浅谈坯体在烧成中的变形缺陷

《浅谈坯体在烧成中的变形缺陷》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、浅谈坯体在烧成中的变形缺陷摘要：陶瓷坏体在烧成过程中会发生各种物理和化学反应，烧结体的显微结构随温度的升高而变化，其休积及应力也相应产生变化，从而容易导致产品变形。本文主耍阐述了产品在烧结过程中容易产生的变形缺陷,并提出了相应的解决措施。关键词:坯体;变形;烧成;窑炉1引言烧成是陶瓷生产最重要的工序之一，坯体烧成的过程要发生一系列的物理和化学变化，形成预期的矿物组成和显微结构以及固定的外形，从而达到所要求的质量性能。陶瓷产品在烧成后，冇部分产品因产生不同形式的缺陷而被降级或成为废品。这些缺陷有些是在烧成工序产生的，有些是在前工序已存在，

2、锻烧后才暴露出来，这统称为烧成缺陷。它主要包含了变形、开裂、起泡、烟熏、针孔、色差等，木文主要针对烧成变形展开讨论。陶瓷制品的烧成变形由于产生的原因不同，可以分为烧成制度引起的变形与窑炉（如车昆棒与窑内压力等因素）变形等，引起了产品翘角、下弯、翘边、凹面等各种缺陷，下面分别进行阐述。2烧成变形的分类2.1不同烧成阶段的变形2.1.1烧成氧化期造成的变形产品在达到最高温度点之前始终处于受热状态,但窑炉各段的坯体温度均低于窑内的空间温度。根据辘道窑的结构，前段辘棒上是没有或不点烧嘴的，一般辘棒上温度较辘棒下的低。当辘棒上下的温差超过一定值且

3、辘棒下温度达到共熔物的最低共熔点时，坯体下表面会出现液相。液相的出现,会使颗粒间歇被填充，颗粒靠近，收缩加大，造成产品下表面气孔率降低。而此时，坯体上表面止处于晶型转化的体积增大阶段，由于上表面温度低，坯体因此向上弓起，当弓起太大时，会对烧起后期的软化蠕变产生不良影响。因为在软化阶段，坯体中的液相快速但大量岀现，釉层的完全液化使坯体上下表面吸热不一，从而造成温差，坯体就会因受力以及支点作用而出现异常蠕变。由于液相往往产生于900~1090°C,因此,必须严格控制好该温度区间的升温速率,保证该阶段的温度曲线不出现大的转折。在氧化阶段,快烧

4、条件很容易导致产品在蠕变软化铺展中硬化，从而造成坯体的不正常形状,一般呈m状。这种“m”状态变形通过调整好辘上与辘下的排烟比例可以得到一定的改善，一般是增加上抽风，减少下抽风,降低窑头烧明处的温度，使该处尽可能增加一部分烧成期的烟气，增加氧化阶段的过氧系数，减少由于氧化铁存在而出现的大量液相，同时及时调整温度曲线中的不正常折点，例如可以增加排烟抽力，减少窑内正压，这样踏角会变小点。2.1.2坯体烧结成瓷阶段造成的变形在烧结成瓷阶段，由于坯体中出现了大量液相，坯体气孔率快速降低,导致坯体收缩变形。在实际生产中，由于烧成周期的限制，不可能过

5、长地增加保温时间或过高地提高烧结温度，所以烧成周期的相对固定性往往使坯体在结构上出现上下密度不一、收缩不一的结构，从而产生向上或向下翘起的变形。产生这种变形的原因，一是由于上下温差引起坯体收缩不一致;二是由于坯釉的膨胀系数不兀配，坯釉的适应性不是很理想，从而使得釉层在收缩过程中产生应力，最终造成产品变形;三是由于釉层厚度较大，造成坯体上下表面的实际热效应差值过大，也会导致在坏体烧结成瓷的过程中产生变形缺陷。针对坯体在烧成过程中的变形缺陷，在工艺上，一般可以采取以下方法进行适当调整：(1)当成品向上凸时，可以适当提高车昆棒上的温度，将釉的

6、熔融温度向预热带前移，同时可降低釉层的熔点；当成品向下凹时，可以适当提高车昆棒下的温度或增加釉层厚度，提高釉层的熔点；(2)当坯体在窑内充分收缩后，随着温度的进一步提高，坯体的体积还会膨胀,体积膨胀的多少可以作为判断玻化程度的依据。烧结玻化程度较高的陶瓷产品，可利用“升高温度体积膨胀”的特征来进行变形调节，具体的做法可以利用辗棒上下温差来实现翘曲变形的控制。2.2烧成制度引起的变形烧成需要在窑炉内完成，科学合理地制定和执行烧成制度才能烧制出合格的陶瓷制甜。2.2.1冷却过快引起的变形冷却是使坯体从液相转化为固相的过程，也伴有体积收缩，在

7、热量传递的过程中，先是坯体的角部受热,然后到表面、中心，也就是说先是坯体的边部、角部出现液相，然后才是坯体的中间部位。在冷却时，如果冷却速度过快，则会使得液相在坯体上分布不均匀，且内外散热不均匀，整个坯体就会呈拱形，这种变形主耍是由于冷却速度不同而引起的。达到熔融状态的坯体在冷却时，表面受到拉伸应力而中心却受到压缩应力，由于坯体上下表面的发展趋势是由上下表面拉伸力的相对大小决定的，当下表面冷却速度较大时，下表曲拉伸应力大于上表面,坯体呈上翘状态；反之，当上表面急冷风较大时，上表面的拉伸力大于下表面，坯休呈下耸变形。针对以上缺陷，在工艺上

8、一般采収如下相应的调试方法：(1)烧成及冷却过程中尽量保持坯体底面与边角的温度等参数的平衡，使产品温度均匀；(2)在烧成制度方面，可以适当调节烧成曲线和烧成周期，使得温度在过渡过程中保持一定的稳定性，不至于