陶瓷坯体的烧成过程，详细解析陶瓷干燥与烧成技术

2023-10-11 理论教育版权反馈

【摘要】：由于陶瓷物料的种类很多，烧成过程各不相同，这里以普通黏土质陶瓷制品为例，来分析其坯体的烧成过程：常温至200℃阶段，主要是坯体的加热和坯体残余水分的排除，此阶段要根据坯体的形状、大小和厚薄以及含水率来控制升温速率。若硫化铁没有完全氧化，则在以后的阶段会引起制品出现黑点和青边。

不同陶瓷物料的烧成需要在不同的条件下进行，这是因为，不同陶瓷物料（特别是其中的陶瓷坯体）在烧成过程中发生的物理化学变化不同，所需的烧成温度、气氛、压力和时间也各不相同。因此，在烧成操作之前，必须掌握具体产品在烧成过程中发生的物理化学变化过程，这样才能制定相应的烧成制度，正确操作窑炉设备。由于陶瓷物料的种类很多，烧成过程各不相同，这里以普通黏土质陶瓷制品为例，来分析其坯体的烧成过程：

（1）常温至200℃阶段，主要是坯体的加热和坯体残余水分的排除，此阶段要根据坯体的形状、大小和厚薄以及含水率来控制升温速率。若控制不当，坯体易变形、开裂甚至炸裂。

（2）200℃～500℃阶段，排除结构水，结构水指结晶水和黏土矿物的层间水，结构水排除以后，脱水矿物一般都保存原有结构，并不发生体积效应。

（3）500℃～600℃阶段，石英晶型转化，573℃时β-石英转化成α-石英，体积膨胀0.82%，如果控制不当，制品易产生变形和开裂，若此阶段窑内温度均匀，使制品各部位石英晶型转化均匀地进行，制品均匀地膨胀，即使升温较快也是安全的。

（4）600℃～1050℃阶段，氧化反应，制品在此阶段发生的物理化学变化有：硫化铁氧化成氧化铁，并放出二氧化硫；有机物、碳素氧化成二氧化碳等气体；碳酸盐分解放出二氧化碳等。这些反应需要氧化气氛，反应的结果有气体产生，必须在釉面玻化前完成，以便生成的气体排除干净。否则，会使制品产生坯泡。若硫化铁没有完全氧化，则在以后的阶段会引起制品出现黑点和青边。

（5）1050℃～1200℃阶段，还原反应，有些制品为了保证外观和内在质量要求，须将其中Fe2O3还原成FeO。此时要求燃烧产物中含有一定浓度的一氧化碳，使还原反应顺利进行。否则会使制品泛黄或达不到内在质量要求。(www.chuimin.cn)

不需要还原反应的制品，此阶段继续保持氧化气氛，制品内的氧化、分解反应可继续进行。

（6）1200℃至最高温度阶段，烧结成瓷，制品的釉面充分玻化，坯体出现液相，产生新的晶相，达到致密化而烧结。

（7）最高温度至800℃阶段，急冷，为保证制品质量，要求此阶段急冷。此时制品中由于存在液相，具有塑性，可以急冷而不开裂。但也要注意冷却均匀。

（8）800℃～400℃阶段，缓冷，此时制品已固化，塑性消失，靠弹性力抵抗热应力。同时，石英晶型转化，体积收缩，也会产生应力。必须控制冷却速率，同时注意使窑内温度均匀，制品均匀冷却，才不会开裂。

（9）400℃至常温阶段，快冷，此时制品和冷却介质之间的温差已较小，传热的推动力小，这样制品所受热应力也减小，制品不易开裂，可以快速冷却。通常采用直接通入冷风的方法，同样应注意窑温的均匀性。

陶瓷坯体的烧成过程，详细解析陶瓷干燥与烧成技术

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