陶瓷工艺学6第7章坯体的干燥
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陶瓷工艺学之第六章
干燥：依靠蒸发而使成型后的坯体脱水的过程平衡水: 湿物料在干燥过程中其表面水蒸气分压与干燥介质中水蒸气分压达到动态平稳时，物料中的水分就不会继续减少，此时物料中的水分就称为平衡水分大气吸附水：将绝对干燥的坯体置于大气中时，坯体中的粘土从空气中吸附的与坯体粒子呈物理化学状态结合的水热湿传导：由于坯体内部的温度梯度而引起水分移动的现象湿传导:坯体在干燥过程中，由于表面水分蒸发使其与内部的水分形成浓度差（水分梯度）从而引起水分移动的现象坯体内部的水分传导形式分为湿传导和热湿传导两种坯体干燥过程分为加热阶段、等速干燥阶段、降速干燥阶段、平衡阶段四个阶段。
其中自有水排出主要在等速干燥阶段，此阶段又称为表面气化控制阶段进入降速干燥阶段，由于坯体内外粒子均已靠拢，收缩减小，产生缺陷的可能性也就大大减小，又称为内扩散控制阶段。
干燥最终的水分称为平衡水分，它与坯体性质和周围介质的温度与湿度有关常见的干燥方法分为热风干燥、辐射干燥和电干燥干燥制度也就是确定最佳的干燥速度、介质温度和湿度、介质的流速和流量坯体水分类型及结合形式自由水：（润湿水、大孔隙水及粗毛细管水）坯体直接与水接触，存在于坯体的大毛细孔及颗粒的空隙中，由内聚力与坯料结合；大气吸附水:（吸附水、渗透水、微孔水、结构水、毛细管水）小毛细孔中及分布的细小粘土胶粒表面上，受到分子引力作用；化学结合水：结晶水、结构水，包含在原料矿物的分子结构内的水分干燥三过程四阶段 1）传热过程 -- 水获得热量而汽化；2）外扩散过程 -- 蒸发水分由生坯表面扩散到外界去；3）内扩散过程 -- 水分自生坯内部向表面扩散。
⑴加速干燥阶段：水分不断蒸发，直至表面温度达到干燥介质的湿球温度；⑵等速干燥阶段：干燥介质的条件恒定不变，水分由坯体内部迁移到表面的内扩散的速度与表面水分蒸发扩散到周围介质中去的外扩散的速度相等；⑶降速干燥阶段：蒸发速度和热能消耗减小，坯体表面温度渐渐升高，坯体表面与周围干燥介质间的温差渐渐减小，坯体表面上的水蒸气分压降低；⑷平衡阶段：当坯体表面水分达到平衡水分时，表面蒸发与吸附达成动态平衡，表现干燥速度为零影响内、外扩散因素内扩散：坯泥性能的影响、坯体温度、坯体表面与内部水分浓度差的、坯体内温度分布；外扩散：空气温度与湿度、空气流动速度与流动方向、空气流量微波干燥优缺点均匀快速；具有选择性；热效率高；干燥设备体小、轻巧，便于自控；具有微波辐射，需进行特殊防护；设备费用高，耗电量大影响干燥速度的因素坯体的干燥敏感性、坯体的形状、大小和厚度、坯体的临界水分、干燥的均匀程度、坯体的初始温度、干燥介质的性能、干燥方法及干燥设备干燥缺陷的产生与消除变形：原因、由于坯体结构复杂、厚薄不均；坯体含水量过高，坯体强度不够支持坯体自身的重量；干燥温度、湿度不均匀造成坯体收缩不均。
第七章陶艺制品的烧成
(2) 还原曲线：1100℃时封闭烟道l／3进行还原．约0 5小时；1150℃时封闭烟道2 ／3进行强还原，约O.5小时；1200℃时开启烟道，还原结束。
(3) 保温时间：根据具体泥料而定，一般细瓷为l～2小时。 (4) 冷却速度：以关闭火门、自然冷却为佳。
第三节 陶艺的烧制
2．陶质还原焰烧成曲线。陶质材料的还原焰烧成曲线与瓷匝材料的烧成曲线相比 要简单得多，它是通过还原焰烧制使陶质坯体中渗入二氧化碳，在作品表面形成深沉、 厚重和质朴的特殊效果．强还原烧制产生过浓的二氧化碳有时还会使作品表面出现铁 质般的金属感。由于陶泥的产地不同，烧制还原焰的曲线控制也不一样，在这里我们 按照普通烧制细陶的方法作介绍。
第一节 坯体的干燥与收缩
二、坯体的体积收缩 陶艺坯体经干燥和烧成后，体积会发生收缩变化。这是由于泥料中的水分排除，
经一系列物理变化所产生的玻璃态物质填充于颗粒之间，使之相互拉紧靠拢所致。 影响收缩的主要因索有矿物种类、配方组成、泥料粗细，含水量、烧成温度等。
可塑泥料所含水分，称为可塑水分，一般占总可塑泥料的10-20％。泥土经过干 燥和烧成二次收缩后体积约为原来的5/6。在自然干燥和人工干燥及烧成过程中，泥 料中的水分会自然排出，水分排出的过程就是泥料收缩的过程。
(1) 升温曲线：常温至300℃；每分钟约2℃，为加热蒸发期；3013℃～950℃，每 分钟约4℃，为氧化分解及晶体转化期；950℃～1150℃，每分钟约6℃，为玻化成陶 期。
(2) 还原曲线：950℃时封闭烟道1/3进行还原，约0.5小时；1050℃对封闭烟道2/3进 行强还原，约0.5小时；1150℃时开肩烟道，还原结束。
第二节 现代陶艺的装窑技术
图154 氧化焰烧制，花盆的装窑
第三节 陶艺的烧制
(3) 保温时间：根据具体泥料而定，一般细瓷为l～2小时。 (4) 冷却速度：以关闭火门、自然冷却为佳。
第三节 陶艺的烧制
2．陶质还原焰烧成曲线。陶质材料的还原焰烧成曲线与瓷匝材料的烧成曲线相比 要简单得多，它是通过还原焰烧制使陶质坯体中渗入二氧化碳，在作品表面形成深沉、 厚重和质朴的特殊效果．强还原烧制产生过浓的二氧化碳有时还会使作品表面出现铁 质般的金属感。由于陶泥的产地不同，烧制还原焰的曲线控制也不一样，在这里我们 按照普通烧制细陶的方法作介绍。
第一节 坯体的干燥与收缩
二、坯体的体积收缩 陶艺坯体经干燥和烧成后，体积会发生收缩变化。这是由于泥料中的水分排除，
经一系列物理变化所产生的玻璃态物质填充于颗粒之间，使之相互拉紧靠拢所致。 影响收缩的主要因索有矿物种类、配方组成、泥料粗细，含水量、烧成温度等。
可塑泥料所含水分，称为可塑水分，一般占总可塑泥料的10-20％。泥土经过干 燥和烧成二次收缩后体积约为原来的5/6。在自然干燥和人工干燥及烧成过程中，泥 料中的水分会自然排出，水分排出的过程就是泥料收缩的过程。
(1) 升温曲线：常温至300℃；每分钟约2℃，为加热蒸发期；3013℃～950℃，每 分钟约4℃，为氧化分解及晶体转化期；950℃～1150℃，每分钟约6℃，为玻化成陶 期。
(2) 还原曲线：950℃时封闭烟道1/3进行还原，约0.5小时；1050℃对封闭烟道2/3进 行强还原，约0.5小时；1150℃时开肩烟道，还原结束。
第二节 现代陶艺的装窑技术
图154 氧化焰烧制，花盆的装窑
第三节 陶艺的烧制
陶瓷坯料干燥
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。
砖坯的干燥制度
砖坯的干燥制度一干操阶段的划分：由于砖坯中的水份分别以紧紧吸附在顺粒表面形成水膜的吸附水和被挤压积聚在颗粒之间的自由水两种形式存在。
在干燥过程中，自由水首先蒸发排出。
同时，相邻颖粒迅速占自由水排出后的剩余空间而相互靠拢，坯体产生收缩。
由于干燥总是由坯体外层向内逐步进行，收缩也总是外快而内慢，造成内部被外部压紧，外部向内部挤胀，一旦这种压紧和挤胀超过了泥料的弹性系数(1％～2％)，必将胀破坯体表层，产生干燥裂纹。
尤其在千燥的初期阶段，砖坯表层的自由水迅速蒸发，同时内层的自由水依次向表层移动形成内湿外干的湿度梯度，由于这时砖坯本身的含水量较高，其与周围环境的湿度差较大，脱水速度和干燥收缩速度也较快，到本阶段结束，约可脱去其水份的20％～50％，收缩量也将达到其总收缩量的一半，是最容易产生干燥裂纹的危险期，这一阶段常为24～72小时，对干燥敏感性系数大于2的泥料制成的砖坯有时要一周以上。
并均以砖坯表面已均匀变色，触摸时手上没有湿印为本阶段结束的标志。
世界砖瓦网进入干燥的中期阶段后，表层的自由水已基本脱去，砖坯深部的水必须在先扩散到表层以后才能蒸发脱去，砖坯的干燥和收缩度明显减慢。
至本阶段结束时，自由水已基本排完，干燥收缩也基本结束。
这时，紧裹在颗粒表面的吸附水才开始蒸发。
由于吸附水要在挣脱了颗粒约束获得自由以后才能从缝隙中挤到砖坯表面蒸发脱去，比自由水困难多了。
因此，在同一干燥条件下，脱水速度大幅度下降。
但因已停止干燥收缩，产生干燥裂纹危险已不存在，可以采取提高热风温度、降低相对湿度的办法来加速干燥。
二临界点和临界含水率：如前所述，在干燥的中期阶段结束以后自由水已基本排完，干燥收缩也基本结束，可以加快干燥。
第七章 坯体的干燥
3.经干燥的坯体可在烧成初期经受快速升温，从而缩短烧成
周 期，提高窑炉的周转率，降低燃料消耗。 干燥后生坯的水分达1％～2％。
7.1 干燥的物理过程(17)
7.1.1 生坯的水分与干燥的关系
按照水与物料结合程度的强弱，生坯中的水分可分为三类： 1.化学结合水：是坯体物质结构的一部分，干燥除不去； 2.吸附水（物理化学结合水）：与物料牢固结合，改变了 水分的很多性质，在干燥过程中可以部分排除； 3.自由水（机械结合水）：与物料结合最弱，干燥过程中 最先被排除。
湿坯放在设有坯架和加热设 备的干燥室中进行干燥的方 法。
特点：干燥缓和，间歇式操 作，干燥制度灵活。
优点：设备简单，造价低。 缺点：热效低，周期长，干 燥效果不易控制，人工运输 破损率高。
室式干燥
7.2.2 隧道干燥
采用逆流干燥方式，基本上适应了干燥过程四个阶段的标准要求，比较 合理，连续工作，热利用率高，便于调节控制，干燥效果稳定。 不足在于占地面积大，干燥速度较慢，热量有损失。
7.2.4 转盘式干燥
转盘式干燥器在日用陶瓷行业应用的比较广泛。是用一个相当大直径的 转盘作为坯体的运载机构，以一定的规律载着坯体在干燥器内运行并运 送至预定位臵。 利用热风对位集中强风喷射 坯体，转盘与风箱成一体， 风箱分两层，热风从下层分 配到喷口喷出，湿气经上层 回流带走，坯体的另一面靠 自然通风干燥。
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
第七章 坯体的干燥
定义：用加热的方法达到除去物料中部分物理水分的过程称之为 干燥，也叫烘干。 目的： 1.提高成形后坯体的强度，便于运输和再加工，如：修坯、粘 接、施釉等； 2.提高坯体吸附釉层能力；
浅析陶瓷高湿坯体的干燥机理及模式
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。
《坯体干燥》ppt课件
为三个过程： 1〕传热过程 -- 水获得热量而汽化； 2〕外分散过程 -- 蒸发水分由生坯外表分
散到外界去； 3〕内分散过程 -- 水分自生坯内部向外表
分散； 三过程同时进展，既与枯燥条件有关，也
枯燥过程可以分为四个阶段： 〔1〕加热阶段； 〔2〕等速枯燥阶段； 〔3〕降速枯燥阶段。 〔4〕平衡阶段
内热源法：是将湿物料放在高频交变的电磁场中或微波场中， 使物料本身的分子产生猛烈的热运动发热或使交变电流经过物料 而产生热量，物料中水分蒸发，得以枯燥。
微波枯燥 红外枯燥 电枯燥 最为广泛的还是外热源法中的对流加热，加热物料的介质为 枯燥介质，枯燥介质通常是热空气或热烟气。
1. 对流枯燥 原理：热空气或热烟气，对流传热 特点：热分散方向与湿度分散方向相反 设备：室式、隧道式、立式、链式、辊道式枯燥
第三节 枯燥方法 分为：
自然枯燥和人工枯燥〔机械枯燥〕。 自然枯燥特点：不耗费动力和燃料，操作简 便，但是枯燥速度慢，产量低，劳动强度高，受 气候条件的影响大，不适宜于工业规模的消费 。 人工枯燥特点：枯燥速度快，产量大，不受
人工枯燥的加热方式： 〔1〕外热源法； 〔2〕内热源法。 外热源法：是指在物料的外部对物料外表加热使物料受热， 蒸发水分，而得以枯燥。外热源法的加热方式： 〔a〕对流加热; 〔b〕辐射加热; 〔c〕对流-辐射加热。
普通出口风速：1.5～3.0m/s。
4、枯燥介质与物料的接触面 枯燥介质与物料的接触面F↑，枯燥速度v↑。 添加接触面的方法：①将固体物料破碎 ②使物料悬浮在枯燥介质中枯燥 ③在回转烘干机内添加扬料板
5、物料的性质、构造 物料的性质、构造不同，它的化学组成与水的结合方式不同，
有的物料以非结合水为主，有的物料以结合水为主。 物料中结合水↑，枯燥时间↑，枯燥速度↓。
散到外界去； 3〕内分散过程 -- 水分自生坯内部向外表
分散； 三过程同时进展，既与枯燥条件有关，也
枯燥过程可以分为四个阶段： 〔1〕加热阶段； 〔2〕等速枯燥阶段； 〔3〕降速枯燥阶段。 〔4〕平衡阶段
内热源法：是将湿物料放在高频交变的电磁场中或微波场中， 使物料本身的分子产生猛烈的热运动发热或使交变电流经过物料 而产生热量，物料中水分蒸发，得以枯燥。
微波枯燥 红外枯燥 电枯燥 最为广泛的还是外热源法中的对流加热，加热物料的介质为 枯燥介质，枯燥介质通常是热空气或热烟气。
1. 对流枯燥 原理：热空气或热烟气，对流传热 特点：热分散方向与湿度分散方向相反 设备：室式、隧道式、立式、链式、辊道式枯燥
第三节 枯燥方法 分为：
自然枯燥和人工枯燥〔机械枯燥〕。 自然枯燥特点：不耗费动力和燃料，操作简 便，但是枯燥速度慢，产量低，劳动强度高，受 气候条件的影响大，不适宜于工业规模的消费 。 人工枯燥特点：枯燥速度快，产量大，不受
人工枯燥的加热方式： 〔1〕外热源法； 〔2〕内热源法。 外热源法：是指在物料的外部对物料外表加热使物料受热， 蒸发水分，而得以枯燥。外热源法的加热方式： 〔a〕对流加热; 〔b〕辐射加热; 〔c〕对流-辐射加热。
普通出口风速：1.5～3.0m/s。
4、枯燥介质与物料的接触面 枯燥介质与物料的接触面F↑，枯燥速度v↑。 添加接触面的方法：①将固体物料破碎 ②使物料悬浮在枯燥介质中枯燥 ③在回转烘干机内添加扬料板
5、物料的性质、构造 物料的性质、构造不同，它的化学组成与水的结合方式不同，
有的物料以非结合水为主，有的物料以结合水为主。 物料中结合水↑，枯燥时间↑，枯燥速度↓。
复习思考题--陶瓷工艺学
第三篇陶瓷工艺学第一章绪论1 、传统陶瓷的概念与现代陶瓷的概念有何不同？答：（ 1 ）传统陶瓷：指以粘士和其它天然矿物为原料，经过粉碎、成型、焙烧等工艺过程所制得的各种制品。
（ 2 ）现代陶瓷：指用陶瓷的生产方法制造生产的无机非金属固体材料和制品。
2 、陶瓷如何分类？答：（ 1 ）按用途来分：①传统陶瓷（普通陶瓷）、②特种陶瓷或新型陶瓷亦称精密陶瓷（ 2 ）按物理性能分：陶器、炻器、瓷器。
3 、在按陶瓷的基本物理性能分类法中，陶器、炻器和瓷器的吸水率和相对密度有何区别？答：吸水率相对密度陶器 3-15% 1.5-2.4炻器 1-3% 1.3-2.4瓷器＜1% 2.4-2.64 、陶瓷工艺学的内容是什么？答：由陶瓷原料到制成陶瓷制品的整个工艺过程中的技术及其基本原理。
5 、陶瓷生产基本工艺过程包括哪些工序？答：有原料选定（进厂）、配料、坯釉料制备、成型、干燥、施釉烧成等工序。
6 、列举建筑卫生陶瓷产品中属于陶器、炻器和瓷器的产品？答：陶器：内墙砖；炻器：建筑外墙砖；瓷器：卫生洁具、地砖。
第二章原料1 、陶瓷原料分哪几类？答：可塑性原料；熔剂类原料和瘠性类原料。
炻炻2 、粘土的定义如何？答：粘土是一种或多种呈疏松或胶状密实的含水铝硅酸盐矿物的混合物。
3 、粘土是如何形成的？答：粘土主要是由铝硅酸盐类岩石，如长石、伟晶花岗岩等经过长期地质年代的自然风化作用或热液浊变作用而形成的。
长石转化为高岭石的反应大致如下：2[KAlSi 3 O 8 ]+H 2 CO 3 ------Al 2 Si 2 O 5 (OH) 4 +4SiO 2 +K 2CO34 、粘土按成因和耐火度可分为哪几类？答：按成因分类：（ 1 ）原生粘土。
又称一次粘土、残留粘土，它是由母岩风化后残留在原地形成的。
（ 2 ）次生粘土。
又称二次粘土、沉积粘土。
按耐火度分类：（ 1 ）耐火粘土。
其耐火度＞ 158 0 ℃。
（ 2 ）难熔粘土。
耐火度为 1350~ 158 0 ℃（ 3 ）易熔粘土。
陶瓷工艺学_景德镇陶瓷大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年
陶瓷工艺学_景德镇陶瓷大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年1.坯体在干燥时发生收缩最重要的阶段是：（）答案:等速干燥阶段2.注浆成型过程中：（）答案:以上均不是3.元代出现双层结构的镂空高足杯，清代又出现外层镂空、内层绘画的转心瓶使用的是（）装饰技术答案:镂空4.渗花彩料由（）等材料，按一定的比例配制而成。
答案:助渗剂色剂稀释剂增稠剂5.针孔缺陷可由以下几种可能原因引起。
（）答案:坯釉配方烧成成型施釉6.变形产生原因与（）等有关答案:烧成制度器形设计坯釉配方7.烧成制度包括（）答案:气氛制度压力制度温度制度8.施釉的目的在于（）答案:改善坯体的表面性能提高产品的使用性能增加产品的美感9.坯体的总收缩率等于干燥收缩率加上烧成收缩率。
答案:错误10.煅烧后的合成颜料，先要破碎，然后经稀氢氧化钠碱洗答案:错误11.瓷器是陶瓷制品中，胎体玻化或部分玻化、吸水率不大于3%、有一定透光性、断面细腻呈贝壳状或石状、敲击声清脆的一类制品答案:正确12.釉粘度过大，易产生釉面不光滑和橘釉等缺陷，釉粘度过小，易产生流釉、堆釉和干釉等缺陷。
答案:正确13.对于注浆料，宜多加入膨润土，防止稠化，有利于注浆。
答案:错误14.陶器的吸水率一般>3%,不透光,未玻化或玻化程度差,结构不致密,断面粗糙,敲击声沉浊答案:正确15.传统陶瓷的原材料包括天然矿物,如粘土、石英、长石等。
根据使用领域不同,可分为日用陶瓷、建筑卫生陶瓷、化工陶瓷、化学瓷、电瓷及其他工业用陶瓷。
答案: 正确。
第七章 陶瓷工艺学 烧成
烧成时，氧化分解期要求强氧化气氛；玻化成瓷期，
要注意气氛转换温度。强氧化物 前150℃左右，强还原 强还原，釉始熔
铁少、有机物、碳素多用氧化气氛；南方瓷，还原气氛， 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
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。 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。
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。
（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
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影响速度的参数
温度、湿度， 流量、流速等
坯体的性质
1. 影响干燥速度的因素
1.1 影响内扩散的因素
热湿传导：温度差引起的水分沿温度梯度方向扩散。
内扩散形式
热端
冷端
湿传导：湿度差引起的水分沿湿度方向的扩散。
湿端 干端 1）热湿传导方向与湿传导方向一致性。
微波干燥、远红外干燥。
9
2）坯料的颗粒组成和矿物组成 粗颗粒，瘠性料，毛细管粗扩散阻力小有利于水分的扩散。
D
时间
4
干燥过程各阶段的特征： OA 升速干燥阶段，温度—逐渐升高至干燥介质湿球温度TA。
干燥速度—由零升至最大，蒸发表面水分。 吸热—蒸发水分，提高坯体温度。 收缩—很小。
A B等速干燥阶段，表面温度—不变， 干燥速度—保持衡定，内扩散速度等于外 扩散速度。 吸热—全部用于蒸发水分。 收缩—较大，相当于成份水分的体积。
2.2 干燥介质的湿度 湿度太低，干燥太快，容易产生变形和开裂。 例如：大件的卫生瓷坯体，通常采用分段干燥方法。
11
2.3 干燥介质的流速和流量 提高介质的流速和流量可以提高干燥速度。 注意防止变形、开裂。
12
§7 – 3 干燥方法
1）热空气干燥 2）工频电干燥 3）直流电干燥 4）辐射干燥 5）综合干燥
第六章 坯体的干燥
1
第七章 坯体的干燥
§7 – 1 干燥作用与干燥过程 §7 – 2 干燥制度的确定 §7 – 3 干燥方法 §7 – 4 干燥缺陷分析
2
§7– 1 干燥作用与干燥过程
1. 干燥的作用： 排除坯体中的水分
注浆法 30％～35％
坯体成形含水率 可塑法 压制法
15％～26％ 3％～14％
17
1.5 喷雾干 燥
泥浆含水率：30％～50％ 造雾方式：压力式、气流式 热空气温度：400～600℃ 流体流动方式：逆流、顺流式 特点：工艺简单，生产效率高 产量大， 颗粒流动性好，坯体 强 度高，致密度高 。
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1.6 热泵干燥 基本原理：高温热湿气体经过冷凝换热，排除水分后再加热 循环使用。
3.1收缩与变形的原因： 干燥 颗粒表面自由水膜变薄 颗粒之间靠近 发生收缩 坯料部分颗粒的取向性排列 收缩的各向异性 产生内应力 注意：1）B点称为临界点，转折点（阶段、收缩）后进入干燥
安全状态。 2）C点平衡状态点，标志着干燥结束。但含水率不为零。 3）“返潮”问题。
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3.2 影响坯体收缩变形的主要因素
1）坯体中粘土的性能
粗细 多少 分布
细 吸附水膜厚 可塑性好 收缩变形大
2）粘土吸附阳离子的种类
表8-1
3）坯体的含水率 含水率大 收缩大 变形开裂的可能性大
4）坯体的成形方法 与含水率的关系
5）坯体的形状 形状复杂、 薄厚不匀容易变形开裂。
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§7 – 2 干燥制度的确定
干燥介质的种类
干燥过程各阶段的速度
3）生坯的温度以及内外湿度差 温度高，水分粘度小、表面张力小有利于扩散。 湿度差大，湿扩散速度快。
1.2 影响外扩散的因素 表面水分汽化，向介质扩散。（表面水蒸气分压与介质分压差）
相关因素：干燥介质、生坯的温度；
干燥介质的流速、方向。
1.3 其它因素
1）干燥方式； 2）坯体厚度和形状
3）干燥设备的结构以及坯体放置位置是否合理。
1.7 脉冲干燥 基本原理：墙地砖坯体输送的流动方向的两侧，脉冲利用 干热空气来干燥坯体。
2. 工频电干燥 基本原理：将坯体两端加交流电压（相当于并联进入电路）， 通电后坯体内部发热，蒸发水分干燥。 特点：热湿扩散方向与湿扩散方向一致，干燥效率高， 质量好，干燥后期耗电量大。适用于大厚制品。
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kw·h/kg
等静压法 1％～3％
自由水 （通过干燥排除）
坯体中水分的种类 化学结合水
吸附水
干燥的目的：排除坯体中的水分，同时赋予坯体一定的干燥 强度，满足搬运以及后续工序（修坯、粘结、施釉）的要求。
3
2. 干燥过程
升速阶段
坯体干燥过程四个阶段示意图
等速阶段
降速阶段
平衡阶段
1
A2 3
介质温度
B
C O
1—坯体含水率 2—干燥速度 3—坯体表面温度
5
B C降速干燥阶段，表面温度—升高至介质温度。 干燥速度—逐渐减小至零，与介质达到平衡。 吸热—蒸发水分，提高坯体温度。 收缩—基本不收缩。
CD平衡阶段，坯体与介质达到平衡状态，干燥过程完成。
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3. 干燥收缩与变形
内应力大于塑性状态屈服值时 变形
内应力大于或塑性状态的破裂破裂值或弹性状态抗拉强度时 开裂
通电时间（min）
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4. 辐射干燥 基本原理：坯体中的水分选择性吸收特定波长的电磁波， 产生热效应，排除水分。
特点：设备简单，易于实现自动化，干燥速度快，质量好。
种类：高频干燥、微波干燥、红外干燥。 电磁波分类：按波长（um）分。
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2. 干燥介质参数的确定 2.1介质温度： 1）坯体的大小、形状、厚度、组成、含水率
大件、复杂坯体 低温高湿高温低湿（临界点）； 小件、简单坯体 高温低湿干燥。 带石膏模干燥时 温度不大于70℃，否则模型强度降低。 2）热能的充分利用和设备的因素 介质温度太高，热效率低，传热设备使用寿命降低。
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1.3 链式干燥
修坯
脱模
成形
常利用隧道窑余热与成形机、自动脱模机、修坯机配套 形成自动流水线。适应中、小件产品，热效率高。 国产链式干燥机比较落后。
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1.4 辊道传送式干燥
近年来发展起来的一种与辊道窑一体（下层）的干燥方式。 热源：辊道窑余热或热风机供热。 特点：热效率高，干燥质量好，干燥后可直接入窑烧成。
含水率与耗电量的关系：
电 能 消 耗 （ ）
含水率％
电压：初期 30～40v 后期 220v以上。
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3. 直流电干燥
基本原理：泥料中的水分以水化阳离子的形式存在，在电场 作用下，发生电动现象，水分子向负极运动排除。 特点：干燥均匀，速度快，不易变形质量好。
剩余少量水分需要用其它干燥方法排除。
湿坯质量（g）
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1. 热空气干燥
室式干燥、隧道式干燥、喷雾干燥、链式干燥及热泵干燥。 1.1 室式干燥（室式烘房）
分类：固定坯架式；活动坯车式。 暖气式；热风式；温度湿度可调式。
特点：设备简单，造价低廉，热效率低，干燥周期长。
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1.2 隧道式干燥
1—鼓分机 2—总进热风道 3—连通进热风道 4—支进热风道 5—干燥隧道 6—废气排除通道 7—排风机