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1、第六章 烧成与窑具,6.1 烧成制度,烧成是对陶瓷、耐火材料生坯进行高温焙烧，使之发生质变成为陶瓷或耐火材料成品的过程。其间，坯体及釉料将发生一系列物理化学变化，从而最终形成一定的矿物组成和显微结构，并获得所要求的性能。,陶瓷制品的烧成方式通常有一次烧成和二次烧成两种情况。一次烧成：工序较简单、生产周期短、能耗小；生坯活性大、易形成良好的坯釉中间层、烧后产品的坯釉结合牢固；但对生坯强度要求较高、烧成工艺控制难度较大。二次烧成：工序较多、生产周期长、能耗高；坯体活性低、不易形成良好的坯釉中间层；但对烧成工艺控制难度小、釉面效果易保证、釉料损失少。,二次烧成又有两种情况：（1）高温素烧、低温釉烧；
2、（2）低温素烧、高温釉烧,6.1 烧成制度,为了保证既定的烧成过程的顺利进行，即为了实现上述目标，必须制定一整套合理的烧成制度。一套完整的烧成制度包括：温度制度、气氛制度、压力制度。,各项烧成制度的内容：,6.1 烧成制度,各项烧成制度都可以用一个曲线图表示：,6.1 烧成制度,油（气）烧隧道窑的压力制度曲线,6.1 烧成制度,一、烧成制度与产品性能的关系,在烧成制度中，温度制度和气氛制度对产品性能将产生直接的重要影响。而压力制度不对产品性能产生直接影响，其重要性在于确保窑炉实现既定的温度制度和气氛制度。也就是说，实现一个正确的温度制度和气氛制度的前提，是必须制定出一个合理的压力制度，并严格按
3、照该压力制度维持窑炉的运行。,（一）烧成温度对产品性能的影响,在各项烧成工艺参数中，温度无疑是影响坯釉在高温下的物理化学变化的最主要因素。,一、烧成制度与产品性能的关系,（一）烧成温度对产品性能的影响,烧成温度的高低直接影响着制品的矿物组成、晶粒的尺寸及数量、玻璃相的组成及含量、气孔的数量及形态等，从而综合地影响制品的性能。,例如，对于传统配方的陶瓷制品，如烧成温度低（生烧）气孔率高、密度低、莫来石量少、玻璃相量少、残余石英多。这时的制品其机电性能都差。如烧成温度过高（过烧）玻璃相含量高、晶相减少、A3S2重结晶、晶粒尺寸分布范围变宽。这时又会导致制品的一些性能从最佳状态降低。,一、烧成制度与
4、产品性能的关系,（一）烧成温度对产品性能的影响,在不过烧的情况下，随着烧成温度的提高，制品的体积密度增大，吸水率和气孔率逐渐减小，则其机械强度将增大，釉面光泽度及显微硬度也会提高。,烧成温度或烧成范围的确定，主要决定于配方组成、坯料的加工细度，以及产品的质量性能要求。同时还要考虑烧成时间的长短。,一、烧成制度与产品性能的关系,（一）烧成温度对产品性能的影响,过高的烧成温度对特种陶瓷制品来说也是有害的。会导致制品中的晶粒平均尺寸过大或少数晶粒猛增，甚至将一些气孔包裹进去，从而破坏显微组织结构的均匀性，使产品的机电性能变差。,一种压电陶瓷的烧成温度与组织结构之间的关系,一种压电陶瓷的烧成温度与其压
5、电性能组织结构之间的关系,体积密度,介电常数,介电损耗,最佳烧成范围：12401260,一、烧成制度与产品性能的关系,（二）保温时间对产品性能的影响,在适宜的烧成温度下，适当保温有利于使坯釉的物理化学反应更趋完全，形成均匀的内部结构。但若保温时间过长，也会导致大量小晶粒溶解、晶粒平均尺寸增大、晶相总量减少。无论普通陶瓷还是特种陶瓷都是如此。,一、烧成制度与产品性能的关系,（二）保温时间对产品性能的影响,一、烧成制度与产品性能的关系,（二）保温时间对产品性能的影响,保温时间和保温温度的控制对希望釉面析晶的产品尤其重要。它们直接关系着釉中晶体的形成数量，以及晶体的大小和形貌。,一、烧成制度与产品性
6、能的关系,（二）保温时间对产品性能的影响,总之，在实际生产中，适当地降低烧成温度，而通过保温一定时间来完成烧结过程，常能保证产品质量和降低烧成废品率。生产实践证明，对于同一种陶瓷或耐火材料制品，在稍高的烧成温度下、适当缩短保温时间，或者在稍低的烧成温度下、适当延长保温时间，都能得到质量合格的产品。,一、烧成制度与产品性能的关系,（三）升、降温速度对产品性能的影响,升温速度的快慢对制品烧成过程中所产生的体积收缩、残存的气孔率有明显影响，从而影响制品的机械性能和光学性能。,一、烧成制度与产品性能的关系,（三）升、降温速度对产品性能的影响,如果保温时间相同，普陶制品的坯体在快速升温的情况下，产生的体
7、积收缩要比慢速升温的情况小，因而通常残存的气孔率要大，则强度较小，透光率也低。,一、烧成制度与产品性能的关系,（三）升、降温速度对产品性能的影响,冷却速度的快慢对制品结构中的晶粒大小、体积收缩有明显影响，从而影响制品的性能。对于某些特种陶瓷制品，也包括含玻璃相多的普陶制品高温段的冷却，急冷可以防止粗晶的形成，因此可显著改善其机电性能。,一、烧成制度与产品性能的关系,（三）升、降温速度对产品性能的影响,普通陶瓷烧成后，缓冷可导致较大的体积收缩、较小的气孔率。生产实践证明，对于含玻璃相多的致密烧结坯体，应采取高温快冷、低温缓冷的冷却制度。高温快冷不但可以防止粗晶形成，还可防止低价铁的重新氧化及釉面
8、析晶，提高釉面光泽度。但是，对于膨胀系数大、或含有大量SiO2、ZrO2的坯体，由于晶型转变伴随较大的体积效应，故在转变温度附近冷却速度也不能太快。此外，对于厚且大的坯件，也要注意适当缓冷，否则会因内外温差太大，造成太大的内应力而引起开裂。,一、烧成制度与产品性能的关系,（四）烧成气氛对产品性能的影响,烧成气氛对坯釉中有关组分在高温下的反应温度及反应速度、体积效应均有影响，从而将直接影响着制品的矿物组成、晶粒的尺寸及数量、玻璃相的组成及含量、气孔的数量及形态等，并进而严重影响产品的质量性能。,通常，还原气氛都能在一定程度上降低化学反应的开始温度，例如：,一、烧成制度与产品性能的关系,（四）烧成
9、气氛对产品性能的影响,普通陶瓷制品的烧成气氛只有两种情况：氧化气氛或还原气氛。而特种陶瓷制品的烧成气氛除此两种外，可能还有其他特殊气氛的情况，如N2气烧结、Ar气烧结等情况。,就普通陶瓷烧成情况而言，所谓“气氛”，系指窑内气体（或烟气）的性质，它是由燃料呈现不同的燃烧状态形成的：,氧化气氛窑内烟气中存在游离氧（空气过剩系数1），这种烟气具有将坯体中某些组份（如C素）氧化的能力。,还原气氛窑内烟气中存在CO（空气过剩系数1），这种烟气具有将坯体中某些组份（如高价Fe）还原的能力。,中性气氛窑内烟气中既无游离氧存在，也无CO存在（空气过剩系数1）。,1.关于气氛的有关概念,一、烧成制度与产品性能的
10、关系,（四）烧成气氛对产品性能的影响,1.关于气氛的有关概念,非中性气氛还存在一个“浓度”的问题，即根据窑内烟气中的游离氧或CO浓度的大小，氧化气氛和还原气氛有强弱之分：,（四）烧成气氛对产品性能的影响,1.关于气氛的有关概念,氧化气氛烧成时，坯体始终处于氧化气氛中加热升温。而还原气氛烧成并非是坯体始终处于还原气氛中加热升温它只是在高温阶段的某一温度范围内处于还原气氛中加热焙烧，其他升温阶段仍是氧化气氛：,普通陶瓷制品的烧成只有两种情况：氧化气氛烧成或还原气氛烧成。,T1氧化气氛转还原气氛温度，简称“气氛转化温度”。,T2强还原气氛转弱还原气氛温度。,一、烧成制度与产品性能的关系,（四）烧成气
11、氛对产品性能的影响,一般来讲，对含铁量高、有机物含量少、吸附性弱的坯体应采取还原气氛烧成。反之宜在氧化气氛中烧成。,另外，采取还原气氛烧成时，在制品进入还原气氛烧成之前，往往要进行一段时间的氧化保温焙烧，即：使制品在9501050附近，于强氧化气氛下保温一定时间。其作用是使坯体的氧化分解反应在釉层玻化之前能充分反应完全，沉碳得以烧尽，为烧还原气氛做好准备。,（四）烧成气氛对产品性能的影响,1.普通陶瓷的烧成情况,（1）气氛对烧结温度的影响,烧成气氛对普通陶瓷的烧结温度、最大烧结线收缩等均有明显影响。,日用瓷坯在不同烧成气氛下的烧结温度变化的比较,A系列：瓷石质坯体，含铁较多。,B系列：长石质坯
12、体,（四）烧成气氛对产品性能的影响,1.普通陶瓷的烧成情况,（2）气氛对最大烧结线收缩的影响,烧成气氛对普通陶瓷的烧结温度、最大烧结线收缩等均有明显影响。,日用瓷坯在不同烧成气氛下的最大烧结线收缩变化的比较,（四）烧成气氛对产品性能的影响,1.普通陶瓷的烧成情况,（3）气氛对坯体过烧膨胀的影响,（四）烧成气氛对产品性能的影响,1.普通陶瓷的烧成情况,（4）气氛对坯体线收缩速率的影响,日用瓷坯在不同烧成气氛下的最大线收缩速率的比较,（四）烧成气氛对产品性能的影响,（5）气氛对制品颜色、透光性及釉面质量的影响,a)影响铁、钛离子的价数,氧化焰烧成时，铁离子以Fe3+存在，Fe2O3 在碱含量低的玻
13、璃相中溶解度很低，冷却时从中析出胶态的Fe2O3 使坯体泛黄。Fe2O3 含量高时则使坯体呈红色。还原焰烧成时，Fe2O3变为 FeO，溶解在玻璃相中而使坯体呈淡青色。此外，FeO还易与SiO2 形成低共熔物，降低液相粘度，促使坯体更加致密化，从而提高坯胎的透光性。,另外，Fe2O3 含量较高时，若采取氧化焰烧成，不但会使坯体泛黄，还易导致釉面气泡或针孔：,对于含 TiO2量较高的坯体，应采取氧化焰烧成。否则，部分TiO2会变成蓝到紫色的 Ti2O3，有时还会形成黑色的FeO Ti2O3尖晶石及其他铁钛混合晶体，并加深呈色。,（四）烧成气氛对产品性能的影响,1.普通陶瓷的烧成情况,（5）气氛对
14、制品颜色、透光性及釉面质量的影响,b)使SiO2 和 CO 还原,在一定温度下，还原气氛可使SiO2还原为SiO，使CO还原为C：,SiO2+CO SiO+CO2,2CO CO2+C,2SiO SiO2+Si,在更低的温度下，SiO也会分解：,Si 和 C 的产生都会造成制品表面呈现黑斑。若继续升高温度，沉积于坯釉中的 C 有可能再被氧化成 CO2，就可能造成釉泡和针孔。若坯体吸附性强（强塑性粘土含量大时），更易造成这种现象。,（四）烧成气氛对产品性能的影响,2.特种陶瓷的烧成情况,还原气氛对氧化物陶瓷的烧结有明显的促进作用，如图所示：,1：C+H2 2：H23：Ar4：air5：水蒸气,（四
15、）烧成气氛对产品性能的影响,2.特种陶瓷的烧成情况,对于一些半导体陶瓷（如BaTiO3 陶瓷），在还原性、中性和惰性气氛中烧成时，都要比在氧化气氛中烧成更有利于其半导体化，即更利于其室温电阻的降低。对于施主掺杂的高纯 BaTiO3 陶瓷而言，在缺氧气氛中烧成时，不仅可以使陶瓷材料半导体化，而且可以有效的扩大促使材料半导体画的施主添加剂的掺杂浓度范围：,二、烧成制度的制定依据,（一）坯釉在加热过程中的物理化学变化,通过分析坯体组分在加热过程中的物理化学变化，可初步得出坯体在各温区所允许的最大升降温速度。例如：,1.根据坯体的组成，由相关相图分析可知其大致的烧结温度范围。,一般长石质瓷（包括日用瓷
16、、卫生瓷和电瓷）都是用长石、石英、粘土(高岭土)为原料配制成型，经高温煅烧而成，属于K2OAl2O3SiO2三元系统配料。为了使产品具有足够的机械强度和良好的热稳定性以及一定的半透明度，要求瓷坯中具有一定数量的莫来石和足够的玻璃相。,因此，长石质瓷的配料范围为：,SiO2：6575%；Al2O3：1925；（R2ORO）=46.5，其中R2O2.5%。,长石质瓷坯体中的液相量随温度升高增加较慢，且其熔体粘度较大、随温度升高降低较慢，故长石质瓷具有较宽的烧成温度范围（大致在5080之间）。烧成温度一般在12501350，低者可降到1200 左右。,又如 MgOAl2O3SiO2三元系统相图，其低
17、共融点高（1355）.此系统与镁质陶瓷、堇青石瓷、滑石瓷等瓷制品密切相关。,镁质陶瓷的主要原料是滑石（3MgO.4SiO2.H2O）与粘土（Al2O3.2SiO2.2H2O）,其组成范围一般都在烧滑石和烧高岭石的连线附近，如图中L、M、N各点。滑石瓷的烧结范围狭窄，仅为 1020。通过计算 L、M、N各点的液相量变化就可以看出这一点。所以滑石质瓷中一般限制粘土的用量在10%以下。,二、烧成制度的制定依据,（一）坯釉在加热过程中的物理化学变化,2.综合分析坯体的热分析资料（DTA、TG、TE、ITE（生坯）等）、烧结曲线、烧结试样的物相分析等，可以初步确定坯体在各温区允许的升降温速度。,（四）烧
18、成气氛对产品性能的影响,利用上图所示的坯体TE 和 ITE曲线，可以初步拟定一个理论烧成曲线(Fig.10-9)；然后再根据DTA及烧结曲线等进行修订(Fig.10-10)。,（四）烧成气氛对产品性能的影响,二、烧成制度的制定依据,（二）坯体的形状、大小、厚薄及入窑水分,坯体体积越大、越厚，形状越复杂，则升降温速度应缓慢。入窑水分越高，则预热阶段的升温速度也要越缓慢。,（三）窑炉热工性能、燃料性质、装窑密度。涉及窑内温差。,（四）烧成方法一次烧成或二次烧成；低温素烧或高温素烧。,三、烧成制度的确定,（一）各阶段的升（降）温速度,1.低温阶段排除干燥残余水分,主要考虑入窑坯体的含水率高低，以及窑
19、内温差大小、装窑密度，坯体厚薄等因素来确定。如果入窑坯件含水率2%，则可较快地升温加热。,三、烧成制度的确定,（一）各阶段的升（降）温速度,2.氧化分解阶段发生各种氧化分解和晶型转变反应，排出大量气体。,一般地，隧道窑烧成时低温阶段的升温速度可设计为 100150/h;墙地砖采用辊道窑烧成时，坯体入窑水分一般要求降到 1%以下，这时升温速度可达到 10001100/h 左右。,主要考虑入窑坯体的化学组成、几何因素，装窑密度、窑内温差；以及各种化学反应的速度、体积效应等来确定。一般地，在粘土的脱水温度范围、石英的晶型转变温度附近要适当缓慢升温。其他温区可适当快速升温。同时保证足够浓的氧化气氛。,
20、三、烧成制度的确定,（一）各阶段的升（降）温速度,2.氧化分解阶段发生各种氧化分解和晶型转变反应，排出大量气体。,另外，一般在氧化阶段结束、即将转入还原烧成之前进行一段时间的保温，谓之“中火保温”。其目的是使坯体内外温度趋于均匀、使坯体内部的氧化反应进行彻底。,三、烧成制度的确定,（一）各阶段的升（降）温速度,3.高温阶段发生各种氧化还原反应，生成大量液相和莫来石新相。,本阶段的温度制度特点是，务必使升温均匀平缓，以保证坯体的组织结构趋于均匀。如烧还原气氛，则在进入强还原之前还要有短暂的氧化保温阶段。,具体升温速度应根据坯釉配方、坯体大小厚薄、窑内温差及装窑密度等因素来定。,三、烧成制度的确定
21、,（一）各阶段的升（降）温速度,4.冷却阶段发生莫来石析晶、石英晶型转变、大量液相玻璃化、坯体体积收缩等物理化学变化。,止火温度800 左右，可以急冷或快冷。,具体降温速度也应根据坯釉配方、坯体大小厚薄、窑内温差及装窑密度等因素来确定。,800 左右 450 左右，应缓冷。,400 以下，又可以进行快冷。,三、烧成制度的确定,（二）最高烧成温度,最高烧成温度，或称止火温度，要根据坯釉配方以及产品的质量性能要求来确定。同时，还要考虑坯体烧结范围（T2T3）的宽窄。,对于烧结范围宽的坯体，可选择接近上限温度（T3）的某一温度为止火温度，适当缩短保温时间来烧成。,对于烧结范围窄的坯体，可选择接近下限
22、温度（T2）的某一温度为止火温度，适当延长保温时间来烧成。,三、烧成制度的确定,（三）高火保温时间,为使坯体内的物理化学反应进行的更加完全，促使坯内组织结构趋于均一，缩小窑内的上下温差效应，使处于窑内不同部位的制品接近于大致相同的烧结程度，烧成时不仅在高温阶段要缓慢升温，而且一般还需进行所谓的“高火保温”，尤其是对大件厚壁制品的烧成，以及采用隧道窑烧成的情况而言。,具体的保温时间长短也是根据坯釉配方、坯体大小厚薄、窑内温差及装窑密度等因素来确定。,三、烧成制度的确定,（四）各阶段的气氛制度,1.低温阶段：对气氛无要求。,2.氧化分解阶段：始终保持氧化气氛，且气氛浓度由弱渐强，以保证坯中的碳素、
23、有机质、硫化物等充分氧化或分解。烟气中游离氧浓度：5%左右。,三、烧成制度的确定,（四）各阶段的气氛制度,3.高温阶段对于铁质化合物含量较高、且坯体白度要求高的制品，要采取还原气氛烧成。否则，还是采取氧化气氛烧成。,如果要求采取还原气氛烧成，则该阶段的气氛制度应是先强氧化气氛，后强还原气氛，再弱还原气氛煅烧。,三、烧成制度的确定,（四）各阶段的气氛制度,采取还原气氛烧成时，高温阶段的气氛制度的主要内容是所谓的“两点一度”。,“两点一度”的含义。,T1是最重要的一个温控点。T1 太低，表明还原过早，氧化分解反应不能彻底，沉碳烧不尽，易造成坯釉泡或烟熏。,三、烧成制度的确定,（四）各阶段的气氛制度
24、,若T1 太高，则还原太迟，因坯体烧结、釉料玻化，CO 难以渗入坯体，起不了还原作用；且由于釉料熔体的吸附，还易造成高温沉碳（2CO 2C+O2）,从而产生阴黄、烟熏、釉泡等缺陷。,一般T1 约为 10001100，控制在釉料开始熔融前 150 左右。强还原阶段烟气中的 CO%为 36%。,三、烧成制度的确定,（四）各阶段的气氛制度,T2 的控制也是重要的。它标志釉料开始烧熟，还原作用结束，若继续强还原气氛，不但浪费燃料，且易玷污釉面。通常，对于传统配方的陶瓷制品，T2 约在 1250 左右。T2 止火温度 区间烟气中的 CO%以1.52%为宜。,三、烧成制度的确定,（五）各阶段的压力制度,油
25、（气）烧隧道窑的压力制度曲线,三、烧成制度的确定,（五）各阶段的压力制度,一、低温快烧的概念和意义,6.2 陶瓷制品的低温快烧,（一）概念,低温烧成 和 快速烧成 都是相对而言的，是与同种制品、采用同型窑炉烧成的情况下比较而言的。例如，在 1100以下、1h以内烧成墙砖；或在1200 以下、10h以内烧成卫生瓷，都可谓是“低温快烧”。,一般地，低温烧成 是指烧成温度有较大幅度降低（如在 80100 以上）、且产品质量性能不亚于传统烧成方法生产的制品的烧成过程。快速烧成 则是指产品质量性能不降低、但烧成周期明显缩短的烧成过程。,（二）低温快烧的意义（作用）,1.节约能源，降低生产成本。,一、低温
26、快烧的概念和意义,（二）低温快烧的意义（作用）,2.充分利用原料资源扩充低廉原料的利用范围。3.延长窑炉及窑具材料的使用寿命，以及降低窑炉造价。4.缩短烧成周期，提高生产效率与经济效益。5.低温烧成有利于提高色料的呈色效果，扩大色釉品种。6.快烧可使坯体中的晶粒细小化，提高制品的机电性能。,二、实现低温烧成的工艺途径,1.调配适宜的坯釉组成（配方）。如向粘土质坯料中引入 Li2O 可使液相的出现温度由 1170 降至 800，A3S2 可在1000 以下就开始生成。但是，坯、釉两者的烧成性能应相匹配。,2.提高坯釉料的加工细度。,三、实现快速烧成的工艺措施,1.调配适宜的坯釉组成（配方），使之
27、满足快烧工艺的要求。,（1）快速烧成对坯料的工艺要求,b.坯料的热膨胀系数小。最好-T 曲线为直线型。c.坯料的导热系数较大。d.坯料少含晶型转变成分。,a.干燥及烧成收缩均小，以保证产品烧后的外形尺寸合格。因此，要求选用灼减量小的原料来配料。,（2）快速烧成对釉料的工艺要求,a.釉料组分的化学活性强，以利高温反应迅速进行。,b.始熔温度高一些，以免因坯料组份的反应温度滞后而引起釉面缺陷；且高温熔体的粘度较低，以便获得平滑的釉面。,c.热膨胀系数小，且与坯体相适应（一般要求 釉 坯）。,三、实现快速烧成的工艺措施,2.降低坯体入窑水分，提高坯体入窑温度。,3.控制坯体的厚度、大小。4.选用结构
28、合理、热工性能好的窑炉。5.采取合理地装烧方法，适当降低装窑密度，改善窑内传热效率。6.选用传热性能好、热稳定性好、机械强度高的窑具材料。,6.3 陶瓷制品的装窑,一、装窑要求,2.保证料垛（制品）稳固平、稳、直，确保窑炉安全运行。,1.合理确定窑内不同部位的装窑密度，尽量减小窑内温差，以保证处于不同部位的制品受热基本上均匀。同时，注意减小窑内的气流阻力，改善传热效率。,3.保护制品不受污损。,4.在确保料垛稳固及产品不被污损的前提下，尽量减少窑具使用量，以降低单位烧成产品的能耗。,6.3 陶瓷制品的装窑方法,二、装烧方法,几种装烧方法示意图,6.3 陶瓷制品的装窑方法,二、装烧方法,6.4
29、窑 具,一、绪言,（一）窑具的概念及种类,1.概念：陶瓷制品装窑烧成时所用的辅助耐火材料。,2.种类：主要有匣钵、棚板、托垫、支柱（架、座）等。,（二）窑具的作用及其重要性,作用：,1.支撑（承）或架空坯体，可提高窑炉的空间利用率（装窑密度）及装窑的稳固性。,2.防止烟灰、火焰等污损制品。,3.防止坯体釉面相互发生粘连。,6.4 窑 具,一、绪言,（二）窑具的作用及其重要性,重要性：,1.直接影响制品的烧成质量。,2.直接影响能源消耗。,3.直接影响窑炉的安全运行、生产效率（烧成周期）及经济效益。,二、窑具的性能要求,1.具有足够的常温机械强度，以承受装出窑时频繁的机械作用力。,2.具有足够的
30、高温荷软温度（高温结构强度）及耐火度。,3.具有良好的高温体积稳定性。,6.4 窑 具,二、窑具的性能要求,4.具有良好的热震稳定性。,5.具有良好的导热性能和一定的透气性（对匣钵类窑具而言）。,6.具有良好的器形平整度、尺寸准确。,三、窑具的材质类型,按窑具的化学及矿物组成来分：,1.硅铝质窑具：粘土质、高铝质,6.4 窑 具,三、窑具的材质类型,2.硅铝镁质窑具：莫来石堇青石质、堇青石莫来石质,特点：抗热震性较好，但高温结构强度较低，使用温度较低（1300）。,3.碳化硅质窑具：粘土结合（莫来石-玻璃相结合）碳化硅制品、重结晶自结合制品、氮化硅结合碳化硅制品、氧氮化物结合碳化硅制品、塞隆结
31、合碳化硅制品等。,特点：导热性能好，抗热震性好，高温结构强度高，使用温度高（14001700）。但SiC 在 9001200 之间易氧化，使结构强度降低。,4.熔融石英质窑具：以熔融石英为骨料制成的耐火材料。特点：热膨胀系数小，抗热震性好，荷软温度较高，使用温度可达将近1400。但在高温下长期使用时，石英玻璃会方石英化，产生体积膨胀，导致结构强度降低。,5.其他制品：刚玉质、氧化锆质,6.4 窑 具,三、窑具的制造,窑具实为耐火材料，故其制造过程与一般耐火材料大致相同。,可塑法生产窑具的一般流程：,6.4 窑 具,三、窑具的制造,（一）坯料制备,工艺要点：,1.对原料的要求：采用熟料配料；且熟
32、料一定要烧结（要求其吸水率 2%）。,2.确定合理的骨料颗粒级配。一般采用粗（31 mm）、中（1.00.5 mm）、细（0.5 mm）三级配料。,3.配合料要充分混合均匀。混练时，要先加粗、中颗粒料和外加剂（通常为液态，如纸浆废液）混合均匀，然后再加细粉充分混练均匀。亦可将生粘土调成泥浆后再与粗中颗粒料混合。,（二）造型与成型,造型要充分考虑装烧制品的外形、重量、装窑方法等因素来定。要注意防止应力的局部集中。,6.4 窑 具,三、窑具的制造,（二）造型与成型,成型方法的选择主要考虑窑具的形状、大小，以及坯料的性能等因素而定。如匣钵一般采取可塑法成型；棚板、支柱等采用压制法成型；管件及异型窑具
33、多采用注浆法成型。,（三）窑具的烧成,工艺要点：,1.窑具最好单独进行烧成，而不要和陶瓷制品混烧，甚至装载陶瓷制品搭烧。以便按照窑具材质所要求的烧成制度进行烧成，保证其烧成质量。,2.窑具一定要在其使用温度之上充分烧结，以保证其高温结构强度和高温体积稳定性。,3.就气氛而言，普通陶瓷制品的烧成有哪几种情况？详细解释还原气氛烧成时的气氛制度情况。4.什么情况下需要采取还原气氛烧成？还原气氛烧成时，气氛转换温度太低或太高各有何不好？一般控制在什么温度？5.制定制品的烧成制度主要考虑哪些因素？其中温度制度曲线一般应如何确定？（说明其制定基本方法）6.为什么在500700 要求升温速度要适当缓慢？而制品烧成后在 700 以前要急冷？7.中火保温和高火保温的作用各是什么？。,本章作业：,陶瓷制品的烧成制度有哪些内容？其中对产品质量性能有直接影响的是什么？说明最高烧成温度和高火保温时间对制品微观结构与性能的影响。,为什么在700 400 要求缓慢冷却？最高烧成温度的确定应考虑哪些因素？如何根据烧结范围来确定？10.何谓陶瓷制品的低温烧成和快速烧成？11.实现快速烧成的工艺措施有哪些？12.快烧工艺对坯釉料的性质有哪些要求？13.何谓窑具？其作用是什么？对其性能质量的要求是什么？14.常用窑具有哪些种类？窑具的烧成处理工艺要点是什么？,本章作业：,
