陶瓷新思维之陶瓷烧成

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陶瓷企业培训主讲：吴洋突破枯燥无味的理论教学在快乐中寻找知识 烧成是一段精彩的故事 一、今天我们学什么任务一、烧成过程烧成过程中发生了什么故事？任务二、学会专业名词，我有多么“专业”釉上彩、釉下彩、釉中彩众说纷纭，氧化焰、还原焰、中性焰晕头转向。 任务三、烧成制度让瓷器艺术更加美妙、让烧成故事更精彩任务四、烧成窑炉让我们参观五花八门的窑炉世界任务五、烧成缺陷缺陷也是一种美、没有缺陷当然更美 任务一、烧成过程 烧成中的四个阶段室温~300℃300~950℃950℃~止火温度止火温度~室温低温中温高温冷却加热蒸发期玻化成瓷期氧化分解晶型转换冷却预热带烧成带冷却带 烧成的故事故事的“演员”1.水（配角）2.杂质矿物（配角）3.有害矿物（铁和钛）（配角）4.坯体中主要原料的物理化学变化（主角）5.神秘人（主角） 烧成的故事水分蒸发期（室温~300℃）入窑残余水分的排除（吸附水）低温吸碳反应(CO的分解） 故事一详解1.坯体的水分蒸发期，这一阶段主要是排除干燥中所没有除掉的吸附水。一般日用瓷的入窑水分控制在2%左右。2.本阶段要求加强通风。目的是使饱和了汽的炉气得到及时的排除，从而避免造成“水迹”、“开裂”等缺陷。3.低温阶段水汽排出，气孔增加，烟气中的碳素会吸附在气孔表面。 氧化分解及晶型转化期（300~950℃）结构水的排除有机物的氧化碳酸盐、硫酸盐的分解石英晶型转变烧成的故事 故事二详解1.矿物结构水的排出高岭土：Al2O3•2SiO2•2H2O吸附水又是什么？ 故事二详解2.碳素、硫化物、有机物的氧化把氧化想象成燃烧3.分解反应杂质矿物的分解、产生一定量的气体。 故事二详解4.石英的晶型转变（体积变化） 玻化成瓷期(950℃~烧成温度）氧化分解继续进行。继续上轮没有完成的反应。铁的还原与分解。坯体与釉面呈青白色，氧化铁高温下分解。液相的生成新晶相的形成。烧成的故事 故事三详解这是故事的高潮是烧成最关键的部分故事的主角终于现身，它姓莫不叫莫言，叫莫来石 让我们百度一下吧（好像看不懂？） 揭开莫来石的神秘面纱高温时黏土和石英都能溶解于长石之中。液相中Al2O3和SiO2相互作用，生成了莫来石，其化学结构为：3Al2O3•2SiO2。莫来石形成赋予了坯体力学强度和化学稳定性。 玻化成瓷过程玻璃相石英晶体莫来石晶体50～60%14～25%10～30% 玻璃相作用：胶结作用加速莫来石晶体长大增加透明度莫来石晶体石英晶体构成瓷胎骨架（防止高温变形）来源：长石熔体+熔融物（粘土中间产物、石英等）玻璃相 让我们一起走进微观的世界，看看放大20万倍之后的莫来石是什么样子子，洁白而光洁的陶瓷的微观结构依旧美吗？ 坯体烧成之前（怎么这么乱？） 坯体烧成后（太乱了根本看不懂？） 烧成的故事冷却阶段(烧成温度~室温）液相的再结晶；液相的过冷凝固；晶型转变。（石英） 任务二、让我们更专业听完了故事，我们要学会讲故事，只有会讲故事，你才是一个专业的陶瓷人，世界杯有懂球帝，陶瓷行业也可以有懂瓷帝。一次烧成、二次烧成、三次烧成、低温素烧、高温釉烧、高温釉烧、低温素烧···下面，我来教大家学习陶瓷懂瓷帝的装腔指南。 烧成工艺一次烧成生坯施釉、干燥后入窑经高温一次烧成制品。二次烧成将未施釉的坯体干燥后素烧，然后施釉，再进行第二次烧成。 烧成工艺快速烧成常规烧成烧成周期在10小时以上。加速烧成烧成周期在4~10小时以内的。快速烧成烧成周期在4小时以下的。 实现快烧的关键要求窑炉温差小、保温良好（小截面）减少坯体入窑水分（＜0.5%）坯料配方收缩要小、膨胀系数小；釉料始熔温度较低，高温粘度较小。 Diagram烧成制度温度制度气氛制度压力制度正压负压零压最高烧成温度（止火温度）升温速度保温时间冷却速度氧化气氛中性气氛还原气氛 冷却速度800℃以前，急冷。（液相呈塑性）＜400℃，快冷。800~400℃，缓冷。（液相凝固，且发生晶型转变）温度制度 保温时间中火保温（950~1020℃）高火保温（接近止火温度）采取低速升温和保温操作；使氧化分解反应彻底，保证气体在釉层封闭之前逸出。缩小窑内温差。拉平窑内温差使瓷胎内部物化反应更充分 气氛制度氧化焰烧成含铁量较少的始终用氧化焰烧成。还原焰烧成含铁量较多的用还原焰烧成。 氧化气氛强氧化气氛无特殊要求Clicktoedittitlestyle气氛制度(还原焰烧成）加热蒸发期（室温~300℃）烧成制度使有机物、碳酸盐氧化分解完全强还原气氛弱还原气氛玻化成瓷期高温保温期氧化分解期（300~950℃）中火保温（950~1020℃）不使坯体二次氧化，后期应保持弱还原气氛或中性气氛.1、使Fe2O3→FeO2、使硫酸盐提早分解。 位置压力制度看火孔情况作用预热带负压P内＜P外不往外冒烟1、使排烟通畅；2、保证氧化气氛预热带与烧成带之间零压P内=P外不往外冒烟便于分隔焰性烧成带正压P内＞P外往外冒烟1、有效阻止窑外冷空气进入窑内；2、保证还原气氛。冷却带正压P内＞P外往外冒烟压力制度说明：预热带——还原气氛以前（水分蒸发期和氧化分解期）；烧成带——还原气氛~高温保温期 烧成窑炉一、烧成窑炉的分类根据制品与火焰是否接触可以分为明焰窑、隔焰窑根据烧成的作用可以分为素烧窑、釉烧窑和烤花窑。根据烧成过程的连续与否可以分为：间歇式窑、连续式窑。 梭式窑 连续式窑（一）隧道窑 连续式窑（二）辊道窑 辊道窑 辊道窑 倒焰窑烧成制度举例氧化强氧化还原弱还原 阶段温度范围主要反应温度制度气氛压力加热蒸发期室温~300℃排除残余水升温较快无要求负压氧化分解及晶型转变期300~950℃1、排除结构水；2、炭素、有机物的氧化；3、盐类的分解；4、石英的晶型转变。较快氧化气氛负压氧化保温950~1020℃充分氧化慢速升温或保温强氧化气氛负压玻化成瓷期1020℃~烧成温度1、生成液相、固相溶解；2、铁的还原与分解；3、晶相的形成与长大；4、釉的熔融。较慢强还原气氛正压高火保温烧成温度附近使反应均匀保温弱还原气氛正压冷却烧成温度~室温1、液相结晶；2、液相凝固；3石英晶型转变＞850℃急冷850~400℃缓冷＜400℃快冷正压