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瓷砖釉裂的原因和解决的办法

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  • TA的每日心情
    开心
    2019-6-7 14:30
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    [LV.6]常住居民II

    发表于 2018-5-4 20:48:55 | 显示全部楼层 |阅读模式
    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是很有效的,同时也可降低釉裂的可能性。
    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。

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