陶瓷-金属封接缺陷——瓷件“光板”原因的探讨
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陶瓷材料失效的原因-回复标题:【陶瓷材料失效的原因】探析一、引言陶瓷材料,以其优异的高温稳定性、高硬度、耐腐蚀和耐磨耗性等特性,在航天航空、化工、生物医疗等领域得到了广泛应用。
然而,尽管陶瓷材料具有诸多优点,但在实际应用过程中,其失效现象依然时有发生,对设备性能与使用寿命产生严重影响。
本文旨在深入剖析陶瓷材料失效的各种原因,以便为提高陶瓷材料的稳定性和耐用性提供理论依据和技术指导。
二、陶瓷材料的基本性质及失效模式陶瓷材料主要由无机非金属氧化物、氮化物、碳化物等化合物组成,结构致密且晶粒间结合紧密。
常见的失效模式主要包括断裂、磨损、腐蚀以及相变导致的性能退化等。
三、陶瓷材料失效的具体原因分析1. 断裂失效:陶瓷材料由于其典型的脆性特征,容易在内部缺陷或外部应力作用下发生断裂。
这种失效主要源于以下几个方面:(1)制备过程中的微观缺陷,如气孔、裂纹、杂质夹杂等;(2)热处理或使用过程中产生的残余应力;(3)机械负载下的疲劳损伤,包括低周疲劳和高温蠕变疲劳;(4)极端温度变化引起的热应力。
2. 磨损失效:陶瓷材料虽然硬度高,但其抗磨损能力受到表面粗糙度、硬度匹配、服役环境等因素影响。
颗粒磨损、粘着磨损、疲劳磨损和微切削磨损等是陶瓷材料常见磨损失效形式。
3. 腐蚀失效:尽管陶瓷材料普遍具有良好的化学稳定性,但在某些特殊环境中,如酸碱溶液、熔融盐或高温气体中,可能发生溶解、氧化、还原或其他化学反应,从而导致材料结构破坏,引发腐蚀失效。
4. 相变失效:部分陶瓷材料在特定温度条件下会发生相变,导致体积变化或结构劣化,进而影响其力学性能和物理性能,引发失效。
四、改进措施与预防策略针对上述失效原因,可以从优化制备工艺、改进材料设计和合理选择使用条件等方面采取相应对策:1. 提高原料纯度,优化成型和烧结工艺,减少内部缺陷;2. 通过添加微量元素、采用复合材料技术等方式改善陶瓷材料的韧性,降低其脆性;3. 设计合理的表面处理技术和涂层技术,增强陶瓷材料的抗磨损性能;4. 开发新型耐腐蚀陶瓷材料或者进行表面改性,提高其耐蚀性;5. 对于存在相变问题的陶瓷材料,应充分了解其相变规律,通过调控成分和制备工艺,避免不利相变的发生。
陶瓷烧成缺陷及原因分析(一)变形:产品烧成变形是陶瓷行业最常见、最严重的缺陷,如口径歪扭不圆,几何形状有不规则的改变等。
主要原因是装窑方法不当。
如匣钵柱行不正,匣钵底或垫片不平,使窑车运行发生震动,影响到产品的变形。
另外,产品在烧成中坯体预热与升温快时,温差大易发生变形。
烧成温度过高或保温时间太长也会造成大量的变形缺陷。
使用的匣钵高温强度差、或涂料抹不平时也会造成烧成品的变形。
(二)开裂:开裂指制品上有大小不同的裂纹。
其原因是坯体入窑水分太高(大于2%以上),预热升温和冷却太快,导致制品内外收缩不匀。
有的是坯体在装钵前已受到碰撞有内伤。
坯体厚薄不匀,配件(如壶把、咀等)重量过大或粘结不良也会造成制品开裂。
防止的办法是:(1)入窑坯体水分小于2%,车速适当减少冷却量。
(2)装窑时套装操作谨慎,垫片与坯体配方一致。
配件大小、重量与粘接位置恰当。
有的在粘接泥浆中加入10-15%的釉料,可以使咀、把与主体牢固熔接一体,如此可克服开裂缺陷。
(三)起泡:烧制品起泡有坯泡与釉泡两种。
坯泡分为氧化泡与还原泡两种。
氧化泡指坯泡外面覆盖釉层,断面呈灰黑色,多形成于窑内低温部位。
主要是瓷胎与釉料中的分解物未能充分氧化,烧失物未完全排除所致。
予热升温快,氧化分解阶段时间短、氧化结束时窑内温度过低,上下温度差过大。
在坯釉料中,碳酸盐。
硫酸盐及有机杂质含量较多等都是造成产品起泡的主因。
此外时装车密度不当、入窑水份高等原因亦须注意。
还原泡又称过火泡,断而发黄,多发生于高温近喷火口处的制品。
主要由于坯体内硫酸盐与高价铁还原不足,强还原气氛不足及烧成温度过高造成。
釉泡系沉积炭及分解物在釉熔前未能烧尽挥发,气体被阻于釉面层中形成。
若延长釉熔时间或适当平烧即可解决。
(四)阴黄:制品表面发黄或斑状发黄,有的断面也有发黄现象,多出现在高火位处。
主要原因是升温太快,釉熔融过早,还原气氛不足、而使瓷胎中的fe2o3未能还原成feo。
此外,装钵柱太低,窑顶局部产品温度偏高而还原不足也会形成阴黄缺陷。
瓷砖墙地砖生产常见缺陷分析前言陶瓷墙地砖生产中常常会出现许多缺陷,这些缺陷的存在会影响着墙地砖产品档次的提高。
因此,预防与克服这些产品缺陷,提高产品质量对墙地砖生产来说是至关重要的。
要预防与克服缺陷的产生,首先务必对各类缺陷有一定的认识,并分析与克服缺陷产生的原因,然后才能根据缺陷产生的原因采取相应的措施来预防与克服。
陶瓷墙地砖产品缺陷产生的原因是错综复杂的,即使是同一种缺陷都有可能产生于整个生产过程中的任何一个环节。
本文将墙地砖缺陷分成坯体缺陷、釉面缺陷、丝网印刷缺陷三个方面,针对不一致类型缺陷,从配方构成及生产工艺两方面分析探讨其产生的原因、解决的措施,以期寻求预防途径与克服这些缺陷。
第一部分坯体缺陷所谓坯体缺陷,是指源自坯体配方、坯体生产过程及坯体内在性能的缺陷,也就是说,不管其表现形式如何,它的产生只与坯体有关。
墙地砖产品常见坯体缺陷有:开裂、变形、尺寸偏差、黑心与鼓泡、色差、碰损、麻面、斑点或者熔洞。
一、开裂:常见的开裂缺陷有:层裂、边裂、大口裂、惊裂、后期龟裂,这几种不一致开裂的特征是:层裂:是在砖坯的局部断面上分层开裂,从砖的侧面看有的时候能看见层裂,有的时候候层裂出现在砖面中间部位,烧后则该部位凸起或者出现鸡爪纹,有的时候外表无异状,但敲击时声音沙哑。
边裂:在砖面的四周出现许多小裂口,如为有釉砖,则釉面亦一起开裂,且裂口处釉面平整圆滑。
开口裂:裂纹从砖的某一边开始向中部延伸,且通常裂透整个砖断面,如是有釉砖,其裂口处釉面亦平整光滑。
惊裂(冷裂) :裂纹穿过整个砖面,且直透整个断面,敲击时其声沙哑,看其断开裂面,平整光滑,且有光泽;如为有釉砖,则裂口处釉面锋利。
后期龟裂:多出现于多孔坯体的釉面上,出现的时间通常是砖铺贴后的一定时间内,特征是整个砖面釉面呈无规则网状细小裂纹,严重者釉面因此剥离坯体。
A.产生坯体开裂的原因:1.配方中引入过多的粗颗粒游离石英。
这种石英在升温与冷却过程中会产生晶型转换,从而极易造成预热裂及惊裂。
日用瓷缺陷分析本页仅作为文档封面,使用时可以删除This document is for reference only-rar21year.March日用陶瓷缺陷分析福建陶瓷资源网 2007-08-28 阅读:一、变形制品呈现不符合规定设计的形状称变形。
变形是陶瓷制品最常见、最主要的缺陷之一。
(一)变形的主要原因1、制品造型设计在结构上不合理或不符合工艺材料和工艺技术要求①重心位置处理不当,上重下轻。
②体形过高、过长;各部分厚度与尺寸不适宜、不匀称;蓄泥不当等。
2、坯料配方不当,使烧结和收缩不均衡①坯料中高可塑性粘土用量过大,灼减量过大,使干燥收缩与烧成收缩过大。
②坯料中熔剂量过大。
Al2O3含量过低。
坯体在高温下液相量过多且粘度低。
③、坯、釉二者膨胀系数配合不当。
3、坯料制备工艺不严①坯料中含有空气或杂质;混合、搅拌、提练不充分,陈腐时间短。
②坯料水分过高或不均匀。
③坯料过细或颗粒级配不合理,颗粒定向排列等。
4、成形工艺不当①成形压力过小或过大。
②成形设备不精良,振动大。
③滚头曲线设计不合理;滚头倾角过小或过大;滚头转速不当;安装不好。
④滚压、旋压、塑压成形时投泥不正,成形、修坯、施釉等操作不当;坯板、托坯饼、托坯架不平。
⑤注浆用的泥浆颗粒过细;密度不合适;稳定性差。
⑥模型干湿不均匀;带模干燥温度不均匀;强行脱模或脱模过迟;脱模操作不当。
5、干燥处理不当①干燥制度控制不当,干燥速度过快。
②坯体各部位干燥不均匀。
③坯体放置不平或放置方法不妥。
6、装坯、装窑工艺不当①坯体入窑水分过高。
②使用高温结构强度低的匣钵、棚板等窑具;使用的匣钵内底不平、开裂又未用垫饼;使用不平或有杂质的垫饼。
③装坯不正或因搬动时振动,使坯底足部分窜离垫饼,位移下码,烧成时坯体因收缩不均匀而向一边倾斜。
④匣钵柱未保持平、稳、正。
7、烧成工艺不当①窑内各处温差过大。
②烧成时升温过急;烧成温度过高;高火保温时间过大。
8、石膏模品质差①石膏模结构不合理;制造不符合要求;规格不统一;致密度不一致。
陶瓷和金属焊接方法:1、烧结金属粉末法原理:在特定的温度和气氛中,先将陶瓷表面进行金属化处理,使得瓷件带有金属性质,再用熔点比母材低的钎料将金属化后的瓷件与金属进行连接。
其核心思路是将陶瓷与金属的封接转变为金属与金属的封接,从而降低工艺难度。
步骤:包括清洗、涂膏、金属化、镀镍、装架和钎焊等步骤。
在金属化过程中,陶瓷表面会涂上一层金属粉末,并在高温下烧结形成涂层。
随后,通过钎焊将金属化的陶瓷与金属连接起来。
注意事项:在烧结金属粉末法工艺中,最大的问题是钎料无法润湿陶瓷表面,这可能会阻碍后续的金属与陶瓷的封接过程。
为了解决这个问题,科学家们尝试了多种方法,如预金属化采取活化Mo-Mn法、二次金属化采取镀Ni处理,并使用Ag72Cu28钎料在800℃左右温度下进行钎焊。
2、陶瓷基板直接覆铜法(DBC)原理:基于Al2O3陶瓷基板的一种金属化技术。
具体过程是将陶瓷基板与无氧铜置于高温和一定的氧分压条件下,使Cu表面氧化生成一层Cu2O共晶液相薄层,润湿Al2O3陶瓷和Cu。
当加热温度高于共晶温度且低于Cu熔化温度时,液相中Cu2O与Al2O3发生化学反应,在铜与陶瓷之间形成一层很薄的过渡层,实现金属与陶瓷的连接。
应用:AlN陶瓷基板敷铜是基于DBC工艺发展起来的,具有更高的导热性和优良的电绝缘性,广泛应用在新型的半导体封装材料上。
3、钎焊连接原理:利用陶瓷/金属母材之间的钎料在高温下熔化,其中的活性组元与陶瓷发生化学反应,形成稳定的反应梯度层,将两种材料结合在一起。
特点:钎焊连接是一种常用的陶瓷与金属连接方法,具有工艺简单、成本低廉等优点。
但需要注意的是,由于陶瓷与金属的热膨胀系数差异较大,钎焊过程中可能会产生较大的热应力,导致焊接接头开裂。
4、固相压力扩散焊原理:在较高温度和一定外力作用下,使陶瓷-金属表面紧密接触,金属母材发生一定的塑性变形,便于原子的扩散,促使两种材料结合在一起。
特点:固相压力扩散焊能够形成高质量的焊接接头,但设备投资较大,且对焊接工艺要求较高。
陶瓷和金属的连接方法分享篇一· 为什要将陶瓷与金属连接在一起陶瓷材料具有许多传统材料不具备的优点。
陶瓷材料主要有氧化铝、氧化锆、碳化硅、氮化硅、碳化硼、氮化硼等,材料的性能特点主要是硬度高、耐高温、耐磨、大部分材料绝热绝缘性好、比重小于钢铁,主要用于工程机械配套需要耐高温、耐磨的场合,如航天工业高速摩擦件、各种密封件、泵和压缩机的柱塞和缸套、高级轴承等。
但是陶瓷材料脆、不耐冲击、抗拉及抗弯曲较差,而金属材一般有很高的机械强度、韧性好、较能耐高温、导电传热性好,广泛应用于机械工程中关键零部件和一切重工业中的大型构件,在工业生产中有广泛的应用。
陶瓷和金属材料的连接,可以很好地使两种材料的性能得到更好的发挥,如将 CC 与 TiAl 连接起来应用在航空航天领域中的热端部件,如制成火箭发动机喷管构件等,可以大大减轻构件重量,提高火箭发动机推重比。
因而,研究陶瓷和金属两种材料简便、高效、节能的连接方法很有工业应用前景。
二·陶瓷与金属连接特点金属和陶瓷是两类完全不同的材料。
它是把两种材料性能差异很大的零件采用合适的工艺过程连接成为一个整体。
由于陶瓷和金属在物理性质、化学键型、力学性质和微观结构等方面差异很大 , 使用一般的方法是很难按照需求把它们连接到一起的。
陶瓷与金属连接过程中,绝大多数金属与陶瓷存在较大的热失配, 在加热过程中连接陶瓷与金属时 , 由于接头处很容易产生残余应力 , 使接头的力学性能被削弱 ; 熔化的金属很难润湿陶瓷 ; 陶瓷耐热冲击力弱 , 有较低的热导率 , 加热时很容易产生裂纹 , 所以应该控制加热和冷却速度并减小焊接区域的温度梯度。
金属和陶瓷的焊接属于异种材料的焊接,一般需要添加中间层,中间层的使用对焊接接头性能影响很大。
焊接中间层在金属和陶瓷的连接中的主要作用包括: 1 改善母材表面接触,润湿母材; 2 可以抑制夹杂物的形成,促进其破碎或分解;3 改善冶金反应,避免或者减少形成脆性金属间化合物和有害的共晶组织,优化接头显微结构从而提高接头强度;4 可以降低焊接温度、减少扩散焊接时间,从而控制接头应力、提高接头强度;5 减小金属和陶瓷间应力作用,改善因膨胀系数不同造成的变形。
浅谈日用瓷产品的主要缺陷摘要本文主要分析了日用陶瓷的主要缺陷―黑点和釉泡的产生原因和克服办法,为今后产品质量的提高提供了参考。
关键词日用陶瓷缺陷,黑点,釉泡1引言陶瓷产品缺陷的产生原因很多、牵涉面很广,从原料制备到烧成整个过程中的任何一道工序稍有疏忽,都会导致制品变成废品。
现根据潮州市某瓷厂的生产情况(生产日用成套瓷),对生产中常见的黑点和釉泡两种缺陷进行分析、探讨。
2黑点、釉泡缺陷的产生原因及解决办法2.1黑点黑点是日用瓷上的一种主要缺陷,是产品外观质量的大敌。
潮州市某瓷厂的日用瓷产品黑点缺陷很严重,占总缺陷的30%左右,主要有铁质黑点和碳素黑点两种。
2.1.1黑点的外观特征(1) 铁质黑点:在制品内散布大小不等的黑色、棕色和淡黄的斑点针孔,有的大颗粒嵌于瓷胎内,又熔于釉面成棕色孔洞。
(2) 碳素黑点:密密麻麻地分布在制品的表面及边缘上,其周围可明显看到气泡。
2.1.2黑点产生的原因(1)铁质黑点原料中含铁量多(如:黑云母、黄铁矿)、加工过程中引入了金属铁、烘房管道中的铁质混入、车间环境和运输途中混入尘土、匣钵含铁量高、铁渣爆裂掉到制品上、回坯泥不干净等,均可引起铁质黑点。
从该厂的生产特点来看,黑点主要是加工过程中带入的金属铁和铁锈造成的。
原料中虽然也含有少量的铁,但大多都以FeO、Fe2O3的形式均匀分散其中;FeO呈绿色,Fe2O3呈黄色、褐色或赤色。
因此,它们只影响产品的色调,不会导致铁质黑点的产生。
下面是该厂加工过程中可能的铁质污染源:1) 原料加工破碎设备、铁铲等工具;搅拌池上的铁架、管道榨泥机、练泥机;原料车间的屋面铁锈掉入。
2) 成形成形设备上的铁屑、挫坯工具(用于定形修坯)、修刀屑(以回坯泥形式引入)、烘房金属架、金属的坯架、烘房的热风道管、金属盛料桶等。
3) 其它厂内到处堆放废弃设备和建筑用的金属材料;厂区内烟尘多,刮风时污染到泥料和坯体;泥段运输途中金属工具的铁锈和灰尘混染。
卫生陶瓷开裂缺陷的种类成因和克服方法卫生陶瓷是一种常见的建筑材料,被广泛应用于厨房和卫生间等环境中。
然而,卫生陶瓷常常会出现开裂缺陷,可能会降低其使用寿命和美观度。
本文将讨论卫生陶瓷开裂缺陷的种类、成因和克服方法。
首先,烧结缺陷是指卫生陶瓷在生产过程中,由于烧结不均匀或烧结温度不正确等原因,导致整体或局部瓷块存在缺陷。
烧结缺陷常常表现为开裂、气孔等。
开裂可以分为开板裂纹、冷却裂纹和热应力裂纹等。
开板裂纹是指瓷块在烧结过程中由于板坯在收缩时遇到阻力,导致瓷块表面出现裂纹。
冷却裂纹是指瓷块在从高温状态冷却到室温时,由于温度变化引起的开裂。
热应力裂纹是指瓷块在受到外界温度变化或热应力的作用下,产生的表面和内部开裂。
其次,晶粒生长不良是指陶瓷中晶粒的尺寸和分布不均匀,导致瓷表面产生缺陷。
晶粒生长不良是由于原材料的成分和烧结工艺等因素引起的。
晶粒生长不良可能导致瓷表面出现凹凸不平、斑点等问题。
最后,应力缺陷是指瓷块在使用过程中由于外界压力引起的开裂。
应力缺陷可能是由于装配、变形等原因引起的。
应力缺陷可能导致瓷块表面和内部出现裂纹。
针对卫生陶瓷开裂缺陷的成因,可以采取以下方法加以克服。
首先,改进生产工艺和控制烧结温度。
提高生产工艺的精确性,确保瓷块的烧结温度均匀。
同时,要严格控制烧结温度的范围,以确保瓷块达到最佳的烧结效果,减少烧结缺陷的发生。
其次,优化原材料配比。
通过调整原材料的成分,可以改变瓷块的物理性质,提高其抗开裂性能。
特别是要注意控制瓷块的氧化物含量,避免过多的氧化物对瓷块的烧结效果产生不良影响。
此外,增加材料结构的均匀性。
可以通过优化瓷块的结构和形状,增加瓷块材料的均匀性。
这可以降低瓷块受到外界作用时的应力集中,减少开裂缺陷的发生。
最后,加强检测和质量控制。
在生产过程中,应增加对瓷块的检测步骤,及时发现和修复存在的缺陷。
此外,要加强与供应商和客户的沟通,了解其对产品质量的要求,以便在生产过程中进行相应的调整。
乳白玻璃陶瓷缺陷探讨及改善措施*张存浩(广东健诚高科玻璃制品股份有限公司广东潮州515658)摘要笔者主要讲述日用玻璃陶瓷餐具在生产过程容易出现的缺陷,并对其出现的缺陷进行解析,得出相应的结论,并提出了一些建设性意见,及时采取有效的工艺措施来减少或制止缺陷的继续发生,从而达到降低生产成本㊁提高产品质量稳定的目的㊂关键词缺陷原因成形工艺改善措施中图分类号:T Q174.73文献标识码:A 文章编号:1002-2872(2023)10-0131-03随着科学技术的发展,玻璃材料的应用越来越广泛㊂现化科学与技术对材料提出了更高的要求㊂乳白玻璃是由结晶相和玻璃相构成的复合材料㊂该类产品白度非常高,在使用过程中无重金析出㊂被广泛应用于餐具和厨房用具上㊂1乳白玻璃餐具成形工艺1.1定义及应用范围日用乳白玻璃餐具,是微晶玻璃的一种㊂是由结晶相和玻璃相构成的一类陶瓷复合材料,一般通过对玻璃进行适当加热处理以使玻璃体内产生足量结晶相而获得㊂由于外观形态与普通陶瓷餐具很像,但又比陶瓷餐具具有更高的白度㊁更高的机械强度,同时在重金属析出上,乳白玻璃餐具比普通陶瓷餐具更具优势㊂所以日用乳白玻璃餐具是普通陶瓷餐具不错的替代品㊂1.2成形工艺日用乳白玻璃餐具的生产工艺流程图(见图1)㊂称重 混合 熔制 成形 退火图1日用乳白玻璃餐具的生产工艺流程图乳白玻璃陶瓷一般使用氟化物作为乳浊剂,加入氟化物之后会使玻璃的网状结构被打破㊂从而有利于晶体的析出㊂由于这个特性,乳白玻璃陶瓷一般使用电熔炉熔制玻璃液,使用冷顶工艺进行熔制㊂而火焰炉等其他炉型由于没有冷顶工艺,在熔制玻璃液会造成大量的氟化物挥发,不利于环境,也不利于玻璃的晶体的析出㊂熔化好的玻璃液会通过流液油㊁上升道流至料道㊂在这过程中,主要是为了消除玻璃液的气泡㊂同时在料道时可以调整玻璃液的成形温度㊂对下一步成形做好准备㊂目前普遍的成形工艺有压制㊁离心等㊂压制是通过两个阴阳模进行挤压㊂使得形成需要的形状㊂而离心则是通过一个阴模,然后通过离心力使得整个玻璃液均匀分布在阴模上成形㊂成形后的产品经退火处理,消除残余应力,获得乳白玻璃陶瓷㊂2产品缺陷原因及解决措施2.1产品缺陷分类在整个生产工艺过程中,乳白玻璃陶瓷自身的缺陷一般分为2大类,分别是:(1)玻璃体在熔化过程中造成的缺陷㊂(2)玻璃体在成形过程中造成的缺陷㊂乳白玻璃陶瓷缺陷各类及产生原因是多种多样的㊂要查明缺陷产生的原因,并不是很简单的,消除它也比较困难㊂因为乳白玻璃陶瓷缺陷的产生与玻璃的熔制工艺过程紧密相关㊂同一类的缺陷可能在熔制过程的不同阶段由不同原因产生㊂因此必须经常严格控制过程,尽可能地防止缺陷产生㊂2.2熔化过程缺陷定义及产生原因玻璃体的缺陷按其状态不同,如表1所示㊂㊃131㊃(陶瓷应用)2023年10月陶瓷C e r a m i c s *作者简介:张存浩(1985-),本科,工程师;研究方向为高性能陶瓷材料㊂表1日用玻璃陶瓷熔化过程缺陷种类及现象种类现象冷炸是指热膨胀系数不匹配,玻璃器皿在受温度影响变化,产生热胀冷缩,玻璃结构状态不稳定而造成炸裂,是生产应用中最不想出现的缺陷㊂透明是在同个玻璃器皿中局部呈现不同的透光率及折射率,整体或局部出现透明或半透明情况,影响产品美观㊂一般多出现于生产参与乳浊现象,乳浊效果不佳时的乳白玻璃器皿㊂结石是出现在玻璃体中的结晶状固体夹杂物,是玻璃体内最危险的缺陷㊂结石的尺寸大小不一,有枕头状细点和较大块甚至连成片,不同的结石,其化学组成和矿物组成也不相同㊂气泡是气体夹杂物在玻璃表面形成零点几毫米到几毫米的气泡,有球形㊁椭圆形㊁及线性等各种形状,不仅会影响玻璃制品的外观质量,更影响到玻璃的透明性和机械强度㊂冷炸㊁结石:在生产过程中,有时会出现乳白玻璃陶瓷在退火炉中冷却后,在不接触的情况下出现自动炸裂的情况,类似于钢化玻璃的自爆现象㊂钢化玻璃自爆主要原因是由于在进行钢化处理时由于应力没有处理好而造成的㊂而乳白玻璃陶瓷的冷炸现象是由于玻璃料不均匀造成的㊂严重时会产生看到明显不溶物出现,这类东西就是结石㊂大部份的乳白玻璃陶瓷主要是氟元素作为析晶材质,氟在熔化炉里会产生很强的腐蚀性,也就造成了氟会对熔化炉的耐火砖进行侵蚀,耐火砖主要成份是锆,这样造成锆的析出量会增加㊂但锆的密度比较大,在料液经过料道时㊂密度较重的锆会与玻璃体产生分离㊂而锆与玻璃体的膨胀系数又不一样㊂这使得玻璃料产生了一个应力㊂也使得产品产生炸裂现象㊂针对这个问题,一般会在熔化炉的料道下打一个小孔,进行排渣处理㊂大造份的锆会在料道底部流出㊂从而减少冷炸及结石现象㊂透明:乳白玻璃陶瓷是通过析晶,再经过晶体长大㊂使得产生乳白色㊂但晶体长大需要时间,如果在晶体生成前快速降温,会使得晶体长不大或者不产生晶体㊂这样会出现透明现象㊂针对这个问题,可以通过控制温度,使得玻璃陶瓷的降温处于匀速状态㊂即可以解决这类问题㊂气泡:气泡产生的原因比较复杂㊂一般分为一次气泡及二次气泡:表2日用玻璃陶瓷成形过程缺陷种类及现象种类现象缺料是指由于模具填充不满,导致玻璃器皿外形残缺不完整的现象㊂变形是指料滴温度和作用温度过高,由成形模脱出的玻璃气器皿尚未完成定型㊂当模具打开时,造成的玻璃器皿畸形㊂光洁度是指玻璃器皿加工后的光滑面和散光面,有视觉的暗光泽度或触觉上的凹凸感㊂剪刀印是指在料滴成形过程中由于剪切不良而残留在玻璃器皿上的明显痕迹㊂模灰是指由于生产过程模具表面局部氧化,在温度急剧变化时脱落的灰屑,散落在玻璃器皿上,形成模灰㊂冷斑是由于模具温度过冷,玻璃液提前凝固,在玻璃表面上形成不平滑的斑块,这种缺陷多产生于刚开始生产或停机后成产时发生,这种缺陷在使用时会影响玻璃器皿的结构强度㊂料印是指料滴温度偏高或不均匀,形状过长或过短,生产过程中在玻璃器皿表面留下的痕迹㊂玻璃屑是指玻璃器皿表现出现多余的,细小的玻璃状夹杂物㊂合缝线刺边是指玻璃器皿缝线突出或口部边缘向外凸起的缺陷㊂是由于模型部件制造不够正确或安装不够吻合而产生的㊂铁锈是指玻璃成形在退火过程中,由于传送带表面氧化,玻璃器皿温度较高而粘黏上的锈迹㊂口圈烧黄是指玻璃器皿圈口泛黄㊂吸头印是指玻璃器皿成形后被吸起放到传送带过程中,玻璃器皿表面留下了灰色或黑色吸头的痕迹㊂双边是指玻璃器皿表面出现两层边缘㊂偏心(离心机)是指当离心机的几何中心与转动重心不重合的时候,出现了玻璃器皿成形时偏心的现象㊂(1)一次气泡㊂在玻璃的熔化过程中,原料会进行化学反应㊂在产生化学反应时会产生大量的气体㊂在澄清过程中无法将气体完全排出㊂此为一次气泡㊂一次气泡一般跟原料和澄清时间有关系㊂修改原料配方或才延长澄清时间,降低出料产量都可以较好地减少㊃231㊃陶瓷C e r a m i c s(陶瓷应用)2023年10月一次气泡的产生㊂(2)二次气泡㊂在玻璃熔化过程中,一部份气泡会排到空气中,另一部份气泡会溶解在玻璃体中㊂二次气泡就是已经溶解在玻璃体的气泡,由于澄清温度的不适当㊂使得这些气泡再次被析出,这就是二次气泡㊂控制好料道的澄清温度,使料道的温度从高向低降温,会改善二次气泡的产生㊂2.3成形过程缺陷定义及产生原因玻璃体的缺陷按其状态不同,如表2所示㊂一般乳白玻璃陶瓷成形过程中的工艺流程是:控制料滴 剪切 模具成形(压制㊁离心)抛光 退火图2乳白玻璃陶瓷成形工艺流程图在每个步骤控制不好,都容易产生残次品㊂(1)控制料滴㊂每个产品都一个重量,料滴需要控制重量以及温度,甚至是料滴的形状及下料位置㊂控制料滴的重量与玻璃制品的重量息息相关,还影响玻璃制品成形㊂当料滴重量过轻时,容易出现缺料,模具填充不满或产品偏小的缺陷;当料滴重量过重时,则容易出现双边,料滴溢出模具㊂玻璃制品成形开始和终了时的粘度变化随着玻璃的组成㊁成形方法㊁制品尺寸大小和重量是不相同的㊂玻璃液体有一个特性,高温下粘度小,低温下粘度高㊂玻璃的粘度越小,流动性就越大㊂所以当生产不同器形时,需要合理的调整好料滴温度㊂小器形需要相对较高的温度,不然容易出现冷斑等缺陷,大器形需要相对较低的温度,不然脱模时尚未完全定形,容易变形㊂料滴温度过高或过低时都可能会出现料印缺陷㊂通过控制温度使玻璃粘度发生改变,即可改变玻璃的流动性,以达到成形和定形㊂料滴的形状及下料位置也会影响到玻璃器皿成形,如下料中心与机器转动中心不重合时候,就会出现产品偏心现象㊂(2)剪切㊂剪刀手切割时一般用水进行冷却,否则玻璃易发生破裂㊂当剪刀口冷却不及时或剪刀口剪切不齐时,就会出现剪刀印这种缺陷㊂(3)匹配模具㊂模具对成形的制品有极其重要的作用,模具的材料选择,模具的设计和加工工艺,以及模具的维护都必须给以高度的重视㊂模具与制品表面相接触,所以模具表面的光洁度就直接转移到制品外表面上㊂模具应具有良好的耐热性和热稳定性,使用热稳定性低的材料时,模具与玻璃接触的内表面容易产生裂纹㊂模具温度要适配,当模具温度过冷时,容易提前凝固,产生冷斑㊂模具需选择高抗氧化能力,在较高温下不易被氧化,应该不生锈,否则,将加速模具的损耗,并影响玻璃制品的质量,产生模灰缺陷㊂(4)抛光㊂火抛光时应采用最少辐射热的燃烧器,使制品表面不可避免的微裂纹㊁折纹以及波纹等缺陷通过表面熔化消除,玻璃制品又不变形,以尖锐的 蓝 火焰为好㊂对制品口部进行高温加热,依靠玻璃表面张力的作用,使其口部边缘软化以恢复透明变得光滑㊂使用的燃料,天然气和氧气的比例不匹配时,及烧的时间过长时,容易出现口圈烧黄,口圈烧泡等缺陷㊂3结论生产乳白玻璃陶瓷,应稳定熔制㊁成形㊁退火等工艺过程,制订合理的操作规程与工艺参数㊂在生产过程中需要注意如下几个方面:(1)控制好熔化温度及出料量,同时对料道的温度更需要严格控制㊂同时对料道进行相应的改造㊂可以减少乳白玻璃陶瓷熔化过程中产生的缺陷㊂(2)在成形过程中,控制好模具的温度及模具的匹配度㊂同时调整好下料中心㊂这样能很好地控制成形缺陷㊂(3)生产环节的各个因素均会导致产品出现缺陷,严重的会引起炸裂或在使用过程中炸裂㊂因此需要严格控制,这样才能生产出具有高质量的产品㊂参考文献[1]侯朝霞.玻璃陶瓷的研究与发展[J].吉林化工学院学报,2006(1):33-38.[2]张楚鑫,詹少杰,尹晓琴.关于乳白玻璃陶瓷炸裂原因探讨及改善措施[J].全国性建材科技期刊 陶瓷,2022 (11):12-14+57.[3]田英良,孙诗兵,李春丽.氟化物乳白玻璃瓶在火焰炉中的生产[J].国外建材科技,2008(4):48-51.[4]詹建怀.日用玻璃陶瓷生产新技术[J].全国性建材科技期刊 陶瓷,2017(6):18-21.[5]赵彦钊,殷海荣.玻璃工艺学[M].北京:化学工业出版社,2006.[6]中国国家标准技术委员会.G B/T30771-2014日用玻璃陶瓷[S].北京:中国标准出版社,2014.㊃331㊃(陶瓷应用)2023年10月陶瓷C e r a m i c s。
卫生陶瓷常见缺陷分析一、斑点铜斑:斑点是绿色,绿点中心色泽较深,一个或几个独立存在,直径一般在2-5㎜之间。
铁斑:斑点是黑色或棕裼色,在釉面分布不均,直径一般在0.3-1.5㎜之间.1、产生原因:(1)坯、料中含有或混入铜,铁屑等杂质。
(2)坯、釉加工过程中因机械磨损而混入铜屑或铁屑。
(3)坯、釉料加工的储存场地设施卫生欠佳,混入铜质、铁屑。
(4)坯、釉浆除铁时,因过筛设备或工艺失控,铁质示除净。
(5)喷釉时压缩空气不干净,带入杂质,抹坯不干净。
(6)入窑前半成品表面未吹干净。
(7)燃料含硫量过高。
2、解决方法(1)进行原料精选,清洗,注意除净含铜,铁杂质料块。
(2)改善原料堆放,加工场地的设备和管理,加强铜件、铁件设备的维修和保养。
(3)完善坯、釉浆的除铁过筛工艺。
(4)净化前吹净半成品的表面。
(5)采用含硫低的燃料或射含硫量高和原料进行清硫。
二、棕眼棕眼是指在成品釉下层的坯体上,直径在1.5㎜以上的无釉孔小孔。
1、产生原因:(1)原料中有机物含量过高。
(2)原料处理贮存不当,至使坯体的密度降低。
(3)泥浆真空脱气不完全。
(4)模具含水量过大,对泥浆的吸水率下降,使坯体的密度降低。
(5)成型时注浆速度过快,返工时未擦好坯体表面。
(6)施釉时未将坯底上的灰尘抹干净。
2、解决方法:(1)进行原料精选。
(2)避免泥浆过热(一般在25。
C以下)。
(3)完善泥浆的真空处理设施。
(4)控制好模具的含水量,模具过湿时应停用。
(5)调整度控制好注浆速度,返工时擦好坯体表面。
(6)施釉时应将坯体表面擦干净。
三、脏釉面的异物带有釉。
坯脏:釉面的异物颗粒较大,与坯的颜色相同。
风尘脏:釉面落上尘土,烧成后量暗红色,摸上去较粗糙的密集小斑点(0.3㎜)四、产生原因:(1)釉浆中混入了杂质,施釉时杂质落在釉面上,施釉前坯体表面吹不干净。
(2)装车时半成品表面的脏物,尘埃未吹干净。
(3)装车时窑具清扫不干净或操作不当,使窑具的颗粒或杂质落在产品上。
陶瓷金刚石抛光工序缺陷分析及解决方法陶瓷金刚石抛光工序缺陷分析及解决方法1、抛光缺陷分类在抛光过程中常会产生如下缺陷:烂砖、边角崩裂、裂纹、直线划伤和弧线划伤、磨花、刮痕漏抛、光泽度不高、变形等。
以上缺陷可以分为两大类:一类是不可修复的缺陷,如边角崩裂、烂砖、表面裂纹、变形等;另一类是可以修复的缺陷、如直线划伤、弧线划伤、磨花、刮痕漏抛、秞面漏抛、光泽度不高等。
抛光砖的产品质量主要取决于抛前砖的质量、抛光线上各种机械设备的使用状况和工人的操作。
2、缺陷产生原因及解决方法一、不可修复缺陷的产生原因及解决方法1)烂砖产生原因:设备在对砖坯进行加工过程中,产生的工作应力超过了砖坯的极限应力,砖坯产生断裂破坏。
解决方法:烂砖可分为规则性烂砖和不规则性烂砖。
规则性烂砖主要是由于加压过大造成的,因此烂砖多发生在刮平机、粗磨机等磨削应力比较大的设备上,此外,如果传送带上的碎屑不能及时清除也会产生烂砖。
不规则性烂砖则大都是因为砖坯质量太差,存在内部缺陷,稍微加压就会破裂,这种缺陷一般都不采取措施,因为虽造成了一定的损失,但同时去除了质量较差的砖坯,在一定程度上起到了保证成品质量的作用,而规则性烂砖则应该尽量避免,可通过降低压力和提高砖坯质量来实现。
2)边角崩裂主要原因:陶瓷属脆性材料,抗机械冲击的性能比较差,而且在砖坯的边角处应力比较集中,在抛光过程中,边角处受到最多的恰恰是这种冲击荷载,这就易造成砖坯的边角崩裂。
边角崩裂在实际生产过程中出现比例较低,但在返抛后比例明显増大。
解决返抛裂角的方法:a.返抛砖积蓄一定数量后统一返抛。
b.返抛过程中,在相邻两件砖坯两角间夹垫一长方形纸皮,能有效预防砖坯返抛过程中出现崩边、崩角缺陷。
3)裂纹产生原因:在压制、烧成过程中砖坯内部产生的裂纹或微裂纹。
裂纹分为边裂和中心裂,其属于抛光前缺陷,在抛光后才显露出来。
解决方法:这种缺陷只有通过控制砖坯质量来解决,对抛光线来说无法避免。
第一部分卫生陶瓷开裂缺陷的种类、成因和克服方法卫生瓷开裂缺陷,在产品质量中是一种常见质量缺陷,各厂情况不一,按其比例一般占10%左右,多者则占20-30%,因此直接影响产品质量的提高。
根据原料、成型、烧成三道工序开裂缺陷的初步分析归纳为27种常见开裂缺陷。
一、原料工序因加工等项原因造成开裂、以及特征、成因和克服方法1、原料工序裂原料工序裂主要指从原料选料洗料,入磨制整个过程中,原料本身含有杂质,又洗、洗不净,因而制泥后,所含有杂质颗粒,在成型工序注入模型成坯,有时在湿坯阶段开裂,有时在坯体干燥收缩阶段开裂,有时又在产品烤烧过程开裂,这几个阶段的开裂究其原因是属于原料工序所造成,因此统称为原料工序裂。
1)原料工序裂的特征:主要是产品经过烤烧后,在某一部位的表面隆起,无规则,在隆起部位开裂。
2)原料工序裂的原因分析:这种开裂主要原因是杂质在遇到高温烧成时,坯体内杂质发生化学变化,不能有效地同坯体和釉面而结合,因此造成开裂。
3)克服方法:a)应该讲究原料质量,要有原料进厂的质量验收制度,不合格原料不允许入厂,更不允许流入下道工序;b)对所使用的原料要进行精选,无论是软质料,还是硬质料,都要经过人工手选,剔除杂质,然后投入使用;c)原料存放要讲究工艺卫生,存料处要干净,不能有木柴、草木、石膏、脏土等物混掺,应该做到按料种不同分类存放;d)运输原料的车辆,制泥的设备要保持清洁,防止杂质混入。
4)各种杂质对产品质量的影响:原料中含氧化铁较多的杂质,使用产品表面灰暗,如沙土,各种原料中的黄色、红色表层和成块原料,这种杂质直接影响外观质量,其颗粒容易导致开裂。
有机物质如煤屑、草木屑、石膏粉成块,容易增加坯体收缩、形成隆起部位、造成开裂等。
易熔性物质如石灰石、白云石、莹石等杂质,可使坯体剧烈降低烧成温度,使烧成范围变窄,也容易导致坯体开裂。
2、泥浆性能不稳定使坯体开裂这种反映在成型工序坯体上的开裂,主要由于坯体收缩不均匀,是由于泥浆性能的不稳定所致,因而导致坯体各部位多裂。
陶瓷墙地砖成形缺陷的探讨摘要:陶瓷墙地砖的干压成形工艺由于具有方法简单,容易实现自动化等特点,在生产中得到了广泛的应用,但在压制成形过程中会存在许多缺陷,直接影响着产品的质量,文中就一些常见的由于设备原因引起的缺陷,作一探索性的分析,以便找出原因,及时调整,制定克服办法,最大限度地降低半成品缺陷,提高产品合格率,从而提高企业效益。
关键词:陶瓷墙地砖;压制;缺陷;原因;解决办法Abstract: the dry pressing ceramic tiles forming process has the method is simple and easy to realize the automation and other characteristics, in the production of a wide range of applications, but in the press forming process has many defects, the direct impact on the quality of the products, in some of the common causes of defects of the equipment, and make a tentative analysis, so as to find out the cause, adjust in time, make to overcome, maximize reduce defects semi-finished products, improve the quality, so as to improve the enterprise benefit.Keywords: Wall and floor tiles; suppress; fault, Reason; solution1前言陶瓷墙地砖(又称玻化砖)作为新一代陶瓷地砖,以其耐磨、耐腐蚀,色泽艳丽、仿天然石材、环保等优点深受消费者的喜爱。