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第七章 烧 成. 坯体经过热处理的过程。 第一节 一次烧成和两次烧成 1. 一次烧成法。就是将已经干燥的生坯施釉以后(也有不施釉的),装入窑内,进行一次烧成(也有叫本烧的),如景德镇的细瓷青花瓷,颜色釉(郎红,祭红,乌金等色釉瓷),青花玲珑等都是经一次烧成的。. 2. 两次烧成法。 将素烧过的熟坯施釉后,再装入窑内,按照一次烧成法进行烧成。世界各国硬质精细日用白瓷多采用此法。 低温素烧、高温釉烧 有 高温素烧、低温釉烧.
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第七章 烧 成 坯体经过热处理的过程。 第一节 一次烧成和两次烧成 1. 一次烧成法。就是将已经干燥的生坯施釉以后(也有不施釉的),装入窑内,进行一次烧成(也有叫本烧的),如景德镇的细瓷青花瓷,颜色釉(郎红,祭红,乌金等色釉瓷),青花玲珑等都是经一次烧成的。
2. 两次烧成法。 将素烧过的熟坯施釉后,再装入窑内,按照一次烧成法进行烧成。世界各国硬质精细日用白瓷多采用此法。 低温素烧、高温釉烧 有 高温素烧、低温釉烧
低温素烧即用低温700-960℃左右,将已经干燥的生坯烧成,然后施釉,再入窑用高温烧成。如有些薄胎瓷、艺术瓷、釉下彩绘的日用瓷等。低温素烧即用低温700-960℃左右,将已经干燥的生坯烧成,然后施釉,再入窑用高温烧成。如有些薄胎瓷、艺术瓷、釉下彩绘的日用瓷等。 高温素烧是先将坯高温素烧(1260-1280℃),再进行低温釉烧(950-1050℃),如一般精陶和英国骨灰瓷等多采用此法。
3. 一次烧成与二次烧成的特点 • 素烧的作用: • 素烧时,坯体氧化分解产生的气体已基本排除,避免了釉烧时“桔釉”、“气泡”,提高釉面光泽度和白度; • 素烧后,坯体中的气孔有利于上釉,且釉面质量好; • 素烧使坯有一定机械强度,降低半成品的破损率; • 素烧时,坯体部分收缩,降低本烧阶段收缩率和变形倾向; • 素烧后,检选出不合格素坯返回,即提高釉烧合格率,又减少原料损失。
第二节 坯体在烧成过程中的主要物理化学变化 一、低温阶段(室温~300℃) 入窑水分低于5%以下,排除残余机械结合水和吸附水,质量减轻,坯体体积收缩,坯体强度和气孔率增加。 主要是物理变化,干燥过程的继续。使坯体入窑水分降低,提高窑炉生产效率。一般隧道窑的坯体入窑水分<1%,辊道窑0.5%以下。
二、氧化分解阶段(300~950℃) 1. 粘土及其它含水矿物排除结构水; 2. 碳酸盐分解; 3 . 碳素和有机物氧化; 4. 石英晶型转化和少量液相出现;
三、高温玻化成瓷阶段(950~最高烧成温度) 1. 1050℃以前继续氧化分解反应及排除少量残余结构水; 2. 硫酸盐分解和高价铁的还原与分解; 3. 形成大量液相和莫来石新相; 4. 新相的重结晶和坯体的烧结; 5. 釉料熔融成玻璃体。 制品强度增加,气孔率减少,坯体急剧收缩。
四、冷却阶段 1. 液相析晶,玻璃相物质凝固; 2. 游离石英晶型转变。 瓷板画
第三节 烧成制度 烧成制度 定义:通过高温处理,使坯体发生一系列物理化学变化,形成预期的矿物组成和显微结构,从而达到固定外形并获得所要求效果的工序。 烧成制度包括温度制度、气氛制度和压力制度。其中影响制品性能的主要因素是温度制度和气氛制度,压力制度是保证温度制度和气氛制度实现的重要条件。 烧成温度:为了达到产品的性能要求,应该烧到的最高 温度。 烧结温度:材料加热过程达到气孔率最小、密度最大时 的温度。
一、拟定烧成制度的依据 • 1. 坯料组成与加热过程中的物理化学变化 • 2. 坯体形状、厚度和入窑水分 • 3. 窑炉结构、燃料类型和装窑密度 • 4. 烧成方法
二、烧成制度的确定 • 1. 温度制度:包括升温速度、烧成温度、保温时间及冷却速度 • 室温~300℃ : 入窑水分、装窑密度、坯体的组成、窑炉内温差等 • 300~950℃:氧化分解期,慢速升温 • 950~烧成温度:坯体开始收缩,严格控制升温速度。气氛转换前,中火保温950~1020℃,强氧化气氛,(慢速升温达到中火保温目的也可);此后,液相量增加,坯体急剧收缩,升温速度应慢而均匀。 • 烧成温度与保温时间的确定:高火保温,应控制温度不升不降(亦称平烧) • 冷却速度:800℃以下,400℃以上慢速冷却
2. 气氛制度: 以燃烧产物中游离氧和还原成分的含量而定。一般游离氧含量10~8%为强氧化气氛;5 ~4%为氧化气氛; 1 ~1.5%为中性气氛;游离氧低于1%,CO含量2~7%为还原气氛,其中3~7%为强还原气氛,1~2.5%为弱还原气氛。 烧成时,氧化分解期要求强氧化气氛;玻化成瓷期,铁少、有机物、碳素多用氧化气氛;南方瓷,还原气氛,要注意气氛转换温度。强氧化物 强还原,釉始熔前150℃左右,强还原 弱还原,1200℃左右。
3.压力制度: 影响窑内温度和气氛。 倒焰窑:窑底处于零压,窑内处于微正压,烟道内微负压。 隧道窑:预热带负压(—29.4Pa),烧成带正压(19.6~29.4Pa),冷却带正压(0~19.6Pa),零压位在预热带与烧成带之间。
第四节 快速烧成 一、传统烧成制度周期长的原因 1. 坯釉反应需要一定的时间; 2. 外部原因:如窑炉温差大、装窑密度、燃料、窑具性能等条件所限制。
二、快速烧成的意义 烧成周期10h以上为常规烧成;4~10h以内称为加速烧成;4h以下为快速烧成。 1.节约能源(燃料) 2.充分利用原料资源 3.提高窑炉和窑具的使用寿命 4.缩短生产周期,提高生产效率
三、实现快速烧成的途径 1. 采用符合快烧要求的坯釉配方; 2. 降低坯体的入窑水分; 3. 尽量减少或不用窑具; 4. 采用含硫量低、无灰分的燃料; 5. 改变窑炉结构,采用新材料新技术(如采用小截面、扁平式窑炉;采用高速喷嘴;采用优质的筑窑材料)
作 业 • 1.素烧的作用。 • 2.烧成制度包括那几个方面?确定烧成制度的依据? • 3.实现快烧的工艺措施。