第五章 陶瓷坯体干燥.

第五章干燥与排塑工艺1、干燥的定义、作用定义：干燥是借助热能使坯料中的水分汽化，并由干燥介质带走的过程。

这个过程是坯料和干燥介质间的传热传质过程。

干燥的作用：就是将坯体中所含的大部分机械结合水（自由水）排出，同时赋予坯体一定的干燥强度，使坯体能够以一定的强度适应运输、修坯、粘接及施釉等加工工序的要求，同时避免了在烧成时由子水分大量汽化而带来的能量损失和各种缺陷。

2、水与坯料的结合方式3、干燥过程四个阶段假定在干燥过程中坯体不发生任何化学变化，干燥介质恒温恒湿，则干燥过程包含了以下四个阶段。

1、升速干燥（O→A）：也叫加热阶段。

特征：坯体表面被加热升温，水分不断蒸发，直至表面温度达到干燥介质的湿球温度TA。

此阶段时间很短，排出水量不多。

当坯体吸收的热量与蒸发水分所消耗的热量达成动态平衡，则干燥过程进入了等速阶段。

2、等速干燥阶段（A→B）特征：干燥介质的条件（温度、湿度、速率等）恒定不变；水分由坯体内部迁移到表面的内扩散速度与表面水分蒸发扩散到周围介质中去的外扩散速度相等。

此阶段干燥速率和传热速率保持恒定不变，其干燥速率主要取决于干燥介质的条件。

3、降速干燥阶段（B→C）在干燥过程中，当坯体中的自由水大部分排除时，干燥速度即开始降低。

从等速至降速阶段过渡的含水量（一般取平均值）我们称为临界含水量。

在干燥速度曲线中表示为 B 点，B 点称为临界点。

测定临界点的含水率具有重要的意义。

因为到达临界含水量以后，坯体的干燥是排除其中毛细管中的水分和含水矿物中的物理吸附水，坯体略有收缩，所以此阶段坯体内不会产生干燥收缩的应力．干燥过程进入安全状态。

在降速干燥阶段，坯体用以蒸发水分的热消耗降低，加热坯体的热量增加，因此坯体的温度将逐渐升高，力求达到坯体周围的介质的温度。

4、平衡阶段（C→D）特征：当坯体干燥到表面水分达到平衡水分时，表面干燥速度降为零。

此时表面蒸发与吸附达成动态平衡，平衡水分的多少取决于坯体的性质和周围介质的温度与湿度，这时坯体中的水分叫干燥终水分。

干燥定义：受热体水分（或液体）减少到使用标准为止的过程（广义）
水分（或液体）的加热蒸发过程（狭义）
干燥技术的基本要求：干燥速度快；节能；无污染
O→A 升速干燥阶段，收缩很小。

A→B等速干燥阶段收缩较大。

B → C降速干燥阶段，收缩—基本不收缩C→D平衡阶段干燥速度为0
▪B点称为临界点
▪C点平衡状态点
干燥速度取决与内部扩散速度和表面汽化速度两个过程
自然对流干燥：以空气(大气)作为干燥介质，由于空气密度不同而引起对流，进行干燥。

热空气干燥——强制对流干燥：采用强制通风手段，利用具有一定流速的热空气吹拂欲干燥的坯体表而，使其得到干燥的方法。

（1）间歇式室式干燥室（室式烘房（2）连续式干燥干燥缺陷：变形、开裂
产生缺陷的本质原因：干燥→颗粒表面自由水膜变薄→颗粒之间靠近→发生收缩；在收缩过程中，坯料部分颗粒的取向性排列→收缩的各向异性→产生内应力
解决干燥缺陷的措施：
1 坯体配方稳定；
2 控制水分；
3 成形按规程，且均匀、合理；
4 边缘隔湿处理；
5 双面干燥；
6 控制干燥制度；
7 加强质量监控；
8 产品形状设计合理。

陶瓷的简单制作过程陶瓷制作的五个步骤：泥料制作、坯体制作、坯体干燥、上釉以及烧制。

1、泥料制作过程：从矿层中开采出的紫泥，俗称生泥。

似块状岩石，经露天摊晒风化，使其松散，然后经初碎、粉碎，按产品要求的颗粒数目，送风筛选。

筛选后的泥灰，由搅拌机搅拌成一块块泾泥，经堆放陈腐处理，再把腐泥进行真空练泥，这样便成为供制坯用的熟泥。

2、将陶土放在拉坏机上，调整拉坏机的速度和方向，开始制作坏体首先将陶土压扁，然后用手指在中心处挖一个小洞，再用手指沿着洞的边缘向外推，使陶土逐渐变薄，最后形成一个圆形的坯体。

3、陶瓷坯体干燥是指坯体中水分排除的过程。

坯体经干燥后强度得到提高。

这有利于搬运、装窑和烧成，水分减少能防止在烧成初期升温时因坯体水分大量排放而造成废品。

坯体经干燥后留有2%左右的残余水分即可。

4、上釉，就是所谓在烧制陶、瓷器时，首先应该烧制毛胚，烧好后拿出来上釉，然后再烧的一种方式。

在烧制好的毛坯上涂覆上一层玻璃质的釉层，主要起到保护和装饰作用。

5、烧制是指以粘土为胎，经过手捏、轮制、模塑等方法加工成型后，在1000-1200度左右的高温下焙烧而成的物品，陶艺的制作工艺按顺序可分为原料加工（包括配泥和配釉）、泥坯塑制、赋釉及煅烧四大工序，在中国陶器的产生距今已有11700多年的悠久历史。

陶瓷的原料：陶瓷及其他硅酸盐制品所用原料大部分是天然的矿物或岩石，其中多为硅酸盐矿物。

这些原料种类繁多，资源蕴藏丰富，在地壳中分布广泛，这为陶瓷工业的发展提供了有利的条件，早期的陶瓷制品，均是用单一的黏土矿物原料制作的。

后来，随着陶瓷工艺技术的发展及对制品性能要求的提高，人们逐渐地在坯料中加入了其他矿物原料，即除用黏土作为可塑性原料以外，还适当添入石英作为瘠性原料，添入长石以及其他含碱金属及碱土金属的矿物作为熔剂原料。

目前，陶瓷原料的分类尚无统一的方法，一般按原料的工艺特性划分为可塑性原料、瘠性原料、熔剂性原料和功能性原料四大类。

浅析陶瓷高湿坯体的干燥机理及模式技术创造第一生产力，随着现代科技的进步，陶瓷机械行业正发生着日新月异的变化。

陶机的发展给陶瓷生产带来了极大的便利，并革命性地提高了陶瓷的品质。

品质的提升又给陶机提出了更高的要求，两者之间的需求平衡不断被打破，才有了今天陶瓷及陶瓷机械行业一派繁荣的景象。

但繁荣背后也存在一些不足，如一些传统陶瓷产品的部分生产环节依旧延续着80年代的生产工艺，一些新兴产品因某个生产环节脱钩而无法保证其品质。

目前，陶瓷高湿坯体的干燥情况是陶瓷行业需要共同探讨的问题之一。

2 陶瓷高湿坯体的干燥发展状况及出现的问题卫生洁具干燥成形后需放置5~10天，此时含水率约为8%~10%，然后再放入烘干房内1~2天，此时制品已完全干燥。

整个过程耗费了大量的时间与人力，同时这种干燥方式受气候的影响较大，很难保证产品的品质。

其它的高湿坯体，如新兴起的环保建材陶板、传统的西瓦及耐火材料硼板坩锅等干燥周期也较长。

如今在多年从业经验的基础上以及引入国外同行的先进理念，在高湿坯的干燥难题上终于有所突破。

高湿坯体在快速干燥过程中出现的各种开裂和变形等问题。

其主要原因为：干燥过快导致产品内外的含水量相差较大，造成坯体内外收缩不一致，从而导致坯体变形、开裂。

其根本原因是：坯体含水量对坯体体积的影响。

一般地，坯体含水量对体积的影响在一个定量前后相差很大，我们称这个含水量为临界含水量，其值为8%左右（受坯体工艺配方影响）。

如果坯体含水量小于8%时，含水量的变化对体积的影响较小。

因此，在快速干燥过程中合理地控制干燥速度就不易出现坯体变形、开裂等缺陷。

例如，目前墙地砖的成形水分都控制在7%左右，其干燥周期可控制范围为30~90min（坏体越厚需时越长）。

因此，当坯体含水量低于8%以后，可以采用一些现有的干燥手段进行快速干燥。

当坯体中的水分处于临界含水量时，坯体内外的含水量相差较大，对坯体体积的影响较大，内外体积变化不一，易致坯体变形、开裂。