陶瓷烧成过程及影响因素一。低温阶段 温度低于300℃,为干燥阶段,脱分子水;坯体质量减小,气孔率增大。对气氛性质无要求二 中温阶段温度介于300~950℃1. 氧化反应:(1)碳素和有机质氧化;(2)黄铁矿(FeS2)等有害物质氧化。2. 分解反应:(1)结构水脱出;(2)碳酸盐分解;(3)硫酸盐分解 3.石英相变和非晶相形成。 影响因素 加强通风 保持良好氧化气氛,控制升温速度,保证足够氧化反应时间,减少窑内温差。三。高温阶段1.氧化保温阶段 温度大于950℃,各种反应彻底;2.强还原阶段 CO浓度3%~5% 三价铁还原成二价铁之后与二氧化硅反应形成硅酸铁。 3.弱还原阶段 非晶态(玻璃相)增多,出现偏高岭石===模来石+ SiO2(非晶态)影响因素,控制升温速度,控制气氛,减小窑内温差四。高温保温阶段 烧成温度下维持一段时间。物理变化:结构更加均匀致密。化学变化:液相量增多,晶体增多增大晶体扩散,固液分布均匀五。冷却阶段 液相结晶 晶体过冷 强度增大 急冷(温度大于850℃)→缓冷(850~400℃)→终冷(室温)一次烧成和二次烧成对比 一次烧成又称本烧,是经成型,干燥或施釉后的生坯,在烧成窑内一次烧成陶瓷制品的工艺路线。特点:1 工艺流程简化;2 劳动生产率高;3 成本低,占地少;4 节约能源。 二次烧成是指经过成型干燥的生坯先在素烧池中素烧,即第一次烧成 然后拣选施釉在进入釉烧窑内进行釉烧第二次烧成特点:1 避免气泡,增加釉面的白度和光泽度;2 因瓷坯有微孔,易上釉;3 素烧可增加坯体的强度,适应施釉、降低破损率;4 成品变形小,(因素烧已经收缩);5 通过素检可降低次品率。对批量大,工艺成熟质量要求不是很高的产品,可一次烧成,但一次烧成要求坯釉一起成熟,否则损失大,质量下降,应用二次烧成 耐火材料的宏观性质 1.气孔:开孔、闭孔和贯通孔;2.气孔率:体积百分比 真气孔率 Pt=(Vc+Vo)/Vb×100% 闭气孔率 Pc= Vc/Vb×100% 显气孔率 Pa= Vo /Vb×100%Vc---闭孔体积;Vo---开孔+贯通孔;Vb---材料总体积 Pt= Pc+ Pa 3.密度(g/cm3)体积密度 d=M/V视密度或表观密度 da=M/(Vc+Vt)真密度 dt=M/Vt Vc---闭孔体积;Vt---除气孔外的材料体积;V---总体积;M—质量 4.吸水率(%)是指全部显气孔被水填满时,水的质量与干燥材料的质量之比。Wa=(M-Mo)/Mo×100%Wa—吸水率;M—吸水后质量;Mo—吸水前质量
力学性质1.常温耐压强度 S=P/A P—材料破坏时的最大压力;A—受压面积 2.高温耐压强度 在高于1000~1200℃条件下,单位面积所承受的最大压力。 3.抗折强度(抗弯强度、断裂模量) 材料单位面积所承受的极限弯曲应力。 4.耐磨性 材料抗机械磨损作用的能力。
热学性质1.热膨胀性 包括线膨胀系数和体积膨胀系数;2.导热性 导热系数; 3.比热容 常压下加热一公斤材料使之升高1℃所需要的热量(kJ)
4.导电性 电阻率。碳质和碳化硅质材料为导体,一般耐火材料为不良导体,但温度大于1000℃时导电性明显提高,熔融时导电能力很强。
耐火材料的使用性质1.耐火度 材料在高温作用下达到软化程度时的温度。 2.荷重软化温度 普通材料加恒压0.2N/mm2下,升温测其软化温度。 3.高温体积稳定性 材料重烧线变化率和体积变化率。 4.耐热震性(抗热震性) 极限温差。
5.抗渣性 材料在高温下抵抗熔渣及其它熔融液侵蚀而不易损毁的性能。
6. 耐真空性 材料在真空和高温下服役时的耐久性,因高温减压时耐火材料中有些组分极易挥发。