干燥工艺

干燥是从含水物料中排除其所含水分的工艺过程。如建筑卫生陶瓷生产过程中，含水约40%的泥浆需要经过喷雾干燥脱除过多的水分从而制得含水约6%的成型粉料；经过滤所得含水约22%的泥饼亦需通过干燥剪除过多的水分才能制成符合成型要求的粉料；注浆成型的卫生陶瓷坯体（含水约16%）和半干压成型的墙地砖坯体（含水约7%）均需经过干燥才能进行施釉或入窑烧成。
由此，干燥的作用可归纳为：（1）由泥浆或泥饼制取符合成型要求水分的粉料；（2）使成型坯体具有一定的强度，以便于运输和加工；（3）使坯体具有一定吸附釉浆的能力，以便于施釉；（4）能够顺利进行入窑烧成。
泥料干燥不良将直接影响成型工序的进行，坯体干燥不当将造成干燥废品，甚至影响烧成质量。因此干燥是陶瓷生产重要工序之一。由于泥料（浆）干燥已在第二章介绍，本章主要介绍坯体的干燥。

第一节 干燥原理
研究干燥过程的目的，一是要解决在保证干燥质量的前提下，强化干燥过程，尽量提高干燥速度的问题；而是要解决在保证产量、质量的前提下尽力降低消耗的问题。显然，保证坯体的干燥质量更具有实际意义。因此下面将着重讨论坯体中物料与水分的结合方式、干燥过程及其特点、干燥过程中坯体的变化及制约干燥速度的因素。
物料中的水分
物料中所含的水分有物理结合水和化学结合水两大类。后者在物料组成中与某些成分互相化合，结合比较牢固，排除时需要有较高的能量。例如高岭土中有两个分子的结构水（Al2O3•2SiO2•2H2O），要在450~600℃温度下经过热解反应才能脱除。因此，化学结合水的排除不属于干燥过程。
物理结合水又分自由水和大气吸附水两种。自由水是物料与水直接接触时所吸收的水分，它存在于物料的大毛细管中，与物料结合松弛，故也称机械结合水。物料中自由水的蒸发，就象自由液面上水的蒸发一样。因此，物料表面的水蒸气分压力等于物料表面温度下的饱和水蒸气分压力。自由水排除时，物料颗粒彼此靠拢，因而体积收缩，故自由水又称收缩水。
大气吸附水是存在与物料微毛细管中及物料细分散的胶体颗粒表面的水，它处于分子力场所控制的范围内，与物料结合较牢。因此，当大气吸附水排除时，物料表面的水蒸气分压力小于表面温度下的饱和水蒸气分压力。在排除大气吸附水时，物料体积不发生收缩。在干燥过程中，当物料表面的水蒸气分压力逐渐下降到等于周围介质的水蒸气分压力时，水分不能继续排除，此时物料中所含的水分称平衡水分。由图3-7-1可见，平衡水是大气吸附水的一部分，它的多少取决于高中介质的温度和相对湿度，亦与物料的性质及颗粒大小有
二、物料的干燥过程
通常用干燥速率来表示干燥过程进行的快慢，干燥速率是物料每单位表面积在单位时间里所蒸发排除的水分质量[Kg/（m2•h）。湿物料的干燥过程是有包含着热量交换和质量交换的复杂过程。热量交换是向物料供给（传人）能量的过程，用以满足湿物料中水分的蒸发、移动所需要的能量。质量交换包括物料表面产生的水蒸气向干燥介质移动的外扩散过程和物料内部的水分由浓度较高的内层向浓度较低的外层移动的内扩散过程。
在干燥条件稳定的情况下，物料表面温度、水分含量、干燥速度与时间的关系示与图3-7-2，根据图中曲线变化的特征，可将干燥过程依次分为以下三个阶段：
（一）加热阶段
物料受热后温度升高，当物料表面温度达到干燥介质的湿球温度时，表面获得热与蒸发
耗热达到平衡，温度不变。
（二）等速干燥阶段
本阶段继续排除自由水，由于物料含水量较高，表面蒸发多少，内部就能补充多少，所
以表面维持潮湿状。外界（介质）传给表面的热量等于介质的湿球温度。物料表面的水汽分
压等于表面温度下的饱和水汽分压，干燥速率恒定，故称等速干燥阶段。
由于是排除自由水，故坯体会产生体积收缩。若干燥速度过快，表面蒸发剧烈，外层很快收缩，甚至过早结成硬皮，使毛细管直径缩小，妨碍内部水分向外部移动，增大了内外湿度差，结果内层就会受到压应力，而外层则受到张应力，导致坯体出现裂纹或变形。因此本阶段，对干燥速率应慎重进行控制。
（三）降速干燥阶段
物料含水量逐渐下降到表层开始出现大气吸附水时，此时等速干燥阶段结束，进入降速干燥阶段。转折点K相应的水分含量称临界含水率。由于物料含水量减少，内扩散速度赶不上表面水分蒸发速度和外扩散速度，表面不在维持潮湿，干燥速率逐渐降低，物料表面温度开始逐渐升高。
当物料水分下降至等于平衡水分时，干燥速率降为零，干燥过程停止。
在降速干燥阶段，蒸发水分逐渐减少，坯体已不再有明显的体积收缩，所以此时提高温度，促进内扩散速度,加速干燥过程并无危险。
在干燥过程中，坯体的水分和收缩随时间延续而变化。以普通粘土坯体试样，实测其干燥过程中质量与体积（外形尺寸）的变化，示于图3-7-3．图中BDHG为粘土坯体的收缩曲线，曲线BDIF为水分排出曲线。在D点瞬间体积收缩与排出水分的体积相等。在D点以前，只有收缩水的蒸发，而没有气孔的形成。随着水分的排除，粘土颗粒互相靠近，故坯体收缩的体积等于除出水分的体积，图中为第Ⅰ区。过D点以后，排出水分的体积大于坯体的收缩体积，从而开始形成气孔。过H点以后，则收缩停止，除去水分的体积，等于形成气孔的体积。DH为图中第Ⅱ区，H点以后到干燥终止为第Ⅲ区。从图可见BG想当于收缩的体积，而GF相当于气孔的体积。
坯体收缩的大小，与所用粘土的性能、坯料的组成、含水率、以及加工工艺等因素有关。一般来说，粘土颗粒愈细，所吸附的水膜愈厚，干燥收缩也愈大。含Na+的粘土，比含Ca2+的粘土干燥收缩大。泥料的成型水分愈大，收缩也愈大，增加配料中瘠性无聊的数量，收缩率减少；将配料中部分粘土预烧脱水，也可以使坯体的干燥收缩减少。
三、影响干燥速率的因素
在保证干燥质量的前提下，提高干燥速率有重要的实际意义。影响干燥速率的因素有：
1. 物料的性质和结构粘土的可塑性愈强，加入量愈多，颗粒组成愈细，干燥速率就愈难以提高。
2. 坯体形状和大小，是单面干燥还是双面干燥一般坯体愈大，愈重，形状愈复杂，则干燥愈要缓慢进行。复杂形状的坯体干燥时，边角处极易发生微细裂纹，干燥速率难以提高。此外，暴露在干燥介质中的表面愈大，干燥所用时间就可以愈短。因此变单面干燥为双面干燥，可以加快干燥过程。
3. 坯体最初含水量和干燥后残余水分要求坯体最初含水量愈多，则干燥时间愈长，成型水分少时干燥时间短。对坯体的残余水分
求越少，则烧成时升温可以越快，但若残余水分过少，出干燥器后放在空气中，再吸收水分（平衡水）时，也会由于膨胀而可能发生开裂。
4. 干燥介质的温度和湿度当处于等速干燥阶段时，外扩散阻力成为左右整个干燥速率的主要矛盾。根据传质原理，
外扩散速率与物料表面和干燥介质的水蒸气浓度差成正比，因此减小干燥介质的水蒸气分压力，可以提高水蒸气外扩散速率，即干燥速率可以加快。
5. 干燥介质的流速外扩散阻力也主要发生在边界层上，因此增大干燥介质的流速，减薄边界曾的厚度，增
大对流传质系数，则干燥速率可以加快。
6．加快对物料的传热
提高热源（干燥介质）的温度，增大传热面积均可有效地加快传热过程，从而缩短干燥时间。
在对流干燥时，提高热气体相对于物料的流速，减薄边界层厚度，亦可加快传热过程。
7．使热扩散与湿扩散的方向一致
湿物料中水分的内扩散包括湿扩散和热扩散的共同作用。湿扩散是物料内部由于存在湿度梯
度引起的水分移动，它的方向是由温度高的地方（坯体内部）指向湿度低的地方（坯体表面）。
热扩散是物料内部由于存在温度梯度而引起的水分移动，它的方向是由温度高的地方（坯体
表面）指向温度低的地方（坯体中心），很显然，在对流干燥时，湿扩散与热扩散方向相反，热扩散成了湿扩散的阻力。使内扩散的速率受到了限制。
采用辐射干燥方法，如远红外或微波干燥可以使坯体内外的水分同时受热，因而可以加快内扩散过程。在处于降速干燥阶段时，内扩散成为左右整个干燥过程的主要矛盾，因此加快内扩散过程，是提高干燥速度的有效途径。




第二节 干燥方法

在建筑卫生陶瓷工业中应用较多的干燥方法有：自然对流干燥、强制对流干燥、辐射干燥和喷雾干燥等。
自然对流干燥
自然对流干燥通常是以空气（大气）作为干燥介质，由于空气密度不同而引起对流，当
空气源源不断掠过湿坯时，即带走湿坯表面逸出的水汽，而使坯体得以干燥。为了加快干燥过程，可利用工厂的余热或另设热源来加快空气和制品。
这种干燥方式多用于泥料和成型后湿坯的干燥。由滤泥所得的泥饼，可送入地坑烘干室供热。欲烘干的泥料应按顺序分区排放，烘好后依次取出。这种烘干室效率低，干燥质量差，
劳动强度大。但结构简单，投资少。成型后湿坯，可码放在干燥小车上，推入烘干室进行自然干燥，热源多采用蒸汽排管间接加热，也有利用烟气余热的，此时棚架的排列和码法、进出风口的位置、风速大小、室内温度和压力等多种因素对干燥室的工作都有影响。其特点和地坑烘干室类似。
强制对流干燥
强制对流式干燥是采用强制通风手段，利用具有一定流速的热空气吹拂欲干燥的坯体表
面，使其得到干燥的方法。根据干燥器热工制度的不同可分为间歇式和连续式两大类。
间歇式干燥器（室）间歇式干燥器，湿坯分批进入干燥器后，关闭干燥器门，开始送风和抽风，通过改变阀门开度，控制干燥介质的温度、温度和速度，使干燥制度能够按预定的规律进行。湿坯
干燥好后，开启干燥器门，取出已干燥的坯体，从而完成一个干燥周期。
为了适应工厂连续生产的需要，应根据产量大小、每个干燥室的容量和每个干燥周期持续的时间，确定干燥室的数量。如年产50万m2劈裂砖的工厂，干燥周期48h，湿坯水分21%，出干燥器干坯水分1%左右，一般可建3~11个。
间歇式干燥器的热源可取自隧道要的余热,也可另设辅助器.由于干燥器过程各个阶段对干燥速度有不同要求,因此对干燥介质的温度`湿度和流速应进行程序自动控制.这对保证干燥质量十分重要,特别是在多干燥室的情况下更是如此.
老式的间隙干燥室多采用人工装出料,劳动强度大,干燥室容积利用率也低.现代的间隙干燥室一般是采用机械装出料,装载车可在轨道上移动,可对干燥室的上下棚架迅速装出料,因此干燥室容积利用率提高,装出窑损失可下降.
由于间歇干燥室干燥热工制度可分别调整,因此适用于大型或难以干燥的制品的干燥,但操作过程较复杂,能源消耗较高.
(二)连续式干燥
连续式干燥的特点是湿坯连续不断地进入干燥器,在通过干燥器的不同区段时,与温度湿度或流速不同的干燥介质相遇,完成干燥过程后离开干燥器.
隧道干燥器陶瓷工业所用的隧道干燥器,一般都是按逆流方式工作:欲干燥的坯体,被码放在专用的干燥车上,干燥车沿轨道由于干燥器的一端(头部)推入,而从另一端(尾部)推出.干燥介质则由尾部鼓入而头部推出,干燥介质的流动方向与坯体运动方向相反.刚进入隧道的含水较多的坯体首先与温度不高而相对湿度较大的气流相遇,干燥缓﹑和,不易产生废品.在进入减速干燥阶段后,刚好与尾部温度较高而相对湿度较低的新气相遇,有利于提高干燥速度和降低坯体的残余水分.进入隧道干燥器的新气温度一般不超过200℃，排出废气的温度应高于其露点，以保证在坯体表面不致凝露，并防止排气设备受到酸腐蚀。
一般隧道干燥室由数条隧道并联组成，各通道之间由隔墙分开。隧道长度一般为24～36m，内宽0.85～1m,内高1.4～1.7m。由于隧道干燥器内，干燥介质基本是平流气流上浮，造成上下温差即所谓气流分层现象，严重影响干燥器的均匀性。为解决这一问题，可以安一台循环风机，抽取部分废气，由干燥器的顶部送入，由于循环风具有较高的功能，喷入干燥器后，与顶部气流混合，并迫使其向下运动，解决了隧道干燥器内气流分层问题，干燥效果有了显著改善，并提高了热利用率。这种具有废气再循环的干燥器系统示于3-7-4。
图3-7-4带废气再循环的隧道干燥器流程
图中为循环风机将循环废气分2个(或多个)口喷射入干燥室内,便于控制坯体的干燥速度。
为了减少气流分层，应注意隧道的高度不宜过大；废气应从干燥器下部抽出；操作中要随时搞好密封，减少漏入冷风等。
隧道干燥器的优点:能连续生产,操作控制容易,劳动强度小，干燥质量较均匀;缺点是对大小不一﹑干燥性能相差较大的坯体不能适应。故主要用于与批量大﹑干燥性能一致的产品的干燥。表3-7-1为隧道干燥器在干燥卫生器﹑地砖和瓷砖时的技术经济指标。
1链式干燥器
链式干燥器由吊篮运输机和干燥室两个主要部分组成，吊篮运输机是在两根形成闭路
的链带上，每隔一定的距离悬挂一个吊篮，吊篮上放有垫板，板上放置待干燥的坯体。坯体在干燥室的一端（靠近成型处）放入吊篮，在链条带动下，经干燥后由另一端取出。运动中吊篮始终保持水平。
根据链条的走向，链式干燥器分立式﹑卧式﹑综合式三种。因为它既是干燥设备，由是运送设备，应易于成型﹑干燥和烧成流水作业线上，可使这三道工序连续化。
干燥介质（一般为抽取隧道窑的热风）应从干燥器顶部集中或分散送入，废气则由底部集中或分散抽出。为利用余热及调节温度﹑湿度，可采用废气循环。
链式干燥器放入和取出坯体出不能封闭，热气体外逸，恶化工人操作环境。为此，有的将干燥主体部分移至楼房上层，而工人在下层操作，称其为楼式干燥器，操作条件有所改善。
2. 自动立式干燥器
自动立式干燥器如图3-7-5所示。其外形尺寸:长约11.36m,宽1.9m,高11.2m.一般安装在压砖机至施釉线之间的辊道运输系统中。由压机成型后的墙地砖坯体，经传动辊道单层进入立式干燥器内，并被放置在吊篮的搁板上，吊篮由安装在滑动导轨上的辊子链带动，先向下而后向上，在转向下，完成一个循环。在这一运动中坯体与干燥介质进行逆流换热病被干燥，干坯在出口被推出辊道送往施釉线。
燃烧炉以轻柴油或煤气作为燃料,燃料烟气作为干燥介质,并通过多个喷口进入搁板之间，对坯体进行对流干燥。气流进入坯体通道后与坯体逆向流动，先向上而后下，然后进入中部废气道，再经出口由引风机排出。由于每个喷口都有闸板可调节开度大小，可以根据坯体干燥性能调整合适的干燥曲线，故干燥质量较好。
坯体进入干燥器时水分为7%~8%，离开时为0.5%，烘干物料的热耗为335KJ/kg。
3.立体干燥器占地面积小，自动化程度高，调整好后基本不要人工操作，干燥质量均匀，但造价较高。
4．辊道式干燥器
辊道式干燥器的工作通道是一个扁口隧道和辊道窑类似。墙地砖类产品排列在辊道上单层进入辊道，辊子由链条带动，向同一个方向旋转。干燥介质可用热空气或较纯净的烟气，若担心烟气污染二坯体，亦可砌筑隔烟板，将烟道与坯体通道隔开，以辐射方式加热坯体。
由于坯体呈薄片状，且是单层排列，因此干燥速度很快。辊道式干燥器投资较少，维护使用也方便，但占地面积较大，帮有时将辊道干燥器就安设在辊道窑上面（或下面），既减少占地面积，又可利用窑的余热。辊道干燥器因是利用辊道传送坯体，帮很容易与前后工序连成自动生产线。在墙地砖生产企业用得较为广泛。
辐射式干燥
辐射式干燥是利用红外线、微波等电磁波的辐射能，使物料除去水分的方法。
1, 红外线干燥
红外线是波长范围在0.72~1000μm内的电磁波。其中波长范围在0.72~1.5μm的称近红外线；1.5~5.6μm的为中红外线; 5.6~1000μm的称远红外线。由传热学可知，红外线具有易被物体吸收而转变为热能的本领。物体吸收红外线的能力不仅与物体的性质、种类及表面状况有关，还与红外线的波长有关。
由于水为非对称的极性分子，其固有振动频率和转动频率大部分位于红外区段内，帮水在红外波段有强烈的吸收峰，当入射的红外线频率与含水物质的频率一致，即可使分子产生激烈的共振，温度升高，水分蒸发，使物体得以干燥。
红外线的传播不需要中间介质，而且空气不吸收红外线，帮红干燥器的热效率高。红外线的穿透尝试与波长为同一数量级，只能达到坯体表面很薄的一层，因此适用于落薄壁坯布体的干燥。红外线干燥不污染制品，帮特别适用于施釉制品用对表面质量要求高的产品的干燥。
2. 近、中红外线干燥器近、中红外线干燥器现有两种类型：一种是红外线灯泡，峰值波长可达3~4μm，安装使用方便，但易损坏，目前在墙地砖施釉线上用得较普遍；另一种是以炽热金属或耐为材料板（管）作辐射源，可用电，变可用其它热源加热，能发射6μm以下的红外线。
3、远红外线干燥器
水在远外区有很强的吸收峰，而且对被照物体的穿透尝试也比近、中红外线深，因此采用远红外线干燥陶瓷坯体更为合理，现已得到广泛应用，收到了明显效果。例如原来有80℃热风干燥生坯要2h，改用远红外干燥仅需10min。又如卫生瓷生坯，原在通风的厂房里干燥要18d，必用近红外干燥后仅需10min，再改用远红外干燥，时间和能量消耗都减少1/2左右。
远红外干燥器种类很多，根据加热元件的外形分为管状、板状等。其基本结构都是由基体、辐射层（能发射远红外射线的物质）、热源及保温装置所组成。
对基体材质要求其导热性能好、辐射系数大或反射率高，与涂覆在其上的辐射材料热膨胀系数基本一致，使用中不致炸裂剥脱。金属基体可用钢或铝合金等到制成；陶瓷基体可以用Sic-粘土质的、锆英石质的或粘土-熟料耐火材料质的等。远红外辐射材料，一般选用辐射黑度εt较大的某些金属氧化物、碳化物、硼化物等，可单独使用，也可按一定配方混合使用。远红外涂料在基体上的涂覆方法有：涂刷粘结、等离子喷涂等，也可用用复合烧结法，即将辐射材料混匀后，复合在Sic质基体的湿坯上，涂层厚度在0.4mm左右，阴干后入窑一次烧结而成。远红外辐射干燥器的热源，可以用电、蒸汽，也可用燃料燃烧的产物。
红外辐射器（元件）可以安装在室式干燥器、链式干燥或隧道式干燥器中单独作为热源，但最合理的办法是将远红外干燥和对流干燥结合起来，使红外辐射与热气流高速喷射交替进行。远红外辐射加热有利于内部水分的扩散，但对外扩散效果较差，热风高速喷射有利于是水分的外扩散，但对内扩散效果较差，若交替使用，有仅可以相得益彰互相补充，而且热扩散和湿扩散的方向可调整到一致，既能加快干燥速度，又不致产生干燥废品，帮远红外与对流干燥复合的方法最为理想。据介绍英国带式干燥采用这种复合干燥方式，生坯干燥约需10min，可与产量为14块/min的自动成型机配套使用。每件红外辐射器的功率为0.1MW。使用气体燃料燃烧作为热源，采用废气再循环方式 ，使干燥介质温度控制在88~100℃，由喷嘴出速度为5~10m/s。生坯在传送带上被带入干燥室，先经红外线辐射区，提高水分温度，加速内扩散；移动到下一个位置即改为热风喷吹，加速外扩散，当生坯湿度梯度增大到一定程度，又移动到一下次红外辐射，如此交替进行直至坯体达到临界水分以下，全以高速热风喷吹，也不会产生缺陷了，帮能达到干燥快速且质量好的效果。
4.微波干燥
微小是波长为0.001~1的电磁波，其波长介于红外线与无红电波之间，频率自3MHz
至3000MHz。微小干燥通常先用915MHz和2450MHz两个专用加热频率。
微波干燥的原理与远红外线干燥相近，当含水物料（湿坯）置于微波电磁场中时，水能够显著吸收微波能量，并使其转化为热能，故物料能得以干燥。
微波干燥器的主要结构有：微波发生器、传输微波的波导管、干燥室（包括通风排湿系统）、以及输送物料的传送带。微波发生器有两种，一种是磁控管，另一种是速调管。
微波干燥的主要特点是加热具有选择性，当坯体水分减少后，坯体的介质损耗也随之下降，升温速度减低，出现自动平衡。故坯体加热干燥更均匀。特别是注浆成型带石膏模型干燥时，石膏模是多孔的，其介电系数和介质损耗都比较小，模型受热不大，不影响其使用寿命，且能源消耗少.
微波干燥的另一个特点是穿透能力比远红外更大,对一般坯体基本上可做到表里一至同时加热,故干燥速度快而均匀据报道在高压注浆生产上采用微波干燥坐便器,生坯脱模含水量为15%，只需1min微波干燥，即可使生坯含水量低到1%左右，可以满足施釉后立即入窑的要求。又如干燥高度80cm的花瓶，一般方法脱模时间约需4h，采用微波干燥仅需4min，可使石膏模的周转次数增加3倍以上。
此外，微波辐射虽对人体有害，但只要注意防护就不会有危险。目前，微波干燥装置价格较贵，在陶瓷工业上应用还不够广泛。





第三节 干燥缺陷及原因分析


陶瓷坯体在干燥过程中容易出现的主要缺陷是变形和开裂。这两种缺陷的产生原因和处理方法都有一些共同之处，故放在一起讨论。
1. 产生原因
2.原料制备方面
3.坯料配方中塑性粘土用量过多，以致干燥时收缩过强，易产生变形和开裂。但若塑性粘土用量过少，降低了坯料的结合能力，不能抵抗收缩产生的应力，也会造成开裂缺陷。
4.坯料颗粒度过粗、过细或粗、中、细颗粒级配不当，成型后不能得到最佳的堆集密度，抗折能力差，抵抗不了收缩应力以致开裂，严重时甚至成型后的生坯中即有微细裂纹存在，若未检查出来又进入干燥器，则裂纹进一步扩大 。
5.坯料粒度不匀，以致成型后生坯各部位密度不同，也会造成开裂缺陷。
6.坯估含水量过大，或坯体内水分不均匀，坯体干燥时就会收缩过大或各部位收缩不均，也会造成变形或开裂。
7.成型方面
8.器型设计不合理，厚薄变化过大或结构过于复杂，难以实现均匀干燥。
9.压制成型时，坯体各部位受压不均匀造成密度不同；或压制操作不正确，坯体中气体能很好排除，有暗裂等。
10.注浆成型时因泥浆未经陈腐；泥浆流动性差或分段注浆间隔时间太久，形成空气间层；未倒净余浆使坯体底部过厚等造成干燥收缩不一致。
11.注浆时石膏模过干或模型构造有缺点；脱模过早；坯体在精修、镶接时操作不当；或石膏模各部位干湿程度不一致，吸水不同，造成密谋不一致。
12.在练呢或成型时所形成的颗粒定向排列，引起干燥收缩不一致。
13.干燥方面

干燥速度过快，坯体表面收缩过快、过大，结成硬皮，使内扩散困难，加剧了坯体内的湿度斋戒。结果坯体内部湿度大的位置受压应力，边部干的表面受到张应力，引起变形开裂缺陷。机压湿坯升温过急，内部水分激烈汽化，易造成胀裂（炸裂）。
干燥不均匀，其产生原因，有干燥介质温度不均匀，局部流速过快或过慢，或码坯不当等。干燥不均则收缩不均，易引起变形开裂缺陷。
即使干燥介质本身温度均匀，但坯体本身传热传质的条件不同，边角处升温、干燥快，特别是大件产品，边缘及棱角处与中心部位干湿差较大，易出现开裂缺陷。
坯估放置不平或放置放法不当，在自身重力作用下可出现变形缺陷；若坯体与垫板间摩擦阻力过大，在干燥过程中会阻碍坯体的自由收缩，当摩擦阻力超过坯体强度时，即造成开裂缺陷。此外，若出干燥器的坯体过干时，停留在大气中也可能二次吸湿，而导致裂纹缺陷。


解决措施
处理干燥缺陷，应根椐具体情况，找准原因，对症下药，可分类归纳如下：

坯料配方应稳定，粒度级配应合理，并注意混合均匀。
严格注意控制成形水分。水分的多少应与成型压机相适应，并根据季节不同适时调整，一般冬季略低，夏季略高。水分应均匀一致。
成型应严格按操作规程进行，并应加强检查防止有微细裂纹和层裂的坯体进入干燥器。
器型设计要合理，避免厚薄相差过大，墙地砖坯体的背纹不要设计成封闭式的，而应做成敞开的，这样在叠放干燥时，有利于排汽。
为防止边缘部位干燥过快，可在边缘部位作隔湿处理，即涂上油脂物质，以降你边部的干燥速度，减少干燥应力。
设法变单面干燥为双面干燥，有利于增大水分扩散面积和减少干燥应力。
严格控制干燥制度，使外扩散与内扩散趋向平衡。采用逆流干燥和废气再循环，使进入干燥器的湿坯，首先与热空气相遇，预热坯体，使坯体内、外温度一致，然后控制干燥介质温度、湿度和流速；温度不应过高，而湿度适当大些，使干燥速度不要过大，安全完成等速干燥阶段。当体超过临界温度以后，进入降速干燥阶段，再提高干燥介质温度，降低其湿度，并增大其流带，使坯体快速干燥。
加强干燥制度和干燥质量的监测，并根据不同的产吕，制定合理的干燥制度。

怎样控制施釉缺陷

一、适当选择釉的浓度。

　　在上釉时要适当选择釉浆的浓度。釉浆的浓度过小，则在坯体上容易形成釉层的过薄，造成烧成制品釉面上的痕迹粗糙，而且烧后的釉面光泽不良。但如釉浆的浓度太大，不但施釉操作不易掌握，且坯体内部有棱角的地方往往上不到釉。施釉后釉面较易开裂，烧后在制品表面上可能产生堆釉等现象。
二、注意釉料的细度。

釉料的粉碎过细，则釉浆粘力过大，含水量过多，在干燥的坯体施釉后，釉面容易发生龟裂，釉层翘起与坯体脱离等现象。如果施釉较厚，这种缺陷更明显。但如釉料的粉碎不足，则釉浆粘附力过小，釉中的组分容易沉降。而且釉层与坯体的附着不牢固。如出现这种现象，加人小量凝胶剂或有机物可消除。
三、釉、坯料的成分。

　　釉料中加入的可塑性物料过多，也会造成釉浆的粘力过大。施釉后易发生龟裂，釉层卷起等现象。应调整好粘性物质的含量，同时，坯料中可塑性原料的过多也可影响施釉质量的好坏。因为由于坯体的组织过于致密，缺乏渗透性。施釉时坯体表面吸收水分而膨胀，但由于水分难以渗透至坯体的内部，以致内外层的膨胀不一致因而发生开裂。此时，应调整坯体配方；或将坯体先行素烧，以增加它的吸水性。
另外，烧成制度对釉面发生的缺陷也有较大的影响。冷却带冷、热配比要适当，正确掌握不同阶段的温度与气氛要求。防止因氧化不足，还原气氛过强，还原时间过长等而使制品烟熏。温度也要控制在釉料所允许的温度范围内或提高溶剂的熔融温度。

影响彩色卫生瓷釉面色差因素

随着卫生瓷工业的发展，生产技术和陶瓷配方的不断改良，卫生瓷产品的质量和档次的要求也相应提高，与之相适应的产品釉面质量和产品颜色越来越引起人们的高度重视。然而，在生产卫生瓷的过程中产品釉面由于色料的质量、施釉的工艺参数，色釉的制备以及烧成气氛等诸多因素的影响，产品釉面经常不同程度的出现色差缺陷，致使陶瓷产品分成若干个等级甚至作废，从而影响公司的经济效益，现介绍影响釉面色差的几个主要因素。

　　一、色料

　　工业卫生瓷所用的色料，大多数是人工合成的显色无机化合物。色料质量的优劣，对产品釉面色差的产生起决定性的作用，不同厂家生产色料的配方不同、工艺流程也有所差异，生产色料的工艺流程—般要经过进厂原料的预处理、配比、混合、烧成、细粉碎、洗涤、脱水、烘干、打粉、包装使用等。由于加工所用原料质量有所波动，同一厂家生产同一配方的色料，呈色也有所波动。

　　二、色釉的制备。

　　色釉是按一定量的原料和色料配制而成的，是与坯体的配料相辅相成的，经过研磨过筛、以及施釉后，在高温下熔融而覆盖在坯体表面的玻璃层，各厂家生产彩色卫生瓷的配方不同，有用透明釉做基础釉，也有用乳浊釉做基础釉，各原料配合的比例也各不相同。配合色釉时各原料的用量一定要准确，色料用量更要精确，这是容易产生色差的主要原因。另外，在制备过程中，釉浆细度、色料颗粒大小控制也有影响。球磨时间过长，颗粒细，会削弱颜色，并且施釉时易使釉面开裂、烧后釉面易滚釉。球磨时间不足，颗粒太粗，会使釉浆悬浮性降低色料在釉浆中分布不均匀，这是产生色差不容忽视的一个环节。

　　三、施釉。

　　施釉是将充分悬浮的釉浆涂敷于坯体表面，坯体吸收了釉浆的水分，于是原来悬浮在釉中的固体粒子就均匀地积累在坯体表面。在坯釉的化学组成及操作工艺相同的条件下，釉的厚度愈重、呈色愈深。因而，色釉的施釉厚度对釉面呈色的影响不可忽视。施釉薄，呈色变浅，容易导致釉面的光泽度差。坯体釉层厚薄往往取决于釉浆的比重、粘度、施釉气压、喷釉次数和喷釉时喷枪与坯体的距离，所以，坯体施釉厚薄是否均匀，是克服色差的重

要关键。

　　四、烧成

　　烧成是生产陶瓷制品过程中最重要、最关键的工序之一，科学地制订和执行烧成制度，选择最佳的烧成气氛对克服色差等缺陷有着重要的作用。特别是色釉对烧成制度极为严格，烧成气氛，烧成温度高低以及保温时间的长短对颜色的呈色变化有着重要影响，烧成温度偏高，烧成时间和保温时间过长都会引起色料挥发而出现色差，所以，烧成温度或烧成气氛的变化，是产生彩色卫生陶瓷色差的主要原因。

　　我们弄清了影响卫生瓷呈色变化的因素后，就应根据生产的具体情况，制订出克服色差缺陷的具体措施，求得解决来提高生产的经济效益。

　　1、每批引进的原料和色料，应进行反复的试验，选择理想配方，一旦优选使用，不要随意变动。

　　2、球磨机制备不同的色釉时，要清洗干净防止不同的色釉混合产生色差。

　　3、制成的釉浆要悬浮性好，在色釉中着色物质应分布非常均匀。

　　4、制备的色釉在生产前应预先试喷或烧色板，与样板对色确认后，方可生产。

　　5、加强色釉的工艺控制，出磨前应测定釉浆的比重、细度、粘度等是否达到要求，确认后方可出磨。

　　6、严格施釉操作，坯体所喷釉的厚度要达到标准且厚度要保持一致，釉面要保持均匀、平滑，减少不必要的色差。

　　7、要稳定窑炉的烧成制度，克服窑内的上下温度差，确定烧成气氛。

从窑炉的操作问题谈色差与烧成的关系

今天，从窑炉的操作问题谈一谈色差与烧成的关系，以供同行参与与借鉴。
　　人们常说，原料是基础，配方是关键，烧成是关键中的关键，这就说明了烧成在陶瓷生产中的重要性，不管以何种原料为配方，也不管前道工序有多复杂，有多完善，没有烧成过程或烧成过程不合理就不可能得到满意的产品。

　　现在烧制墙地砖，多数都采用单层焙烧辊道窑，因为这种窑炉能够上下同时加热，制品不用装匣钵（采用裸烧），传热速率加快，窑断面温度均匀，从而缩短了烧成时间，保证了快烧的实现。辊道窑属于中孔窑，窑内阻力小，故窑内正负压也都不大，上下温差不大，也比较容易控制。但是，这些优点都是以正确操作而言，如果操作不当，温差还是存在的。比如：现在有的窑炉操作工往往贪易怕烦，在巡窑过程中，发现有些油枪息火了，就随意地关小些助燃风，使油枪有火焰发出，然而，就是这一不经意的动作而造成了色差的出现。试想，这一班关一点，下一班关一点，有的甚至将助燃风全部关掉，以求其控制室内的温度表显示的温度与设定温度相符，却没有想到，这时温度表上的温度已变成了虚有实无的数据。这是因为，助燃空气是窑内的动压头之一，减少了动压头，就会减少对流换热系数，延长烧成时间。又往往在操作过程中都只关了一边的油枪（指助燃风），而另一边的油枪仍然是正常操作之中，这就产生水平温差，致使同一排出窑砖在窑内经过两个不相同的温度场，这就有了色差的出现。所以说，当出现以上油枪息火现象，最好的方法就是清洗油枪。因为油枪在长期的使用过程中都必定产生一定的油渣沉积物，而这些沉积物将过滤网（蕊）或喷油孔堵塞而致使油枪息火。这一原理，多数的窑炉操作工是比较清楚的，只是对于色差的形成认识不足而疏于思考罢了。还有，我们在烧制产品的过程中，尽管如何防犯、如何小心，都很难避免突如其来的堵窑塞砖现象，而人们往往只是清理部分塞砖，能穿棒的就先穿棒，以求尽快恢复生产，而对窑内的剩余烂砖却不予清扫，这就影响了瓷砖的正常烧成。因为当这些烂砖吸取了足够的热量后便对附近的墙壁以及正在运行中的瓷砖发生辐射性传热，致使经过此处的瓷砖受到不同的热辐射而产生色差。 德-化-陶-瓷-总-站

　　由于操作不当而致使产品出现色差的缺陷，除了前面提到的比较常见而又被人们忽略的两个因素外，造成色差缺陷的原因还有：

　　１、排烟总闸不合理。排烟总闸是窑内压力制度的主要控制点，控制好压力制度是实现温度制度和气氛制度的保证，这是关系到产品质量的一个问题，因此，操作中的压力制度是很重要的。

　　２、烧成带的挡火墙（板）不够高。设置挡火墙（板）的目的，就是要烟气在某一窑段有较多的滞留时间，使瓷砖有充足的吸热过程，以满足产品的工艺要求，同时也使窑内的压力制度得到稳定。挡火墙（板）不够高，预示着产品受热不足或者受热不一致而产生色差。

　　３、两边烧嘴火色不一致或两边火焰的射程不足，造成窑内水平温差太大。所以，控制好两侧烧嘴喷出的火焰长度一致，且恰到窑中央交接，以避免产生水平温差。注意不要使其跑火，跑火不但有色差的出现，而且还会有变形的可能。

　　４、由于窑炉使用的时间过长以及保养不当等因素而出现掉吊顶砖现象。这一方面会加大窑炉的对外散热量，另一方面水平方向不对称的吊顶砖损耗会造成水平方向温度及气氛的差异，进而产生色差缺陷。

　　５、急冷前的挡火墙（板）的高度不足，而且窑炉两端的抽力控制不当，或者急冷风管变形，造成坯体进入急冷遇到气氛上的干扰，使急冷初段速度缓慢（也就是平时所说的急冷不急现象），因而形成了亚铁盐在不同窑位的产品呈色差异，这也是出现色差的原因之一。 字串5

　　６、由于温度制度不合理，使产品在低温阶段不能彻底氧化，坯体温度与热电偶测得的温度相差太大，进入高温区后，由于辐射层度，烟气黑度不均匀（也就是油枪火色不一致），造成有的坯体吸热多有的坯体吸热不足而产生色差。

　　要克服色差缺陷，就要保持窑内温度和气氛的稳定，如果需要调整温度曲线的话，影响色差比较明显的高温区域尽量不要动。当然，减少色差缺陷并不能靠某个人、某道工序就能做到，要各个工序共同努力，通力协作。窑炉的调节是极其有限的，真正解决色差缺陷还得从原料开始，特别是釉面砖，它受到面釉和花釉的双重干扰，而这两种釉料多数来讲对温度是比较敏感的。我们在选择釉料时应减少或避免使用对温度过于敏感的原料，这样才能达到减少和避免色差缺陷的真正目的。

一次烧成坯体“黑心”问题原因分析与解决措施

1 前 言
　　由于原料、成型及烧成等各方面的原因，墙地砖产品经常会出现黑心缺陷。在二次烧成釉面砖产品中，素坯中间截面有大量的黑点或 黑斑，有些陶瓷厂家产品会更严重、更明显，甚至磨完边就能看到，可以明显看到截面中间部分颜色不同。而在一次烧成墙地砖产品中，典型的就是坯体截面中心有 不同程度的黑心。
　　“黑心”问题严重影响了产品的品质。有“黑心”则必然有不同程度的‘针孔’，不利于产品销售，必须解决。
　　2 “黑心”缺陷表现形式及产生原因
　　2．1“黑心”表现形式
　 　一次快烧墙地砖产品，如产生“黑心”缺陷，轻则砖面颜色发生异常，砖面中央部位或局部颜色发青或发灰，但还不影响砖面的平整度；重则砖面发暗发青外，还 会大面积鼓起，或局部鼓泡，严重影响砖面的平整度，成为废品。如把具有黑心缺陷的产品折断，仔细观察断面，就会发现：若为白坯，砖体中间呈轻重不等的绿、 灰阴影；若为红坯，砖体中间则呈轻重不等的灰、黑色阴影。
　　在实际生产中，遇到各种各样的黑心缺陷，其表现形式很多，一般分为三种形态：第一为黑心缺陷发生在砖体的一边或砖体的四周部位；第二为黑心缺陷发生在砖面的局部区域，其位置具有随机性，黑心偶尔形成鼓泡；第三为黑心缺陷发生在砖体中间的大部分区域，具有连续性。
2．2“黑心”产生原因
　 　“黑心”产生的主要原因是：坯体中含在超量的有机物和铁质，烧成过程较快，导致有机物氧化不完全，排气不净；烧成气氛不对，坯体中的铁质以高价铁 （Fe3O4、FeO）存在，从而呈黑色。铁含量过高，烧成时生产易熔低铁硅酸盐，降低了坯体的始熔温度，会产坯体鼓泡。石英砖特别明显，如我厂红色斑点 砖黑心特别明显，釉面还有大量针孔。
　　一次快烧墙地砖产品产生黑心缺陷的根本原因是：原料中含有铁质和一定比例的有机质。要消除“黑心”问题，必须减少铁质和有机质，加强氧化强度和排气时间。下面对我厂“黑心”产生原因进行分析。
3 各工序对“黑心”缺陷的影响
　　3．1坯体的影响
　　3．1．1坯体配方的影响
　　1）原料的选择
　 　一般选择含铁和有机质少的原料，而实际上原料的纯度不可能达到理想要求，必须要做好原料进检工作。一般引起“黑心”是泥料，因此特别注意泥料的有机质和 含铁量不能超标，还需打饼进行试烧，敲开其截面看是否有“黑心”问题，一般泥料都或多或少有一点黑心，当然优质泥也有，烧后截面和其表面一样的白度。表 (1)是我厂几个泥料物化性能。
　　2)配方调整
　　我厂在使用的叶腊石有两种，其中越南叶腊石较好，国内叶腊石含铁量太高，含铁量如表（1）所示。我厂坯体原配方如下，其含铁量太高。现经过调整。配方如表（2）所示。
　　3．1．2坯体细度的影响
　　坯体的细度不能过细，我厂泥浆细度为：＜1.5%(230目筛)。一次烧成釉面砖的细度较二次烧成釉面砖要小；但没必要太小。我厂成品吸水率（12～13）%，但也可以做适当的调整，这样也可减少球磨时间。
　　3．1．3坯粉制备的影响
　　喷雾塔热风炉常烧水煤气、重油、水煤浆等燃料，总难免会带入碳粒、硫质及有机质。特别是使用水煤浆燃烧炉提供热风。因为煤中的含硫量较高；且只是磨细，固体微粉难免有飞扬，很容易混入粉料中。因此也增加了坯体的烧失，特别还是很大颗的碳粒。
　　3．1．4坯体压制力的影响
　 　坯体的压制力主要影响坯体的致密度，致密度越大，排气越困难。由于坯体强度要求，一般一次烧成釉面砖坯体压制力较二次烧成要大一些。我厂25×40规格 产品坯体190±30bar，在保证成品吸水率符合要求的前提下，可适当降低坯体压制力，一般生产时控制在200bar，但烧后有时会有针孔，后改为 190bar。
　　3．1．5坯体始熔温度的影响
　　一次烧成釉面砖坯体的膨胀系数较二次烧成的坯体要大，我厂坯体膨胀系数为230× 10-7/℃，二次烧坯体膨胀系数为200×10-7/℃左右。而一般膨胀系数大的物质火度都会偏低。如此一来坯体的始熔温度就会较低，提前封闭部分毛细 孔，增加排气难度，因此要提高坯料的含铝量，控制铁质含量。
　　3．1．6坯体厚度的影响
　　坯体的厚度一定要合适合理，太厚会增加坯粉的用量，且不利于排气；太薄比较容易变形。各种规格砖釉面砖坯体压制参数如表（3）所示。
　　我厂曾压300×600规格砖，压力为230bar，后在250×400规格产品窑炉烧，黑心问题非常严重。折断这块砖看其截面，靠近砖面（3～5）mm全都是灰黑色；并且砖面部分位置有起泡。
　　3．2釉料的影响
　　3．2．1化妆土的影响
　　1）化妆土配方的影响
　　坯体的膨胀系数大，面釉的加入高岭土较多膨胀系数小；因此要求化妆土的膨胀系数很大，才能拉直砖。化妆土的膨胀系数大，而膨胀系数大的原料火度大多较低；因此始熔温度也会降低，导致气体未排出就熔融封闭了坯面，增加高温原料的用量，适当提高始熔温度。
　　2）化妆土细度的影响
　　针对一次烧成化妆土火度较低的问题，如果化妆土细度太小的话，必定会使化妆土提前熔融，坯体则无法排气，而实际上一次烧成化妆土的细度较二次烧的要小很多。
　　现我厂化妆土细度：(0.3～0.5) g/100ml，二次烧的会大一些，一般为（0.6～0.8）g/100ml。现对我厂细度进行调整，调至（0.6～0.8）g/100ml。具体调整如表（6）所示。
　　3）化妆土施釉量的影响
　 　一次烧成釉面砖化妆土施釉量很大，我厂25×40规格砖化妆土施釉量为80克。而二次烧成釉面砖化妆土施釉量为40克。如果把化妆土的施釉量改少，砖一 定太拱。如何来调整？我厂采用高温透明熔块加到面釉里或全都用高温透明熔块，去掉硅酸锆，提高面釉始熔温度，减小膨胀系数，减小化妆土用量和膨胀系数。
　　3．2．2面釉的影响
　　1）面釉配方的影响
　　二次烧釉面砖的面釉配方比较简单，一般用熔块加几点高岭土和添加剂即可。但一次烧成釉面砖面釉有时会加几点硅酸锆和高温透明熔块，以提高始熔温度，并保证合适的膨胀系数。一次烧成釉面砖面釉配方如表（5）所示。
　　2）面釉细度的影响
　　一次烧成釉面砖的细度较二次烧的要粗，这样有利于排气。面釉细度如表（6）所示。
　　3）面釉施釉量的影响
　　一次烧成釉面砖面釉施釉量一般较二次烧成的要少，其对排气影响相对化妆土要小。其施釉量如表（6）所示。
　　3．2．3花釉和点釉的影响
　　花釉和点釉对排气有一定影响，但这不是导致“黑心”问题的原因。
　　3．3烧成的影响
　　粉料制备、压制成型、快速烧成等工艺制度的不合理，会加重黑心缺陷的程度，是间接导致产生黑心缺陷的原因。
　　生产墙砖所用的粘土原料及粘土原料中含有的有机质、碳素和氧化铁等，在烧成时会发生一系列物理化学变化，如氧化反应、还原反应、脱水反应等，仔细分析这些反应，可以找出产品出现黑心缺陷的原因。
　 　如果碳素在烧成过和中未被充分氧化，残留在坯体中；或有机物质在一定温度下发生热分解反应，生成游离碳素，而这些残余碳素又未被充分氧化残留在坯体内， 均将使坯体中间部位呈灰黑色阴影，形成所谓的氧化不透现象即黑心缺陷；另外，在反应中，生成了大量的CO、H2等还原性气体，氧化铁在这些气体的作用下， 逐渐发生还原反应，生成磁铁矿Fe3O4方铁矿FeO等，而磁铁矿和方铁矿呈灰色、黑色，它们残留在坯体内，从而也导致坯体颜色从灰变黑，使黑心缺陷形 成；坯体黑心鼓泡，则由于坯体中生成易熔低铁硅酸盐（铁堇青石）所致。
4 调整方案与解决措施
　　生产过程中加以控制，减小这方面的影响。特别是烧成时，要加强氧化强度和氧化时间。针对此，调整方案如下：
　　1）原料中有机物、碳素及铁质等含量过高，是产生黑心缺陷的根本原因和前提条件，因此严格控制原料质量，有必要调整坯体配方，降低烧成和含铁量。
　　2）所有可以降低坯体及釉面气体渗透性的因素，如粉料水份过高，成型压力过大，坯体厚度过大，粉料中高水分凝块的存在，粉料细粉量过大等皆可能导致黑心缺陷，因此要加强这些方面的控制。
　 　3）烧成过程中需采取如下措施：保持600～650℃使有机物质充分燃烧，在800～850℃，特别是红坯，要使釉料充分熔融及坯体部分玻化前，使气体 顺利逸出。烧成阶段是黑心缺陷出现的一个重要阶段，应根据产品结构、所用原料、窑炉种类及能源情况制订合理的烧成制度，保证坯体得到充分氧化，方能减轻或 杜绝“黑心”缺陷的产生。
5 总 结
　　此文写的是一次烧成釉面砖和石英砖（仿古砖、通体砖等），但可作为二次烧釉面砖“黑心”问题的参考。
台湾旭佳（越南）责任有限公司 陈迪晴 中釉集团 马礼平
参考文献
1 星谊技术讯息 2002年05月08刊
2 涂申年 陶瓷热工过程与设备 04年7月版
3 陈景雨 陶瓷热工过程与设备 1992年版

窑前针孔的产生预防

传统认为针孔是由于烧成过程中釉面玻化后，坯釉料中继续释放出气体所造成的。本文认为高比例高温熔块使用后，干燥过程不当，会产生大量窑前针孔，并提出预防措施。

有人认为，墙地砖釉面针孔是由于使用了有缺陷的熔块，添加了烧成时释放气体的研磨添加剂，可溶性盐烧成时放出气体和过火。还有的研究证明，加人锆英石和ZrO2的乳浊釉，高温粘度随其加入量而呈直线增加。因此，锆釉易产生针孔。

　　　 归纳起来，传统认为针孔是由于烧成不当产生的，是釉面玻化后，坯釉料中未完成的化学反应继续逸出气体。而釉面较高的粘度使气泡形成小孔，并不能愈合。

因此，为了使气体在釉面玻化前释放干净消灭针孔，而大量使用高温熔块。有的釉料中熔块比例超过百分之九十。为了使高瘠性料成分的面釉不致从砖坯上剥落下来，增大了有机粘结剂的比例。

有机粘结剂的特性是高粘，使釉的物理性能犹如涂料，透气性差。忽略这一点极容易产生窑前针孔。就如烧成过程中，面釉玻化后，坯釉内继续释放出气体造成针孔一样，高粘的透气性差的面釉包裹住坯体内的水份，快速干燥时极易造成窑前针孔。

　 　　 高吨位压机的使用，使砖坯内的压力梯度也增加，所以脱模后，砖坯反弹力集中在中间部位，使坯体中间微凸。喷水和淋化妆土后，坯面水分有向边角滑动的趋势， 因此砖坯四周水分大于中间部位，环境温度较低、湿度较高的冬春季节尤为明显。因此窑前针孔发生的位置，边角部位占有绝大多数。有的窑前没有剔除，烧成就认 为窑后针孔。有的工厂把喷水、淋化妆土、淋面釉的位置固定后，低温高湿的冬春季节，成了窑前针孔多发季节。

　　　 窑前针孔预防的要点是减少面釉包裹的水分。冬春季节由于水分蒸发较慢，可考虑适当减少喷水和施化妆土的量，但过少会引起波纹等缺陷，因此可以延长淋化妆土 到淋面釉的时间，使砖坯各部位水分趋于均匀。对于固定位置的施釉流水线，冬春季节可考虑中间增加一道加热装置和用鸭嘴风机吹边角部位。
另外可把砖坯四边的面釉清洗干净，增加气体排出的通道，但要防止洗边时过多水分的带入，可调整洗边轮浸水的深度。

　　　 再者适当延长砖坯台车进干燥烘房前的时间。增加面釉进烘房前的透气性。

卫生陶瓷喷釉缺陷分析及克服措施

摘要：本文根据卫生瓷喷釉工艺中易出现的几种缺陷进行分析，指出其烧成后的釉面表现，提出克服措施。其中主要以白釉为例。
关键词：卫生瓷 缺陷 克服措施
１前言
卫生瓷喷釉工艺目前在国内主要有手工喷釉和机械手喷釉两种，而大多数中小企业又以前者为主。因为卫生瓷体积相对较大，而手工喷釉会由于操作者水平、釉浆工艺参数、机械设备等诸多因素而产生各种釉面缺陷，为了尽量避免这些缺陷的发生，提高优等品率，笔者就常见的几种缺陷进行分析总结，并提出克服措施，以供大家参考。
２卫生瓷喷釉工艺缺陷的种类
卫生瓷在喷釉工艺中易出现，也最常见的几种缺陷：斑点、釉脏、脱釉、薄釉、波纹、釉缕、粘釉及其它。下面就各种缺陷特征及产生原因进行逐一分析。
３缺陷特征及产生原因分析
３．１斑点
指产品表面会不同程度的呈现黑色、棕色、灰色、绿色等异色点。习惯上称为脏点。
（１） 原料品质差，含铁量高，含杂质多，拣选与洗料不严。
（２） 堆放不善，包括回坯泥。有很多厂家的原料仓，是用铁皮铁架搭建而成，时间长了其铁制品生锈掉到原料里（特别是釉用原料）造成原料的二次污染。
（３） 操作者责任心不强，过筛除铁不严，未及时清洗除铁棒或者除铁器藕片。
（４） 釉浆除铁时流速太快，或者釉浆粘度太大而造成的除铁不干净。
（５） 釉橱积尘太多，造成落尘污染。特别是釉在坯体上未干时的落尘，几乎吹不掉。
３．２釉脏
指釉料被污染，混有其它色釉或者回收釉中有坯渣等造成产品表面出现异色块或者点。
（１） 不同颜色的釉料在施釉过程中由于一些人为因素而掺杂，烧成后釉面出现块状或者点状色斑。
（２） 搅拌机或者空压机漏油时，都会在釉浆中混进油污，喷釉时釉面会出现大小不一的凹坑，一般在０．１０．５ｃｍ之间。特别在喷第二遍釉时易出现，如果凹坑较大，烧成后釉面会出现凹坑、脱釉等缺陷。
（３） 回收釉中混有坯渣，灰尘等，此时如果过筛不严，烧成后釉面隐现出坯体颜色样的斑点。
３．３脱釉（包括缩釉，也叫滚釉）
指产品应施釉部分局部无釉，无釉部分坯体不受损。外观表现为：釉面短缺或者连续短缺。如果是缩釉，则无釉周围的釉层较厚，呈上突状。
（１） 喷釉完成后，由于釉层未干透，在搬动中用力过猛使釉坯边沿或手接触部位釉层脱落。
（２） 洗坯不到位，在坯体沟、角、孔眼处的灰尘未处理干净而产生的脱釉，脱釉处釉层上翘，触手有锋利感。
（３） 喷釉操作不当，当釉层已达厚度的２／３时突然中断喷釉，釉面水分吸入坯体，再继续喷釉时釉层就要起泡，严重时就会出现脱釉。特别是釉料过细，比重较低的时候。
（４） 坯体放置时间过久，其表面会出现“碱皮”，如果洗不干净，它会使釉在坯体上粘附的牢固程度变差，而出现大面积的脱釉。
（５） 坯体表面受到蜡点、油渍的污染而使坯体受污染处不吸釉或者吸釉不牢而引起脱釉。
（６） 坯体较湿，喷釉后由于坯体内水分太多，随窑温的升高，坯体内积聚大量的气体便会从釉层中排出，坯体收缩，釉层在大量气体的冲击下开裂而卷起，产生脱釉。表现为：脱釉部分大多在产品口沿处，特别是有些排气孔开得不合理的产品。
（７） 天气太热，施釉工段温度过高时，喷釉后釉干速度太快而引起的爆釉。
（８） 釉浆工艺参数不合理，如密度过大，触变高，釉浆过细，添加剂的加入量过多或者太少而引起的缩釉。
（９） 施釉不均匀，部分地方釉层过厚造成的缩釉。
（１０） 釉浆存放时间太久，添加剂失效而引起的脱釉。因存放时间太长，ＣＭＣ等失去作用或者达不到理想的效果，其釉层强度不够，在搬动过程中容易把边沿的釉层碰掉。
（１１） 坯、釉配方不当，即坯釉不适应，在高温熔融时釉层局部大面积脱落。
３．４薄釉
坯体应施釉处未被釉层完全覆盖或者说釉层厚度不够。烧成后釉面有连续凹凸感，透过釉层隐约可看到坯体，有的看不到，但是有连续凹凸感。
（１） 釉浆比重太小，流动大，在喷釉时还是按照以前符合工艺标准的釉浆来喷，致使其釉层厚度不够。
（２） 喷釉不到位，不均匀，喷釉遍数不够。
３．５波纹
指釉面不平滑，不均匀，呈现波浪状。
（１） 釉浆密度偏高，流动小，或者喷枪口出釉量小，釉浆在坯体上堆叠，留下高低不平的波浪纹。
（２） 喷釉气压不足，釉浆雾化不好，喷枪出口有破损，坯体在转盘上转速太快，喷后其釉面留下高低不平的波浪纹。
（３） 釉的熔融温度范围窄，高温粘度大，流动性差，烧成后釉面没有流平。
３．６釉缕
釉面有突起的釉条，釉滴，釉斑痕迹。有堆釉现象，略突于釉面，色差分明。
（１） 喷釉时喷枪与坯体间的距离较进，使得局部釉层较厚或者釉浆过多而呈堆釉现象。
（２） 釉浆雾化不好，使得坯体上不能附着均匀的釉层而呈现柳枝状的釉条。
（３） 釉层较厚而釉的高温流动性又大，粘度低，烧成时釉料熔化，顺着产品斜面流动而形成缕状。
（４） 釉浆比重小，流动性大，或者喷枪口出釉量大，釉浆在坯体上流成条纹。
３．７釉粘
指施釉中把坯体与窑具接触部位施了釉，或者产品边沿与窑具接触部位有了釉滴，烧成后由于釉滴的流动把窑具粘了起来。产品表现为：与窑具接触部位釉层有脱落并伤及坯体，创口新鲜，或者粘附大量的Ａｌ２Ｏ３等。
（１） 操作者不小心把坯体与窑具接触部位施了釉或者溅了釉而未用湿海绵擦掉。
（２） 坯体边沿与窑具接触部位有釉滴，操作者未用刀片刮掉。
（３） 转盘上的残釉未擦干净而吸附在与窑具接触部位的坯体上。
４．克服措施
４．１斑点的克服措施
（１） 进厂原料严格把关，大部分原料进厂后都应进行窑温煅烧，观察其白度、杂质是否在允许的范围内。定期对原料进行化学分析，如果没有条件的厂家，也应送有关单位进行分析，确保原料的纯净。
（２） 仔细查看原料车间是否有铁锈等杂质来源，更换棚架或者在棚架上刷上防锈漆。铁皮顶棚换成其它顶棚。
（３） 严格除铁，及时清洗除铁棒或者除铁器藕片。根据原料含铁量及釉浆流速，一般１０２０ｍｉｎ清洗一次。除铁时注意釉浆流速不要太快。
（４） 釉浆太浓时，难以过筛，此时可在放球时根据经验加一定量的水，转动球磨机，使水与釉浆充分混合，然后再放浆，控制好釉浆的流出量，以保证除铁干净。
（５） 仔细清洗釉橱，包括釉橱顶部，保证喷釉工段周围环境的清洁。
４．２釉脏的克服措施
（１） 不同颜色的釉或者品种不同的白釉都要分开操作，最好不要共用同一喷橱。如果在同一喷橱中操作，每次都应仔细清洗喷枪、输釉管道、压力罐、喷橱等。
（２） 及时找出搅拌机与空压机漏油的地方并进行修理。釉浆中如果混有油污，在储浆池里充分搅拌，然后停半小时左右，这时油污会漂浮在釉浆的表面，清除表面油污。如此多次重复，能很好的清除大部分油污。
（３） 严格过筛，随时检查筛网是否有破漏。回收釉中如果混进了大量的坯渣，灰尘等就舍弃不用，少量时严格过筛除铁后与新釉按一定比例混合使用，一般新釉／回收釉＝４／１左右或者更大比例。
４．３脱釉的克服措施
（１） 喷完釉后不要忙着搬动釉坯，等表面水分干后再搬动。搬动时小心轻放，以免碰掉釉层或碰坏釉坯。
（２） 仔细擦洗坯体，特别是沟、角、孔眼处。先用较湿的海绵擦洗，然后把海绵放在清水中洗掉上面的泥灰，拎干海绵里的水擦洗第二遍。
（３） 喷釉时中断时间不要过长，应在釉层表面未完全干时喷下一道釉。
（４） 仔细清洗“碱皮”，用湿海绵多次擦拭，但海绵不要太湿，以免把坯体浸坏。
（５） 有蜡点，油渍的地方，先用刀片轻轻刮掉表层（注意不要留下凹坑），再用湿海绵查看是否还有污渍，如果还有就把该坯体弃之不用，没有时再用湿海绵擦洗刮过的地方及其周围。
（６） 严格控制坯体入窑水分，一般坯体入窑水分应控制在３％以下。喷釉后把釉坯放到烘房烘干后再入窑。
（７） 调整釉浆的釉干速度，可在釉浆中适当加入少量事先用水溶融后的ＣＭＣ，以增加釉浆的粘性，釉浆的比重可以稍小些。加ＣＭＣ时应过筛。
（８） 严格控制釉浆的工艺参数。以白釉为例，一般其颗粒度在６５％～７２％之间（沉降法测），筛余０．０３％０．０８％２５０目筛，比重在１．６５ｇ／ｃｍ３～１．７５ｇ／ｃｍ３之间。机械手喷釉其比重要大些，一般在１．７５ｇ／ｃｍ３～１．８２ ｇ／ｃｍ３之间。
（９ ） 均匀喷釉，釉枪走动平稳，保持坯体上各地方的釉层厚度基本一致。
（１０） 釉浆存放时间不易过长，一般２～３天（热天），冷天可以稍延长些。如有存放太久的釉浆，可根据其性能与正常釉浆工艺参数对比，添加少量已溶融ＣＭＣ来调整，或者与新釉一起按比例混合使用。为了防止釉浆变质，特别是在热天，应在釉浆出球时加入适量防腐剂，如甲醛等。
（１１） 调整坯、釉膨胀系数的差值，让釉层适量受压应力，从而降低釉层的脱落。
４．４薄釉的克服措施
（１） 注意釉浆的工艺参数，比重不能太低，流动不能太高。一般比重在１．６５ｇ／ｃｍ３～１．７５ｇ／ｃｍ３ 之间，流动在２３００～３０００之间（方向扭力粘度计测），否则易造成薄釉。
（２） 提高工人的操作责任心，以制度管人。新产品出来时应仔细交代工人，那些部位要喷釉，那些部位不用喷釉。
４．５波纹的克服措施
（１） 严格控制釉浆密度，流动性和触变，根据产品大小调整喷枪出釉量。喷后釉浆能在坯体上均匀流平，不产生堆叠。
（２） 喷釉前检查气压是否足够，喷枪是否有问题。喷釉时匀速喷釉，均匀掌控喷枪的走动，从而减少釉面波纹缺陷。
（３） 重新调整釉的熔融温度范围，高温粘度，流动性，延长保温时间。或者重新做新的釉料配方。
（４） 加入比重较大的新釉浆，调整其比重，使之符合工艺要求。加入一定量的事先用水溶融了的ＣＭＣ来调整其流动性。根据产品大小来调整喷枪的出釉量。如果坯体上有少量流釉，应用海绵轻轻擦掉。
４．６釉缕的克服措施
（１）注意喷枪与坯体之间的距离，根据坯体大小，釉干速度与转盘的快慢来掌控。坯体与枪口的距离一般在３０ｃｍ～５０ｃｍ之间。坯体小，转盘快，出釉量不变的情况下枪与坯体的距离应远些。
（２）注意釉浆的流动性，触变不应太大，一般在１２０～３００之间较好（方向扭力粘度计测）。喷釉时检验其流动性最简单的办法就是先把喷枪气管压住，不让气流通过喷枪，喷枪水平，让釉浆从枪口流出，根据其流出的远近来判断（一般越远，其流动性越大）。釉浆太稀时，釉浆在坯体上易流成釉条；釉浆太浓时，釉在坯体上会形成干粉状颗粒，且疏松。
（３）注意喷釉的均匀一致，不宜在同一地方多次喷釉，同时釉料配方高温流动性不宜过大，否则易出现此缺陷。
４．７釉粘的克服措施
（１）如果坯体与窑具接触部位不小心溅了釉，应用湿海绵（海绵不宜过湿，否则会浸坏坯体）小心擦掉，不要伤及坯体。
（２）有釉滴的地方用刀片刮掉，养成喷完一件产品后都仔细查看坯体与窑具接触部位是否有釉的习惯。刀片要锋利，小心轻轻的去刮，否则易刮坏坯体。
（３）喷完一件产品，在放新坯体之前应先用湿海绵把转盘上的釉擦干净然后再放坯体。
５结束语
本文是笔者根据所学理论与一线工作经验总结而得，叙述了喷釉工段各种缺陷产生的原因及烧成后釉面表象，提出各种克服措施。在这些缺陷产生的原因中，有些原因并非是喷釉不当而引起的，如３．１中的（１）、（２）、（３）、（４），３．２中的（２），３．３中的（６）、（８）、（１１）以及以下缺陷中的很多点（在这里不再一一列举），在这里一并提出，除供阅者参考外，也是对这些缺陷作一个大概的总结。当然，产生这些缺陷的原因还有很多，喷釉缺陷也不止这些，比如猪毛孔等。具体细分下来，每个厂家的情况也不大一样，故只能大致如此。但是由于工作时间较短，且限于水品，难免有很多偏颇与错漏，希阅者批评指正，以期进一步完善之。

陶瓷釉面针孔与气泡缺陷的产生原因及克服方法

在陶瓷生产过程中釉面针孔和气泡是陶瓷生产中的主要缺陷之一。其降低了制品的透明度和釉面光泽度，影响了产品的表面质量，降低了产品的质量等级，提高了生产成本，减少了职工的收入，而且还影响企业的信誉和企业的效益。而釉面针孔和气泡产生的原因牵涉面极广，所以如何尽可能地减少釉面针孔和气泡缺陷，提高产品质量，降低生产成本，也一直困扰着各陶瓷生产厂家。本文从以下几个方面全方位阐述了陶瓷釉面针孔和气泡产生的原因及其相应的克服方法，供同行参考。
　　１．泥釉用原料方面产生釉面针孔和气泡的原因如下：
　　１．１．原料中含有的有机物和碳素过多，如果这些有机物和碳素由于升温过快、氧化温度过低、氧化气氛不足等原因，在氧化分解阶段没有完全反应，而在高温阶段，釉已经熔融时再反应放出气体，就可能使制品产生釉面针孔或气泡。其反应如下：
　　Ｃ有机物＋Ｏ２→ＣＯ２↑（３５０℃－４５０℃） Ｃ碳素＋Ｏ２→ＣＯ２↑（约６００℃以上）
　　１．２．原料中含有硫化铁，因为硫化铁没有磁性，所以用吸铁器、吸铁棒没法除去这些杂质，硫化铁氧化反应产生的气体不仅使制品产生釉面针孔或气泡，而且反应生成的Ｆｅ２Ｏ３还会影响制品的外观颜色，且Ｆｅ２Ｏ３在高温时又会进一步分解或还原而放出气体容易使制品产生釉面针孔或气泡。其反应如下：
ＦｅＳ２＋Ｏ２→ＦｅＳ＋ＳＯ２↑（３５０℃－４５０℃）
４ＦｅＳ＋７Ｏ２→２Ｆｅ２Ｏ３＋４ＳＯ２↑（５００℃－８００℃）
２Ｆｅ３Ｏ３→４ＦｅＯ＋Ｏ２↑（１２５０℃－１３７０℃）
Ｆｅ２Ｏ３＋ＣＯ→２ＦｅＯ＋ＣＯ２↑（１０００℃－１１００℃）
　　１．３．粘土类原料中所含有的结构水，因为粘土类原料中所含有的结构水的排除温度与其结晶程度、矿物组成及升温速度等因素有关，如升温过快等操作不当的原因也可能使制品产生釉面针孔或气泡，陶瓷生产中常用的几种含有结构水的原料的脱水温度分别为：高岭石类粘土４００℃—６００℃，蒙脱石类粘土５５０℃—７５０℃，伊利石类粘土５５０℃—６５０℃，叶蜡石６００℃—７５０℃，瓷石６００℃—７００℃，滑石８００℃—９００℃。
　　１．４．原料中含有碳酸盐，因为这些碳酸盐矿物的分解反应一般要在１０００℃左右才基本结束，而这时釉已经烧结，甚至熔融，分解反应所产生的气体相对较难排除，所以也较易使制品产生釉面针孔或气泡，其反应如下：
ＣａＣＯ３→ＣａＯ＋ＣＯ２↑（６００℃－１０５０℃） ＭｇＣＯ３→ＭｇＯ＋ＣＯ２↑（４００℃－９００℃）
ＭｇＣＯ３•ＣａＣＯ３→ＣａＯ＋ＭｇＯ＋２ＣＯ２↑（７３０℃－９５０℃）
４ＦｅＣＯ３→２Ｆｅ２Ｏ３＋３ＣＯ２↑（８００℃－１０００℃）
　　１．５．如果原料中含有较多的硫酸盐和高价铁，则非常容易使制品产生釉面针孔或气泡，因为这些硫酸盐和高价铁在氧化气氛中要在高于１２００℃以上的温度下才进行分解，在还原气氛中也要在高于１０８０℃以上的温度下才进行还原分解反应，而此时坯体已经有液相存在，釉面已经开始融化，反应所产生的气体较难排除，所以非常容易使制品产生釉面针孔或气泡。其反应如下：
ＭｇＳＯ４→ＭｇＯ＋ＳＯ３↑（＞６００℃）
ＣａＳＯ４→ＣａＯ＋ＳＯ３↑（１２５０℃－１３７０℃剧烈）
Ｎａ２ＳＯ４→Ｎａ２Ｏ＋ＳＯ３↑（１２００℃－１３７０℃）
２Ｆｅ２Ｏ３→４ＦｅＯ＋Ｏ２↑（１２５０℃－１３７０℃）
Ｆｅ２Ｏ３＋ＣＯ→２ＦｅＯ＋ＣＯ２↑（１０００℃－１１００℃）
　　以上反应在还原气氛中温度为１０８０℃－１１００℃
　　泥釉用原料方面产生釉面针孔和气泡的相应克服方法如下：
　　（１）泥釉用原料尽量选择不含有或尽可能少含有硫酸盐和高价铁的原料，也尽量选择不含有或尽可能少含有硫化铁的原料，也应尽量选择那些含有有机物和碳素较少的原料，泥用原料应尽量少用或不用含有碳酸盐的原料，釉用原料中含有碳酸盐的原料也不宜过多使用。
　　（２）硅灰石不含有有机物、吸附水及结晶水，所以硅灰石几乎不产生气体，因此用硅灰石代替方解石或白云石配泥、用硅灰石代替方解石、白云石和石英配釉时，可以减少泥釉中气体的产生量，从而相应减少了釉面针孔或气泡。
　　２．烧成操作方面产生釉面针孔和气泡的原因如下：
　　２．１．低温火焰不清，燃烧不充分，造成沉碳素，在高温时随着过剩空气系数的增加或在还原末期、冷却期而被烧掉，从而留下釉面针孔或气泡。
　　２．２．强还原气氛过浓，强还原时间过长，造成坯釉吸收过多的碳素和碳化物，而这些碳素和碳化物如在还原末期或冷却期而被氧化，从而留下釉面针孔或气泡。
　　２．３．氧化分解阶段，如果升温过快、氧化温度过低或氧化气氛不足等原因，造成有机物、碳素和硫化铁未被完全氧化而进入了还原期，那么这些有机物、碳素和硫化铁在还原末期或冷却期有可能才被氧化而产生釉面针孔或气泡。
　　２．４．氧化分解阶段，如果升温过快等原因，造成碳酸盐没完全分解以及粘土类原料的结晶水没完全排除，当烧成进入高温阶段后，坯体出现液相、釉面已经开始融化，反应所产生的气体无法自由排出釉面，于是便出现了釉面针孔或气泡。
　　２．５．对于低温快烧的陶瓷，虽然坯内的有机物、碳素、硫化铁和碳酸盐等杂质在釉熔融前都已经完全氧化分解，但由于升温过快，所产生的气体在釉熔融前没能完全排出，在釉熔融后仍有大量的气体排出，这些气体冲破釉面而造成釉面针孔，没能冲出釉面便形成气泡，因升温速度过快，釉也难以拉平气体冲出釉面留下的凹坑，即使延长高温保温时间，仍会在釉面留下釉面针孔缺陷。
　　２．６．烧成温度不够，使釉料未能充分的均匀流布而造成釉面针孔。
　　２．７．强制通风，灰粒过多，水蒸汽存在，可能造成釉面针孔或气泡。
　　２．８．釉面玻化时升温过快或烧成温度过高，釉面产生沸腾而造成釉面针孔或气泡。
　　２．９．当坯体采用还原气氛烧成时，还应注意两个重要温度点的选择，即由强氧化气氛转为强还原气氛的温度点（气氛转换温度）和强还原气氛转弱还原气氛的温度点。窑内的气氛及其强弱以烟气中的游离氧及一氧化碳的含量而定，游离氧浓度为８％—１０％时，称强氧化气氛，游离氧浓度为２％—５％时，称弱氧化气氛；游离氧浓度小于１％时，而一氧化碳的浓度为１％—７％时称还原气氛，其中一氧化碳的浓度为２％—６％时称强还原气氛，一氧化碳的浓度为１％—２％时称弱还原气氛。转换温度应根据坯釉配方情况适当选择，转换温度太低或太高，即转换温度太早或太晚都可能造成制品产生釉面针孔或气泡，还会产生阴黄、烟薰等缺陷。
　　２．１０．烧成气氛对釉面针孔也有很大的影响，氧化气氛可促进釉熔体化学反应的进行和有机物及碳素的燃烧，有利于气体在釉料熔化之前迅速排除，从而避免产生釉面针孔或气泡，而还原气氛则抑制釉料中氧化反应的进行和有机物及碳素的燃烧，致使气体的排出推迟到釉料熔融之后（尤其是锆釉），从而导致釉面针孔或气泡。
　　烧成方面产生釉面针孔或气泡的相应克服方法如下：
　　（１）氧化分解阶段，要保证足够了氧化气氛，升温不宜过快，氧化温度不宜过低，还可以在进入强还原气氛之前，一般使制品在９５０℃－１０５０℃附近，于强氧化气氛下适当保温一段时间，以期在釉层玻化前使坯内的有机物、碳素、硫化铁和碳酸盐等杂质尽可能地完全氧化分解，以及结晶水的充分排除。
　　（２）还原末期，升温速度不宜过快，缩小温差，促使釉充分熔化流布均匀，但又必须防止过火而引起釉面沸腾。
　　（３）强还原气氛不宜过浓，结束不能太迟，以免造成过多的沉碳，也有利于沉碳等物质早点被烧掉。
　　（４）窑炉操作人员应根据产品的种类，窑车的装车密度等进行小火操作。窑车装杯类产品的装车密度比装碟、碗类产品的装车密度大，氧化温度可适当高一些，且氧化时间可适当延长些；注浆类产品的氧化温度可比可塑类产品的氧化温度适当高２５℃左右，且注浆产品的氧化时间比可塑类产品可适当长些；厚胎类产品应比薄胎类产品的氧化温度适当高１５℃，且氧化时间比薄胎类产品可适当长些，这样以使产品（窑车各个部分的产品）中的有机物、碳素、硫化铁和碳酸盐等杂质尽可能地完全氧化分解，以及结晶水的充分排除。
　　（５）当坯体采用还原气氛烧成时，气氛转换温度因坯釉配方而异，要慎重选择，一般气氛转换温度确定在釉层始熔温度前１５０℃左右为宜，气氛转换温度太低或太早，因有机物、碳素、硫化铁和碳酸盐没有完全氧化分解容易使制品产生釉面针孔或气泡，还会产生烟薰等缺陷，气氛转换温度太高或太晚，则容易使制品产生阴黄等缺陷；强还原气氛转为弱还原气氛的温度也要根据坯釉配方情况适当选择，一般日用瓷制品在１２５０℃左右转入弱还原气氛，转换太早易使制品产生阴黄等缺陷，转换太晚，则会增加坯釉吸收的游离碳素而可能使制品产生釉面针孔或气泡。
　　３．泥釉配方方面产生釉面针孔和气泡的原因如下：
　　３．１．釉料中含有碳酸盐（尤其是石灰石）过多，高温时碳酸盐分解产生的气体，以及碳酸盐分解生成的ＣａＯ在烧成过程中容易吸收游离碳素和碳化物，这些被吸收的游离碳素和碳化物随着温度的提高而被烧掉而生成的气体，这些气体如果逸出则可能产生釉面针孔，如果没有逸出则可能形成气泡。
　　３．２．釉料的高温粘度大（釉料的高温粘度与釉料的颗粒、流动性能和釉料的化学成分有关），使釉下层排出的气体，最初会出现小气泡，随着温度的继续上升，大气泡被熔掉，而小气泡被留下，也会出现釉面针孔或气泡；釉料的高温粘度大，釉料的流动性能也差，使气体逸出釉面时所产生凹坑难以被流平而产生釉面针孔。
　　３．３．釉料的始熔温度过低，阻碍了气氛渗入到坯体中，从而推迟了坯体中的各种氧化还原反应的进行，当釉熔体封闭坯胎后，这些反应所产生的气体容易使产品产生釉面针孔或气泡；而釉料过早玻化，氧化分解所产生的气体不易逸出，只能滞留于釉层中而形成气泡，这些气体如随温度的升高而冲出釉面便形成釉面针孔。
４．泥釉制备方面产生釉面针孔和气泡的原因如下：
４．１．泥料颗料粗，含水率又大，陈腐期短，捏练不充分，捏练时真空度不够，气孔率大，在高温时釉虽熔融，却被坯体气孔吸收而造成釉面针孔。

４．２．釉料颗粒过粗，造成釉料高温粘度大，阻碍了气体的排出，易形成釉面针孔或气泡，同时釉流动性能也差，难以填平气体排出釉面时留下来的凹坑而形成釉面针孔。

４．３．泥釉最好各进行三次除铁，以免高价铁在高温阶段反应生成气体而造成釉面针孔或气泡。

４．４．注浆泥浆也需要陈腐，因为陈腐可使粘土与电解质溶液间的离子交换进行得充分，促使粘度降低，因而泥浆的流动性和空浆性能均可改善，注浆时有利于气体的排除，否则气体被封闭在坯中，烧后便易形成釉面针孔或气泡。

４．５．釉浆过细。釉浆中细颗粒适量增多可以提高成釉速率，提高颗粒在液相中的溶解度，使颗粒相互反应完全，减少残留大气泡的存在；但釉料过细，熔点降低，过早形成粘度大的釉熔体，使泥釉分解产生的气体不能顺利排出，从而造成制品产生釉面针孔或气泡。

４．６．釉浆制备时混入杂质或气泡、釉浆制备后存储的时间过长或存储釉浆的地方温度偏高等都会造成制品产生釉面针孔或气泡。

泥釉制备方面产生釉面针孔气泡的相应克服方法如下：

（１）泥釉颗粒不宜过粗，泥料一定要经过陈腐，通过陈腐，可以通过毛细管的作用，使泥料中的水分湿润渗透、分布均匀，还可以通过细菌的作用，促使有机物的腐烂而生成有机酸，还可以发生一些氧化还原反应使ＦｅＳ２分解成Ｈ２Ｓ气体和铁的氧化物，ＣａＳＯ４还原为ＣａＳ，并与Ｈ２Ｏ及ＣＯ２作用形成ＣａＣＯ３，放出Ｈ２Ｓ气体等一系列反应，由于ＦｅＳ２分解成Ｈ２Ｓ气体和铁的氧化物，这样使非磁性的ＦｅＳ２转变为具有磁性的铁的氧化物，就可以用吸铁器、吸铁棒除掉ＦｅＳ２（注浆泥而言），减少了ＦｅＳ２氧化反应产生气体和Ｆｅ２Ｏ３，同时由于Ｆｅ２Ｏ３减少，也减少了Ｆｅ２Ｏ３在高温时进一步分解或还原而放出气体，故减少了制品的釉面针孔或气泡；由于ＣａＳＯ４转变为ＣａＣＯ３，这样使在高温下才能分解的ＣａＳＯ４转变为在较低温度下就能分解的ＣａＣＯ３，故也减少了制品的釉面针孔或气泡。

（２）泥料捏练要充分，真空度要达到要求，经过真空练泥机练泥可以除去空气，增加泥的致密度，从而减少了坯的气体含量、减少了坯的气孔率，故有利于减少了制品的釉面针孔或气泡。

（３）在釉浆制备过程中，如果球磨效率低、球石质量差，会造成球磨时间长，球石磨损量大，使釉中ＳｉＯ２含量提高，增加釉的高温粘度和釉烧温度，若仍按原温度进行釉烧，则由于温度低、高温粘度大，阻碍釉中气泡的排除，以及气体排出后留下的凹坑未能及时弥合（尤其是低温快烧的低温釉），从而形成了釉面针孔或气泡。

（４）釉浆制备后存储的时间过长，碱类物质会继续分解而改变釉的成分，釉烧后也会产生釉面针孔或气泡；存储釉浆的地方温度偏高，釉浆会发酵产生气泡，釉浆搅拌速度太快，易卷入空气，如果施釉前过滤不好，这些气泡就会留在釉层中，烧后而造成制品产生釉面针孔或气泡。

５．成型方面产生釉面针孔和气泡的原因如下：

５．１．旋坯、注浆模型过干（模型必须含有５％—６％的水分），吸水快，也容易造成釉面针孔；如果模型过湿（含水１０％—１８％），吸收水分过慢，也容易产生釉面针孔。

５．２．坯体上釉前坯太干燥、过热，洗水时将坯面润湿得又不彻底，以致使釉不能被坯体均匀地吸收，也容易封闭气体而出现釉面针孔或气泡。

５．３．坯体过湿就上釉，且上釉后没有干燥就进行装烧（坯体的入窑水分应根据烧成速度而定，烧成速度越快，坯体的入窑水分越低，一般的情况下，日用瓷、卫生瓷坯体的入窑水分应控制在２％以内，墙地砖类制品快速烧成时，坯体的入窑水分一般控制在１％以下，甚至在０．５％以下），则由于烧成时水蒸气大量逸出而产生针孔（如果温度上升过急还会起泡）。

５．４．坯体磨坯不完全，洗水又没有注意，坯体上粘有有机杂质尘，烧成时亦变成釉面针孔。

５．５．釉浆过稀、过稠，不但容易产生釉裂，而且也因为容易封闭气体而容易引起釉面针孔或气泡。

５．６．注浆产品注浆过急，空气不能充分排出，或者泥浆过热，容易发酸而失去水分，气泡不容易排出，均容易出现釉面针孔或气泡。

５．７．湿坯利用窑炉余热进行烘干时，时间过长，坯体吸收了大量的碳素而容易形成釉面针孔或气泡；或釉坯放置时间过长，坯体上粘有大量的有机杂质灰尘，而装坯时又没有将有机杂质灰尘吹干净，也可能产生釉面针孔或气泡。

５．８．釉层厚度过薄，部分熔釉被多孔的坯体吸收而形成釉面针孔。

５．９．模型设计不合理，注浆时气体无法排出，封闭在坯体中的气体在烧成中易形成釉面针孔或气泡；模型上的尘埃未能消除干净，烧成时浮尘挥发从而使制品产生釉面针孔。

５．１０．施釉工艺不妥也易产生釉面针孔或气泡。生坯落有灰尘，施釉前未能清扫干净，在烧成过程中会出现釉面针孔或气泡；施釉线进行速度太快，釉幕易封闭坯体表面颗粒间空气，这些空气最终冲破釉面逸出从而引起釉面针孔，没逸出则形成气泡；底釉与面釉施釉距离太远，施面釉后会有气泡，烧后易造成制品形成釉面针孔或气泡。

５．１１．坯体干燥不均匀，也易产生釉面针孔或气泡。当坯体内部某个位置干燥不完全，含有一定的自由水时，使得该位置的温度相对高且收缩小，颗粒间隙较大，在施釉过程中吸入到坯体中的水分，比较容易在该部分达到瞬间的饱和，出现釉浆不易干固的现象，当吸入坯体中的水分在坯温的作用下汽化时，这些水汽会沿颗粒的间隙集中在该处排出坯体外，这样使得水汽排出与釉面该部分的干固同时进行，最后由于釉浆的逐渐干固，在该部分会出现许多小孔或气泡，这些小孔或气泡有时看不见，但经过烧成后会出现釉面针孔或气泡缺

陶瓷坯体开裂成因及克服方法

从材料的力学性质可知，只有当外力大于材料原子间的结合力时，材料才能断裂。不同的材料，因组成不同，晶体结构不同，以及键合方式不同，其原子间的结合力也就不同。关于材料的微观机理的研究，已发展出一门新的学科——断裂力学。本书仅简要介绍陶瓷生产过程中，造成超过原子间结合力的因素。

格里菲思(Griffith)认为：“实际材料中总是存在许多细小的裂纹或缺陷，在外力作用下，这些裂纹和缺陷附近易产生应力集中现象，当应力达到一定程度时，裂纹就开始扩展而导致断裂”。形成这些裂纹或缺陷的原因主要是晶体微观结构中存在裂隙或坯体在干燥中由于热应力而形成裂纹及坯体成形、干燥运输过程中因操作不慎而造成的机械损伤。

总之，裂纹缺陷的成因很多，根据开裂的特征，分别介绍如下。

一、坯裂

特征是裂纹向内纵深发展；裂透、坯釉同时开裂；或坯裂釉不裂，裂口面粗糙，不锋利。造成坯裂的因素有：

1、制品在成形、干燥、精坯、釉坯、挖取釉、运输、吊钵、装窑、装车过程中，已因收缩不均匀、机械碰撞等原因，形成细小裂纹，在加工过程中未发现剔除，高温时应力释放，则暴露出开裂，具有大同小异的特征。

2、供成形的泥料或泥浆，未经充分捏练和排泡、排气、含有空气和硬泥籽等，影响产品组织的均一性，形成薄弱环节。这种坯在干燥收缩和烧成收缩中，因收缩应力加大，超过坯体的结合力而撕裂。

3、塑性成形的产品，打泥饼入模过重，使泥料粒子排列改变，鼓入空气于底部或投模入泥过早，构成水分差等，都将造成底部泥料组织不均一。滚头中心夹角不对或不对中心、尖部磨损等，会导致压力不均匀；滚头润滑不好、坯泥粘性强等，会产生轻微卷泥，使坯体受伤
4、需刀修的产品，特别是湿修产品，因泥料是半干的，刚性不够，结合力差，修边、挖沟、剐底时，因刀子过钝、用力过大、切削刀的前角过大、修削面过宽、吃刀过深，都将使坯体表现爱到机械损伤而产生微裂纹，于烧成收缩时扩大成开裂。

5、接斗产品，因互相粘接的两个部件及粘接泥的配方不同、成形方法不同、部件水分不同及坯料的密度、泥料粒子排列不同，特别是在粘接、加工、干燥过程中受应力，烧成中因收缩不同，应力释放而开裂。

二、惊裂

俗称冷炸，裂口光亮、锋利，有坯、釉皆裂和釉裂坯不裂两种(斑纹裂是特殊艺术效果)。

1、坯釉皆裂。一般说，坯、釉皆裂者主要是冷却制度不当，尤其是隧道窑快速冷却，控制不当最容易出现惊裂缺陷。通常因高温冷却过快造成的裂纹，裂口较大；因中温冷却过快形成的裂纹，裂口较小，如发丝状。其影响因素有：

① 隧道窑零压位置前移，窑头温度偏低，冷却带温度普遍降低或气压高、气温低和烟囱抽力大，使高温冷却的速度超过允许急冷温度范围的规定。

② 高火炉 最后一对炉温偏低，使冷却带的蓄热少，从而造成制品冷却速度过快。

③ 隧道窑的急冷风，风压高、风量大，冷风侵袭产品。

④ 中温阶段(700~450℃)冷却过快，特别是含游离石英多的坯体，由于石英晶型的急速转化，产生体积变化，因体积变化的应力差而惊裂。

⑤ 装窑过密，气流不畅通，尤其大型、厚胎产品，因上下、内外温差而产生应力。

⑥ 产品过烧，脆性加大，耐应变能力差，冷却稍有不当，就产生开裂。
2、釉裂。釉面惊裂而坯不裂的原因是釉料膨胀系数大于坯料膨胀系数，使釉层受到拉应力，当应力超过釉层的允许强度和弹性限度时，釉层龟裂。影响釉惊裂的因素有：

① 原料配方或原料性质、原料成分变动，使釉的膨胀系数增高。如釉中碱土金属氧化物组分提高，釉层中玻璃与晶体混合物的结构网格的键强会降低甚至断裂。它除导致膨胀系数提高外，还能提高釉的弹性模数，使其弹性变小，这使得补偿坯釉之间接触层中所产生的应力以及对于机械作用所产生应力的应变能力也变小，这种釉就容易产生釉裂。

② 釉层过厚，加大了釉层的膨胀率，中间层就相对减小，不足以缓和坯釉之间因膨胀系数差异而出现的应力，易出现釉裂。当然，过薄的釉层，对釉的光泽和光滑会产生不利的影响。

③ 釉料的粉碎程度过细、釉烧温度过高、高温时间过长，都将改变釉层的玻璃相和结晶微粒的组成，从而影响釉的膨胀系数和弹性模数。

④ 坯的膨胀系数和坯的吸水率大小，将直接影响釉的开裂。如生烧坯，在吸水、干燥的往复过程中，体积膨胀、收缩，造成和加速釉的龟裂，甚至坯釉均裂。

⑤ 釉的陈腐时间、悬浮性能；施釉时搅拌均匀与否；烧成时的气氛浓度等工艺参数变化，都将或多或少影响釉的龟裂。（

缩釉的成因及解决方法

对有釉陶瓷产品如日用陶瓷、卫生陶瓷、有釉墙地砖等来说，胎体表面上的一层釉起着极为重要的作用。一是可以遮盖胎体的不良色泽，起装饰美化作用；二是可以提高产品的抗污、去污能力；三是提高陶瓷产品的强度与整体使用功能。但是在生产中，由于多种原因，往往在烧成后有釉的产品表面上会出现局部无釉缺陷，即缩釉。缩釉不但影响产品外观，而且一旦出现会导致整体产品的报废。一般来说，在陶瓷釉面上所显示的缩釉缺陷可在烧成前或烧成中引起。当釉溶化后，陶瓷的某些部位没被釉料覆盖导致了在烧成后的产品某些无釉部位。如果釉特别稠（粘度大），在烧成中它就不能平滑地在产品表面流动。在某些地方，釉料就会聚集成堆或有时会在釉面出现大量裂纹。实际上，这些并不是裂纹，只是釉料没有流动。通常，在烧结温度时，釉料应该完全液化并流动均匀地覆盖表面。当釉料由于表面张力的不能很好地流动，釉料不能流动到的部位便显露出坯体，这就叫"缩釉"。有时当釉表面趋向于聚集或卷缩时，整个釉面层会裂成釉珠状。以下几个方面的原因可能导致缩釉。
（1）釉料干燥时收缩过大；
（2）釉料颗粒过细；
（3）釉层过厚；
（4）釉料熔融时的粘度和表面张力
（5）釉料对坯体表面较弱的附着力；
（6）不正确地使用釉料；
（7）坯体方面的原因；
（8）烧成温度、烧成条件以及窑炉的气氛；
（9）釉料中所加入的色料的影响；
（10）釉料的化学组成；
（11）坯釉之间的结合力；
（12）ZnO的影响。
为了研究几个突出的缩釉因素，特别进行了一系列实验。在本论文的实验中选择了一种特定的釉料配方：锆乳浊釉。表1是该配方所用原料及其百分含量，表3是其化学成分分析结果。釉料施于常规的坯体上，
1 缩釉原因的讨论
1.1 收缩
坯料与釉料在烧成和干燥过程中会发生收缩，二者的收缩不相同。如果坯料与釉料的收缩相差过大，便会发生釉料开裂。如果釉料球磨过细，则易形成裂纹，这是由于釉料被过度球磨后，在干燥过程中引起的过度收缩。当过度球磨釉料时，虽然釉料的悬浮性能增强，烧成后釉面的质量会得以较大提高。如釉面光泽增面，釉面针孔减少等，但施釉后釉料在干燥过程中釉面会趋于粉末化，并且很易被磕碰掉。不但过度球磨能导致过度收缩。另外，如果釉浆中塑性粘土含量太高，干燥时釉料的收缩大，则会在釉面产生裂纹。此外坯体表面凹凸不平，如存有大颗粒的泥块等，也会产生小范围内的不均匀收缩。在使用熔块釉时，过度球磨极易产生施釉釉面开裂，这是因为熔块釉在存放期间更易于沉淀，经搅拌后再使用时，由于搅拌不匀造成釉面收缩不一致，在釉料干燥过程中易产生釉面开裂，烧成后会明显出现裂纹；另一个原因就是通常被过度球磨后的釉由于其颗粒细而具有更大的表面积，在高温时易发生化学反应和固相反应，并且具有熔解坯体中氧化硅和氧化铝的倾向。这样会导致釉粘度增加，变得更加粘稠，引起缩釉缺陷的发生。因此在釉料制备过程中，应避免过度球磨釉炎，保持一定的釉料颗粒级配，以减少减釉缺陷的发生。在釉料长时间存放后，应充分搅拌均匀。
1.2 研磨因子
为了研究过度研磨釉料所造成的缩釉的影响，特别做了一系列试验。试验是将已过200目筛的配釉用各种原料配制好，分别球磨6h、12h、24h、36h、48h。检测其结果。经上述不同时间球磨后所测试出的釉料的颗粒尺寸分布。显示釉料经不同球磨时间球磨后的颗粒尺寸大小与百分数。
为了确定缩釉的本质，我们将已球磨好的釉通过多次浸釉法施在陶瓷坯体表面，以获得不同的釉层厚度。干燥后所观察到的釉面结果。

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随着研磨时间及施釉厚度的增加，缩釉逐渐增加，有时甚至在干燥后就可观察到釉面开裂。虽然在干燥期间裂纹并不可见，但，在烧成后裂纹却出现了。球磨时间越长，釉料颗粒越细，则收缩越大，缩釉也越明显。如果生坯中包含有较高的粗颗粒原料或含有较高的非可塑性原料，便会由于不规则的收缩而很难获得合适的光滑釉面。在干燥期间只有在釉料过度收缩时，可观察到裂纹。干燥期间所产生的细小裂纹。在烧成后便会显现出来，形成缩釉。图2显示过度球磨所出现的缩釉缺陷。
1.3 釉层厚度
同一种颗粒细度的釉料。施釉时因其施釉厚度的不同，会出现不同的结果。釉层越厚，则越容易产生缩釉，如表6所示。这是因为釉层越厚，收缩越大。在生产中，应控制好釉层厚度，对于卫生陶瓷来说，釉层厚度一般控制在0.6mm左右。
1.4 釉的粘度
釉料在其熔化时粘度太大便会引起缩釉。因为釉料的表面张力已克服了釉料与坯体的粘着力，釉料就会在陶瓷的角位或其它部位聚集成堆。图3表示陶瓷表面釉料聚集成堆的形成过程。
较厚釉层更易开裂和缩釉。硫酸盐会影响釉料的熔融，特别是在釉料中长石含量高的情况下，影响釉料的熔融。粘度是一种控制熟釉均匀性的参数。一般来讲，粘度可通过添加盐溶液如CaCl2，或者是ZnO、石灰等来控制。在生产中应避免使用高粘度的釉料，否则便会导致不合适的釉面覆盖层。图4显示因不合适的釉料粘度所导致的缩釉缺陷。
1.5 熟釉的表面张力
在高温下，当釉料与坯体一起烧成时，由于二者之间发生了化学反应，便会在二者之间形式中间过渡层而产生相互结合力。结合力大小由釉--空气、坯体-空气以及固体-液体之间的表面张力所决定。可溶性盐类在坯体表面的聚集会削弱坯釉之间的这种结合力而易引起缩釉；具有高表面张力的釉收缩大，易导致釉面缩釉。如果熔融的釉料对坯体表面的润湿性差，则烧成后的秋面易产生缩釉。在釉料中加入较少的氧化物添加剂如V2O5、MnO2、Sb2O3等，可降低釉料的表面张力，因而可减少缩釉的发生。另外可以将防发酵盐如苯钠或者是磺酸蓖麻油加入釉浆中来保持釉的表面张力。在烧成中釉料高温时具有较低的表面张力，这样有利于气体的排除。但是如果釉料的表面张力太低，则高温烧成时釉的流动太大，会导致跑釉现象，造成烧成后的产品漏边角和漏棱角。在生产中可以通过调整釉料配方来控制釉的表面张力。合适的釉料，其表面张力应在满足不漏边角和不漏棱角的前提下，尽可能低一些。
1.6 釉浆与坯体的粘着力差
粘着力即釉与坯体表面的结合力。如果过度研磨釉料或者釉料中含有太多可塑性原料，釉料便不能与坯体表面很好地粘接在一起。有些有机物添加剂如醋酸纤维素铵对提高釉料粘度非常有用。在生料釉中，粘土本身能作粘接剂。熔块釉有时不能很好地附着在坯体上，特别是不能很好地附着在完全瓷化的陶瓷上，在这种情况下易产生缩釉。添加有机粘接剂如骨胶有助于增强釉料的粘接力。另外将坯体在干燥器中保持干燥大约1小时后进行施釉，使釉料施在热坯上，有助于增强釉料的粘接力，减少缩釉的发生。
1.7 釉的施用
在坯体上施加过厚的釉层有时会造成如图5所示的缩釉。这是因为釉层很厚，会产生不同的收缩而减弱釉对坯体的粘接力，烧成后引起产品缩釉。连接施釉时如果间隔时间太长，会导致的施釉层不均匀而引起缩釉。特别是对不合适的素坯上釉时，素坯会很快吸收釉浆而形成较厚的釉覆盖层，导致缩釉。因此施釉前首先将素坯用海绵沾水搽抹弄湿，使其吸收釉浆速度减慢并均匀吸收釉浆，减少缩釉的发生。施釉时应用足够的高度或压力以便能使釉平滑地流动到坯体表面各处。通过较好地控制釉的流动性与触变性，可以有效地防止缩釉：在生产和实验中我们发现多孔的陶瓷坯体在浸釉时，如果浸釉时间过长，会由于形成不均匀的釉层而产生少量的釉面裂纹。施釉时坯体气孔处与坯体表面会产生不同的釉层厚度。为了使釉均匀平滑地覆盖住平面的坯体表面，应该使釉料具有足够的流动性。当使用喷釉法时，要处理好喷枪、气压以及喷枪与被喷釉坯体之间的距离等因素，控制好上述关系便能获得平滑均匀的釉层，防止缩釉。
1.8 坯体的物理条件
陶瓷的物理条件取决于它的质地、瓷化特征以及收缩性质。在平滑表面的坯体上，釉料的流动速度均匀一致。坯体的质地取决于用于坯体的原料的制备与研磨。研磨细，则坯体质地平滑。粗糙的坯体表面有时施釉后在干燥时产生不规则的收缩使釉层与坯体剥离，入窑烧成，当温度升高时，釉表面张力的作用会将釉从坯釉剥离处拉开而产生缩釉。完全瓷化后，陶瓷坯体很难喷上釉或浸上釉。这是因为其吸水率太低而不能快速吸收釉料且釉料对坯体的粘接力低，在这种情况下，缩釉的可能性很高，如果被施釉的坯体形状复杂且不规则，那么产生缩釉的可能性更大，这是因为施釉时釉料在坯体表面各部门的流动不一致，从而形成了不同厚度的球状釉层。所施釉的坯体太湿也会导致缩釉，原因是太湿的坯体对釉的吸附力弱。
1.9 烧成温度及烧成条件与气氛
烧成时在坯体排除气体期间，应该控制好烧成制度，否则会在较低温度下出现釉面缩釉或裂纹。如已上釉的坯体在搬运或装车过程受到碰撞，会破坏釉料与坯体之间的正常粘接。当冲击过度时，可能使已干燥的部分釉面从坯体表面剥离而最终产生缩釉。在烧成早期出现过多的气泡或者是在坯体中大量气体逸出之间，釉已经熔融，最终导致产品的缩釉。过烧也会引起缩釉。
1.10 色料的影响
一些釉下色料像粉红、绿色、无光钴蓝等，因不容易被熔融的釉润湿，造成色料与釉分离而可能产生缩釉。解决方法是加入适量的助熔剂。
1.11 釉的化学组成
有时釉料的组成也能导致缩釉。因为不合适的釉料在特定的烧成条件与熔融点下不能恰当地流动。釉料中添加乳浊剂如硅酸锆、氧化锡等，能引起缩釉。这是因为它们影响了釉的粘度与表面张力，特别是现时所用的硅酸锆，一般为几个微米、颗粒细，比表面积大，更易引起缩釉。在生产中应合理地设计釉料配方，并保持恰当的颗粒级配以防止缩釉的发生。在熔块中有过多的B2O3熔剂会导致缩釉。釉料配方中存在过多比例的生粘土，在烧成时因为其大的收缩能产生缩釉，有时在干燥期间本身出现裂纹，一般釉料中较为理想的生粘土的加入量在10％左右。如果配方中需要加入较多的粘土时，可通过将其中一部分粘土先进行高温预烧后再加入，以减少过大的收缩。通过添加碳酸钡，能减少粘土坯体中可溶性盐的作用，阻止缩釉的发生。
1.12 釉与坯之间的结合力
有时在釉料与坯体之间不理想的粘接会产生缩釉，如图6所示。
原因可能如下：
（1）有釉素坯吸收了更多的釉料，结果形成太厚的釉层，导致在干燥时产生裂纹。另一方面，瓷化的素坯不能牢固地吸附均匀一致的釉层而使釉与坯之间粘接力较弱，导致烧后产品缩釉。
（2）如果上釉坯体放置很长一段时间后才入窑烧成，会因放置期间发生某些化学反应和细菌作用，导致烧成后产品缩釉。如果已准备好的釉料存放了很长时间而未使用，那么该釉料的性能可能已经改变，施用这样的釉极易产生缩釉缺陷。因为有些粘接剂如CMC等在长时间存放后会因化学和细菌的作用而失效。为了克服这种问题，建议添加醋酸或者是盐酸以及其他防腐剂。
（3）已上釉表面的积尘可能导致缩釉。
（4）如果坯体表面上有油或者是油脂状物，那么在烧成时釉料会从该油污处分离而导致缩釉。
（5）如果已上釉坯体放置在潮湿的地方或者是素坯放置在潮湿的地方后再施釉，烧成时会因为坯体不能被熔融的釉润湿而产生缩釉。
6）如果在施釉前坯体上有裂纹或者刮痕，那么釉料便不能覆盖住坯体表面，烧成后在有裂纹或者刮痕处便会看见缩釉。
1.13 ZnO的影响
氧化锌的物理性能会对缩釉产生很大的影响。生氧化锌中一般含有大量的微细颗粒，所以极易造成缩釉缺陷。氧化锌能同水作用形成氢氧化锌，使釉粘度增大。而氧化锌同水的活性程度直接与它的比表面积有关。比表面越大即氧化锌颗粒越细。活性程度越高。因此ZnO的颗粒大小是控制缩釉的因子。当使用生氧化锌时，在烧成温度下釉面覆盖不匀，经常造成陶瓷产品没被釉完全覆盖信，某些地方釉料聚集成堆，造成缩釉。氧化锌所造成的缩釉可通过使用高温煅烧的ZnO来解决，因为通过高温煅烧可以降低氧化锌的微细颗粒数，从而形成低比表面积的ZnO。
2、结论
2.1 釉面由于过渡收缩造成的干燥开裂能通过选择合适的坯体和釉的原料来阻止，也可通过防止釉料过度研磨来阻止。
2.2 陶瓷坯体不可含有过多气孔，以防止坯体表面吸收过多的釉料，产生厚的釉料覆盖层。
2.3 通过使用煅烧氧化锌，可降低釉料粘度并减少釉浆收缩造成的干燥开裂，可将缩釉倾向降到最低。
2.4 釉的粘度和表面张力可通过添加特殊的化学物质来控制。
2.5 助长缩釉的色料可以通过添加少量助熔剂来防止缩釉。

烧成缺陷分析--黑心

1 前 言
由于原料、成型及烧成等各方面的原因，墙地砖产品经常会出现黑心缺陷。在二次烧成釉面砖产品中，素坯中间截面有大量的黑点或黑斑，有些陶瓷厂家产品会更严重、更明显，甚至磨完边就能看到，可以明显看到截面中间部分颜色不同。而在一次烧成墙地砖产品中，典型的就是坯体截面中心有不同程度的黑心。
　　“黑心”问题严重影响了产品的品质。有“黑心”则必然有不同程度的‘针孔’，不利于产品销售，必须解决。
2 “黑心”缺陷表现形式及产生原因
2．1“黑心”表现形式
　　一次快烧墙地砖产品，如产生“黑心”缺陷，轻则砖面颜色发生异常，砖面中央部位或局部颜色发青或发灰，但还不影响砖面的平整度；重则砖面发暗发青外，还会大面积鼓起，或局部鼓泡，严重影响砖面的平整度，成为废品。如把具有黑心缺陷的产品折断，仔细观察断面，就会发现：若为白坯，砖体中间呈轻重不等的绿、灰阴影；若为红坯，砖体中间则呈轻重不等的灰、黑色阴影。
　　在实际生产中，遇到各种各样的黑心缺陷，其表现形式很多，一般分为三种形态：第一为黑心缺陷发生在砖体的一边或砖体的四周部位；第二为黑心缺陷发生在砖面的局部区域，其位置具有随机性，黑心偶尔形成鼓泡；第三为黑心缺陷发生在砖体中间的大部分区域，具有连续性。
2．2“黑心”产生原因
　　“黑心”产生的主要原因是：坯体中含在超量的有机物和铁质，烧成过程较快，导致有机物氧化不完全，排气不净；烧成气氛不对，坯体中的铁质以高价铁（Fe3O4、FeO）存在，从而呈黑色。铁含量过高，烧成时生产易熔低铁硅酸盐，降低了坯体的始熔温度，会产坯体鼓泡。石英砖特别明显，如我厂红色斑点砖黑心特别明显，釉面还有大量针孔。
　　一次快烧墙地砖产品产生黑心缺陷的根本原因是：原料中含有铁质和一定比例的有机质。要消除“黑心”问题，必须减少铁质和有机质，加强氧化强度和排气时间。下面对我厂“黑心”产生原因进行分析。
3 各工序对“黑心”缺陷的影响
3．1坯体的影响
3．1．1坯体配方的影响
1）原料的选择
　　一般选择含铁和有机质少的原料，而实际上原料的纯度不可能达到理想要求，必须要做好原料进检工作。一般引起“黑心”是泥料，因此特别注意泥料的有机质和含铁量不能超标，还需打饼进行试烧，敲开其截面看是否有“黑心”问题，一般泥料都或多或少有一点黑心，当然优质泥也有，烧后截面和其表面一样的白度。表(1)是我厂几个泥料物化性能。
2)配方调整
　　我厂在使用的叶腊石有两种，其中越南叶腊石较好，国内叶腊石含铁量太高，含铁量如表（1）所示。我厂坯体原配方如下，其含铁量太高。现经过调整。配方如表（2）所示。
3．1．2坯体细度的影响
　　坯体的细度不能过细，我厂泥浆细度为：＜1.5%(230目筛)。一次烧成釉面砖的细度较二次烧成釉面砖要小；但没必要太小。我厂成品吸水率（12～13）%，但也可以做适当的调整，这样也可减少球磨时间。
3．1．3坯粉制备的影响
　　喷雾塔热风炉常烧水煤气、重油、水煤浆等燃料，总难免会带入碳粒、硫质及有机质。特别是使用水煤浆燃烧炉提供热风。因为煤中的含硫量较高；且只是磨细，固体微粉难免有飞扬，很容易混入粉料中。因此也增加了坯体的烧失，特别还是很大颗的碳粒。
3．1．4坯体压制力的影响
　　坯体的压制力主要影响坯体的致密度，致密度越大，排气越困难。由于坯体强度要求，一般一次烧成釉面砖坯体压制力较二次烧成要大一些。我厂25×40规格产品坯体190±30bar，在保证成品吸水率符合要求的前提下，可适当降低坯体压制力，一般生产时控制在200bar，但烧后有时会有针孔，后改为190bar。
3．1．5坯体始熔温度的影响
　　一次烧成釉面砖坯体的膨胀系数较二次烧成的坯体要大，我厂坯体膨胀系数为230×10-7/℃，二次烧坯体膨胀系数为200×10-7/℃左右。而一般膨胀系数大的物质火度都会偏低。如此一来坯体的始熔温度就会较低，提前封闭部分毛细孔，增加排气难度，因此要提高坯料的含铝量，控制铁质含量。
3．1．6坯体厚度的影响
　　坯体的厚度一定要合适合理，太厚会增加坯粉的用量，且不利于排气；太薄比较容易变形。各种规格砖釉面砖坯体压制参数如表（3）所示。
我厂曾压300×600规格砖，压力为230bar，后在250×400规格产品窑炉烧，黑心问题非常严重。折断这块砖看其截面，靠近砖面（3～5）mm全都是灰黑色；并且砖面部分位置有起泡。
3．2釉料的影响
3．2．1化妆土的影响
1）化妆土配方的影响
　　坯体的膨胀系数大，面釉的加入高岭土较多膨胀系数小；因此要求化妆土的膨胀系数很大，才能拉直砖。化妆土的膨胀系数大，而膨胀系数大的原料火度大多较低；因此始熔温度也会降低，导致气体未排出就熔融封闭了坯面，增加高温原料的用量，适当提高始熔温度。
2）化妆土细度的影响
　　针对一次烧成化妆土火度较低的问题，如果化妆土细度太小的话，必定会使化妆土提前熔融，坯体则无法排气，而实际上一次烧成化妆土的细度较二次烧的要小很多。
　　现我厂化妆土细度：(0.3～0.5) g/100ml，二次烧的会大一些，一般为（0.6～0.8）g/100ml。现对我厂细度进行调整，调至（0.6～0.8）g/100ml。具体调整如表（6）所示。
3）化妆土施釉量的影响
　　一次烧成釉面砖化妆土施釉量很大，我厂25×40规格砖化妆土施釉量为80克。而二次烧成釉面砖化妆土施釉量为40克。如果把化妆土的施釉量改少，砖一定太拱。如何来调整？我厂采用高温透明熔块加到面釉里或全都用高温透明熔块，去掉硅酸锆，提高面釉始熔温度，减小膨胀系数，减小化妆土用量和膨胀系数。
3．2．2面釉的影响
1）面釉配方的影响
　　二次烧釉面砖的面釉配方比较简单，一般用熔块加几点高岭土和添加剂即可。但一次烧成釉面砖面釉有时会加几点硅酸锆和高温透明熔块，以提高始熔温度，并保证合适的膨胀系数。一次烧成釉面砖面釉配方如表（5）所示。
2）面釉细度的影响
　　一次烧成釉面砖的细度较二次烧的要粗，这样有利于排气。面釉细度如表（6）所示。
3）面釉施釉量的影响
　　一次烧成釉面砖面釉施釉量一般较二次烧成的要少，其对排气影响相对化妆土要小。其施釉量如表（6）所示。
3．2．3花釉和点釉的影响
　　花釉和点釉对排气有一定影响，但这不是导致“黑心”问题的原因。
3．3烧成的影响
　　粉料制备、压制成型、快速烧成等工艺制度的不合理，会加重黑心缺陷的程度，是间接导致产生黑心缺陷的原因。
　　生产墙砖所用的粘土原料及粘土原料中含有的有机质、碳素和氧化铁等，在烧成时会发生一系列物理化学变化，如氧化反应、还原反应、脱水反应等，仔细分析这些反应，可以找出产品出现黑心缺陷的原因。
　　如果碳素在烧成过和中未被充分氧化，残留在坯体中；或有机物质在一定温度下发生热分解反应，生成游离碳素，而这些残余碳素又未被充分氧化残留在坯体内，均将使坯体中间部位呈灰黑色阴影，形成所谓的氧化不透现象即黑心缺陷；另外，在反应中，生成了大量的CO、H2等还原性气体，氧化铁在这些气体的作用下，逐渐发生还原反应，生成磁铁矿Fe3O4方铁矿FeO等，而磁铁矿和方铁矿呈灰色、黑色，它们残留在坯体内，从而也导致坯体颜色从灰变黑，使黑心缺陷形成；坯体黑心鼓泡，则由于坯体中生成易熔低铁硅酸盐（铁堇青石）所致。
4 调整方案与解决措施
生产过程中加以控制，减小这方面的影响。特别是烧成时，要加强氧化强度和氧化时间。针对此，调整方案如下：
　　1）原料中有机物、碳素及铁质等含量过高，是产生黑心缺陷的根本原因和前提条件，因此严格控制原料质量，有必要调整坯体配方，降低烧成和含铁量。
　　2）所有可以降低坯体及釉面气体渗透性的因素，如粉料水份过高，成型压力过大，坯体厚度过大，粉料中高水分凝块的存在，粉料细粉量过大等皆可能导致黑心缺陷，因此要加强这些方面的控制。
　　3）烧成过程中需采取如下措施：保持600～650℃使有机物质充分燃烧，在800～850℃，特别是红坯，要使釉料充分熔融及坯体部分玻化前，使气体顺利逸出。烧成阶段是黑心缺陷出现的一个重要阶段，应根据产品结构、所用原料、窑炉种类及能源情况制订合理的烧成制度，保证坯体得到充分氧化，方能减轻或杜绝“黑心”缺陷的产生。
5 总 结
此文写的是一次烧成釉面砖和石英砖（仿古砖、通体砖等），但可作为二次烧釉面砖“黑心”问题的参考。

烧成缺陷分析

缺釉——
【特征】产品表面局部无釉。
【产生的原因】
1.施釉前，坯体上的灰尘、油污等没有除干净，在施釉时不吸收。
2.施釉时坯体太湿。
3.釉浆太细，粘度大，熔体表面张力过高，釉坯侵润不良，导致缩釉性质的缺釉。
4.烧成时窑内水汽太多，坯面潮湿，加热后釉层开裂卷起，导致缩釉性质的缺釉。
5.坯体在存放、搬运、装窑过程中，因摩擦、碰撞局部釉层剥落而又未补釉。
色泽不良——
【特征】产品表面颜色不均或釉面无光。
【产生的原因】
1.釉料配方不当，或制釉原料不纯。
2.釉浆搅拌不均，施釉时釉层厚薄不均。
3.烧成气氛控制不当，烧成温度低于釉的成熟温度，釉面不能完全玻化。
4.窑内各部位烧成温度不一致。
5.燃料中含硫过高，烧成中二氧化硫气体与釉料中化合物生成硫化物，或窑内有水蒸气。
6.釉烧温度过高，釉熔融体被多孔性坯体吸收，烧成时间太长，釉中组分挥发。
夹层——
【特征】产品内有分层现象。
【产生的原因】坯料不符合压制成型工艺要求，施压过急，坯料中气体没有排除。
釉偻——
【特征】产品表面呈现厚釉条痕或滴状釉痕。
【产生的原因】
1.施釉不均，施釉机内有釉滴落于坯体上。
2.釉的烧成温度高于成熟温度，产品四周釉厚。
波纹——
【特征】产品表面不平，在光线下呈鳞状起伏状态。
【产生的原因】
1.釉层厚薄不均。
2.喷釉时雾点太粗生釉层表面高低相差较大。
3.釉的高温粘度大而表面张力低。
4.烧成温度低，釉面玻化不好。
烟熏【特征】局部或全部呈灰色。
【产生的原因】
1.釉料中的CaO含量高，容易吸烟。
2.坯体入窑水分高，烧成时碳素侵入釉层，氧化不充分，沉积的碳素没有完全烧去。
3.装窑密度大，通风不畅。
4.烟囱抽力不够，烟气在窑内留的时间过长。
【惊裂、惊粘】产生的原因
1.坯釉膨胀系数不适应。
2釉层过厚。
3.坯体的烧结温度高，而釉的熔融温度低；如坯体未烧结，气孔率大，容易发生惊釉。
4.烧成温度高，容易发生惊釉缺陷。
5.坯料中石英含量高，制品厚重，冷却速度快。特别是石英颗粒细度过大时。如大于30微米。
6.坯料中结合粘土多，体积收缩大，若升温、冷却快时，容易发生惊裂。
【解决方法】
1.调整坯釉配方，使坯釉的膨胀系数相适应。
2.坯料的烧结温度与釉的熔融温度要基本一致，使制品在高温烧成中形成良好的坯釉中间层。
3.提高高温阶段的冷却速度。
4.严格控制釉层厚度。
5.减少坯釉中石英的含量，改善冷却制度，防止石英晶型转化，体积显著变化引起坯体开裂。
6.减少坯料中结合粘土的用量，以降低坯体烧成收缩，相应提高坯体的烧结温度，以防止惊裂。
吸烟的【特征】是碳素侵入瓷件使之发黑，特别是瓷件中心或边缘及釉底呈黑色或青灰色。
产生的【原因】
1.瓷件中心发黑，主要是在850~970度之间的氧化气氛不强，坯体内有机物等没有及时燃烧逸出。
2.瓷件边缘部分呈青灰色，主要是还原开始阶段气氛太浓，或析出碳素时，窑内压力交大，，便渗到坯体内。
3.坯件含铁氧化物过多，使碳素沉积，还原时再次逸出。
4.火焰气氛控制不当。
5.燃料中含硫过多。
解决的【措施】
加强氧化后期通风，增大抽力，适当延长中火保温使坯体碳素充分分解，降低原料中含铁量，适当减弱还原气氛，防止游离碳生成。减小窑内压力，严格按照正确烧成工艺制度烧成。
其特征--产品表面突起小泡，可产生无釉产品和有釉产品，包括开口气泡【表面已破】闭口气泡【泡突起未破。
产生的原因---
1.坯体入窑水分高，或者坯体过干后又吸附大气中的水汽，入窑后在预热阶段升温过急。
2.止火温度高于产品的烧成温度。
3.烧成的气氛不当，坯体氧化分解不完全，气体未排除干净。
4.低温釉料中含碳酸盐、硫酸盐及有机物过多。釉料中含过量的碱性氧化钡、氧化硼等，造成釉面张力过大。
5.施釉时扑集了大量的气体与釉中，釉层过厚，而使釉的熔体粘度过高。
6.釉料过细使熔点降低，过早形成粘度大的釉熔体，使坯体分解产生的气体或在坯体表面蓄积的气体无法顺利排出釉层。
7.坯体中蓄积大量的可溶性盐类容易产生气泡。
8.燃料中含硫过多燃烧不完全，存在还原气氛。
9.坯料中杂质太多。
10.冲压过快，在坯体内产生空隙，在高温下发生膨胀而形成气泡。
11.烧结方法不当：A烧结高温期由于水蒸气太多，使碳素沉积坯件表面或干燥期太短，结晶水来不及除去。B氧化保温时间太短，通风不够强，未能充分将碳素、有机物氧化，而将所产生气体排出坯外，或者氧化保温温度过高，二氧化碳、一氧化碳、碳酸盐分解，由于坯釉部分玻化，表面部分封闭，排出困难，产生起皮或皱皮。C强还原期-还原气氛不浓，没有使硫酸盐完全分解完全成为亚硫酸盐，则硫酸盐分解不完全。D玻化初期温度骤然上升，使釉玻化较快，不易淘出，促成高温起泡。需要指出的是大火保温阶段由于某种原因温度下降，而又突然上升，釉泡往往由此产生。
改进措施--
1.烧成在800-900度时要充分氧化而且要有足够时间保温，使碳素等有机物在此阶段消除干净，900-1020度时烧还原焰，CO保持足够浓度，在大火阶段升温平稳。并保证设备、仪表、风压计等反应良好。
2.玻璃相的粘度对气相形状有很大影响，因此釉的表面张力及粘度的改变或消除起泡的一种很好措施。
3.尽量缩小窑内温差，对含杂质较多的结合粘土用量降低。
橘釉【特征】产品表面呈现橘皮状。
【产生的原因】
1.坯体干湿不均，浸釉能力不一致，釉层厚薄不一。
2.釉熔化粘度大，表面张力小，釉熔融体流展性不好。
3.烧成时高温阶段升温太快，或窑内局部温度过高，超出釉的成熟温度，使釉熔体发生沸腾。
4.橘釉的产生，使釉面缺乏金属光泽，常常呈季节性、周期性发生。
5.氧化温度过高，还原气氛过浓。
6.通风不良。
7.与燃料的关系，主要是含有SO2参与与CaCO3反应生成气体。
棕眼特征--釉面呈针状的小孔。
【产生的原因】
1.造成釉泡的一切原因，在体积稍有改变时，均能形成棕眼。
2.釉浆与坯体的附着力不好，釉层中含有干燥敏感性高的粘土，生氧化锌，釉层干燥收缩大，预热阶段釉层开裂，而在高温下熔体粘度高，张力大，都容易形成棕眼。
3.烧成温度过低，釉玻化不好。
4.釉的颗粒过粗，烧成时熔融不好。
5.施釉时坯体过干或坯体发热，施釉前没有把坯体表面上脏物擦干净。
6.烧成时间短，后期氧化不好，碳素沉积于釉层表面，碳素烧除后，釉面留下小孔。
过烧【特征】
玻璃相多，断面发亮，体积膨胀，软化变形，气孔率增加，强度下降。大火严重时，表面起泡，斑点扩大增多。
【产生的原因】
1烧成温度过高，或保温时间过长。
2.吸火孔堵塞，码垛过疏过密，室内温度及其不均匀，造成局部温度过高。
3.坯件装窑不合理，将过薄过小的坯件装在高火位。
4.配料不准或不当，熔剂过多；或原料变动，杂质过多，烧成温度范围窄，难于掌握止火温度。
5.由于窑炉结构的缺陷，产生较大温差。
生烧【特征】
瓷件表面不光亮，频色发黄，瓷质粗糙，断面发黄，吸水率大。
【产生的原因】
1.烧成温度低。
2.大火升温速度太快，保温时间太短，止火温度也低。
3.装窑过密，火焰流通不畅，难以达到烧成温度。
4.烧成操作不当，使窑内温度分布不均匀。
5.原料变动或配料不准，造成成瓷温度突然升高。
裂纹产品表面出现裂痕。分为釉面开裂、坯体开裂。
釉面开裂产生的原因
1.坯釉膨胀系数不适应，当釉的膨胀系数大于坯体的膨胀系数时，釉面冷却时产生张应力，引起釉面开裂。
2.釉层过厚。
3.烧成温度低，烧后冷却过急或窑温过高。
坯体开裂
1.坯料中高干燥敏感性原料用量过多，干燥制度不合理，导致干燥开裂在坯检时没有及时发现，而在烧成阶段裂纹增大。【开裂呈口状，且断面表面粗糙】
2.坯体过分干燥，入窑前或烧成的低温阶段吸湿，出现大量微细裂纹。
3.在过于干燥的坯体上施釉。
4.半干压中硬块压制坯体中使坯体的密度和水分不均匀，烧后在硬块处出现放射状裂纹。
5.压制成型时，填料不均，压力不均，导致密度不一致。
6.烧成升温速率控制不当，导致产品边部开裂【口裂】；中心开裂【硬裂】；冷却过快，导致风惊裂【断口整齐】。
斑点
斑点的特征是---产品表面有大小不一的异色斑点。
产生的原因
1.原料中所含杂质，如铁的化合物、云母、石膏等。
2.加工过程中混入杂质。
3.燃料中含硫过高，烧成时与铁质发生反应生成硫化铁的黑点。
4.坯体中存放时表面落上灰尘、异物，而入窑时清扫干净。
落脏
落脏的特征--产品表面落上脏物并与产品烧在一起。
产生的原因
1.半成品存放落上脏物，装窑时没有清扫干净。
2.坯体施釉后落上脏物。
3.窑中耐火材料碎屑落在制品上。
变形
重播
1. 配方中软质原料灼减量大，使产品在烧成时体积收缩大。熔剂型原料含量高，玻璃相粘度低，烧成范围窄，烧成不当均能使产品软化变形。
2.坯体设计不合理，坯体壁厚不均，过重，不支持高温荷重。
3.坯体制备不精，陈腐时间短，水分分布不均匀，颗粒级配不当。
4.原料混合不均匀，成型、干燥以致收缩不均，受到应力而变形。坯体颗粒产生定向排列，容易造成结构分层，密度不均。烧成时，收缩不一致，产生变形。
5.真空练泥机出口不正，出口内光洁度不一，使输出的毛坯早已弯曲或壁厚不一。
6.湿修产品的毛坯水分过大或修坯后干燥周期不够，坯体放在托坯板上安放位置不当，造成干后变形。
7.装窑不平、不直、不稳或耐火坯垫高温软化变形使坯体重心偏移，或码垛不均。
8.耐火卡具配合不当，支撑部位承受压力过大而变形。
9.坯垫厚薄不均，或隔离物撒的不均，致使坯体重心偏移，收缩时阻力不均产生变形。
10.吸火孔局部集中，火焰层流严重，以致坯体受热不均而变形。
11.在烧成过程中，加热不够均匀，化学水分排除时，温度上升要均匀。在玻化时，坯体结晶收缩甚大，此时升温要慢。高温阶段通风太强也受到影响。
12.坯釉膨胀系数搭配不当。
13.成型制度不合理，内外、上下、表面收缩不一致。
14.坯体与托辊、窑具粘附并使坯体变形。
15.烧成时低温阶段升温过急制品承受温差过大。
16.烧成时的止火温度高于产品的烧成温度。
改进措施：
改进设计，使产品结构合理；调整配方，减少熔剂【特别是氧化钙】含量，提高钾钠比例；改进有关工艺。
釉面无光
陶瓷釉面的光泽度是衡量的重要指标之一。有的制品经烧成后失去光泽，这也是一种严重的缺陷。
（1） 产生原因：
① 釉料这熔剂少，熔点高，烧成温度不够。
② 施釉太薄，或施釉时釉料未经搅拌均匀。
③ 已施釉的坯体接近于多孔性的吸水性强的坯体和器物时，很容易使有釉的坯体釉面受到影响。
④ 燃料中硫磺过多，烧成二氧化硫气体和灰份与釉料化合而生成硫化物，从而提高了釉熔点，促使釉面产生无光。

（2） 克服措施
① 适当增加釉的浓度或多上几次釉。
② 适当增加釉料中的熔剂，降低耐火度，或适当提高烧成温度。
③ 已施釉的坯体要避免接近无釉或某此吸水性强的器物，无釉坯和釉坯不能在同一匣钵内烧成。

浅谈陶瓷变形缺陷的主要原因

陶瓷制品的变形是目前比较普遍存在的缺陷。因此，找出变形的原因，采取相应的工艺技术和管理措施来克服变形缺陷，是陶瓷生产中重要的一环。变形缺陷不仅与原料配方、成型、高温烧成等工序有关，还与人为的操作及管理有关。总之，变形的原因是错综复杂的，笔者就以下几个方面进行探讨。

　　一、配方不合理的变形

　　　　配方中采用钠长石较多，在高温时钠长石玻璃随温度的升高粘度急剧下降，易引起制品的高温变形，如果坯体中氧化钙含量高也增加变形倾向，此外采用的坯泥的收缩率过大，也使制品容易变形。

　　二、生坯密度不均匀的变形

　　　　生坯的各部分致密程度不同，使坯体在密度低的部分，烧成收缩大，而在密度高的部分烧成收缩小，因而引起制品变形。生坯密度不均匀是由于坯料不均匀以及成型时制品各部分受压不均匀引起。

　　三、制品在成型时粘土薄片方面的变形

　　　　制品在成型时，薄片状粘土颗粒择优取向排列，使垂直于粘土薄片方向的收缩大，而平行于粘土薄片方向的收缩小。例如：真空练泥机挤出的泥段沿轴向的收缩小于沿径向的收缩。当制品各部分粘土薄片取向不一致时，制品发生不均匀的收缩而导致变形。

　　四、制品在自重作用下的变形

　　　　当制品含有多种玻璃相，在高温时具有一定的塑性，一些制品可能在自身重量的作用下发生变形，这对大件制品尤其明显。某些制品由于器型的重心偏于一边，例如由于杯把的重力作用，使杯的上口沿着杯把的方向变形成椭圆形。某些大件制品烧成时，由于底面受摩擦力的影响收缩量比上面的要小而发生变形。如设计器形时考虑这些因素，则可以得到适当的补偿，使烧成制品的变型尽量得到克服。

　　五、成型或干燥不合理引起的变形

　　　　成型干燥不合理而引起的变形在未烧结前并不明显。如成型时滚压机的滚压头部位安装不紧，机器转动不止，滚头压下时受力不均匀，施水不均匀，坯体厚薄不均匀，或含水率不均匀等都易引起变形。成型时取泥以及切泥的方法不对也易引起变形。干燥不均匀往往使制品在石膏模中已经变形，强迫脱模过早或过迟都易引起变形。有时生坯含水较高也易发生变形，随后用人工予以纠正，但烧后还是变形。

　　六、制品烧成时的变形

　　　　陶瓷制品的导热系数一般较低，制品加热时有的面直接受热，有的面不直接受热，直接受热的面收缩大，而非直接受热的面收缩小，这样也可能引起制品变形。如平盘制品边缘往往向上翘曲。　　另外，烧成温度过高，升温过快，高温时间太长，钵底不平，钵柱装得不正等都易引起变形。

　　　　因此，要克服陶瓷制品变形缺陷，从配方上应考虑使制品的收缩率减小，并尽可能使坯料各部分均匀，合理地设计器形，改善成型方法等。装烧时最好设计一定形状垫饼。另外。各工序还要加强管理，克服人为造成的变形。

坯裂的不同类型、产生的原因及解决的方法与步骤

一、坯裂的类型：
坯裂可分为两大类型：机械性裂和非机械性裂。在非机械性坯裂中又可分为：原料工艺性裂和干燥裂（包括干燥器裂和窑头段二次干燥裂）。因而，呈现出比较复杂的特性。本文着重探讨干燥器裂和窑头段二次干燥裂，特别是研究分析干燥器裂的特点及其解决的基本思路和方法。
二、机械性裂和非机械性裂的差别：
一般的情况下，机械性裂的方向性、位置特征比较明显，裂纹较长清晰可见。机械性裂是由于坯体受到碰撞、振动迫压而引起的。
非机械性裂，其表现的形式可谓林林总总，多种多样，一般来说，方向性不是那么明显，但不少时候，非机械性累，其裂纹的位置亦较多规律，因此，不能简单地认为，只要方向性明显就是机械性裂。不少时候，往往和容易把机械性裂和非机械性裂混淆起来，使人错判，造成重大的损失！这是必须特别注意的问题。
有些时候，如果坯裂的主要原因是出自于坯料的性能问题，单靠干燥过程去解决，往往是很难取得良好的效果的。经过充分的调查、研究、对比、分析、证明坯料原因明显，则必须及时调整坯料的工艺配方。这点也是要注意的。
三、干燥裂的各种类型及其表现特点：
1、“左、右边裂”（包括或左或右边裂）：干燥器内温度不够时容易发生，特别是水平温差大，干燥器内靠两边的温度低时，发生的机会更多。但如果干燥器两边热风入口某处进风太猛，产生热冲击，也会造成或左或右边裂。
注意：有时辊棒高低不平，“跳棒”振动也会造成左、右边裂。
2、“前、后边裂”（包括或前或后边裂）：干燥器内某些区域升温过急，温度太高往往会造成这类型坯裂。
3、“心裂”：干燥器前段（入口至15~20M左右）温度较低，排湿太快所致（多数情况下如此，但有些坯料却相反，前段温度越高，心裂现象越严重）。
四、干燥过程产生坯裂的基本原因：
1、没有充分认识干燥过程的“三个阶段”的特点及对干燥工艺的要求。
2、热风量供应不足，坯体不能获得充分干燥。
3、干燥温度曲线不合理，未能满足此时坯体在干燥过程中对温度曲线的要求。
4、排湿控制不好，干燥器内各段的湿度没有控制合理，未能满足此时坯体干燥对湿度的要求。
5、进热风、排湿不均匀，造成干燥器内温差严重，在某些地方存在热冲击。因而坯体受热不均匀，干燥不均匀，不平稳。这样，产生的热应力就会对坯体破坏从而引起坯裂。
五、干燥器的结构设计是解决、控制砖坯干燥裂的首要条件之一。
存在严重的结构性错误的干燥器，缺乏必要的不可缺少的调节手段，即使已经掌握了调节干燥器操作技术，但由于“硬件”不完善，处理坯裂时往往无从下手，这也是造成有些厂家坯裂长期无法根治的一个主要原因。
干燥器结构设计的中心问题是：如何尽可能减少干燥器内温差，避免热冲击，有足够的调节手段实现均匀、平稳的干燥。有效控制干燥器内的温度制度，压力制度和湿度制度及热气流的流动状态。
六、干燥引起坯裂解决的基本方法和步骤：
1、重要阶段：辊道干燥器前段（约占全干燥器的三分之一左右）。这是一个至关重要的阶段。这一阶段的温度分布状况，湿度分布状况以及热气流的流动状况（气流量的大小和方向）起着关键性的作用。
2、“左、右边裂”的解决方法：
（1）提高前段温度，进干燥器2~3M位置，一般情况下应控制在100'C~140'C左右。干燥器内截面的水平温差应能基本控制在10'C左右，上、下温差尽可能小一些。干燥升温要平缓。该段一般应以微正压为宜（有些时候，由于坯体工艺配方的特性，干燥器前段需采取微负压），在干燥器前、中段应设有面上入风口，有利于调节上、下温差，调整干燥湿度。
（2）防止和克服热风直接冲击两边砖坯的左、右边。
（3）整个干燥器的温度曲线应比较平稳，除前段1~2个温度点与后段1~2个温度点的温度不同外，其余各测温点的温度应较为接近，一般情况下其最高温度应在干燥器的中段和中后段。
（4）注意检查有否机械原因造成左、右边裂。
最简单直接且相当有效的方法是进干燥器前，把砖坯转动90'，看其裂纹的方位是否跟着转动，是者为机械性裂，否者则为干燥性裂。
3、“前、后边裂”的解决方法：
（1）适当降低某些区域的温度：包括干燥器的入口温度，前、中段，后段的温度。通过仔细的分析、判别，准确确定降温的合适区域。
（2）防止局部地方的热风喷出量太大造成升温急促，温度太高，产生热冲击对砖坯的破坏。
（3）减少干燥器内每排砖坯之间的距离，适当加大一排砖各块砖坯的间距，使热气流分布均衡。
（4）检查一排砖中各块砖坯裂程度的差别，调整热风流向及大小，使热气流分布均匀。
（5）适当减少某部位区域的排湿量，必要时排湿风机的总风量亦适当减少。
（6）若干燥器整体温度过高，还需要适当减少热风总进入量。
（7）若正压太大，应适当加大排湿风机的排除量。
4、“心裂”的解决方法：
对于大规格的地板砖来说（500*500以上），砖坯中心的水份是较难排除的。曾经有过这样的事例：一块600*600的干燥后砖坯，其中心的含水率为1%，而四边处的含水率却只有0.1%。这样，在大多数的时候，若干燥前段温度较低，尤其是前段约15M左右区域的温度低，压力控制不合理，排湿量过大，“心裂”的现象就比较容易产生。很多时候，“心裂”竟然还是“隐性”的！在干燥器出口处，无法检查出“心裂”，可是出窑时，“心裂”却暴露出来了。因而，往往误导了我们，以为这些“心裂”问题是在窑炉烧成过程中产生。造成调节方向错误，损失严重。
但是，有时候的“心裂”却是真真正正地在窑炉前头段的二次干燥过程中产生的。
那么，怎样鉴定是干燥器内心裂，还是窑头二次干燥心裂？
在干燥器干燥时，使砖底向上，入窑时反过来，使砖面向上。若出窑时底心裂，则为干燥器内裂，若出窑时面心裂，则为窑前头段二次干燥心裂。
解决的具体方法步骤如下：
（1）适当减少排湿风机的总排湿量，或适当把前头的排湿支闸的开度减少，使干燥器入口处处于微正压状态。
（2）适当提高干燥器前头段的温度，从入口2M位置到15M左右的区域，在一般的情况下，温度控制在140'C~150'C左右，但在某些特殊的情况下，该区域的温度有时要高达200'C左右。随后，升温平稳，各点温度相差不要大。在这一区域，正压稍大，温差较小，温度较高，湿度亦较高。这样坯体容易均匀受热且升温较快，于是，“心裂”问题就易于解决了。
但是，上述的方法在坯料性能特殊的时候，温度较高，湿度越大，心裂问题反而更问严重。这时，我们则要采取相反的方法解决。加大前头段的排湿，降低前头段的温度（温度可控制在100'C左右为宜，以后平缓升温，中后部的温度要较高一些（180'C左右或更高））。
七、窑头段二次干燥裂解决的基本方法和步骤的中心问题是：
（1）如何有效减少窑头段的水平温差和上下温差；
（2）如何防止窑头段升温太急促。
对升温太缓慢具体处理方法如下：
（1）在窑头段约15M左右的区域，多增设1~3排的排烟（湿）管口，把第一、二排的排烟（湿）支管的闸门开大（靠窑两边的支闸应开得更大一些为宜）。
（2）把前温区前的1~2级的挡火板升高（两侧的两块挡火板升高应多一些）。
（3）提高前温区的温度，即提高烟气温度。
（4）加大助燃风，使流向窑头的热烟气量增加，既提高前段温度，又可减少温差。
（5）在预热带阶段，每排砖的间隔疏密应合理（1~2CM为宜），这样使烟气流动均衡。
（6）必要时，可向窑头方向增开一些烧嘴。
（7）必要时，适当加大排烟（湿）风机的总风量。
上述的各种方法，在通常的情况下，均可以提高窑头的温度（在2M处可以达300'C以上）减少截面的温差（尤其是水平温差）这对二次干燥是有利的。但是，必须注意是否适度，否则，有时会造成升温太过急促，窑头温度太高而引起坯裂。有些坯料的特殊性质，反而要求窑头段温度较低（在2M处为100'C多一些）升温要相当缓慢，处理的方法与上述正好相反。
由于坯裂的问题比较复杂，各种原因交织在一起，互相影响，互相掩盖，不容易分别是哪种类型的坯裂，往往错判，处理方法亦随之走入误区，走错方向。事倍功半，难以解决。
因此，在出现坯裂的时候，我们必须特别注意仔细的了解、分析，透过现象查根源，具体情况、具体分析，不同类型的坯裂，采用不同的方法处理，有时还要有突破现有经验的束缚，通过对比分析，形成新的判断，大胆使用新的方法，才能把问题解决。
对于同一类型的坯裂，还要准确地及时地判断是高温时裂还是低温时裂，这样，才能合理地把握干燥过程的温度控制，湿度控制，压力控制及热气流的控制，才能真正有效地克服坯体裂纹的产生。
对于经过干燥器干燥出来的砖坯，必须建立起一套检查含水率的制度。注意检测一排砖中各块砖的汗水率的差别；注意检测一块砖各个边角及中心的含水率的差别。这样将大大有利于实现准确的判断，大大提高解决坯裂的效率。

建筑卫生陶瓷釉缺陷的解决方法

建筑卫生陶瓷制品与人们生活密切相关，是装饰生活空间和维系人类健康生存的必需品，在美化和净化城乡生活环境方面发挥着不可替代的作用。是否采用或者使用什么样的建陶和卫生洁具产品，也往往成为衡量现代化生活质量高低的标准。常言道：“货卖一张皮”。建筑卫生陶瓷制品的釉面质量起着非常关键的作用。近年来，建陶瓷砖发展的方向呈现大规格化趋势；卫生陶瓷洁具则是造型愈加丰富，釉料色彩更为斑斓夺目。因此在陶瓷生产中，产品的釉缺陷现象及解决技术问题亦越发受到重视。
陶瓷釉实际上是一种附着在瓷胎的玻璃物质，在烧成熔融阶段及后期阶段经常发生一系列的釉缺陷，从而影响到制品的质量。直接影响到企业的经济效益。由于产品的釉缺陷在不合格产品中占据大的比重，目前陶瓷发达国家很重视解决陶瓷釉缺陷问题。从工艺技术意义上讲，改善釉面的功能必须做到无缺陷，找到产生缺陷的起因，并从本质上给以克服。因此科技人员必须搞清釉本身缺陷和釉烧成的缺陷，然后再找出解决办法。釉的缺陷是否影响产品的外观和品质价值，均应根据其外观显露结果与严重的程度加以判断。该及时鉴别出釉缺陷的特征进行补救或改进，避免再次发生。釉缺陷的种类较多，其中有釉裂，剥釉，釉泡，釉痕与针孔，斑点，滚釉，薄釉等，都是期待解决的生产技术问题。想在此做一些探讨：
1、釉裂：亦称釉龟裂。属于釉内细微裂纹网络的缺陷形式。此类裂纹极易从釉坯界面扩展到釉表面。釉龟裂通常集中与釉厚部位，某些裂纹因太细不宜发觉。在建筑卫生陶瓷产品中，龟裂严重损害制品外观，降低产品的性能，尤其易造成产品的后期吸湿膨胀，导致釉面起翘。釉龟裂不论前期或后期均因釉料应力过大引起，由于釉与坯的收缩相互不适应，釉承受的压力大于张力所致。解决的方法是将釉调成轻微的压应力。前期龟裂是开窑后即发生龟裂现象。后期开裂亦称二次龟裂。属于坯吸湿膨胀引起的龟裂缺陷。如果在配料中加入少量的滑石，白云石或锻烧菱镁矿[约2%左右]可降低吸湿膨胀，也不会影响气孔率。滑石有助以某些微量石英转化成方石英，方石英的存在会增加坯体的热膨胀系数，从而增加釉的受压程度，因此能提高产品的抗龟裂性。
2、剥釉：当釉与坯体处在适当的压应力条件下时，呈现为机械稳定状态。釉的压力是烧成冷却时坯体的收缩大于釉的收缩形成的。若坯体的收缩超过釉太多时，而且坯体本身不能经受该压力，即会发生剥釉缺陷。我们日常看到许多低档的瓷砖产品包括伪劣产品，釉面掉块即属于剥釉缺陷。剥釉常出现于边缘或有明显的弯曲面部位。釉从坯面脱落或剥落，通常是沿着中间层进行。或者开裂的边缘重叠进入临近的釉中。当釉产生的压力大于其下面的坯体的强度时就会产生剥釉的缺陷。不过，强度很大的瓷坯如玻化瓷坯较少出现剥釉趋向。因此适时提高烧成温度，促进多孔坯基体形成较大的玻璃结合层，就会大大减少剥釉缺陷，提高产品的实物质量。近年来建陶产品与卫生陶瓷制品已经实现质地瓷质化，加之熔块釉的推广，釉剥落现象已大量减少。
不过，现在有许多企业，即使坯釉烧成后的性能与物理特性均符合标准，仍然有可能发生剥釉现象。分析其原因在于坯系统的设计欠合理，而不是釉本身的缺陷。有时原料中的可溶性盐类在干燥时朝边沿与明显弯曲的黏土坯面析出，在坯面形成一层薄膜，在施釉时它会影响釉料的粘附并引起剥釉。如果能在坯料内加入少量易反应的钡盐，即可减少坯体内可熔盐的含量，减少剥釉缺陷。此外，车间内空气中的灰尘如沉积于素坯表面的话，也会导致坯釉结合不良，出现剥釉现象。在对卫生陶瓷坯体修坯时如果用海绵修坯的水不常加更换时，也会造成剥釉。原因是海绵修坯水中的细颗粒黏土易形成粘附层，该粘附层将影响坯釉之间的结合。提高釉料抗剥落性的方法有：
[1]增加釉的热膨胀性；
[2]降低釉的高温软化点；
[3]减少坯体的热膨胀率；
[4]将可溶性钡化合物引入坯料内，减小可溶性盐的副作用。[引入量在0。05%-0。50%之间]
[5]注意厂房的工艺卫生条件，要求无尘化生产环境；
[6]经常更换修坯水；
[7]尽量提高烧成温度，使瓷坯形成较多的玻化物质。
3、釉泡：陶瓷的玻璃釉和熔块原料在烧成玻化过程中产生出大量的气体，其中一部分被熔解，一部分则以不同尺寸大气泡存在，形成釉泡缺陷。在建陶与卫生瓷釉料中几乎都含有不同程度的气泡。但这些气泡有的数量少且尺寸很小，有的则数量多且直径大于釉的厚度。在同一种釉内，通常垂直面的釉层所含气泡数量与尺寸要小于水平面烧成的釉层。不同直径的釉泡其直径和外观类型如下：
外观 气泡直径 [微米]
特大气泡型釉泡 400微米-800微米
桔皮状釉泡 200微米-400微米
蛋壳状釉泡 100微米-200微米
明显型釉泡 80微米 -100微米
用放大镜可见气泡 60微米 -80微米
放大镜几乎见不到气泡 40微米 60微米
许多轻微的气泡并不完全影响到釉面的质量，尚在容许范围。不过按照国际陶瓷产品质量的要求，属于明显型的釉面气泡及针孔者均在贸易限制范围内。形成釉泡的气体来源有以下几项，必须在工艺生产中予以注意。
玻璃熔块内的水分。在玻璃熔块的结构内，小范围的水分子常以温度不同包裹在类似石英或磷石英的四氧化硅[SiO4]的四面体内。某些熔块在重新加热时由于水蒸气的分离而出现膨胀现象，导致釉泡的产生。在上釉生产操作时使用大量的湿润剂与太用力的机械搅釉动作，会导致气泡埋入釉内。某些未经煅烧的釉料颗粒之间存在的空气，如无铅釉料亦常残留气体，烧后形成釉泡。碳酸盐，氟化物，黏土与有机物等，在烧成时对于已经分解或已经存在的气体和空气具有固定作用，使其成为气泡的来源。在烧成中由于过度加热或元素变价引起某些组成原料的分解，也会造成气泡。如氧化铁在晶形转变时将产生气泡，形成釉泡缺陷。
在烧成方面，进行低温快烧时，结晶水容易迅速陷入已封闭的釉层内形成釉泡。比如某些结晶水的水蒸气直到900度时才被释放干净，而此前有些釉已经开始软化，排除不净的水分即形成釉泡缺陷。此外，产品的釉层厚度，釉料的表面张力，釉熔融后的高温黏度及釉料的总体选配等，都会对釉泡的形成产生影响。
4、釉疤与针孔：釉的凹痕与针孔是釉泡破裂后形成的痕迹。针孔指最大直径小于2毫米的小孔眼。凹痕亦称釉疤，是由于大气泡破裂后釉液的流动变慢已无法填充造成。产品在生烧及过烧时都会造成釉的凹痕。当釉面被针孔和釉疤完全破坏时，形成如蛋壳或桔皮类的外观。解决的方法是增加或减少釉的黏度。具体的措施是：检查与控制好熔块的质量，注意熔块料内是否存在未完全熔融的成分，如釉料内是否有粗颗粒原料，还是由于熔块熔融温度太低使熔块夹生引起。如果釉料熔融过早很容易形成阻挡层使气体无法排出，形成釉疤与针孔缺陷。
5、斑点：陶瓷产品中的异色斑点比较普遍，大多数斑点呈现黑色。透明釉中的白色斑点也是缺陷。如出现在乳浊釉内倒也无大妨碍。但在釉最厚处及釉过烧时出现的斑点却很明显。建陶产品出现斑点的原因，主要是形成斑点的原料，在熔块或釉内出现不熔性。尤其是铁等物质最容易形成黑色斑点缺陷。克服的方法是采用高强高磁除铁设备，多次进行除铁操作。特别是黏土原料，含铁矿物成分很高，但如通过釉浆除铁法即可将绝大部分的铁除掉。不过还须防止釉浆在使用过程的再次铁污染。特别注意来自球磨粉碎与釉料贮存过程的杂质污染。除了铁之外，铝质金属作釉料加工器具时，磨损下来的颗粒属非磁性而难以驱去除，也会形成斑点缺陷。乳浊釉中的白斑是由乳浊剂分散不均匀造成，透明釉中的各类白斑是由于石灰球颗粒造成的。在烧成时各种粉尘颗粒很可能通过循环风机或其他途径传播至辊道窑内的坯体上，形成斑点。因此搞好与维护好厂区的工艺卫生极为重要。
6、滚釉：建陶制品发生滚釉时，局部缺釉，使产品釉的完整性受到损害。滚釉存在有两个主要原因，一是技术问题；二是制瓷工艺问题。滚釉是由于熔融的釉对坯体缺乏柔润性或者粘性而造成的。如果坯体表面引起坯釉结合不好，即会发生滚釉现象。在日常生产中如果坯体表面被灰尘，油污或盐类物质粘附，烧成后均会出现滚釉现象。因配料与加工原因形成滚釉的机理如下：釉料配方中如果含有高比例低可塑性的黏土，或者由于磨釉过细产生大量细颗粒时，就会在干燥过程或釉烧初期形成釉面的开裂，导致后期滚釉产生；釉料在贮存时氧化锌在颗粒表面形成水化层，颗粒因此直径变大，当颗粒在连续脱水时因收缩过大导致裂缝产生。裂缝已表明坯釉的结合性遭到破坏，进行烧成时裂缝连续扩展而形成滚釉；如果施釉的釉层过厚亦会形成釉裂和滚釉；此外当釉坯受到碰撞时，由于坯釉间脆弱的结合力受到损害，部分釉面脱落，当升温时在表面张力作用下，釉会从受损部位离开而形成滚釉；严重过烧时也会形成滚釉；另外坯体贮放时间过久，色釉中的部分干性色料及氧化锌除光剂，硅酸锆乳浊剂等使用不当，也会明显影响釉料的黏度和表面张力，容易造成滚釉缺陷。解决的方法是釉料中黏土含量尽量低些，部分可以熟料代替。球磨时注意颗粒级比。乳浊剂使用尽量低一些。避免过厚施釉。上釉后尽快入窑烧成。在釉内加入少量黏合剂或硬化剂，便于坯釉结合，增加强度防止开裂，从而根本上杜绝滚釉的发生。
7、薄釉：薄釉指釉面欠薄或釉面无光的状态。薄釉缺陷是釉面光泽减弱与缺少光折射。其形成机理为[1]釉层的厚度过薄而无法掩盖坯体表面，同时釉面折射率减弱；[2]烧成温度太低或时间太短，釉融不充分而缺乏光泽；[3]发生过烧时，釉内溶剂物质挥发出去导致釉面无光。解决的办法是改变釉浆的流变性能，增加其比重或触变性，保证釉层的厚度。选择适合于釉成熟的烧成温度曲线。
此外，建筑卫生陶瓷产品在生产过程中还有烟熏，缩釉，针眼等釉缺陷，亦须认真对待解决。由于近年来新釉料与新釉种的不断问世，还会有新釉缺陷产生。企业必须注重加强对于釉技术的研究和开发工作，以尽量减少缺陷，提高产品的质量，取得更好的经济效益。

卫生陶瓷原料均化和泥浆制备新技术

卫生陶瓷原料均化和泥浆制备新技术
丘贵军　乔富东　马养志
摘　要：通过对国内外卫生陶瓷原料均化以及泥浆制备工艺的对比研究，针对我国现有的实际情况，对生产中控制难度较大的关键问题进行分析、探讨、试验，找出了一套适合我国国情的卫生陶瓷原料加工、泥浆制备新的工艺技术路线。
关键词：卫生陶瓷　原料均化　泥浆制备
　　目前国外发达国家陶瓷原料都有专门的原料加工商提供标准化、系列化、性能已知、成分稳定的原料。另外，工艺控制严格，检测手段完备，对原料、浆料的化学成分，矿物组成，粒度分布，比表面积，抗折强度，泥浆粘度，浓度，触变性，注浆速度，干燥收缩，干燥抗折强度，烧成收缩，耐火度等都有严格的监控检测，保证其性能稳定，从而保证了生产高质、稳定的进行。
　　我国现时的国情：资金和勘探设备不足，原料加工体制不完善，陶瓷工业档次及生产，消费水平，销售市场参差不齐，目前尚难于实现原料生产的标准化和系列化。为了适应现时的国情，达到生产高质、稳定进行的目的，我们制定了一套新的原料均化和泥浆制备工艺技术，改善了浆料性能及稳定性，使生产高质、高效顺利进行，取得了较好的经济和社会效益。

1　原料均化
　　进厂原料经检测合格以后，堆放在露天仓，堆放形式如图1(a)，然后用铲车堆高，使不同日期的原料成层状分布如图1(b)，陈腐一段时间以后，再用铲车从垂直端面取料，切片二次均化后，转移到室内仓堆放储存，如图1(c)，用料时仍然从端面垂直取料，第三次均化，使原料的稳定性大大提高了。





图1　原料均化堆料原理示意图
1.1　浆料制备和均化工艺流程
　　我厂原卫生陶瓷浆料制备工艺流程


1.2　我厂新浆料制备和均化新技术、新工艺
1.2.1　我厂浆料制备新技术工艺流程

1.2.2　泥浆均化原理
　　泥浆均化示意图(图2)说明：每个浆池中，按比例放入硬质粗料浆料和软质粘土细料浆料，当天球磨好的浆料分别放入3个浆池中。3d放满3个浆池，搅拌均匀检测后，第4d使用其中的1个浆池的浆料，第4d生产的浆料再加入另3个浆池中，如此循环使用。1个浆池中放入3d球磨的浆料，减弱了原料不稳定和配料误差对浆料稳定性的影响，提高了浆料的稳定性。按设计是5个浆池均化，由于浆池数额所限，暂时3个浆池均化。


图2　泥浆均化原理示意图
1.3　浆料制备工艺技术对比
1.3.1　我厂原浆料制备工艺特点
　　硬质原料和软质粘土一起入球磨机球磨，当天的泥浆放入同一浆池，使用前在混浆池中与回浆、回坯泥浆混合后，抽到高位浆池第二天使用。此工艺技术使已达细度要求的软质粘土长时间球磨，使颗粒更细，造成颗粒级配不合理，滤过性能和挺形性能变差，使泥浆的成形性能变差。
1.3.2　我厂浆料制备和均化新技术特点
　　①硬质粗料和软质粘土等细料分开球磨好后再配合。软质粘土等细料只球磨2～3h，大大减少了能耗，减少了设备占有率。
　　②硬质粗料泥浆和软质粘土等细料泥浆按比例放入均化池中搅拌均化。在1个浆池中放入几天(示意图中是3d)球磨的泥浆，减少了原料不稳定及配料不准确对泥浆性能的影响，进一步提高了泥浆的稳定性。
　　③回坯泥加入均化好的新泥浆中高速搅拌化浆后，进入储浆池陈腐，增加了回坯泥的陈腐时间。
　　此浆料制备技术中软质粘土不经过长时间球磨，基本保持了粘土颗粒的原有结构，使泥浆的颗粒级配更为合理，泥浆的成形性能较好。泥浆经过均化池均化，泥浆性能稳定。

2　坯用原料及化学成分

　　坯用原料仍使用原来生产中使用的原料，原料的化学成分见表1。
表1　原料的化学成分(质量%)


3　坯料制备

3.1　配方
　　坯料配方仍使用原来生产中使用的配方，配方见表2，化学成分见表1。
表2　浆料配方

3.2　浆料工艺参数

4　成形

　　成形操作按原程序进行，吸浆时间由原来的4h降至2.5h，其它均与原浆料相同。

5　烧成

　　产品烧成工艺与原来相同。烧成制度如下：
　　烧成设备：德国HEIMSOTH公司辊道窑；
　　烧成气氛：氧化；
　　烧成周期：14h；
　　最高温度：1220℃；
　　烧成曲线：

图3　烧成曲线图
6　产品品质

　　产品品质与原来完全相同。
表4　产品品质检验结果

7　产品质量

　　1998年8月初，浆料制备新工艺开始在生产中实施。8月底采用新工艺制备的浆料到达成形工序。由于新浆料的吸浆速度比旧浆料快，坯体挺实性好，对操作工艺要求不同，操作工人一时适应不过来，开始时成形半成品率直线下降，两个星期后才稳定下来，然后慢慢回升至原有水平。我们根据新浆料在大生产中使用反馈回来的信息，又及时的对浆料配方、参数进行调整，11月生产质量开始稳步提高，1999年生产质量创我厂历史最好水平，以第三季度6～8月份质量报表为例，半成品合格率达91.67%，烧成合格率达95.7%，正品率达86.57%。成形质量和产品综合质量见表5和表6。
　　从表5看到，各主要大件产品的半成品合格率都提高了约13%，特大件产品9801提高了约33%，烧成正品率提高也很显著，尤以9801最突出，提高了11.4%，主要原因是裂纹和猪毛孔缺陷降低了。从中可以看出，浆料制备新工艺对提高大件产品的生产质量效果显著。
表5　1999年6～8月份与1997年度吸浆时间、成形质量对比

　从表6看到，我厂1999年6～8月份的半成品合格率，烧成合格率，正品率分别比1997年提高14.97%、1.65%、7.54%，成形缺陷降低了15%。生产质量创历史最好水平，实现了较大的飞跃。
表6　我厂1999年6～8月份与1997年度生产质量对比

8　结语

　　经过一年多的大生产实践，原料均化及浆料制备新技术大大提高了浆料稳定性和吸浆速度，减少了坯体裂纹和猪毛孔，使生产质量大幅度提高，取得了显著的经济效益。
　　目前，国内引进的卫生陶瓷高中压注浆成形生产线45条，绝大多数不能正常运转，主要原因是我国泥浆性能不好。其它成形方法如常压注浆成形和微压注浆成形的半成品合格率低，生产质量低，其主要原因也是浆料性能不稳定，浆料性能不好。浆料性能不好的原因在哪里?我国没有国外的标准化、系列化原料，这固然是一个原因，但是否还有其它的原因呢?我厂的生产实践表明，旧的浆料制备工艺不合理和浆料工艺参数控制不严也是很主要的原因。根据我国现时的国情，目前尚难实现原料生产全面的标准化、系列化。在这种情况下，根据各厂的实际情况，对原料进行均化，对旧的浆料制备工艺进行创新，严格控制浆料工艺参数是充分利用现有设备，少花钱，见效快的好办法。我厂原料均化及泥浆制备新技术的成功实施，为国内各建筑卫生陶瓷厂进行技术改造起了示范作用。

关于对卫生陶瓷铁点缺陷的分析和处理

从铁点缺陷的状况分析，可以分为三种现象：一：在釉层的表面，看上去颜色很清晰，外表形状无规则，用振动笔轻轻一打磨就没有了。二：在釉层的中间，它的表面有一层薄釉，外表形状类似圆点，用振动笔轻轻一打磨就可以清晰可见。三：在釉的底层与坯体交接或陷在坯体表面。外表形状类似圆点，用振动笔打磨到可以清晰见到在坯体和釉层之间。
根据多次实验分析，证明一个观点：坯体表层小于1.5MM的杂质或铁质经烧成后会往坯体外表渗透并小范围溶解,釉层表面或釉层中间的小杂质或铁质经烧成后不会渗透到里层只会小范围溶解；另外经过多次实验证明粉末铁质不会造成我们目前的缺陷，铁质在大于0.2MM以上才会造成缺陷。
从以上的状况和我们近段时间的跟踪和实验分析，我认为铁质也应该分为三种主要的影响因素来解决:
一：釉表面的铁质：(主要从喷釉后的影响考虑)
1． 喷釉车间的环境控制。半检、刮釉吹尘、装车吹尘及车间空气负压对流均会导致铁质和其它粉尘掉在釉面上。
2． 窑炉装车前的吹尘和吸尘应该严格控制。
3． 窑炉装车产品搭配的均匀、烧成气氛的稳定对窑炉产生的小铁质有一定影响。
二：釉层中的铁质：（主要针对釉料本身和间接带入釉料及压缩空气的因素考虑）
1． 釉料本身：
A：经检查确认，釉原料的滑石粉和石英均含有大量的颗粒及粉末状铁质。所以需要严格做单料除铁并严格要求厂家确保原料的含铁量。
B：除铁器、震动筛和出铁槽在使用时候一定注意它的流量、速度和平时的清洗和维护。（目前我们已经购买了更先进的除铁器设备，除铁槽也做了很大的改进，已经有很好的设备做基础）
C：经检查确认，公司所用的水（釉、浆、半检、石膏模用水）含有大量的颗粒铁质。釉料和浆料后期调试加水应该经过过滤。
2． 压缩空气：
A：压缩空压机的主过滤器安装可以改进。现在是安装在存气罐的前面，而存气罐本身（铁材料）会因高压力的气压和水份会产生铁质，所以应该把过滤器安装在存气罐的后面，才能更完全地起到对压缩空气的过滤作用。
B：压缩空压机房的三个过滤器应该做到每小时排水一次；因为含水太多直接影响过滤器的使用效果。
C：喷釉车间的空气主管道过滤器和每个喷釉柜的过滤器均应该定时排水，并定期清洗，损坏或过滤芯到有效使用期应该及时更换。
三：坯体表面的铁质：（主要针对坯体表面和喷釉前坯体的控制考虑）
1． 坯体表面：
A：我们已经对浆料做了检查，并未发现颗粒的铁质，但在浆池发现，搅拌叶轮和轴有铁屑，已经做了改进；对成型车间线头的小浆池针对上浆过程也做了检查未发现颗粒铁质，只有粉末铁质。
B：经对车间的模具和对新模具的检查证实，模具的表面有大量的铁颗粒并生绣，并随着模具的使用磨损陷在坯体表面。目前是发现坯体表面铁质最主要的来源。
C：经过对模具的检查发现，石膏粉只含有粉末铁质，（对放入模具里面的加强铁支和铁网已经开始在表面刷油漆），再次发现使用的水才是模具铁质的主要来源。所以将考虑对模具使用的水做严格控制，减少模具含铁带入坯体。（特别是目前我们133缺陷最严重的产品30549在改洗坯时很少用百洁布纱产品）。
D：另外成型改坯使用的36#纱布，如果在改坯中纱布的颗粒掉落在坯体上未洗干净烧出后也会产生同样的缺陷。所以建议尽量不用改纱布。

防止陶瓷制品釉裂的原因

釉层厚度对釉裂的影响
　　从实验和理论研究得出，在坯釉相同的条件下，釉层越厚，越易发生釉裂。在坯釉接触部位，坯中组分逐渐向釉中溶解，釉中碱 性组分也会不断蒸发而导致釉中二氧化硅量相对的增高。釉中二氧化硅增加，会引起釉总体膨胀系数降低，并且使釉层中应力分布不均，呈现坯釉结合部位的应力最 大，随着离开坯体的距离增大，应力逐渐减少，釉层厚的制品经过压应力的极小值而釉层表面压应力复又增加。可是就整体而言，如果釉层厚度增大，压应力有减少 的趋势，会增大釉裂的可能性，如果减少釉层厚度，则从该釉层两面产生变质，结果引起整个釉层的很大质变，膨胀系数降低，使釉层中的压应力急剧增加，降低釉 裂的可能性。

坯体中石英粒度对釉裂的影响
　　众所周知，固体的反应速度或固体的相变速度与固体的颗粒密切相关。石英的粒度对陶瓷制品的性质有很大影响，粒度对抗裂性的影响因瓷化程度而异。但是，石英粒度对抗裂性的影响还取决于坯料烧成条件及坯体的瓷化程度。
对 于玻化瓷同一配方，在低温快烧的条件下，加入的石英原料的颗粒细坯中残留石英量少；随着加入粒度增大，坯中残留石英量增加。这表明石英粒度增大，残余石英 量愈高，其结果使坯体膨胀系数增大，对抗裂性有一定改善。与此相反，如果石英粒度愈细，坯体中残余石英越少，抗裂性呈下降趋势。　对于具有吸水性的半玻化 瓷，由于良好的烧结，吸水率降低，而初期釉应力增大，抗后期釉裂能力提高，所以石英粒度越细，更容易烧结，也会提高抗裂性。

坯体膨胀系数及石英含量对釉裂的影响
　 　由实验可知，釉应力ＳＭＰａ）和坯体热膨胀系数αＢ（20～450℃）存在线性关系（固定釉组成），关系式如下：Ｓ＝470（6.2×10－６－αＢ） ×106（ＭＰａ） 从上式可以看出，αＢ增加1.0×10－６，釉应力增大47ＭＰａ压应力。另外，αＢ在1.0×10－６以下时，进入釉裂范围，如果要使制品绝无釉裂，釉 的压应力应在－50～－100ＭＰａ范围内，αＢ则必须控制在7.5×10－６～8.5×10－６的狭窄范围内。如上所述，要预测釉裂是否发生，仍有必要 研究坯体与釉的热膨胀性质间的相互关系，而根据测定，坯体中α－石英和方石英的含量，可以正确预测在特定釉及釉烧条件下制品是否产生釉裂。即为了了解制品 是否产生釉裂，直接测定釉应力是最准确的。
　坯体组成对釉裂的影响　
　　通过实验证明，如果在发生釉裂的坯体中掺入石英，随着加入量的增 加，发生釉裂的倾向减少，但是，当加入量超过某一值时会发生剥裂。另外，在釉裂坯体中加入氧化铝，如多加粘土类矿物，则容易发生釉裂。但从实验中得出，用 石英取代坯料中一定数量的长石，对于防止由釉烧和过烧所引起的釉裂是十分有效的，因此，能够改善生产中的釉裂倾向。
釉中组成对釉裂的影响
　 　含有大量碱性氧化物的釉最易开裂。这是因为碱金属离子带电量小，故结合很弱，很小的热能即产生剧裂的振动。所谓物体产生热膨胀，是指吸收了来自外部热能 而产生原子间的结合键不同程度的热振动。因而，含碱性氧化物多的釉必然热膨胀系数大，导致釉应力向着张应力方向发展，增大了釉烈的可能性。故增加SiO2 的成分，对降低坯体的热膨胀有效的，同时降低了釉裂的可能性。
烧成条件对釉裂的影响
　　当坯体烧成温度低时，坯体中的硅氧多晶转 变难以完成，冷却过程中尚继续转变，硅氧不同形态的可逆转变伴随着体积的变化，这样会引起应力的产生，这种应力会造成瓷釉裂纹。甚至使制品破坏。此外，坯 体烧成温度不够和保温不足，它还直接影响釉与坯体接触面组成互相扩散渗透，不利于生成良好的中间层，影响釉与坯的牢固结合。在这种不良条件下，当制品冷却 时，釉层可能会出现网状裂纹，以致造成制品的开裂。所以，合理的烧成温度和适当的保温时间可降低釉裂倾向。
　　综上所述，防止制品釉裂的途径是：
　　①适当减少长石用量，增加滑石或镁质粘土用量，以降低釉中碱金属氧化物的含量，提高碱土金属氧化物组分。
　　②在釉料的助熔组分中，尽可能以分子量小的氧化物来代替分子量大的氧化物。
　　③在釉中可引入适量的锆英石，提高釉中SiO2、Al2O3含量，有效地降低釉的膨胀系数。
　　④在坯料中添加白云石，可促进其与釉反应生成较厚的中间层。
　　⑤提高坯料中Al2O3的含量，对降低吸湿膨胀有一定好处。
　　⑥使用细磨石英粉。
　　⑦延长高火保温期或酌情提高烧成温度。
　　⑧急剧冷却到大约７00℃，然后缓冷。
　　⑨釉层厚度要适当。
　　总之，产生釉裂的主要原因是釉与坯热膨胀系数不同，在釉层中产生应力。但仅用釉和坯的膨胀系数的大小来准确判断制品是否发生釉裂是不客观的。因此，必须具体问题具体分析，找准出现釉裂的原因，采取相应的措施以克服和消除釉裂缺陷。

彩釉墙地砖釉面针孔和釉泡缺陷分析

摘　要　结合生产实际系统地分析了墙地砖常见缺陷针孔和釉泡产生的原因，并提出了相应的解决方法。
关键词　彩釉墙地砖　针孔　釉泡　低温快烧
前言
近几年来，随着一系列陶瓷设备(如大吨位压砖机、快烧辊道窑等)的引进、应用，以及低温一次快烧工艺的飞速发展，彩釉墙地砖的生产周期大为缩短，如果略去粉料的陈腐时间，从原料到成品只需要短短的5、6h。这一方面给生产企业创造了巨大的经济效益，另一方面也给从事工艺技术的人员带来了更新高度的挑战。其对生产工艺的要求较之以往更为严格，一些在原工艺条件下不曾出现的产品缺陷在现阶段渐次产生，并且已成为影响产品质量的主要因素。
本文仅就在低温一次烧成工艺中最容易出现的针孔及釉泡缺陷作系统分析，并提出解决的方法。
1　彩釉墙地砖生产
1.1　生产用原料
在湖北境内，陶瓷原料相对比较贫乏，因而生产的彩釉墙地砖以红坯为主。本着节约成本、就近取材的原则，我厂采用的主要原料为低质、价廉的红土和页岩，另加少量的武汉周边地区出产的原料如武昌泥、武昌砂、大冶硅灰粉等。就其中几种粘土而言，其成因大致是：红土为石灰岩风化后残留在原地而形成的风化残积型粘土；页岩则是由疏松的粘土经成岩作用而形成的硬质粘土；武昌泥则属于沉积型粘土。其主要化学组分见表1。
表1　几种主要原料的化学组分(质量%)
原　料 SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO K2O Na2O TiO2 烧　失
红　土 68.74 15.21 6.95 0.25 0.10 1.56 0.56 0.99 5.37
武昌泥 61.93 19.34 6.87 0.33 0.19 2.99 0.89 0.82 6.64
页　岩 66.35 15.06 6.36 0.47 1.53 3.74 0.98 0.76 4.73
武昌砂 81.73 10.85 1.62 0.24 0.31 1.58 0.10 0.37 3.28
硅灰粉 47.88 2.12 3.95 37.38 1.86 0.14 0.66 0.08 5.67

釉用原料主要有熔块、方解石、石英、锆英粉、广东黑泥及氧化锌等化工原料，釉用添加剂为甲基纤维素和三聚磷酸钠。
1.2　工艺流程


2　分析和讨论

一般来说，针孔是指烧成时气泡上升到釉表面破裂后形成的细小凹坑。釉泡是指陶瓷釉面出现的小气泡。如果釉泡上升到表面并破裂，即形成针孔，因此在本文中釉泡和针孔一并分析。
　　产品釉面出现针孔和釉泡的原因是多方面的，下面有针对性地从以下几个方面加以分析、讨论。
2.1　坯用原料
　　由表1可以看出，在几种坯用原料的化学组分中，铁含量和烧失量普遍偏高，并含有一定量的钙、镁。高含量、细分散的铁化合物在氧化气氛中一般在接近于坯体烧结、釉层熔化的高温下才能分解，此时釉面气孔封闭，气体不能排出，易引起膨胀起泡。未分散的铁杂质则在坯体的局部发生反应，在产品表面形成熔洞。另外烧失量较大，说明粘土中含有机杂质较多，它们在高温时分解产生大量的挥发物，使釉在熔融过程中留下未能充分闭合的微小气孔，产生针孔。若取土不当，原料中掺杂进大量的表层土时，这种情形会更加突出。在坯料配方中占比例不大的大冶硅灰粉，因其中的钙很容易被铁呈类质同像取代，其铁含量偏高，使得烧成范围变窄；又有一部分共生物质，如石灰石，在烧成时释放出大量的CO2气体，这些都是产生针孔的根源。

2.2　釉用原料
　　对于低温一次快烧的彩釉墙地砖来说，釉配方的调制一般有以下要求：首先，釉要在较低的烧成温度下短时间内熔融并平坦地流散在坯体表面，因此釉配方中需加入较多量的熔剂成分，使釉的成熟温度降低。其次，从成本角度上考虑，彩釉墙地砖的釉配方中采用了占比例很大的生料。然而，生料的加入使得产品烧成时釉料本身产生的气体增多，出现针孔及釉泡的可能性加大；釉料始熔温度在调整时如果太接近坯体中的碳酸盐、硫酸盐、有机物等的分解温度，则极有可能产生针孔。为此，对于低温快烧坯料来说，应尽可能地拓宽它的烧成范围。对釉料而言：①要求其化学反应活性要强，以利于物理化学反应能迅速进行，如有时加入助熔剂化合物Li2O、CaO等；②成熟温度应稍低于坯体烧结范围的上限；③始熔温度要高些，以防止快烧时坯料的反应滞后；④高温粘度比普通釉料要低，并且随着温度的升高，粘度下降很快，这样，坯料反应所产生的气体能及时穿过釉层，顺利排出，避免针孔和釉泡的产生。
2.3　生产工艺过程
2.3.1　坯料的配制
　　就我厂目前的生产情况，因受原料产地限制，选用的原料中已含较多的有机物。因此，在坯料配制时应考虑塑性粘土与瘠性料的比例，如适当搭配红土和武昌砂的用量。另外，坯料中塑性粘土的用量直接影响坯体的透水性。为保证坯体的强度，坯料配制时塑性粘土一般占很大比例。但是，塑性粘土用量大，坯体的富水性增强而透水性变差，很容易造成干燥时坯体的水分难以排出，从而成为产生针眼的根源。有时为保证坯料较低的烧失量和较好的透水性，同时避免因减少粘土用量而影响到坯体的强度，此时可加少量(3‰左右)的坯体增强剂。
2.3.2　坯体粉料的水分
　　彩釉墙地砖普遍采用半干压成形方式，粉料的含水率一般在5%～10%之间，具体情况应视各种压砖机的性能而定。在相同压力下，一般存在下列情形：粉料的含水率低，则成形时粉料颗粒间移动的摩擦阻力大，要使坯体达到密实不太容易；将含水率逐渐增大时，由于水的润滑作用，坯体密实要容易些。当然如果含水率超过适当的值，坯体的致密度反而下降，并可能出现夹层。在正常生产情况下，如果使用较高水分的粉料，或在模具有一定程度的磨损以及模具总成装配不很完善的时候，为保证生坯的强度，人为提高使用粉料的含水率，则在施釉和烧成时可能产生针孔和釉泡。
2.3.3　生坯的干燥
　　在快速烧成中，对坯体入窑烧成时水分要求很严格，理论上应在1.5%以下。坯体残余水分少，其排除的时间也较短，产品的分解反应阶段和烧成阶段可相对拉长；并且，水分的尽早排出可使坯体表面和坯体内部的温差缩小，在烧成时容易烧透。如果烘干窑的能力不足，生坯水分过高，或坯体过分致密不利于水分的排出，则坯体不易烧透，产生黑心，亦即坯体中的有机物和游离碳素等未除尽，在产品进入烧成带时，内部这些未完成的氧化反应以及其他一些在较高温度时发生的分解反应将在高温区继续进行，而此刻产品表面的釉已完全熔融，反应生成气体的逸出势必造成针孔和釉泡缺陷。因此需要高的干燥效率来保证好的干燥效果，在较短的时间内(不到30min)既要使坯体水分含量尽可能低，又要使坯体出烘干窑时温度不至太高。
2.3.4　施釉过程
　　釉浆制备过程中有一定的参数要求。在釉浆制备过程中导致针孔产生的因素有：①釉浆的细度。它直接影响釉浆的稠度和悬浮性，也影响釉浆与坯体的粘附能力、釉的熔化温度和烧后制品的釉面质量。一般说来，釉浆细，则浆体悬浮性好，釉的熔化温度降低，釉坯粘附紧密且两者反应充分。但如果釉浆过细，反而会使釉浆稠度增大，施釉时容易形成过厚釉层，坯体吸水过多而在釉层上鼓起小泡。即使釉层厚度适中，因釉料过细，高温反应过于集中，釉层中的气体难以及时排除，也容易产生釉面针孔。②釉浆的陈腐时间。如陈腐时间不足，在粉碎和搅拌时带入釉浆中的空气不易排除；若时间过长，釉本身有部分原料发生反应，产生气体聚集在釉浆中，施釉时也可产生针孔。
　　烘干坯上釉前表面灰尘未除尽，或干燥器的油星溅落在坯体表面，当坯体经过釉柜时即产生缺釉型针孔。出烘干窑的坯体过热、过干，则上釉时坯体吸水太快；或者两次施釉时间间隔太长，都会导致釉层起泡，或产生针孔。此时采取强制降低坯体表面温度(如强制风冷或施少量水)、加快施釉速度、适当调整釉浆的浓度等措施可以有效防止气泡和针孔的出现。
2.3.5　烧成
　　在低温一次快烧生产彩釉墙地砖的工艺中，烧成是极其关键的一步。除前述工艺过程会带来产生针孔的压力外，烧成本身与针孔的产生也有很大关系。在烧成阶段，产生气体的过程分别有：①坯釉料中游离水和结晶水的脱出，其温度一般在500～700℃以前；②坯料及釉料中有机杂质和有机添加物(如碳、甲基纤维素等)的氧化，其反应一般在700℃左右发生；③坯釉成分在高温分解，如碳酸盐、硫酸盐、铁化合物以及坯体中可熔性盐类的分解，其反应温度为800～1000℃左右。在实际生产中表现为：产品在烧成时其烧失量在室温至600℃之前快速递增，在600℃至880℃以前缓慢增大，880℃以后烧失量趋于稳定，表明这些反应基本完成。图1是我厂彩釉墙地砖坯料在不同温度下的烧失量：


图1　坯体烧失量—温度曲线图

上述反应一般都要求在釉料开始熔融前尽快完成，如果升温速度不合理，使得反应没有充分的时间进行，产生滞后效应，则是产生针孔和釉泡的主要原因。
　　当前彩釉墙地砖的快速烧成多采用柴油明焰窑，它的优点是升、降温速度快，温度曲线更容易调整。比较以往的重油隔焰窑，其烧成周期可以从原来的30～40min缩短到现在的10～20min。但明焰窑也有它的缺点，明焰窑以采用自动控制系统为佳，它能够保证窑炉烧成制度的一致性。如采用人工控制，则产生针孔的可能性更大，这是因为：①在隔焰窑中由于火焰通道与产品通道是隔离开的，所以要保证中性气氛比较容易。而在明焰窑中，当燃料雾化不佳，燃烧不充分时，窑内高温区会有还原气氛，此时坯体易吸收燃烧产物中的气体(如CO等)，它们和沉积的碳素会在釉熔融后继续氧化而逸出气体，引起釉中出现气泡。②由于烧成周期的缩短，烧成过程中各个阶段的反应时间相应缩短，产品在氧化、分解阶段的时间相当短暂，如果合理的温度制度得不到保障，则容易产生釉面缺陷。③烧成周期缩短，需适当提高烧成温度，一般为10～30℃，若提高温度幅度控制不当，很容易使产品过烧，产生针孔。
3　结语
　　综上所述，针孔和釉泡产生的原因甚多，但总的根源是气体。解决彩釉墙地砖釉面针孔和釉泡缺陷的途径一是减少可能产生气体的成分的含量或用量；二是诱导气体的顺利排出。实际生产中从以下几方面着手是有效的办法：
　　1)尽量选用烧失量较低的坯用原料。主要原料的烧失量不超过8%，表层矿土可能带入大量有机物，应避免进入生产过程。
　　2)调制釉料配方时，要综合考虑，其原料的选用、与坯料烧结温度的匹配应力求合理。
　　3)调制坯料配方时，在考虑其烧成、温度成形性能时，亦要考虑其烧失量在5%以内；瘠性料与塑性料的比例适当，要利于水分的快速排出。
　　4)在生产过程中尤其要注意粉料水分和干燥窑的效率。另外，施釉时坯体温度应保证在一定范围，一般为50～60℃，最高不超过90℃，避免在施釉时就出现针孔。
　　5)合理的烧成制度和气氛制度是得到光泽平滑釉面的关键。

复杂陶瓷卫生洁具新产品开发的数字化方法

摘　要　本文介绍了应用无模砂型快速制造技术开发复杂陶瓷卫生洁具新产品的方法，该技术具有生产周期短、效率高、成本低等特点，为复杂陶瓷卫生洁具的产品开发提供了一个崭新的方向。关键词　无模砂型快速制造技术，复杂陶瓷卫生洁具，新产品开发.

1引言 经过近20年的发展，我国已成为世界上最大的卫生洁具生产大国，卫生陶瓷产品开始大量出口到国际市场，而且增长势头继续看好，形势十分喜人。2005 年，卫生洁具产量达1亿件，其中出口达3700万件，出口增幅30％左右，全年出口额达16亿美金。在2006年乃至以后的几年内，面临国际市场不断变化 的新需求，陶瓷卫生洁具新产品开发将呈现出抗菌、豪华、品种多样化、综合功能要求高和色彩强烈等特点，但目前的传统工艺开发新产品的过程，由于周期过长已 经远远不能满足市场的需求，而快速成形技术的应用将为陶瓷卫生洁具新产品开发提供一个工艺的重大创新。 2复杂陶瓷卫生洁具新产品的开发从图1中可以看到，手工操作贯穿复杂陶瓷卫生洁具产品的传统开发过程，这就不可避免地会出现开发周期长、生产效率低、材料浪费等问题；另外，传统工艺对工人技能水平要求较高，而且劳动强度也很大。

复杂陶瓷卫生洁具新产品开发的主要瓶颈是开发周期过长。一个新产品必须要冲水试验达到要求（冲水量<6l），才能定型生产。所以，能够直接制作出>

“无模砂型快速制造技术”是将CAD计算机绘图、快速成形技术与传统树脂砂工艺有机结合而设计开发出的一种数字化制造的综合技术。它利用快速成形技术的 离散/堆积成形原理，进行了工艺和结构的创新而开发出拥有自主知识产权的一种先进的数控加工技术与装备[2]。针对复杂陶瓷卫生洁具新产品开发的瓶颈和难 点，并且根据“无模砂型快速制造技术”的特点将研究分两部分展开，从而使复杂陶瓷卫生洁具新产品开发又快又好又省。具体方案如下： 　　（1） 根据三维模型制作卫生洁具砂制原型进行功能检验 　　这个过程的主要目的是功能检验，所有用砂制作的洁具原型必须能够做冲水试验，这就要求砂型不但能够防止渗水，而且流道表面要很光滑，具体的流程如图3所示。

采用这种工艺方法，三维模型完成后一周内可以把复杂卫生洁具的砂制原型做出来进行功能检验；如果效果不理想，可在计算机上修改三维模型，再过一周时间又可以做出新的原型进行功能检验，开发周期大大缩短，而且材料成本比传统方法大大降低。 　　（2） 根据放尺后的三维模型制作砂制原胎模型并用来翻石膏试验工作模型 　 　按照传统经验，原胎模型必须比实际产品的尺寸大11%～12%，这样才能保证注浆烧成的产品符合设计要求，具体细节的处理还需要长期实践经验的积累。用 PCM设备造型而成的砂型原胎模型形状准确，精度很高，有效地避免了人工操作带来的种种缺陷，同时也大大降低了工人的劳动强度。 　PCM设备是峰华公司和清华大学快速成形中心联合开发的具有自主知识产权的国内首创的一种快速成形设备，主要应用于模具、铸造等方面，在陶瓷卫生洁具新产品开发上的应用是一个新的拓展，将大大提高国内陶瓷洁具行业的整体水平和竞争力。 　 　由于砂型和石膏材料属性完全不同，导致表面处理的工艺和方法有天壤之别。经过不断地摸索和实践，目前已经形成了成熟的后处理工艺技术，在打磨、提高砂制 原胎模型的强度、表面光滑处理等各个环节采取了有效措施，保证了砂制原胎模型顺利进入下一环节——翻制试验石膏工作模型。 　　无模砂型快速制造技术制作复杂洁具新产品的流程图如图4所示。

石膏工作模型注浆烧成的样品不但要再次验证冲水效果，而且需对样品的美观度、强度等方面作全面的评价，从而确定这个新产品是否达到市场要求，然后进入批 量生产。如果功能检验效果不够好，可以根据实际情况对石膏试验工作模型进行少量修改，再检验，直至达到要求（冲水检验已经在第一步骤中通过，所以不会出现 大问题）。这时，再翻树脂模型进行批量生产。 　　无模砂型快速制造工艺技术与传统陶瓷卫生洁具工艺技术的对比如表所示。 　　从表中可以看出，无模砂型快速制造工艺技术与传统的陶瓷洁具生产工艺技术相比，存在众多的优越性，而且能够迅速促进三维设计在陶瓷行业的推广及应用，前景良好。

　　3结 束 语 　　 　　无模砂型快速制造工艺技术可使给客户提供样品的时间大大缩短、对外接订货更容易。目前该技术已经申请了相关的发明专利。 　　 　　

参考文献 　　 　　

1 杨伟东.快速原型技术-无模铸型制造工艺[J].金属工业，2005，4 　　2 石明宽，金 枫等.无模铸型快速制造技术在我公司新产品开发中的应用.广东省铸造·压铸新技术交流会论文集[C].2006，9

薄型轻质高强卫生瓷的生产工艺

摘要：本文阐述了薄型轻质高强卫生陶瓷的生产工艺。生产表明，在泥浆中加入氧化铝粉粒、解胶剂和有机粘结剂能增强素坯及卫陶产品的强度，减小其厚度，达到轻质化。
关键词：卫生陶瓷、轻质高强、薄型化氧化铝粉、解胶剂 洗面器、便器等卫生陶瓷一般是由所需组成调制的泥浆注模成型，干燥，烧结而成，但在生产过程易产生裂纹或破裂，致使产品合格率降低。因此为防止裂纹或破裂形成，现用卫陶均为厚型产品，这不仅增大产品重量，不便于生产和安装现场的操作，还加大运输成本。而采用一种海外近期推出的薄型轻质高强卫陶生产工艺能有效解决上述存在的问题。

一、薄型卫陶的生产工艺 这种生产工艺采取的是技术方案是在所需组成调制的泥浆中加入氧化铝粉粒和解胶剂均匀混合分散，按需要还添加有机粘结剂。 1、所用氧化铝粉系一种硬质粒料。加入氧化铝粉分散在泥浆中起增强作用，提高卫陶成品的强度，这不仅使卫陶不易产生裂纹和破裂，提高产品合格率，而且使其薄型化而轻质。为了达到加入氧化铝的效果，应控制好氧化铝粉的细度、加入量及加入时间，否则会降低卫陶强度。氧化铝粉加入量应在10~50%，最佳20~40%范围内，氧化铝平均细度在1~4μm之间。加入氧化铝采用后掺法即在泥浆调制后加入，这有利于提高产品强度。 2、在加入氧化铝的同时需加入解胶剂。若只在泥浆中加入氧化铝粉，泥浆粘度明显增大，流动性降低，浇注成型性差。而且氧化铝粉粒凝集，不能充分分散于泥浆中，起不到提高产品强度的作用，而同时加入解胶剂不仅防止泥浆粘度增大，而且使氧化铝粉充分分散于泥浆中。解胶剂使用黑腐酸、木质磺酸盐、聚丙烯酸碱盐等有机胶体，其加入量为100份泥浆重量的0.5~1.5份。 3、由于氧化铝属非塑性成分，会影响素坯强度，而在泥浆中再加入有机粘结剂可防止素坯强度降低，以便于后序生产环节的操作。有机粘结剂使用淀粉、甲基纤维素、聚乙烯醇等，其加入量为100份泥浆重量的0.5~2.0份。二、生产效果评定 取15%长石、28%硅砂、24%叶腊石、4%石灰、24%蛙目粘土、5%木节粘土配料，外加25%水调制泥浆，然后按表1所示的不同掺量加入平均细度为3μm的氧化铝粉料、0.5%多羧酸氨酸解胶剂和0.5%丙烯酸水溶性树脂有机粘结剂，混合分散，注模成型，干燥，烧成，测定烧成试品的抗弯强度。测定是在长度为10cm的试件上进行。测定结果见表1。表中表明，烧成试品的抗弯强度随氧化铝掺量增大而提高。 为评定加入氧化铝粉对素坯强度的影响，在上述泥浆中按表2所示的掺量加入氧化铝粉和0.5%解胶剂，而不添加有机粘结剂，混合分散，注模成型，测定脱模素坯强度。测定结果见表2。表中表明，只加入氧化铝粉和解胶剂时，素坯强度降低。但若再加入0.5%有机粘结剂，含有20%、30%和40%氧化铝粉的素坯的抗弯强度分别提高到4.1MPa、4.02MPa和3.8MPa，这表明加入有机粘结剂，可补偿因加入氧化铝而引起的素坯强度损失。 为评定解胶剂的作用，在掺40%氧化铝粉的泥浆中以不同掺量加入多羧酸氨盐解胶剂而不加有机粘结剂，进行粘度测定。测定结果表明，加入0.5%以上的解胶剂，粘度降低，浇注成型时，泥浆流动性好。在含有40%氧化铝粉和不含氧化铝粉的卫陶坯体表面施釉，评定釉厚为500μm的施釉卫陶强度变化，并进行三点弯曲强度和落球冲击试验。试验结果表明，就三点弯曲试验而言，未掺氧化铝粉的试件（尺寸10×8×13mm），荷重244kg，强度91MPa。而掺有氧化铝粉的试件（尺寸长和宽与以上尺寸相同，而厚度仅为13mm的一半即6.5mm），荷重175kg，强度高达232MPa；就落球冲击试验而言，未掺氧化铝粉的试件（尺寸10×8×13mm），产生裂纹的落球高度为35cm，而掺氧化铝粉的试件（长和宽尺寸与以上相同，而厚度仅为一半即6.5mm）,产生裂纹的落球高度为75cm。这些试验表明，加入氧化铝粉可使卫陶产品薄型化。
三、结束语 由上得知，采用上述工艺，增强素坯和卫陶产品的强度，减小其厚度，使其薄型化而轻质，从而改善生产和安装现场的操作条件，降低运输成本。