陶瓷烧成制度及材料

陶瓷厂烧窑炉规章制度第一章总则第一条为了规范陶瓷厂烧窑炉操作，保障员工生命安全和企业生产稳定，制定本规章制度。

第二条本规章制度适用于陶瓷厂烧窑车间的所有人员，包括烧窑工、操作工、监管人员等。

第三条陶瓷厂烧窑炉操作应遵守国家相关法律法规和行业标准，严格执行本规章制度。

第四条烧窑工作必须全程监控，严禁离开岗位，如有特殊情况需请假，应提前与主管领导沟通。

第五条烧窑炉操作应注意保持环境整洁，防止杂物进入炉内，确保生产质量。

第六条对违反本规章制度的行为，将依据公司管理办法予以处理。

第七条本规章制度解释权归陶瓷厂管理部门所有。

第二章工作责任第八条烧窑工应按时按质完成烧窑任务，保证产品质量。

第九条烧窑工应严格遵守操作程序，确保安全生产。

第十条烧窑工在操作烧窑炉时，应认真检查设备状况，如有异常应及时报告。

第十一条烧窑工在工作中应互相配合，提高工作效率。

第十二条烧窑工应定期接受安全培训，并提高安全意识。

第三章安全防范第十三条烧窑作业中应穿戴好相应防护用具，如手套、护目镜等。

第十四条确保烧窑炉设备完好，定期检查维护，发现问题及时处理。

第十五条烧窑作业中应注意避免油漆、易燃材料等物品进入炉内，以免发生事故。

第十六条烧窑工作场所禁止吸烟，严禁使用明火。

第十七条烧窑工作中应关注气体泄露情况，如有异常应立即向主管领导报告。

第十八条烧窑工离开工作岗位时应关闭燃气阀门、清理作业环境，保持工作场所整洁。

第四章应急措施第十九条在烧窑作业中如遇突发情况，应立即停止工作，迅速撤离现场，并向主管领导汇报。

第二十条烧窑工应熟悉应急救援措施，做好应急准备工作。

第二十一条在烧窑作业中如遇气体泄漏、火灾等安全事故，应迅速启动应急预案，及时组织人员疏散。

第五章管理制度第二十二条陶瓷厂将定期进行烧窑炉安全检查，发现问题立即整改。

第二十三条烧窑工作人员需每天进行烧窑炉操作记录，如有问题应及时向主管领导报告。

第二十四条烧窑工离岗期间需将烧窑炉交接给指定人员，确保工作连续性。

2. 中温阶段（300～950℃）
• 任务：脱水、分解、氧化、晶型转变
• 结构水排除（高岭土） Al2O3 . 2SiO2 . 2H2O
Al2O3 . 2SiO2＋2H2O
• 碳酸盐分解
✓由原料中带入
✓分解反应
500～850℃
MgCO3
MgO＋CO2
CaCO3 850～1050℃CaO＋CO2
MgCO3 . CaCO3 730～950℃ CaO＋MgO＋2CO2
研究表明，较小的颗粒尺寸分布范围是获取高烧结密度的必要条件。
二、影响陶瓷材料烧结的工艺参数
（1）烧成温度对产品性能的影响
烧成温度是指陶瓷坯体烧成时获得最优性质时的相应温度，即操作 时的止火温度。
烧成温度的高低直接影响晶粒尺寸和数量。对固相扩散或液相重结 晶来说，提高烧成温度是有益的。然而过高的烧成温度对特瓷来说，会因总 体晶粒过大或少数晶粒猛增，破坏组织结构的均匀性，因而产品的机电性能 变差。
颗粒间由点接触转变为面接触，孔隙缩小，连通孔 隙变得封闭，并孤立分布。 ③ 小颗粒间率先出现晶界，晶界移动，晶粒长大。
2）烧结后期阶段 ① 孔隙的消除：晶界上的物质不断扩散到孔隙处， 使孔隙逐渐消除。 ② 晶粒长大：晶界移动，晶粒长大。
➢ 烧结的分类：
烧结
固相烧结（只有固相传质） 液相烧结（出现液相） 气相烧结（蒸汽压较高）
颗粒形状和液相体积含量对颗粒之间作用力的影响 只有在大量液相存在的情况下，才能使这些具有一定棱角形状 的陶瓷粉体之间形成较高的结合强度。
（4）颗粒尺寸分布对烧结的影响
颗粒尺寸分布对最终烧结样品密度的影响可以通过分析有关的动力学 过程来研究，即分析由不同尺寸分布的坯体内部，在烧结过程中“拉出气孔” （pore drag）和晶粒生长驱动力之间力的平衡作用。

对于特种陶瓷来说，保温虽能促进扩散和重结晶， 但过长的保温却使晶体过分长大或发生二次重结晶， 反而起到有害的作用，故保温时间也要求适当。
(三）烧成气氛对产品性能的影响
气氛会影响陶瓷坯体高温下的物化反应速度，改 变其体积变化、晶粒与气孔大小、烧结温度甚至相组 成等，最终得到不同性质的产品。
1.对日用瓷的影响
烧成温度的 高低，直接影响 晶粒尺寸，液相 的组成和数量， 以及气孔的形貌 和数量。它们综 合地对陶瓷产品 的物化性能有重 大影响。
对传统配方的烧结陶瓷来说，烧成温度决 定瓷坯的显微结构与相组成。
长石质日用瓷坯在不同温度下的相组成
烧成温度
（℃）
1210 1270 1310 1350
相 组 成 （%）
对于含挥发组分（铅、铋等）的压电陶瓷等坯料， 一定要控制窑炉内铅的分压，让炉内耐火材料中吸收 一定量的铅。
（四）升、降温速度对产 品性能的影响
普通陶瓷坯体在快速加 热时的收缩要比缓慢加热的 小，因为快速烧成时，熔体 为粘土及石英所饱和的时间 不长，而这类低粘度的熔体 尚需一定时间以发挥其表面 张力的最大效果。
油烧隧道窑煅烧日用瓷的温度曲线
曲线：实线－窑顶温度曲线； —·—车面温度曲线；
虚线－设计温度曲线； —×—车下温度曲线
§ 12.2 低温烧成与快速烧成
一、低温烧成与快速烧成的作用
（一）低温烧成与快速烧成的含义
一般来说，凡烧成温度有较大幅度降低（如降低幅 度在80～100℃以上者）且产品性能与通常烧成的 性能相近的烧成方法可称为低温烧成。
第12章 烧成
§ 12.1 烧成制度的制定
一、烧成制度与产品性能的关系
烧成过程是将坯体在一定的条件下进行热 处理，使之发生质变成为陶瓷产品的过程。

孔，逐渐缩小，以至排除，最终成为致密体。
烧结现象示意图 a-晶粒重排； b1-疏松堆积的颗粒系 统中颗粒中心靠近； b2-紧密堆积的系统中， 颗粒中心的靠近。
固相烧结传质机理 (1)蒸发－凝聚
烧结时颈部区域的扩大，球的形状逐步变为椭圆，气孔形状发生了变化 两个球形颗粒中心间的距离不变。 不导致坯体的收缩和气孔率的降低
烧结温度TS和熔融温度Tm之间的关系： 金属粉末TS≈(0.3~0.4) Tm， 盐类TS≈0.57Tm， 硅酸盐TS ≈(0.3~0.4) Tm。
烧结的推动力
1、能量差 粉状物料的表面能大于多晶烧结体的晶界能，即能量差是烧结的推 动力，但较小。烧结不能自发进行，必须对粉料加以高温，才能促 使粉末体转变为烧结体。 例如：
球形颗粒间颈部长大改变气孔形状与中心距
在球形颗粒表面有一正曲率半径，在二个颗粒连接处有一小的负曲率半径 的颈部。
根据开尔文公式：
ln P 2M P0 dRTr
x r
凸表面蒸气压>平表面蒸气压>凹表面蒸气压 质点从凸表面蒸发向凹表面（颈部）迁移、凝 聚，使颈部逐渐被填充。
蒸发－凝聚传质
球形颗粒连接处曲率半径ρ和接触颈部半径x之间的开尔文公式：
粒度为1m的材料烧结后，G降低约8.3J/g（无机材料等效于0.5 1.5 KJ/mol)；
α-石英与β-石英之间的多晶转变时，G为1.7 KJ/mol； 一般化学反应前后能量变化超过200 KJ/mol。
烧结的难易可以用GB晶界能/SV表面能比值来衡量： GB/SV越大，烧结越困难
2、压力差：颗粒的弯曲表面上存在有压力差
目前我国日用陶瓷工业广泛采用隧道窑、辊道窑和推板窑，并 保留少量的倒焰窑继续用于生产。
烧结定义： 经过成型的粉末在加热到一定温度后开始收缩，在低于物质

陶瓷窑炉烧成技术
陶瓷窑炉烧成技术是我国的传统文化重要的组成部分。

陶瓷烧成窑分类如下：
（一）隧道窑
隧道窑因其产量高，燃耗低，劳动条件好，易机械化、自动化，是目前陶瓷及耐火材料工业应用较多的现代化窑炉。

隧道窑的窑顶用耐火砖砌筑，或用耐火浇注料预制块砌筑。

窑底则由多台窑车组成。

窑车沿固定的导轨移动。

料坯放在窑车上由窑头推入窑内，经过预热、烧成和冷却，最后从窑尾出窑而获得成品。

（二）倒焰窑
倒焰窑是陶瓷工业目前常用的一种火焰窑炉，亦是烧制耐火制品的热工设备。

因为火焰在窑内是自窑顶倒向窑底的，所以叫倒焰窑。

倒焰窑为间歇操作。

其容积随生产的需要和工艺条件而变化，容量小的只有几立方米。

其外形可以分为圆窑和方窑两种。

圆窑窑内上下温差较小，约20℃左右，上下温度分布比较均匀，目前使用较多。

窑
的烧成制度、亦随烧成制品的材质而变动。

（三）梭式窑
梭式窑是一种窑车式的倒焰窑，其结构与传统的矩形倒焰窑基本相似。

梭式窑烧嘴安设在两侧窑墙上，窑底用耐火材料砌筑在窑车钢架结构上，即窑底吸火孔、支烟道设于窑车上，并使窑墙下部的烟道和窑车上的支烟道相连接；窑车在窑室底部轨道移动，窑车数视窑的容积而定；窑车之间及窑车与窑墙之间设有曲封和砂封。

这些碳素和有机物加热即发生氧化反应：
C（有机物）+O2
350º C
CO2
C（碳素）+O2
2H2 + O2
600º C
CO2
2H2O
250~ 920º C
S + O2
2CO+O2
SO2
2CO2
这些反应要在釉面熔融和坯体显气孔封闭前
结束。否则，就会产生烟熏、起泡等缺陷。
2. 硫化铁的氧化 FeS2+O2
1. 升温速度的确定
A.低温阶段：升温速度主要取决于坯体入窑时的 水分。
如果坯体进窑水分高、坯件较厚或装窑量大，则升
温过快将引起坯件内部水蒸气压力增高，可能产生开 裂现象； 对于入窑水分不大于1%～2%的坯体，一般强度也 大，在120℃前快速升温是合理的；对于致密坯或厚胎
坯体，水分排除困难，加热过程中，内外温差也较大，
3MgO4SiO2H2O
600~ 970º 3(MgOSiO )(原顽火辉石)+ SiO +H O C 2 2 2
蒙脱石脱水：
Al2O34SiO2nH2O
Al2O34SiO2+nH2O
5. 晶型转变
石英在573℃时， -石英迅速地转变为 -石英， 体积膨胀0.82%；在870℃-石英缓慢地转变为 -鳞石 英，体积膨胀16%。石英晶型转变造成的体积膨胀， 一部分会被本阶段的氧化和分解所引起的体积收缩所 抵消。如果操作得当，特别是保持窑内温度均匀，这 种晶型转变对制品不会带来多大的影响。 由粘土脱水分解生成的无定形Al2O3，在950℃时 转化为-Al2O3。随着温度的升高，-Al2O3与SiO2反应 生成莫来石晶体。
（三）高温玻化成瓷阶段 （从950℃到最高烧成温度）

陶瓷的传统固相烧结工艺陶瓷是指以无机非金属粉末为原料，经过成型、干燥、烧成等工艺制成的坚硬、致密、耐磨、耐腐蚀、耐高温的材料。

固相烧结工艺是陶瓷制造的传统方法之一，也是目前应用最广泛的成型工艺之一。

固相烧结工艺的步骤主要有原料制备、成型、干燥、烧结、密封等工序。

首先是原料的制备。

陶瓷的原料包括粘土、石英、矾土、长石、白云石、氧化铝等无机非金属物质。

制备原料是固相烧结工艺的第一步，原料的质量对最终制成的陶瓷材料的质量影响很大。

因此，对原料的选择和处理要求非常严格。

接下来是成型。

常用的成型方法有压制、注塑、挤出、注浆和液压成型等多种方法。

成型的目的是将原料压制成一定形状的坯体，形状可以是各种几何形状。

成型后的坯体需要进行干燥处理，以免在烧结时出现爆炸或破损等情况。

干燥过程是坯体失去水分的过程，干燥的方法有自然通风干燥、烘干炉干燥等方式。

干燥的温度和时间要视原料不同而定。

烧结是固相烧结工艺的核心步骤。

它是指将干燥后的坯体置于高温环境下，在特定温度和时间内使之烧结成陶瓷材料的过程。

在烧结过程中，原料粒子之间会发生吸附、扩散和重组等现象，使粒子紧密结合，形成致密的陶瓷体。

密封是最后一个必须完成的步骤。

因为陶瓷材料的热膨胀系数很小，若在高温下使用时不能控制热胀冷缩，容易造成烧毁、爆裂等损伤。

因此，在烧结前后对陶瓷器进行密封处理，能有效避免陶瓷材料在高温下的损伤。

总之，陶瓷的固相烧结工艺对原料的精选、成型的精度、烧结的温度控制和密封的处理都有严格的要求。

只有精细的工艺流程和高品质的原材料，才能生产出质量优良、使用寿命长久、安全可靠的优质陶瓷制品。

陶瓷烧制工艺说明书小组成员：学生姓名方伟伟学号 0900102124学生姓名黄文富学号 0900102135学生姓名杜荣烈学号 0900102136学生姓名何浩东学号 0900102137学生姓名丁笠学号 0900107230学生姓名李军学号 09008021152012年05月10日目录引言 (1)2陶瓷的传统烧制工艺 (2)3陶瓷的现代烧制工艺3.1陶瓷粉体的制备3.2 陶瓷的烧结3.3 陶瓷的成型3.3.1 注浆成型3．3.2 注浆成型操作注意事项3.4 陶瓷的精加工3.4.1界面反应抛光4结语5参考资料1引言中国是瓷器的故乡，瓷器的发明是中华民族对世界文明的伟大贡献，在英文中“瓷器（china）”与中国（China）同为一词。

大约在公元前16世纪的商代中期，中国就出现了早期的瓷器,经过发展形成了“定，邢，哥，汝，钧”等名噪一时的各类瓷器，其中有些直至今日仍旧享有盛誉。

在物质文明高度发达的现代，瓷器也已经越来越多的朝功能性方面发展，在瓷器的制造过程中，现代机械及工艺也占着越来越重要的戏份。

故而，笔者将秉着传承与发展中华优秀文明的原则，对陶瓷烧制的传统工艺与现代工艺做一简要的论述，以弘扬古朴、典雅的华夏美德。

以下对陶瓷传统与现代制作工艺加以介绍:2 陶瓷的传统烧制工艺传统的陶瓷烧制分工极其细致，最核心的包括拉坯、利坯、画坯、施釉和烧窑等五项工序。

如下：为了能让读者真正了解陶瓷的传统烧制工艺，笔者将从陶瓷原材料的采集到陶瓷成品的整个烧制工艺做简一介绍。

（一）采集瓷石瓷土：瓷器都是以瓷石和瓷土（高岭土）为基本原料烧制而成的。

《天工开物·陶埏篇》说：“土出婺源、祁门两山：一名高梁山，出粳米土，其性坚硬；一名开化山，出糯米土。

其性粢软。

两土相合，瓷器即成。

”所谓糯米土即指高岭土。

高岭土是陶瓷制品的坯体和釉料以及粘土质耐火材料的重要原料。

它是我国瓷都景德镇古代瓷工首先发现并应用的瓷器原料，因为最早发现其产地是江西景德镇以东四十五公里处的高岭村而得名。

(2) 热压烧结生产设备
热压机的结构是按加热和加压方法．所采用的 气氛以及其他因素来划分的。
在热压过程中通常利用电加热。最普通的方法有：
➢对压模或烧成料通电直接加热； ➢将压模放在电炉中对其进行间接加热； ➢对导电压模进行直接感应加热； ➢把非导电压模放在导电管中进行感应加热
美国CENTORR真空热压炉
热压烧结优点：
许多陶瓷粉体(或素坯)在烧结过程中，由于烧结 温度的提高和烧结时间的延长，而导致晶粒长大。 与陶瓷无压烧结相比，热压烧结能降低烧结温度 和缩短烧结时间，可获得细晶粒的陶瓷材料。
例：热压氮化硅材料的抗弯强度和断裂韧性分 别可达1100MPa和9MPa·m-2；热压氧化锆增韧陶 瓷 的 抗 弯 强 度 和 断 裂 韧 性 分 别 为 1500MPa 和 15MPa·m-2。此外，一些含有易挥发组分的陶瓷， 如氧化铅、氧化锌和某些氮化物，以及用纤维、 晶须、片状晶粒、颗粒弥散强化的陶瓷基复合 材料，用热压工艺比用无压烧结容易获得高致
热压是指在对置于限定形状的石墨模具中的松散粉末或对 粉末压坯加热的同时对其施加单向压力的烧结过程。
热压的优点： 热压时，由于粉料处于热塑性状态，形变阻力小，易 于塑性流动和致密化，因此，所需的成型压力仅为冷压法 的1/10，可以成型大尺寸的A12O3、BeO、BN和TiB2等产品。
由于同时加温、加压，有助于粉末颗粒的接触和扩散、 流动等传质过程，降低烧结温度和缩短烧结时间，因而抑 制了晶粒的长大。
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(d) 不同电子陶瓷还可能有其特殊的升温方式。
如中间保温、突跃升温等。BaTiO3或PbTiO3为基本成 分的正温度系数热敏电阻瓷即为一例。如果在700～ 800℃，突跃升温至1100～1200℃，往往可以获得优 异的阻—温特性。

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卫生陶瓷制品弹性模量与温度 的关系
2）卫生陶瓷 弹性模量与温 度的关系
在700℃以下干坯体的 弹性模量变化不大； 800℃以上则急剧降低， 这是由于此时坯体已具 有弹塑-粘滞性质所致
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卫生陶瓷坯体受热线膨胀温度 系数的变化
温度℃ 20～200 200～400 400～500 500～600 600～800 800～900
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4、卫生陶瓷的低温快速烧成



低温快速烧成的好处是： （1）提高单窑的产量和单位有效容积 的产量。 （2）有利于降低燃料消耗。 （3）有利于延长窑炉寿命。 （4）有利于降低生产成本。 （5）有利于环境保护。
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实现低温快速烧成关键在于： （1）寻求适合于低温快烧的陶瓷坯料和釉料的原料 配方及制造工艺。 （2）改进传统窑炉使其能够适应快速烧成所需要的 条件。 一般低温快速烧成对窑炉的要求是： 1）窑内温度、气氛均匀一致，温差一般<10℃。 2）制品最好是单层通过，明焰裸装且不用窑具，但 卫生洁具等复杂形状的制品目前还离不开垫板。 3）要有高的对流传热系数。 4）预热带由于气体温度低，传热慢，在预热带安装 高速调温烧嘴也是低温快烧窑炉经常采用的方法。 5）降低入窑坯体的水分含量。快速烧成要求≤0.2%。 （3）低温快速烧成应满足陶瓷坯体物化反应速度的 要求，同时限制制品内的应力，不致造成坯体开裂和 变形，以提高烧成质量。
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（５）晶型转变 １）二氧化硅的晶型转变 石英一般在配方中的用量最多，它在烧 成过程中会发生复杂的晶型转变并伴随 有较大的体积变化，是引起制品开裂的 因素之一。 573℃β－石英快速转变为α－石英 体积膨胀0.82％ 867℃α－石英缓慢转变为α－磷石英 体积膨胀14.7％

实验名称：陶瓷的高温烧制烧制是指通过高温处理，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。

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。

一．实验目的1. 进一步了解陶瓷烧成温度和温度制度对材料性能的影响；2. 掌握实验室常用高温实验仪器、设备的使用方法；3. 通过实验学会分析材料的烧成缺陷，制定材料合理的烧成温度制度。

4. 通过实验方案设计，提高分析问题和解决问题的能力。

二．实验原理陶瓷材料在烧成过程中，随着温度的升高，将发生一系列的物理化学变化。

例如，原料的脱水和分解，原料之间新化合物的生成，易熔物的熔融等。

随着温度的逐步升高，新生成的化合物量不断变化，液相的组成、数量及粘度也不断变化，坯体的气孔率逐渐降低，坯体逐渐致密，直至密度达到最大值，此种状态称为“烧结”。

坯体在烧结时的温度称为“烧结温度”。

陶瓷材料的烧结过程将成型后的可密实化的粉末，转化为一种通过晶界相互联系的致密晶体结构。

陶瓷生坯经过烧结后，其烧结物往往就是最终产品。

陶瓷材料的质量与其原料、配方以及成型工艺、陶瓷制品的性能、烧结过程等有很大关系。

因此，一般建筑卫生瓷的烧结除了要通过控制烧结条件，以形成所需要的物相和防止晶粒异常长大外，还要严格控制高温下生成的液相量。

液相量过少，制品难以密实；液相量过多，则易引起制品变形，甚至产生废品。

烧结后若继续加热，温度升高，坯体会逐渐软化(烧成工艺上称为过烧)，甚至局部熔融，这时的温度称为“软化温度”。

烧结温度和软化温度之间的温度范围称为“烧结温度范围”。

陶瓷的烧成制度包括温度制度：指升温速度、烧成温度、保温时间及冷却速度；气氛制度：氧化、还原、中性或其他气氛；压力制度：窑炉内气体的压力大小；实际生产中还要考虑窑炉加热类型、内部结构和装窑方式等因素。

烧成制度对陶瓷的性能有很大影响，所以实验时要控制好。

烧成的条件
1 温度
2 时间
烧成温度是决定陶瓷烧成质量的重要因素之一， 不同类型的陶瓷材料对应不同的烧成温度范围。
烧成时间取决于陶瓷材料的性质和尺寸，较小的 制品通常烧成时间较短，而较大的制品需要更长 的时间。
3 空气循环
4 烧成环境
适当的空气流动可以使烧成过程中产生的有害气 体逸散，同时促进陶瓷制品中的化学反应和结构 形成。
烧成失误与解决方法
1 烧结
2 烧焦
烧结是指陶瓷材料在烧成过程中出现的不完全烧 结现象，导致制品强度低、水分渗透等问题。解 决方法包括调整烧成温度和时间。
烧焦是指陶瓷制品在烧成过程中过烧，导致制品 表面出现焦痕和颜色异常等问题。解决方法包括 调整烧成温度、增加保护层等。
3 爆炸
4 解决方法
爆炸是指陶瓷制品在烧成过程中由于内部应力过 大而发生破裂。解决方法包括增加排气孔、减少 烧成温度梯度等。
《陶瓷的烧成》PPT课件
陶瓷的烧成是一门重要的工艺，它通过恰当的温度和时间控制，使陶瓷材料 获得理想的性能和装饰效果。
什么是陶瓷烧成
陶瓷烧成是指将陶瓷材料加热至充分成熟的过程，以使其变成瓷质体并获得所需的性能。 陶瓷烧成在制作陶瓷制品过程中发挥着关键作用，其主要目标是提高陶瓷的密度和硬度，并赋予其特殊的性质和装 饰效果。 根据烧成温度和时间的不同，陶瓷烧成可以分为低温烧成、中温烧成和高温烧成等不同的分类。
烧成过程
1
成型
2
将原料制备好的陶瓷糊料进行成型，可以通
过注塑、转盘成型、手工成型等方法实现。
3
烧成
4
将干燥后的陶瓷制品放入专用的烧成设备中， 按照一定的温度和时间条件进行加热烧结处
理，使其成为坚硬的瓷质体。

陶瓷材料的烧成与烧结实验一、实验目的本实验课通过各组同学的实验结果，完成陶瓷材料的烧成工艺实验。

二、实验原理烧结的实质是粉坯在适当的气氛下被加热，通过一系列的物理、化学变化，使粉粒间的粘结发生质的变化，坯块强度和密度迅速增加，其他物理、化学性能也得到明显的改善。

经过长期研究，烧结机制可归纳为：①粘性流动；②蒸发与凝聚；③体积扩散；④表面扩散；⑤晶界扩散；⑥塑性流动等。

烧结是十个复杂的物理、化学变化过程，是多种机制作用的结果。

坯体在升温过程中相继会发生下列物理、化学变化：(1) 蒸发吸附水：(约l00℃)除去坯体在干燥时未完全脱去的水分；(2) 粉料冲结晶水排除，(300～700℃）；(3) 分解反应；(300～950℃)坯料中碳酸盐等分解，排除二氧化碳等气体。

(4) 碳、有机物的氧化；(450—800℃)燃烧过程，排除大量气体；(5) 晶型转变；(550一1300℃)石英、氧化铝等的相转变；(6) 烧结前期：经蒸发、分解、燃烧反应后，坯体变得更不致密，气孔可达百分之几十。

在表面能减少的推动力作用下，物质通过不周的扩散途径何颗粒接触点(颈部)和气孔部位填充，使颈部不断长大逐步减少气孔体积；细小颗粒间形成晶界，并不断长大；使坯体变得致密化。

在这过程中，连通的气孔不断缩小，晶粒逐渐长大，直至气孔不再连通，形成孤立的气孔，分布在晶粒相交位置，此时坯体密度可达理论密度的90％；(7) 烧结后期：晶界上的物质继续向气孔扩散、填充，使孤立的气孔逐渐变小，一般气孔随晶界一起移动，直至排出，使烧结体致密化。

·如再继续在高温下烧结，就只有晶粒长大过程。

如果在烧结后期，温度升得太快，坯体内封闭气孔来不及扩散、排出，只是随温度上升而膨胀，这样，会造成制品的“涨大”，密度反而会下降。

某些材料在烧结时会出现液相；加快；了烧络的过程。

可得到更致密的制品；(8)降温阶段：冷却时某些材料会发生相变，因而控制冷却制度，也可以控制制品的相组成：如要获得合适相组成的部分稳定的氧化锆固体电解质，冷却阶段的温度控制是很重要的；坯体烧结后在宏观上的变化是：体积收缩、致密度提高、强度增加。

陶瓷烧成窑的三种窑炉类型，它们都用这些耐火材料(2016-12-22 11:45:50)转载▼分类：耐火材料烧成是生产陶瓷很重要的工序，它是在热工设备--窑炉中进行。

陶瓷用的窑炉类型有：（1）按其外形和操作分，有间歇式和连续式。

间歇式窑如倒焰窑，连续式窑如隧道窑。

（2）按热源分，有使用燃料的火焰窑（烧煤、煤气或重油等）及电热窑炉。

（3）按火焰是否接触产品分，有明焰窑及隔焰窑（马弗窑）。

以上焙烧陶瓷的窑炉，因其具体用途不同，工作环境不一，应使用不同的耐火材料。

一、陶瓷烧成窑分类（一）隧道窑隧道窑因其产量高，燃耗低，劳动条件好，易机械化、自动化，是目前陶瓷及耐火材料工业应用较多的现代化窑炉。

隧道窑有多种分类，其划分见下表。

隧道窑的窑顶用耐火砖砌筑，或用耐火浇注料预制块砌筑。

窑底则由多台窑车组成。

窑车沿固定的导轨移动。

料坯放在窑车上由窑头推入窑内，经过预热、烧成和冷却，最后从窑尾出窑而获得成品。

（二）倒焰窑倒焰窑是陶瓷工业目前常用的一种火焰窑炉，亦是烧制耐火制品的热工设备。

因为火焰在窑内是自窑顶倒向窑底的，所以叫倒焰窑。

倒焰窑为间歇操作。

其容积随生产的需要和工艺条件而变化，容量小的只有几立方米，大的可达200?300立方米。

其外形可以分为圆窑和方窑两种。

圆窑窑内上下温差较小，约20℃左右，上下温度分布比较均匀，目前使用较多。

窑的烧成制度、亦随烧成制品的材质而变动。

倒焰窑的砌体遭受高温和燃烧气流的冲刷作用，以及温度变化的影响，所以，窑衬材料应具有较髙的髙温力学性质、良好的抗热震性。

倒焰窑属间歇式窖，热损耗较大，装、出窑劳动强度大、条件较差，与隧道窑相比产量较低，但具有生产上的灵活性。

（三）梭式窑梭式窑是一种窑车式的倒焰窑，其结构与传统的矩形倒焰窑基本相似。

梭式窑结构示意图如下图。

梭式窑烧嘴安设在两侧窑墙上，窑底用耐火材料砌筑在窑车钢架结构上，即窑底吸火孔、支烟道设于窑车上，并使窑墙下部的烟道和窑车上的支烟道相连接；窑车在窑室底部轨道移动，窑车数视窑的容积而定；窑车之间及窑车与窑墙之间设有曲封和砂封。

2021/4/17
无机非金属材料学
发热元件
电炉按炉温的高低可以 分为低温（工作温度低于 700℃）、中温（工作温度为 700—1250℃）和高温（工作 温度大于1250℃）三类。炉 温在1200℃以下，通常采用 镍铬丝、铁铬钨丝，炉温为 1350—1400℃时采用硅碳棒； 炉温为1600℃可采用二硅化 钼棒为电热体。
颗粒尺寸分布对最终烧结样品密度的影响可以通过分 析有关的动力学过程 来研究，即分析由不同尺寸分布的坯体内部，在烧结过程 中“拉出气孔”（pore drag）和晶粒生长驱动力之间力的平 衡作用。
研究表明，较小的颗粒尺寸分布范围是获取高烧结密度 的必要条件。
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无机非金属材料学Βιβλιοθήκη 二、影响陶瓷材料烧结的工艺参数
2021/4/17
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三、梭式窑（drawer kiln）
2021/4/17
梭式窑结构示意图 1-窑室；2-窑墙；3-窑顶；4-烧嘴；5-升降窑门； 6-支烟道；7-窑车；8-轨道
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三、梭式窑（drawer kiln）
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（1）烧成温度对产品性能的影响
烧成温度是指陶瓷坯体烧成时获得最优性质时的相应 温度，即操作时的止火温度。
烧成温度的高低直接影响晶粒尺寸和数量。对固相扩 散或液相重结晶来说，提高烧成温度是有益的。然而过高 的烧成温度对特瓷来说，会因总体晶粒过大或少数晶粒猛 增，破坏组织结构的均匀性，因而产品的机电性能变差。
钟罩窑。
一、电炉 电炉（electric furnace）是电热窑炉的总称。一般
是通过电热元件把电能转变为热能，可分为电阻炉、 感应炉、电弧炉等。

第1篇一、目的为确保陶瓷产品质量，提高生产效率，保障生产安全，特制定本规程。

二、适用范围本规程适用于我公司陶瓷生产工艺过程中各环节的操作。

三、操作流程1. 原材料准备（1）检查原材料的质量、规格是否符合要求。

（2）将原材料按照配方比例进行称量，确保称量准确。

（3）将称量好的原材料进行混合，确保混合均匀。

2. 制坯（1）将混合均匀的原材料进行捏合，使其具备一定的可塑性。

（2）将捏合好的原料进行压制成型，确保成型尺寸准确。

（3）将压制成型的坯体进行干燥，去除多余水分。

3. 修坯（1）检查坯体外观，对不合格的坯体进行修整。

（2）修整后的坯体进行磨光，确保表面光滑。

4. 上釉（1）将磨光后的坯体进行清洗，去除表面杂质。

（2）将清洗干净的坯体进行上釉，确保釉层均匀。

5. 烧成（1）将上釉后的坯体进行晾干，确保釉层干燥。

（2）将晾干的坯体进行装窑，确保装窑密度合理。

（3）按照烧成曲线进行烧成，确保烧成温度和时间符合要求。

6. 质量检验（1）对烧成后的陶瓷产品进行外观、尺寸、硬度等方面的检验。

（2）对不合格的产品进行返工或剔除。

四、注意事项1. 操作人员应熟悉本规程，并严格按照规程进行操作。

2. 严格遵守安全生产规定，确保生产安全。

3. 注意节约原材料，减少浪费。

4. 定期对设备进行检查、维护，确保设备正常运行。

5. 对生产过程中的异常情况，应及时上报并采取措施处理。

五、考核与奖惩1. 对严格遵守本规程、生产效率高、产品质量好的员工给予奖励。

2. 对违反本规程、造成质量事故或安全事故的员工进行处罚。

六、附则本规程自发布之日起实施，解释权归公司所有。

如遇国家法律法规、政策调整，按新规定执行。

第2篇一、前言陶瓷生产工艺操作规程是确保陶瓷产品质量和生产安全的重要依据。

本规程规定了陶瓷生产过程中各环节的操作方法和注意事项，旨在提高生产效率，确保产品质量，保障生产安全。

二、适用范围本规程适用于陶瓷生产过程中从原料准备、成型、干燥、烧成到成品检验的全过程。

（1）温度制度
一般用烧成温度曲线来表示，主要包括各阶段的升温速 度、最 高烧成温度（止火温度）、保温时间和冷却速度。
（2）气氛制度 氧化焰：空气供给充足，燃烧完全时产生的一种无烟而透明的火焰， 氧含量在弱氧化焰时2~5%，强氧化焰时大于5% 还原焰：空气供给不充足，燃烧不完全时产生的一种有烟而混浊的 火焰，此时空气过剩系数0.7~0.9
d. 刷釉法：多用于工艺瓷的施釉及补釉
e. 气化施釉、荡釉、滚釉等
五、干燥与烧成
1、陶瓷制备过程中需要干燥的环节
（1）由泥浆或泥饼制备成型粉料；
（2）成型后坯体的干燥； （3）施釉前的干燥； （4）施釉后的干燥。
2、陶瓷坯体的干燥过程
水的存在状态
晶体配位水
化学结合水 （结晶水）
层间水
物理结合水
自由水（游离水、机械结合水）
二次烧成特点：
（1）有利于提高釉面光泽度和白度 （2）素烧后坯体吸水性能改善，容易上釉，且釉面质量好 （3）经素烧后坯体强度提高，降低半成品破损率
（4）釉烧时收缩较小，有利于Байду номын сангаас止产品变形
（5）素烧后不合格的素坯可返回到配料中，提高了釉烧的合 格率，减少了原料损失
5、坯体烧成的四个阶段
6、烧成制度：
几个关键参数：零压位、预热带最大负压、窑头微正压、冷却 带压力
7、烧成窑炉
根据烧成过程连续与否分为间歇式窑、连续式窑。
连续式窑内分为预热带、烧成带、冷却带，使用最广泛 的是隧道窑和辊道窑。
本章学习小结
陶瓷的原料 可塑料的制备及成型 注浆料的制备及成型 压制粉料的制备及成型 釉料的制备及施釉 陶瓷的干燥及烧成
注浆成型的方法 a. 空心注浆（单面注浆） b. 实心注浆（双面注浆） c. 压力注浆 d. 离心注浆 e. 真空注浆