陶瓷工艺,湖南轻工高级技工学校 林益,陶瓷的概念,传统陶瓷概念：以粘土、长石、石英为主要原料，通过特点的烧制工艺所制成的制品的通称。 广义陶瓷概念：凡用铝硅酸盐矿物或某些氧化物等为主要原料，经特定的化学工艺和制度制成的各种工艺岩石。,陶瓷的分类,陶瓷的分类方法很多种； 按性质分可分为：陶器（粗陶、细陶）、炻瓷器（细炻器、色炻器、白炻器）、瓷器（普瓷、精细瓷）。 按组成机理可分为：普通陶瓷和精细陶瓷。按用途和行业可分为：日用、建筑、卫生、化工、电瓷、特种工业（生物、结构、光学等陶瓷）。 按原料化学组成可分为：长石质瓷、滑石质瓷、骨灰瓷、石英质瓷、高铝瓷、化合物陶瓷等。,日用陶瓷分类,主要以制品的吸水率和断面结构来区别是属陶器、炻瓷器还是瓷器。 一般地陶器吸水率不大于12%（细陶），大15%（粗陶）。施釉或无釉，有气孔未烧结断面不一 炻瓷器一般的吸水率在0-5%，断面较细，透光性差，贝壳状不完全，未完全烧结。 瓷器吸水率小于1.0%，有透光性或透光性很好（细瓷），断面细腻，呈贝壳状，烧结完全。,陶瓷制泥与制釉工艺,泥釉原料 1，塑料原料（粘土类） 2，瘠性原料（石英等） 3，熔剂性原料（长石类） 4，辅助料原料（氧化物类、色料等）。,陶瓷制泥与制釉工艺,制造坯料的设备 一、原料粉碎 1、鄂式破碎机、2、轮碾机、3、球磨机、 4、雷蒙机、5、滚碎机、6、震动磨。 二、筛析 1、摇动筛、2、回转筛、3、震动筛、 三、除铁器 1 磁选机,陶瓷制泥与制釉工艺,四、泥浆脱水 1、压滤脱水（采用压滤机） 压滤是陶瓷生产过程中生产中生产效率较低，劳动强度大的工序之一。影响压滤效率的因素： 1）、压力大小。 一般压滤压力约78.4 X 104117.6104N/。 2）、加压方式。 初期加压低，再增加到最终操作压力。 3）、泥浆温度。 一般适宜的泥浆温度为40600左右。 4）、泥浆密度。 一般泥浆密度为1.41.55 g/ c 。 5）、泥浆性能。 粒细、粘性高，过滤越困难。新浆料压滤所需时间短，而回坯泥所需时间长。 6）、电解质。 泥浆中加入0.10.2%CaCL2 或醋酸可促使泥浆凝聚，从而构成较粗的毛细管而有利于提高压滤速度。 2、喷雾干燥脱水。喷雾干燥塔。,陶瓷制泥与制釉工艺,五、练泥（采用真空练泥机） 真空练泥机可以排除泥饼中的残留空气，提高泥料的致密度可可塑性，并使泥料组织均匀，改善成型性能，提高干燥强度和成瓷后的机械强度。,陶瓷制泥与制釉工艺,坯料制备工艺 1，配料 2 ，球磨 3，过筛 4，除铁 5，榨泥 6，粗练泥 7，陈腐 8，真空练泥,陶瓷制泥与制釉工艺,制釉工艺 1，配料 2，球磨 3,搅拌 4，过筛 5，除铁,陶瓷成形方法分类,可塑法成型、又分单刀成型、阴模滚压成型、阳模滚压成型；按滚头加热方式又可分为：热滚压成型和冷滚压成型。 注浆法成形、又分为单面注浆、离心注浆、高压注浆、真空压力注浆。 干压法成型 塑压法成型 热压铸成型 等静压成型,滚压成型,滚压成型是在旋压成型的基础上发展起来的一种比较新的可塑成型法。在1965年试用，70年代普遍推广。 1、滚压特点与工作原理 （1）、特点： 。 1、可采用阴阳模成型。 2、适合于成型扁平、宽平器皿和坯体内表面有花纹的产品。 3、坯体强度大、质量好、不易变形，规整统一。,滚压成型,（2）、工作原理 1、成型时，放泥料的模型和滚头分别绕自己的轴线以以一定的速度同方向旋转。 2、滚头逐渐靠近放泥料的模型，对坯泥进行“滚”“压”成型。 3、坯受压力由小到大比较缓和、均匀。 4、滚头与坯泥接触面积大，压力也较大，受压时间长，坯体致密度也比旋压高。 5、阳模成型，主轴转速可大些，泥料水分可高些。 6防止滚头粘泥，可采用热滚压，T通常为120度左右。,滚压成型,滚压工艺参数： 、小滚头直径和体积就大，滚压时泥料受 压面积大，坯体较致密。 、大滚头直径较小，排泥容易，压力较小。 、倾角一般采用1530度，有时可达45度左右。,滚压成型,对泥料的要求： （1）、泥料要可塑性好，屈服值高。 （2）、延伸变形量大些，含水率小些。,滚压成型,滚压成型常见缺陷： (1)、滚头粘泥。原因为： A：可塑性太大。B：水分过多。 C: 滚头转速太大或过于光滑。 D：滚头倾角过大。E：可采用热滚。 (2)、飞泥。原因为： A：泥料含水率过高； B：投泥时与石膏模粘合不好； C：主轴转速过高； D：滚头压落过慢或主轴与滚头的转速不合适等。 (3)、起皱。原因为： A：模型过干。 B：新模有油腻。 C：主轴转速过快。,塑压成型,(4)、花心。原因为： A：滚头中心部位温度过高； B：滚头尖顶稍上翘 ； 滚头中心超过坯体中心过多。 (5) 、刀舌。原因为： A：滚头跳动或摆动；B：滚头中心与主轴中心安装有偏距；C：石膏固头不好；D：滚头凸轮曲线设计不合理； E：滚头急速离开坯面。,塑压成型,塑压成型系70年代末期在美国日用陶瓷生产中开始运用的一种新 成型技术。这种成型方法的特点是设备简单，操作方便，适与鱼盘类和其它广口异形产品的成型。,塑压成型,塑压成型常见的缺陷分析,塑压成型在生产过程中，由于各种因素 的影响随时可能产生质量问题，需要在生产 实践中发现问题、分析问题和及时处理问题。 生产中可能出现的缺陷有以下几种情况：,1、排水时模具面裂纹： 主要原因在于模子浇注后，可能排水操作开始进行得太急；导入模内的空气压力增加速率太大；使石膏模微孔空隙状表面承受不了气压的作用以及导气管纱布缠绕厚薄不匀使排气压力不一致产生压力差导致模面裂纹；或模具膏水比不对或油压太大和泥料太硬（水份太低）所致。,1、排水时模具面裂纹： 主要原因在于模子浇注后，可能排水操作开始进行得太急；导入模内的空气压力增加速率太大；使石膏模微孔空隙状表面承受不了气压的作用以及导气管纱布缠绕厚薄不匀使排气压力不一致产生压力差导致模面裂纹；或模具膏水比不对或油压太大和泥料太硬（水份太低）所致。,2、坯体脱模慢 排水时总压力不够或者石膏模上下模排水后水分不平衡；搅拌膏时间太长使模体结构呈不规则性或者排气管道阻塞使排气压力太小；膏水比不当、模子透气性差等原因都可能引起脱模慢。,3、制品压延痕迹 充填的泥饼不规则或压坯时加入零星泥团； 投放泥饼不平整；檐沟设计不合理阻碍排泥； 泥饼水分太低或模具造型设计不合理等可能 产生此缺陷。,4、变形 余泥檐沟设计不合理。当脱模或剥脱余泥时 困难都能产生变形；坯体水分太高；排气不平衡； 接坯时间不及时；调试规格不准确（厚薄不一）； 脱模后操作方法不当等都使制品产生变形。,5、模具寿命短 模具因各种原因，生产操作中易于烂模，主要影响因素有：石膏本身的质量（强度、稳定性）、模具的膏水配比、排水时操作方式、注模操作方法、气管安装的高低、均匀度、压坯时油压气压的控制、制品的器型、大水等等都影响模具的使用周期。正常情况下，一付压机模具可使用12个班。 塑压成型工艺对浅式异形品种（偏中、厚胎）适应能力强、产量较大，投入成本低，只要严格控制好各类工艺参数，其成型方法有较大的优势。,注浆成型,注浆原理 注浆成型是基于石膏模能吸收水分的特性，一般认为注浆过程基 本上可分成三个阶段。 第一阶段：从泥浆注入石膏模吸收开始形成薄泥层为第一阶段。 毛细管力 吸水 微粒级颗粒的坯料颗粒吸入到石膏模的毛细管中 泥浆颗粒相互靠近 第二阶段：形成薄泥层后，泥层逐渐增厚，直到形成注件（前者继 续脱水），泥浆水分向薄泥层扩散。 第三阶段：雏坯形成后到脱模为收缩脱模阶段。,注浆成型,注浆成型的特点 A：凡形状复杂、不规则、壁薄、体积较大、尺寸要求不严的器物可用注浆成型，如：花瓶、汤碗、茶壶等。 B：注浆成型后的坯体结构较一致，但其含水量大而且不均匀，干燥收缩和烧成收缩较大。 C：工艺生产周期长，手工操作多，占地面积大，石膏模用量大。,注浆成型,单面注浆与双面注浆 A：单面注浆 单面注浆是将泥浆注入模型中，待泥浆在模型中停留一段时间而形成所需的注件后，倒出多余的泥浆，随后带模干燥，待注件干燥收缩后，取出注件,注浆成型,双面注浆 双面注浆是将泥浆注入两石膏模之间（模型与模芯）的空穴中，泥浆被模型与模芯的工作面两面吸水，由于泥浆中的水分不断被吸收而形成坯泥，注入的泥浆量就会不断减少，因此，注浆时必须陆续补充泥浆，直到空穴中的泥浆全部变成坯泥为止。显然厚度由模型与模芯之间的空穴尺寸来决定，因此，没多余的泥浆倒出。 如图所示：,注浆成型,离心注浆 离心注浆是模型在旋转情况下进浆，泥浆受离心力的作用紧靠模型形成致密的坯体，泥浆中的气泡由于比较轻，在模型旋转时，多集中在中间，最后破裂排出，因此也可提高一般模型的旋转速度常在500r/min以下。,注浆成型,压力注浆 加压方法是提高泥浆压力，加速水的扩散，加速吸浆速度，特点： 1、可缩短吸浆时间。 2、减少坯体含水量和干燥收缩 3、提高坯体的密度和强度。 4、泥浆压力最小不低于300400汞柱有 的可大到29.4104N/压力。,注浆成型,泥浆要求 1、密度为1.7g/cm3以上； 2、稠化度也可较高，约为1.42.2g/cm3； 3、细度可粗，约为万孔筛筛余为12%； 4、泥浆注入后，必须震荡几下，排除气泡。 双面注浆法，一般用于鱼盘生产，现有些瓷厂改用可塑法生产。,注浆成型,注浆成型对泥浆的要求 A：流动性好 B：稳定性好 泥浆不会沉淀出任何成分（如石英、长石等）。 C：具有适当的触变性 存放后不宜粘度过大， 这样便于输送、储存和注浆。 D：含水量少 这样可减少注浆时间，增加坯体强度、降低收缩、延长石膏模寿命。,注浆成型,E： 滤过性好 即泥浆中水分能顺利地通过附着在模型壁上的泥层而被模型吸收。通过调整泥浆中的瘠性原料含量可以调整滤过性。 F：形成坯体要有足够的强度。 G：注浆成型后坯体容易脱模。H：泥浆中不含气泡。 在生产中常用泥浆密度、粘度、稠化性、含水量、悬浮性等指标来控制泥浆性能。另外还可测定泥浆的吸浆的吸浆速度、脱模情况、坯体含水量和生坯强度等来标志泥浆的成型性能。,注浆成型,泥浆要求：、泥浆密度约为：1.651.8g/Cm3 。 、稳定性较高，流动性一般为1015S左右。 、稠化度不宜过高，约为1.11.4g/Cm3。 、细度为万孔筛筛余为0.51%。,注浆成型,模具要求： 、模具干净，不留干泥或会尘。 、模型含水量保持在5%左右，过干、过湿会引起缺陷。,注浆成型,注浆成型缺陷分析： A：开裂 由于收缩不均匀所产生的应力而引起的。 、石膏模各部位干湿程度不同，吸水量速度不同，致使生坯干湿不一，收缩不匀，导致开裂。 、制品各部位厚度不一，厚薄交接处突然，收缩不匀，导致开裂。 、注浆时泥浆中断后再注，易形成含有空气的间层。 、泥浆质量不好，存放时间不够。 、石膏模过干或过湿。 、可塑粘土用量不足或过量。 、坯体在模内存放时间过长。,注浆成型,B：坯体生成不良或缓慢。 、电解质不足或过量，或泥浆中有促使凝聚的杂质（如石膏、硫酸盐等）。 、泥浆含水量过高，或石膏模含水量过高并吸水过饱和。 、泥浆温度太低（不低于10120C）。 、车间温度太低（最好保持在220C左右）。 、模型内气孔分布不匀或气孔率过低。,注浆成型,C：坯体脱模困难 、在使用新石膏模时未能很好地清除附着在表面、的油膜等。 、泥浆含水率分布过多或不适当的解胶。 D：气泡与针孔 、模型过干、过湿、过热或过旧。 、泥浆内气泡未排除。 、注浆时加浆过急。把空气封闭在泥浆中。 、模型内浮尘消除，烧成时浮尘挥发成气 泡、针孔。 、模型设计不妥，妨碍气体排除。,注浆成型,E：变形 、模型水分不均匀，脱模过早。 、泥浆水分太多，使用电解质不恰当。 、器型设计不好，致使悬臂部分易变形。 F：塌落 、泥浆中颗粒过细，水分多，温度高，电解质过