升温：气孔率较高，强度低。（4）冷却速度对产品质量的影响）冷却速度对产品质量的影响 快速烧成的产品，缓慢冷却，二次莫来快速烧成的产品，缓慢冷却，二次莫来 石异常生长，强度降低；石异常生长，强度降低；缓慢升温的产品，缓慢冷却，强度提高；缓慢升温的产品，缓慢冷却，强度提高；高温阶段冷却速度缓慢，可能导致低价高温阶段冷却速度缓慢，可能导致低价 铁氧化产品泛黄，釉析晶；铁氧化产品泛黄，釉析晶；有晶型转变的产品，在其温度范围，快速冷却有晶型转变的产品，在其温度范围，快速冷却可能导致产品炸裂。可能导致产品炸裂。