陶瓷器的烧成 陶瓷纵横第五讲
陶瓷器的烧成 ————陶瓷纵横第五讲
思考题 何谓氧化气氛烧成，何谓还原气氛烧成， 试述不同气氛烧成的产品外观有什么不 同？原因何在？ ◆ 坯体在烧成过程中有那些物理变化？烧 结程度可用娜些指标来衡量？ ·为什么说在陶瓷生产中烧窑是关键？ 简述传统陶瓷材料显微结构的组成，并 阐述显微结构如何影响其宏观性能？
◼ 思考题 何谓氧化气氛烧成，何谓还原气氛烧成， 试述不同气氛烧成的产品外观有什么不 同？原因何在？ 坯体在烧成过程中有那些物理变化？烧 结程度可用哪些指标来衡量？ 为什么说在陶瓷生产中烧窑是关键？ 简述传统陶瓷材料显微结构的组成，并 阐述显微结构如何影响其宏观性能？
烧结 1、 概述： 烧结是陶瓷工艺的第三个重要工序。烧结是 把粉末坯块加热到低于其基本组元的熔点温 度以下进行保温，然后冷却到室温的热处理 工艺。 在烧结过程中，烧结坯发生一系列物理、化 学变化，坯块由粉末颗粒聚集体变成晶粒结 合体，多孔体变成致密体，从而得到具有所 需物理、机械性能的产品
烧 结 1、概述： ◼ 烧结是陶瓷工艺的第三个重要工序。烧结是 把粉末坯块加热到低于其基本组元的熔点温 度以下进行保温，然后冷却到室温的热处理 工艺。 ◼ 在烧结过程中，烧结坯发生一系列物理、化 学变化，坯块由粉末颗粒聚集体变成晶粒结 合体，多孔体变成致密体，从而得到具有所 需物理、机械性能的产品
气孔形 烧结现象示意图 状改变 形状改变井收缩 4 图1-3-1 烧结现象示意图
烧结现象示意图
2.烧结过程 不同形状的晶界，移动的情况也各不相同， 弯曲的晶界总是向曲率中心移动。曲率半 径愈小，移动就愈快； 在烧结后期晶粒长大过程中，可能出现气 孔迁移速率显著低于晶界迁移速率的现象， 这时气孔脱开晶界，被包裹到晶粒内。 坯体在烧结过程中会发生哪些宏观上的变 化呢？
2．烧结过程 ◼ 不同形状的晶界，移动的情况也各不相同， 弯曲的晶界总是向曲率中心移动。曲率半 径愈小，移动就愈快； ◼ 在烧结后期晶粒长大过程中，可能出现气 孔迁移速率显著低于晶界迁移速率的现象， 这时气孔脱开晶界，被包裹到晶粒内。 ◼ 坯体在烧结过程中会发生哪些宏观上的变 化呢？
2.烧结过程 坯体宏观上的变化： 体积收缩、气孔减少、致密度提高，强度增 加，颜色改变： 烧结程度可以用坯体的： 收缩率、气孔率、体积密度和机械强度 等指标来衡量； ■烧结是一个不可逆的过程。 烧结是一个复杂的物理、化学变化过程；
2．烧结过程 坯体宏观上的变化： ◼ 体积收缩、气孔减少、致密度提高，强度增 加，颜色改变； ◼ 烧结程度可以用坯体的： 等指标来衡量； ◼ 烧结是一个不可逆的过程。 ◼ 烧结是一个复杂的物理、化学变化过程； 收缩率、气孔率、体积密度和机械强度
问题1、坯体在烧成过程中有那些物理变花？ 陶瓷生产是一个复杂的过程，其中以由泥坯烧 成至瓷器这一环节最为重要。随着温度的不断 升高，坯体内部会发生一系列的物理、化学反 应。其中物理反应的大小主要取决于泥料的各 种组分含量，其物理反应大致有如下几种： 一、重量的变化 在低温阶段，坯体的失重等于排出的机械吸附 水的重量，至中温阶段由于化学结晶水的排除 而使坯体急剧失重。此外，由于有机物和矿旷物 杂质的氧化与分解，也会失去一定的重量。而 这些失重的多少视各种坯体的组成不同而不同， 般变化在3%~8%之间
问题1、坯体在烧成过程中有那些物理变化？ ◼ 陶瓷生产是一个复杂的过程，其中以由泥坯烧 成至瓷器这一环节最为重要。随着温度的不断 升高，坯体内部会发生一系列的物理、化学反 应。其中物理反应的大小主要取决于泥料的各 种组分含量，其物理反应大致有如下几种： ◼ 一、 重量的变化 在低温阶段，坯体的失重等于排出的机械吸附 水的重量，至中温阶段由于化学结晶水的排除 而使坯体急剧失重。此外，由于有机物和矿物 杂质的氧化与分解，也会失去一定的重量。而 这些失重的多少视各种坯体的组成不同而不同， 一般变化在3%~8%之间
问题1、坯体在烧成过程中有那些物理变化？ 二、体积的收缩 在低温阶段，由于机械吸附水的蒸发，体积有 微小收缩。当到570℃时，B-石英转化为α-石 英，到870℃时，a-石英又转化为a-鳞石英，这 些多晶转变会使石英比重降低，从而影响到坯 体的收缩，但因日用瓷中坯料石英的含量不多， 因而此阶段体积变化也不大。到了900℃以后， 坯体内液相逐渐形成，结晶颗料由于表面张力 而互相靠拢，收缩逐渐加剧，一直烧结时收缩 最大，一般日用瓷器烧成收缩在8~14%左右
问题1、坯体在烧成过程中有那些物理变化？ ◼ 二、 体积的收缩 在低温阶段，由于机械吸附水的蒸发，体积有 微小收缩。当到570℃时，β-石英转化为α-石 英，到870℃时，a-石英又转化为a-鳞石英，这 些多晶转变会使石英比重降低，从而影响到坯 体的收缩，但因日用瓷中坯料石英的含量不多， 因而此阶段体积变化也不大。到了900℃以后， 坯体内液相逐渐形成，结晶颗料由于表面张力 而互相靠拢，收缩逐渐加剧，一直烧结时收缩 最大，一般日用瓷器烧成收缩在8~14％左右
问题1、坯体在烧成过程中有那些物理变化？ 三、气孔率的变化 气孔率由低温阶段逐渐增加，到氧化阶段末期 达最高峰。以后由于液相的形成和体积的收缩 而逐步降低，到达烧成温度时为最低。如温度 断续升高（即发生过烧现象时）气孔率又随着 坯体的膨胀而增加
问题1、坯体在烧成过程中有那些物理变化？ ◼ 三、 气孔率的变化 气孔率由低温阶段逐渐增加，到氧化阶段末期 达最高峰。以后由于液相的形成和体积的收缩 而逐步降低，到达烧成温度时为最低。如温度 断续升高（即发生过烧现象时）气孔率又随着 坯体的膨胀而增加
问题1、坯体在烧成过程中有那些物理变化？ 四、颜色的变化 未烧前生坯的颜色取决于坯体中的杂质。有多 量有机物存在时呈灰色，有铁质存在时呈浅黄 色。烧成过程中至中温阶段结束，由于有机物 都已挥发，只有铁质被氧化为Fe203,所以一般 呈粉红色。以后经高温烧成后，如是氧化焰则 呈浅黄色或红色如是还原焰则由于F,O,被还原 为FO并生成硅酸亚铁，所以呈泛青或白色，而 发生过烧则FeO再次被氧化成Fe,O3而造成制品 发黄。日用瓷中因坯料含铁量一般在0.6%以下， 所以无论用氧化焰或还原焰烧成都能得到较高 的白度
问题1、坯体在烧成过程中有那些物理变化？ ◼ 四、 颜色的变化 未烧前生坯的颜色取决于坯体中的杂质。有多 量有机物存在时呈灰色，有铁质存在时呈浅黄 色。烧成过程中至中温阶段结束，由于有机物 都已挥发，只有铁质被氧化为Fe2O3，所以一般 呈粉红色。以后经高温烧成后，如是氧化焰则 呈浅黄色或红色如是还原焰则由于Fe2O3被还原 为FeO并生成硅酸亚铁，所以呈泛青或白色，而 发生过烧则FeO再次被氧化成Fe2O3而造成制品 发黄。日用瓷中因坯料含铁量一般在0.6%以下， 所以无论用氧化焰或还原焰烧成都能得到较高 的白度