陶瓷生产基础知识及标准1

陶瓷材料的成型方法（一）陶瓷材料已经成为我们生活中一个智能更要的工具了，在现代陶瓷材料的生产中，常用的成型方法有挤制成型、干压成型、热压铸成型、注浆成型、轧膜成型、等静压成型、热压成型和流延成型等。

1．挤制成型挤制成型主要用于制造片形、棒形和管形制品，如电阻的基体蜂窝陶瓷载体的陶瓷棒、陶瓷管等陶瓷制品。

该成型方法生产效率高，产量大、操作简便，使用的挤压机分卧式和立式两种。

配料中新土含量较大时，成型的坯料一般不加黏合剂，配料经过真空练泥、闲料后即可用于挤制成型。

坯料中一般含水量为16％一25％。

配料中含茹土少或不含教土时，将均匀混合了熟合剂的粉料经真空练泥和闲料后，再用于挤制成型。

挤制成型的氧化铝瓷球常用的教合剂有糊精、桐油、甲基纤维素(MC)、羧印基纤维素、泽丙基甲基纤维素(HPMC)和亚硫酸纸浆废液等。

挤制资管时应注意防止坯体变形，管的外径越大，壁越薄，机械强度越差，越容易变形。

2．干压成型干压成型是最常用的成型方法之一，适用于成型简单的瓷件，如圆片形等，对模具质量的要求较高。

该方法少产效率高，易于自动化，制品烧成收缩率小，不易变形。

干压成型方法所用坯料的含水量一般控制在4％一8％左右。

干压常用熟合剂主要有聚乙烯醇(PVA)水溶液、石蜡、亚硫酸纸浆废液等。

通常配料中黏合剂的加入量为：聚乙烯醇水溶液3％一8％、石蜡8％左右、亚硫酸纸浆废液10％左右。

干压成型是利用模具在泊压机上进行的。

干压成型的加压方式有单面加压和双面加压两种。

直接受压一端的压力大，坯体密度大；远离加压一端的压力小，密度小。

金属填料的双面加压时坯体两端直接受压，两端密度大，中间密度小。

造粒料并加润滑剂时，双面加压的尔意图，坯体密度非常均匀。

成型压力的大小直接影响资体的密度和收缩率。

如某BaTiO3系资料，外加5％聚乙烯醇水溶液造粒，在相同烧成条件下，成型压力为0.5MPa时，收缩系数为1.15—1.16；成型乐力为0.6MPa时，收缩系数为1.13—1.14；成型压力为0.7MPa时，收缩系数为1.11-1.12；成型压力为0.8MPa时，收缩系数为1.03。

陶瓷制作的原料，性状，作用：中国的具有精湛的制作艺术和悠久的历史传统，在世界上都是少见的，永远值得我们后人敬佩、学习和引以自豪。

凡是用和这两种不同性质的粘土为原料，经过配料、成形、干燥、等制成的器物，都可以叫陶瓷。

而陶和瓷的最主要区别在于气孔率。

制作陶瓷的原料种类很多，不只有陶和瓷的分别，各种陶和瓷的原料又有多种不同的性能和特点、质地、色彩都不尽相同。

最主要的是和、等。

主要原料分成可塑性原料、非可塑性原料及溶剂原料三大类。

作为可塑性陶瓷原料的粘土，可用于陶瓷坯体、釉色、色料等配方。

如我国许多瓷区采用工艺性能良好的高岭土生产的细瓷产品，成为国际市场的畅销产品。

泥---- 泥性的语言火---- 泥的重生陶瓷的原料泥： 陶泥、瓷泥、粗泥、细泥……釉： 高温釉、低温釉、有色釉、无色釉（透明）……陶土——岩石风化后沉积下来的黏土。

其可塑性较好，但含铁（杂质）较多，耐火度较低烧结后呈铁红色或浅咖啡色，硬度较低。

石英在地球上储量多，在陶瓷工业中属于非可塑性陶瓷原料，可用于陶瓷产品的坯体、釉料等配方。

石英的化学成分主要是二氧化硅。

石英是陶瓷坯体中的主要原料，它可以降低陶瓷泥料的可塑性，减小坯体的干燥收缩，缩短干燥时间，防止坯体变形。

在烧成中，石英的加热膨胀可以部分抵消坯体的收缩；高温时石英成为坯体的骨架，与氧化铝共同生成莫来石，能够防止坯体发生软化变形；石英还能提高瓷器的白度与半透明度。

高石英瓷即是近年来出现的高档瓷器产品。

石英在釉料中能够提高釉的熔融温度与粘度，减少釉的膨胀系数，也能够提高釉的机械强度、硬度、耐磨性与耐化学腐蚀性。

此外石英在建筑卫生陶瓷与各类耐火材料中也有很大的使用。

熔剂原料：通常指能够降低陶瓷坯釉烧成温度，促进产品烧结的原料。

陶瓷工业常用的熔剂原料有长石（钾长石、钠长石）、方解石、白云石、滑石、萤石、含锂矿物等。

烧成前长石属于非可塑性原料，可以减少坯体收缩与变形，提高干坯强度。

长石是坯釉的熔剂原料，在坯体中占有25％含量；在釉料中占50％的含量。

陶瓷标准陶瓷是一种广泛应用于建筑、工艺品、日用品等领域的材料，其制品质量直接关系到用户的健康和产品的持久性。

为了确保陶瓷制品的质量和安全性，国际上制定了一系列严格的陶瓷标准，这些标准涵盖了陶瓷的原材料、制造工艺、产品性能和安全性能等方面。

一、原材料标准陶瓷的原材料主要包括陶土、釉料等，其质量直接影响到陶瓷制品的性能。

陶瓷原材料标准通常包括以下内容：化学成分：规定陶瓷原材料的化学成分，确保其不含有害物质，符合环保和健康标准。

物理性质：包括颗粒大小、比重等物理性质的要求，确保原材料在制造过程中具有适当的加工性能。

二、制造工艺标准陶瓷的制造工艺包括成型、烧结、釉料涂覆等环节，相关标准主要包括：成型工艺：规定陶瓷制品的成型方法，如挤压成型、注塑成型等，以确保制品形状准确、结构均匀。

烧结工艺：规定陶瓷在高温条件下的烧结过程，包括烧结温度、时间等参数，以确保制品的致密性和力学性能。

釉料涂覆：针对需要釉面处理的陶瓷制品，规定了釉料的配方和涂覆工艺，以确保釉面光洁、无毒。

三、产品性能标准陶瓷制品的性能标准主要包括：机械性能：包括抗压强度、抗弯强度等机械性能的要求，以确保制品在使用过程中具有足够的强度。

耐磨性：针对需要具备耐磨性的陶瓷制品，规定了耐磨性的测试方法和要求。

热性能：针对高温环境下使用的陶瓷制品，规定了其热膨胀系数等热性能指标。

四、安全性能标准陶瓷制品在使用过程中需要符合一定的安全性能标准，主要包括：食品接触安全：针对用于盛放食品的陶瓷制品，规定了其与食品接触的安全性要求，确保不会释放有害物质。

辐射安全：针对含有放射性元素的陶瓷制品，规定了其辐射水平的限制。

五、环境标准陶瓷制品的生产和使用对环境有一定的影响，因此相关的标准也包括一些环境保护的要求，例如陶瓷生产过程中的废水处理、废气排放等。

陶瓷标准的制定不仅有助于提高陶瓷制品的质量，还有助于促进陶瓷产业的可持续发展。

通过遵循这些标准，生产商能够提高产品的市场竞争力，同时也能够保障消费者的权益。

第1章陶瓷陶瓷材料是无机非金属材料中的一个重要部分，它具有耐高温、耐腐蚀、高强度、多功能等多种优异性能，已在各工业部门及近三十年迅速发展起来的空间技术、火箭、导弹、医疗、电视等新技术领域得到广泛应用。

陶瓷材料的使用量也在日益增大，使用范围在不断拓展，已形成庞大的工业体系；同时，科学技术的发展也对陶瓷材料提出了更多更新的要求，使得陶瓷材料领域的科研日益活跃。

因此，无论从产业角度还是从科研角度来看，陶瓷材料都是十分引人注目的一个重要领域。

1.1 概述1.1.1陶瓷的定义陶瓷材料是人类最早利用的材料，由粘土、石英、长石等矿物原料在高温作用下硬化而形成的制品。

从陶器发展到瓷器是第一次飞跃，从传统陶瓷到先进陶瓷是第二次飞跃。

从先进陶瓷到纳米陶瓷是第三次飞跃。

陶瓷的名称在国际上没有统一的界限，各个国家对陶瓷的理解稍有不同，如：德国：经高温处理加工具有作为陶瓷制品特有性质的广义非金属制品。

英国：经成型、加热硬化而得到的无机材料所构成的制品。

法国：由离子扩散或玻璃相结合起来的晶粒聚集体构成的物质。

美国：用无机非金属物质为原料，在制造和使用过程中经高温煅烧而成的制品和材料。

日本：将制造和利用一无机非金属为主要组成的材料或制品的科学及艺术。

中国：凡是采用传统的陶瓷生产方法烧制而成的无机非金属材料或制品均属陶瓷。

1.1.2陶瓷的分类陶瓷材料及产品品种种类繁多，但缺乏统一的分类方法。

为了便于掌握各种陶瓷产品的特征，通常从不同的角度加以分类。

1.按化学成分分类按化学成分可将陶瓷分为氧化物、碳化物、氮化物和硼化物四类。

（1）氧化物陶瓷氧化物陶瓷种类繁多，在陶瓷家族中占有非常重要的地位。

最常用的氧化物陶瓷是Al2O3、SiO2、MgO、ZrO2、CeO2、CaO、Cr2O3及莫来石（Al2O3·SiO2）和尖晶石（MgAl2O4）等。

硅酸盐也属于氧化物系列，如ZrSiO4、CaSiO3等；复合氧化物，如BaTiO3、CaTiO3等亦属此类陶瓷。

陶瓷产品的质量标准：本公司陶瓷卫生洁具质量标准在满足最新国家标准GB6952-2005《卫生陶瓷》要求下，同时采用了国际先进标准：美国瓷质卫生洁具标准ASME要求，主要的技术指标有：吸水率、外观、变形、便器用水量、尺寸偏差、便器洗净功能、便器固体排放功能、污水置换功能、防臭功能、管道输送功能，盆类等产品的荷载性能、水件的防虹吸性能。

1、吸水率1）本公司吸水率平均值不大于0.5%。

本公司陶瓷卫生洁具吸水率平均值为0.4%以下。

2）产品经抗龟裂性试验应无裂纹。

抗龟裂性试验是用以检测陶瓷洁具的釉面及坯体的稳定性以及它们之间的结合强度，产品符合中国国家标准以及澳大利亚、欧标和美国国家标准要求。

2、外观本公司的洁具产品的外观质量严于国家标准，并经过出厂前的严格检验。

3、变形本公司产品的允许最大变形都符合国家标准要求。

4、便器用水量，是指便器产品在完成一次冲水周期，所耗水量。

便器用水量：节水型座便器连续三次平均冲洗用水量不大于6/4.2L,节水型蹲便器连续三次平均冲洗用水量不大于8/5.6L，节水型小便器连续三次平均用水量不大于3升，普通型座便器每次冲洗用水量不大于9L。

本公司在2007年率先推出2.9/4.5L伽马系列超节水座便器，2009年5月上海展又推出喷射虹吸2.9/4.5升丽系列超节水座便器。

鹰卫浴节水座便器的研发和生产已走在行业前列。

5、便器洗净功能就是洁具洗净面的洁净能力（1）大便器的洗净功能：本公司的大便器洗净功能符合标准规定要求。

洗净面要求不留墨迹或墨水线总长不大于50mm，且每一段残留墨线长度不大于13mm为合格，否则为不合格。

（2）小便器的洗净功能：6、便器固体排放功能（1）大便器A、球排放试验将100个直径为19±0.4mm、重量为3.15±0.10g的固体球放入座便器中连续冲三次，平均数不小于88个为合格，否则为不合格。

本公司平均通过93个以上。

B、颗粒排放：试验介质：a.65克（大约2500个）直径为（4.2±0.2）mm、厚度为（2.64±0.38）mm的圆柱状颗粒；及b.100个直径为（6±0.25）mm、总质量在（13~15）g之间的尼龙球。

陶瓷生产工艺技术
陶瓷是一种使用天然矿物质和其他原材料制作成的非金属材料。

其生产工艺技术涉及到原材料的筛选、配比、成型、烧制等环节。

下面将介绍陶瓷生产工艺技术的主要步骤。

首先，原材料的筛选是陶瓷生产工艺的第一步。

原材料主要包括粘土、石英砂、长石等。

这些原材料需要经过筛分、除杂、湿法或干法研磨等处理，以保证原材料的纯净度和细度。

然后，原材料的配比是关键步骤之一。

根据产品的要求，确定不同原材料的比例，以及添加一些助剂，如酒石酸、辅料等，来改善陶瓷产品的性能。

接下来，成型是陶瓷生产的重要环节。

成型方式有多种，包括手工成型、挤出成型、注塑成型等。

其中，手工成型是最古老、最基本的成型方式，但效率低。

其他成型方式则利用压力和挤压力来使原材料定型。

成型后的陶瓷还需要进行干燥工艺，通常有自然干燥和强制干燥两种方式，以消除水分。

最后，烧制是陶瓷生产的最后一道工序。

烧制过程具有很高的温度和长时间的保温要求。

烧制工艺会理化变化和结构演变，改变陶瓷物质的物理性能、化学性能和结构性能。

烧制温度一般展示为上升段、烧成段和冷却段三个阶段。

总结起来，陶瓷生产工艺技术涉及到原材料的筛选、配比、成型、烧制等环节。

这些步骤需要严格掌握和操作，以确保陶瓷产品的质量和性能。

同时，随着科学技术的不断发展，陶瓷生
产工艺技术也在不断创新和提升，以满足市场需求和陶瓷产品的多样化。

No 名称国标编号第1部分抽样和接收条件GB/T 3810.1-2016第2部分尺寸和表面质量的检验GB/T 3810.2-2016第3部分吸水率、显气孔率、表观相对GB/T 3810.3-2016第4部分断裂模数和破坏强度的测定GB/T 3810.4-2016第5部分用恢复系数确定砖的抗冲击性GB/T 3810.5-2016第6部分无釉砖耐磨深度的测定GB/T 3810.6-2016第7部分有釉砖表面耐磨性的测定GB/T 3810.7-2016第8部分线性热膨胀的测定GB/T 3810.8-2016第9部分抗热震性的测定GB/T 3810.9-2016第10部分湿膨胀的测定GB/T 3810.10-2016第11部分有釉砖抗釉裂性的测定GB/T 3810.11-2016第12部分抗冻性的测定GB/T 3810.12-2016第13部分耐化学腐蚀性的测定GB/T 3810.13-2016第14部分耐污染性的测定GB/T 3810.14-2016第15部分有釉砖铅和镉溶出量的测定GB/T 3810.15-2016第16部分小色差的测定GB/T 3810.16-20162陶瓷砖--GB/T 4100-2015建筑材料放射性核素限量GB 6566-2010部分陶瓷砖试验方法1引用ISO标准号内容差异ISO 10545-1:2014增加了规范性引用文件，增加了对光泽度的抽样和接收条件，增加了对边长不小于600mm ISO 10545-2:1995增加了术语和定义，交换了6.1.2和6.1.3的中心弯曲度与边弯曲度的定义，增加了“抛痕ISO 10545-3:1995名称修改ISO 10545-4:2014ISO引用文件：ISO 13006:2002，MOD陶瓷砖（同GB/T 4100-2015），ISO 48:1994 硫化橡ISO 10545-5:1996图A.1中“内径φ0”用“内径φ30”代替。

ISO 10545-6:2010ISO引用文件：ISO 8486-1:1996 固结磨具用磨料 粒度组成的检测和标记 第1部分：粗磨ISO 10545-7:1996ISO引用文件：ISO 8486-1:1996 固结磨具用磨料 粒度组成的检测和标记 第1部分：粗磨ISO 10545-8:2014名称修改ISO 10545-9:2013ISO引用文件：ISO 10545-3:1995，IDT 陶瓷砖试验方法 第3部分 吸水率、显气孔率、表ISO 10545-10:1995名称修改ISO 10545-11:1994名称修改ISO 10545-12:1995技术勘误：4.2中“小于0.01%”用“小于0.1%”代替；5.1中“（60±2.6）kPa”用“（ISO 10545-13:1995名称修改ISO 10545-14:1995技术勘误：5.1.4.1中的“盐酸，3+97（V/V）”用“体积分数为0.03的盐酸溶液，由浓盐ISO 10545-15:1995ISO引用文件：ISO 3696:1987，MOD 分析实验室用水规格和试验方法 同GB/T 6682-2008 ISO 10545-16:2010名称修改ISO 13006:2012增加了7.1、7.2、7.3三条（厚度要求薄型化）；增加附录M，统一了摩擦系数的测定方法无边长不小于600mm砖的样本量的规定，要求样本量至少10块，且面积不少于1平方米。

强；减少坯体入窑水分，提高坯体入窑温度；控制坯体厚度、形状和大小；选用温差小和保温良好的窑炉；选用抗热震性好的窑具。

3．某厂快速烧成陶瓷板状制品，已知烧成温度为1150℃，出窑温度为180℃。

吸水率允许在3~10%之间，生产时出窑制品外观质量和吸水率抽检均为良好，码堆于仓库待次日检选，可是检选中有20~30%的制品破裂，试分析造成制品破裂的原因？并提出解决方案？答：成品破裂的原因可能是陶瓷板的热稳定性差和吸湿膨胀导致的，由于陶瓷板状制品吸水率允许在3~10%之间，其吸水率处于炻器吸水率范围，加上烧成温度较低，出窑温度相对较高，易使其陶瓷制品的热稳定性差，出现破裂。

4．制定烧成制度的依据？答：（1）坯料组分在加热中的性状变化。

1．瓷器的烧成分为哪几个阶段？各阶段的范围如何？烧成工艺上应如何控制？答：主要分为预热阶段（常温~300℃），氧化分解阶段（300~950℃），高温阶段（950℃~最高烧成温度），高火保温阶段，冷却阶段。

由于影响陶瓷烧成的因素很多，所以在操作中，要根据具体情况来确定不同的烧成制度，通过窑炉的设备来控制窑内各部分气体压力呈一定分布，来保证温度制度和气氛制度。

2．低温快烧的作用和条件？答：（1）低温快烧的作用：节约能源和成本，充分利用原料资源，提高窑炉和窑具的使用寿命，缩短生产周期，提高生产效率。

（2）低温快烧的条件：坯釉的干燥收缩和烧成收缩均小，坯料热膨胀系数小，随温度的变化接近线性关系。

希望坯料的导热性能好，希望坯料中含少量晶型转变的成分，快烧的釉料要求化学活性（2）制品的尺寸和形状。

（3）釉烧方法，包括烧成时坯釉反应的相互影响问题，高火保温结束后进入冷却阶段。

（4）窑炉。

5．为了缩短普通日用瓷的烧成周期，计划在烧成后期600~400℃采用快速冷却，是否可行？为什么？答：不可以，因为在573℃是石英晶型发生低温型的快速转化，又无液相缓冲，破坏性强，易发生变形，如果该阶段快速冷却，会发生制品破裂。