陶瓷烧成与烧结

1、(整理)陶瓷烧成与烧结(整理)陶瓷烧成与烧结11/11(整理)陶瓷烧成与烧结精选文档烧成与烧结7.1烧成原理为制定合理的煅烧工艺，就必然对物料在烧成时所发生的物理化学变化的种类和规律有深入的认识。可是物料烧成时的变化较所用的原料独自加热时更加复杂，好多反应是同时进行的。一般而言，物料的烧成变化第一取决于物料的化学构成，正确的说是物猜中的矿物组成。使用不相同的地域的原料，即便物料的化学构成相同，也不可以够获取圆满相同的烧成性质。其次，物料的烧成变化在很大程度上还取决于物猜中各组分的物理状态，即粉碎细度、混淆的平均程度、物料的致密度等，因为物料的烧成是属于液相参加的烧结过程，因此物料的分散性和各组

2、分的接触的亲密程度直接影响固相反应、液相的生成和晶体的形成。其余，烧成温度、时间平和氛条件对物料的烧成变化影响也很大。要将这些复杂的要素在物料烧成过程中的变化上反应出来是困难的。为研究方便本书以长石质陶瓷坯体为例进行讨论。陶瓷坯体在烧成过程中的物理化学变化陶瓷坯体在烧成过程中一般经过低温阶段、氧化分解阶段和高温阶段。1.低温阶段(由室温300)坯料在窑内进行烧成时，第一是除去在干燥过程中还没有除掉的节余水分。这些节余水分主假如吸附水和少许的游离水，其量约为25%。跟着水分除去固体颗粒亲密聚拢，发生少许的缩短。但这类缩短其实不可以够圆满填补水分所遗留的空间，因此物料的强度平和孔率都相应的增添。在

3、120140从前，因为坯体内颗粒间还有必然的孔隙，水分能够自由排出，能够迅速升温，跟着温度进一步提升，坯体中毛细管渐渐变小，坯体内汽化加剧，使得开裂偏向增大。比方，当加热至120时，一克水据有的水蒸气容积为：22.4(1+120/273)/18=1.79(升)。假如坯体中含有45%的游离水，则100克坯体的水蒸气体积达升，相当于坯体体积的155倍。这些水蒸气主要由坯体的边角部位排出。为了保证水分排出不以致坯体开裂，在此阶段应注意平均升温，速度要慢（大制品30/时，中小制品5060/时），特别是厚度和形状复杂的坯体更应注意。其余，要求通风优秀，以便使排出的水蒸气能快速排出窑外，防备冷聚在坯体表面

4、。2.分解与氧化阶段(300950)此阶段坯体内部发生了较复杂的物理化学变化，黏土和其余含水矿物除去构造水；碳酸盐分解；有机物、碳素和硫化物被氧化，石英晶型转变等。这些变化与窑内温度氛围和升温速度等要素相关。（1）黏土和其余含水矿物除去构造水黏土矿物因其种类不相同、结晶圆满程度不相同、颗粒度不相同、坯体厚度不相同，脱水温度也有所差异，见表11-1。Al2O32SiO22H2O加热Al2O32SiO22H2O(高岭土)（偏高岭土）（水蒸气）表111各样黏土矿物脱水温度单位：吸热互换放热效应原料除去吸附晶格损坏新结晶物质形成重结晶除去结晶水水高岭土450600950105012001300精选文档

5、精选文档吸热互换放热效应原料除去吸附除去结晶水晶格损坏新结晶物质形成重结晶水地开石500700950105012001300珍珠陶土500700950105012001300多水高岭土100200450600900100012001300蒙脱石1002006007508009009001000叶腊石60075087011201150伊利石1002004006008009009001000绢云母600800黏土矿物脱去构造水与升温速度相关。升温速度加快，构造水的除去转向高温，且排出集中。结晶不良的矿物脱水温度较低。高岭石类矿物含构造水好多，在500650之间集中排出，而蒙脱石和伊利石类黏土构造水

6、量较少，脱水速度较为和缓。黏土类矿物在集中除去构造水后，节余部分构造水要在更高的温度下才能除去，甚至持续到1100才能圆满除去洁净。产生这类现象的主要原由是：这一部分水的（OH）根与黏土联合较亲密；加热时，排出的构造水部分地被吸附在坯体缝隙中。黏土脱水后，既而晶体构造被损坏，失掉可塑性。（2）碳酸盐分解MgCO3MgO+CO2500800CaCO3CaO+CO28001050MgCO3CaCO3CaO+MgO+2CO265010004FeCO32Fe2O3+3CO28001000碳酸盐的结晶程度，升温速度平和氛都会影响碳酸盐的分解温度。（3）有机物、碳素和硫化物的氧化可塑性黏土，如紫木节土、黑

7、碱石、黑泥等都含有大批的有机物和碳素，同时在烧成的低温阶段，烟气中的CO被分解，析出的碳素被多孔的坯体所吸附，这些物质加热时都要被氧化，反应将连续至1000。C+O2CO2350600以上坯猜中夹杂的硫化物的氧化反应约在800左右才能完成。FeS2+O2FeS+SO23504504FeS+7O22Fe2O3+4SO2500800Fe2(SO3)3Fe2O3+3SO2560770（4）石英的晶型转变和少许液相形成石英在573发生SiO2SiO2，体积膨胀0.82%。依据K2O-Al2O3-SiO2三元相图，985时出现低共熔物。因为杂质的存在，该共熔点的温度较相图所示温度约低60以上。也就是说，

8、900左右在长石与石英、长石和被分解后的黏土颗粒的接触部位将出现熔滴。此阶段物料的物理化学变化：当构造水和分解气体除去时，重量减少，气孔相应增添。后期强度提升，坯体体积变化特色表现为三种原料（黏土、石英和长石）的膨胀和缩短的综合效应。在300-500为受热膨胀；500-600，含高龄土多的缩短大，含伊利石多的呈膨胀，含石英多的晶型转变拥有较大膨胀；650-850，黏土缩短较大，加上高温型石英膨胀系数是负值，固然长石有较大膨胀，但含黏土多的显示缩短，长石多黏土少的显示和缓膨胀。850-900，因为长石显然膨胀，黏土缩短相对和缓，膨胀较小。因此，在此阶段，就坯体精选文档精选文档自己而言，危险性其实

9、不大，能够进行快速升温。决定本阶段升温速度的主要要素是窑炉的结构特色，假如窑炉的构造能保证工作截面上温度平均，就能够快速升温，窑炉构造不可以够保证温度的平均散布，快速升温将造成窑内较大温差，使温度较低部位的产品因氧化分解不充分而进入高温成瓷期后，产生烟熏、起泡的缺点。为了加快此阶段化学反应的进行，应控制窑内为氧化氛围，并保持优秀的通风。3.高温阶段（950烧成温度）（1）氧化保温期（950-1050）坯体在氧化分解期的氧化其实是不圆满的。因为水汽及其余气体产物的急剧除去，在坯体四周包围着一层气膜，它阻截氧化连续往坯体内部浸透，进而使坯体孔隙中的沉碳难以烧尽。因此在进入复原操作从前，必然进行氧化

10、保温，以使坯体中的氧化分解和构造水除去进行完成，并使窑内温度平均，为复原操作确立基础。所谓氧化保温，即采纳低速升温或保温操作，增强烟气流通量，提升空时令余系数。适宜的氧化保温的温度范围和时间取决于坯体的烧结温度、坯体的尺寸和窑炉的构造，关于在1300左右烧成的陶瓷坯体，在900-1050之间氧化保温较适合。产品尺寸越大，坯体越厚，碳素含量越大，釉的融化温度越低，装窑密度越大，保温时间则越长。在氧化保温期的主要化学反应是：连续氧化分解反应并除去构造水；偏高岭石转变为铝硅尖晶石和无定形的SiO2；液相开始出现，并开始熔融石英；在液相存在下，无定形石英和部分石英晶体转变为方石英；陪伴液相的出现和铝硅

11、尖晶石的形成，坯体开始显然缩短，气孔率急剧降低，强度渐渐提升。2）复原期（1050-1180）在此时期发生的主要反应是：由铝硅尖晶石形成一次莫来石和方石英；硫酸盐分解和高价铁的复原和分解；氧化氛围复原氛围MgSO4MgO+SO3900以上CaSO4CaO+SO312501370快速分解10801100Na2SO4Na2O+SO312001370108011002Fe2O34FeO+O21250137010801100Fe2O3+CO2FeO+CO210001100液相大批生成石英进一步被熔融，三组分的共熔物亦不停增添，碱和碱土金属氧化物与廉价铁、石英等形成另一系列的低共熔物，因此坯体中液相量大

12、大增添。如FeOSiO2在1170出现液相，2FeOSiO2在1250出现液相，K2OFe2O3SiO2在900+10出现液相。二次莫来石的形成长石融化后，熔体中的K+、Na+向高岭石残骸扩散形成少许熔质，进而促进高岭石的分解和生成莫来石。另一方面熔体中K2O、Na2O含量降低构成移向三元相图的莫来石析晶区，并且碱金属离子扩散激活了剩下的离子，以致长石熔体中形成细小针状莫来石。由高岭石分解经固相反应形成的粒状及片状莫来石称为一次莫来石，由长石熔体形成的针状莫来石称为二次莫来石。至1200，莫来石达到最大值，随后因为温度高升，莫来石的溶解，又使其含量减少。由上述化学反应可见，硫酸盐和Fe2O3一

13、般在高于1300的氧化氛围中进行分解，此时已凑近制品的烧成温度，这些物质的分解产生气体将对釉面产生严重的缺点，Fe2O3显黑色将降低瓷的白度。假如采纳复原氛围，这些物质的分解温度显然降低，Fe2O3被复原为FeO精选文档精选文档有益于液相的生成，可促进坯体烧结温度的降低，FeO+SiO2FeSiO3呈青色，有益于瓷坯白度和半透明度的提升，因此，在此时期必然采纳强复原氛围烧成。复原期的初步温度一般比釉的融化温度低150左右，负气体在釉面气孔未被关闭前排出。升温速度和缓(30-35/小时)，使分解反应充分进行。烟气中控制CO(04)%，游离O2(01)%。釉面关闭时作为复原结束温度。因为液相的粘滞

14、流动和表面张力的拉紧作用，填补坯内孔隙，促进晶粒从头摆列，颗粒相互聚拢，坯体显然缩短致密，气孔率降低，气孔数目减少。形状变圆，坯体强度显然提升。（3）弱复原期（1180-止火温度）因为复原氛围是在窑内空气不足的状况下供应了好多的燃料形成的，燃料的不圆满焚烧不只造成燃料浪费，并且坯体和釉面长久处于复原氛围中还汇积聚一层未焚烧的碳粒，以致制品“烟熏”。因此，在复原烧成操作后要换成中性氛围或弱复原氛围，这样使积聚的碳粒能充分焚烧，防备釉面污染，更重要的是使液相连续发展，促进莫来石晶体进一步长大。因为中性氛围很难控制，为了防备铁的氧化使瓷器发黄，更不希望出现氧化氛围，因此大多采纳弱复原氛围，此时废气的

15、构成是：CO2（169）%；O2（0.51）%，CO（13）%。在弱复原的末期要进行高火保温，使坯体内部物理化学反应进行更圆满，保证组织构造均一；同时还能够够调整窑内各部位的温度差，使窑内温度趋于一致。一般高火保温保持2-4小时。弱复原期升温速度一般控制在10/小时左右。坯体中显气孔率小于5%（趋于0）时作为弱复原的结束温度。平常将复原期和弱复原期合称为玻化成瓷期。这是因为液相的大批生成填补坯体缝隙，将晶粒相互粘结成为整体，形成了晶体平均散布在大批基质中的显微构造，即所谓的玻化或瓷化。经过玻化成瓷后，坯体的气孔率趋于零；坯体急剧缩短；强度、硬度增大；拥有所需的介电性能和化学坚固性；坯色由淡黄，

16、青灰变为白色；显示光彩并且有半透明感。在陶瓷的玻化成瓷阶段中液相拥有重要作用。填满坯体缝隙，粘结晶粒，使瓷坯致密成为整体；促进莫来石的生成和发育；降低烧成温度，促进烧结；阻截或延缓多晶转变；长石熔体拥有高的粘度，石英和黏土分解产物的溶化又不停的提升液相的粘度，使坯体具有很宽的烧成范围和对组分变化的较低敏感性。因此长石质瓷中液相量可高达5060%。但液相量过多，将使瓷坯的骨架削弱，增添变形偏向；过少则不可以够填满坯体缝隙，降低瓷的机电性能。陶瓷坯体在烧成过程中形状的坚固性不可以够仅用液相的高粘度来说明，坯体中的结晶相含量也有很重要的作用。莫来石晶体的线性尺寸不停增大，交错贯串，它与节余的石英粒子

17、构成了“骨架”，增强了瓷坯的构造强度。4.冷却阶段（烧成温度室温）瓷坯由高温时略呈可塑性状态转变为常温的固态，此时因熔体粘度大控制了晶核的形成，且熔体中硅量并未达到饱和，因此一般地说，在冷却阶段不会有方石英晶相的析出。只有含SiO2多的瓷坯冷却周期较长时，能够从熔体中析出方石英，或许在粗大石英晶粒颗粒和与气泡相邻的石英粒子表面，未被液体湿润而可能由固相转变形成方石英。但在冷却过程中，莫来石晶体长大为粗大的针状晶体。这类莫来石所占的比率不大，还将发生石英的晶型转变。跟着温度的降低，液相粘度增大，瓷坯固化。冷却过程可分为两个阶段：（1）由烧成温度至850坯内液相由塑性状态开始凝结。因为液相的存在，

18、快速冷却所惹起的热应力在很大程度上被液相所缓冲，不会产生有害的作用。同时快速冷却可防备釉面被从头氧化时使制品发黄，还能够够防备坯体中莫来石晶体不致长成粗大以及釉层析晶而失透。但冷却速度应能保证窑内温度平均，并考虑匣钵所能承受的急冷应力。精选文档精选文档2）850以下坯内液相圆满凝结，此时必然注意坯体内外温度差所造成的热应力和石英晶型转变时体积缩短应力对坯体的不利影响，因此冷却不宜过快，降温速度应控制在4070/时。冷却至400以下，因为制品的各样物化反应已基本完成，冷却速度能够快些。综上所述，坯体在烧成过程中的反应可见表112，详细的温度范围取决于坯釉配方、烧成条件、窑炉种类和构造、制品形状和

19、尺寸等状况。表112坯体在烧成过程中的物化反应温度范围物化反应低温阶段(常温300)除去节余水分氧化分解阶段（300950）除去构造水，有机物，碳和无机物氧化，碳酸盐、硫酸盐分解，晶型转变上高温阶段（950烧成温度）上述氧化、分解连续，生成液相。固相溶解，形成新晶相和晶体长大，釉熔融。釉熔融冷却阶段（烧成温度液相析晶，液相过冷凝结，晶型转变。常温）釉的形成釉料在加热过程中发生一系列复杂的物理化学反应。其反应式到现在尚不可以够解说清楚。它包含两个重要的要素：即烧成温度、烧成时间、烧成氛围对釉的形成的影响;釉的配比和调制若不合要求，也会出现缺点而观察釉料的玻化过程便特别困难。并且该方面的研究极少。

20、从整体上来说，釉的形成过程大体可分为经矿物脱水和分解、化合、烧结、熔融等阶段。1脱水和分解釉原猜中的黏土滑石硼酸硼砂等在加热过程中有脱水反应。滑石在8001000脱水。硼酸在200从前除去大多数水，节余水分最少要到1400才圆满排出，硼砂在加热过程中发生以下反应：Na2B4O710H2O62Na2B4O75H2O约125Na2B4O72H2O350400Na2B4O7878熔融碳酸盐硫酸盐硝酸盐等将发生疏解。除前面表达的矿物的分解温度外，其余原料的分解温度大体为：碳酸钾1100以上；碳酸钠1500以上；碳酸钡的分解分为两个阶段2BaCO3BaOBaCO3+CO2BaOBaCO32BaO+CO2

21、碳酸钡的分解温度从915开始，向来连续到1350。长石原料固然自己不含结晶水，但在大于800时将放出大批所吸附的各样气体，如水气、酸性气体；N2和CO等。氧化铅、硼酸、硼砂、Na2O、K2O、氧化锑等均有不相同程度的挥发。原料脱水、分解和挥发，都可能以致釉面出现针眼缺点，但各样原料的影响程度却不相同。大多数气体都在低温阶段排出，少许水分和分解物能残留至高温才能除去洁净。因此，在接近其分解温度时适合注意温度上涨速度就能防备发生针眼等缺点，脱水、分解的详细温度与原料的粒度、结晶程度、烧成温度、烧成时间、氛围以及原料在釉猜中的比率等要素相关。精选文档精选文档2、化合釉猜中的某些成分在较低温度下经过固

22、相反应生成新物质。碱金属和硅酸在700略有反应，800时反应激烈，950时形成可熔性硅酸盐，1150成为有流动性的溶液。反应初期第一在石英颗粒表面生成偏硅酸盐，跟着温度的高升，碱性碳酸盐渐渐消逝生成半透明的硅酸盐熔层，并向颗粒内部扩展。按等克分子比较，反应能力依K2O、Na2O、Li2O次序减弱；按相同重量比较依Li2O、Na2O、K2O的次序减弱。CaCO3和SiO2在800使反应生成2CaOSiO2，当温度高升时在石英粒子四周也形成熔融层。CaCO3和高岭土之间开始反应的温度一般较低，约为500600。SiO2Na2CO3CaCO3系统固相反应中的生产物见表11-3表11-3釉在高温下的固

23、相反应反应温度反应过程600CaNa2(CO3)2的生成CaNa2(CO3)2+2SiO2Na2SiO3+CaSiO3+2CO2600830720900Na2CO3+SiO2Na2SiO3+CO2CaNa2(CO3)2，Na2CO3生成和熔融740800813CaNa2(CO3)2的离解Na2CO3熔融852CaCO3CaO+CO2912CaNa2(CO3)2CaO+2CO2+Na2O960CaO+SiO2CaSiO21010玻化1200与硅酸反应最快的是氟化物。硅酸与硅酸盐、碳酸盐的反应大于与氟化物、硫酸盐的反应。水蒸汽的存在将加快反应的进行。烧结烧结是将粉末状态的物质经过热办理转变为凝聚块

24、状的物质。办理的温度低于其熔点温度。釉猜中因为共熔物的生成形成熔层，硅酸不停向熔层溶解，长石融化，在熔体的表面张力作用下，釉层转变为坚固致密的烧结体。在烧结过程中，釉料体积缩短增大，气孔率降低。熔融（成熟）釉熔融是经过高温办原由固相转变为液相的过程。促进熔融除了高温外，还有化学分解化合扩散和溶解，烧结也是促进釉熔融的重要要素之一。在釉的烧结和熔融过程中，并与坯体相互反应，浸透形成了坯釉中间层，当釉层熔融并进入充分流动的阶段，因为气体的逸出和对流作用，使釉渐渐趋于均质，在表面张力的作用下，平均铺展在坯的表面上，此时，釉已进入成熟。烧成制度精选文档精选文档烧成是使坯体发生质变为为瓷的过程。因此，只

25、有依据坯釉的物理化学变化的需要来供应热量平和氛，才能获取理想产品。烧成制度包含温度制度、氛围制度和压力制度。影响产品性能的重要要素是温度平和氛，压力制度旨在温度平和氛制度的实现。温度制度包含升温速度、烧成时间和保温时间，冷却速度等参数。制定烧成制度的依据和步骤坯料在加热过程中的性状变化依据坯料所属的相图，初步预计烧结温度的高低和烧结范围的宽窄。联合坯料的差热曲线，失重和烧成缩短曲线以及密度变化曲线制定合理的升温速度、止火温度和烧成温度范围，使既不影响窑的产量又可减少体积变化所造成的危害。坯体的形状、厚度和含水率同构成的坯料，因为制品的形状、厚度和含水率不相同，升温速度和保温时间都应有所不相同。

26、关于大型、厚壁制品，升温不可以够过快，保温时间不宜很短。假如坯猜中含有大批高可塑性黏土或炭素黏土，其脱水除炭困难，升温速度更应放慢。窑炉构造、容量、燃料和装窑密度在制定烧成制度时，必然将制品对升温速度的要求与窑炉构造和操作条件联合起来。不相同的窑型，即便同一窑型其构造和容量的不相同将影响窑内的传热方式和温差大小，以及操作条件；装窑密度将影响窑内气体的流动散布和产品的热容量，因此，烧成制度应有所差异。燃料的种类和热值的高低，将影响煅烧操作和可能供应的热量，相同影响烧成的结果。烧成方式依据产品的特色，陶瓷的烧成方式有二种：一次烧成和二次烧成。坯体上釉后，坯釉同时烧成的方式，称为一次烧成（本烧）。一

27、般电瓷产品多数采纳这类方式烧成。一次烧成时，要求坯釉的烧成温度一致，施釉操作要求较严格，但可节俭一道工序，节俭燃料和工时，降低产品成本低。当坯体的烧成温度高，釉的成熟温度比坯的烧成温度低好多时，或坯体强度很低，为了保证产质量量和便于施釉操作机械化，常常将坯、釉分别烧成，先将坯体烧成（素烧），此后施釉再次烧成（釉烧），这类方式为二次烧成。平常素烧温度低于本烧温度。当前大型瓷套采纳釉接法，以及火花塞、日用瓷等产品是采纳二次烧成的。影响烧成制品的要素好多，在制定烧成制度时，可借鉴同类产品的生产经验，经过试烧，进行调整后才能用于正是生产。氛围制度确实定烧成氛围对产品性能的影响烧成氛围是依据焚烧产物中的

28、游离氧的含量和复原介质的含量来确立的。影响烧成氛围的介质主假如O2和CO依据烟气分析的结果，几种氛围的大体成分见表114。在烧成过程中，烧成氛围不只影响坯体的化学反应，升温速度，烧成温度并且影响瓷质性能，颜色光彩。影响程度又和原料的种类和纯度相关。表114烧成氛围的成分氛围种类烟气成分%空时令余系数O2COCO2精选文档精选文档强氧化氛围810010121.62.0氧化氛围35011131.31.5强复原氛围03715170.91.0弱复原氛围11.53.016191氛围对陶瓷坯体过烧膨胀的影响依据李家治等的研究，瓷石高岭土瓷坯在复原氛围中过烧40，产生的膨胀比在氧化气氛中要小得多，过烧程度随

29、坯体中含铁量增添而变大。由高岭土长石石英膨润土配制的瓷坯，在复原氛围下的过烧膨胀却比氧气氛围要大，特别使膨润土含量多时更加显然。硫酸盐、Fe2O3、磁铁矿和云母中所含的铁质，在氧化氛围中都在凑近坯体烧结、釉层融化的高温下才分解。此时气孔关闭，气体不可以够除去而惹起膨胀起泡。在复原氛围中，这些物质的分解可提升前至坯、釉尚属多孔状态下完成，气体能够自由逸出，过烧膨胀大为减少。瓷石高岭土坯料，铁含量较高，在低温煅烧时吸附性不强，它的过烧膨胀主要由高价铁和硫酸盐的分解造成，因此在复原氛围中过烧膨胀值较低。长石质瓷坯的铁含量不高，但膨润土中有机物含量高，并拥有较强的吸附性，采纳复原氛围烧成时，一方面坯体

30、易汲取碳，另一方面碳素氧化温度较高，因此复原氛围中的过烧膨胀较氧化氛围中大。氛围对坯体的缩短和烧结的影响上述两种坯体在复原氛围中的烧结温度均比氧化氛围中低，降低程度随铁含量的减少而减少。但二者的最大缩短却不相同，瓷石质瓷坯在复原氛围中的缩短较氧化氛围中大，而长石与膨润土配制的坯在氧化氛围中的缩短较大。因为坯中Fe2O3被复原为FeO，FeO易与SiO2形成低熔点硅酸盐并降低玻璃相的粘度，增大它的表面张力，进而促进坯体在较低温度下烧结并产生较低缩短。在复原氛围中碳素的氧化移向高温，故烧结收减少小。氛围对坯的颜色和透光性以及釉层质量的影响氛围对坯釉性能的影响主要表示在以下方面：影响铁、钛的价数。F

31、e2O3在瓷坯低碱性玻璃相中的溶解度极低，冷却时即由此中析出胶态的Fe2O3使瓷坯成黄色。据分析，在电瓷坯猜中，Fe2O3占总的铁含量的7585%，FeO约占1525%，经氧化保温后，FeO仅占29%，再经复原氛围烧成后，FeO约占6090%。因此，复原烧成的瓷坯白度提升，另一方面液相的增添，气孔率的降低，相应提升了透光性。对白釉的影响亦这样，只可是釉层直接与氛围接触，釉中铁对氛围的敏感性更强一些。但对含钛好多的坯料却应防备复原氛围，不然部分TiO2变为兰紫色的T2O3，有时形成墨色FeOFe2O3尖晶石和一系列铁钛混淆晶体进而加深铁的呈色。在棕釉中，Fe2O3、Cr2O3在复原氛围中几乎所有

32、生成尖晶石矿物，釉面圆滑无气泡，而在养化氛围中起泡严重。使SiO2和CO复原在必然温度下，复原氛围可使SiO2复原为SiO，它在较低温度下将按2SiOSiO2Si分解，在制品表面形成Si黑斑。CO分解出C积聚在坯、釉上形成黑斑(烟熏)。并且在C和铁的催化作用下，800从前这种分解速度就很显然，连续升温将形成釉泡、针孔，对吸附性强的坯釉更应注意。形成氮的化合物氮在高温复原氛围中能够形成化合物溶解于坯釉熔体中，碰到氧化氛围或有Fe2O3的氧化作用时，又会从头分别产生气泡。氛围对机电性能的影响在电瓷烧成中发现，凡存在氧化发黄（赤变）的产品不只外观呈色不良，且瓷质构造废弛，冷热性能、机械强度、体积电阻

33、、击穿电压等性能指标降落。特别是关于性能要求较高或裕度不大的产品，任何发黄都将以致产品在运行中性能劣化。产生发黄的原由是在复原阶段中、未实时复原、或复原不完好，复原氛围不坚固，使2FeO氧化为Fe2O3，造成发黄。因此电瓷产品采纳适合的复原氛围下烧成，有益于减少制品内部气泡，孔洞等宏观裂痕，使晶相玻精选文档精选文档璃相形成较优秀的平均连续体，进而有益于提升产品的机电性能。氛围对升平和窑内温差的影响氧化焰是空气供应充分、焚烧圆满的状况下的一种无烟而透明的火焰，升温速度快，但易造成窑内的温差大。若节余空气过多，则会使升温阻滞或温度降落。复原焰是一种有烟而浑浊的火焰，火焰长而娇贵，窑内温差小，使窑内

34、各部位制品平均受热，减小产品性能的分别性。氛围制度确实定依据瓷坯的烧成过程中的化学变化，产品的性能的要求来确立氛围制度（氛围的性质和浓度）。一般陶瓷产品在烧成中的各个阶段的氛围性质以下：低温阶段：氧化氛围;氧化分解阶段：氧化氛围，或强氧化氛围；强复原阶段：强复原氛围；弱复原和高火保温阶段：弱复原氛围或中性氛围；冷却阶段：氧化氛围在确立氛围制度时，应抓住氧化转复原和强复原转弱复原这两个温度点，以及复原氛围的浓度。氧化转强复原的温度又称为变换温度或临界温度，其数值随配方的不相同而不相同。变换温度过低，坯釉分解氧化反应不圆满，易造成釉泡或烟熏；变换温度过高，坯釉已烧结，釉面关闭，复原介质难以浸透坯内

35、，起不到复原铁质等作用，且易造成高温沉碳，进而产生阴黄、花釉、釉泡和烟熏等缺点，一般临界温度控制在釉始熔前150左右。较有效的强还源温度应在1100从前。强复原的氛围随坯中个铁量而定，一般CO含量36%，铁含量高者宜浓些。由强复原转为弱复原的温度以釉面关闭温度为起点。此时CO浓度为1.53.0%.适合的复原时间还取决于以下要素：复原氛围强，时间可短，复原氛围弱，则时间应长，坯体的气孔率越高，有益于氛围介质进入坯内，因此在复原前半期的作用比后半期更有效；坯体越厚越大，复原时间应延伸。窑内截面温差越大，为使产品烧透，时间应相应延伸。温度制度确实定升温速度决定烧成速率大小的主要要素是烧成时所产生热应

36、力的大小和抵挡热应力的能力。热应力包括物料的热膨胀(或缩短)；沿制品厚度方向上的热梯度。假如物料的热膨胀率很低或许沿制品的热梯度很小，就能够快速升温或降温；假如物料的热膨胀大，或许热梯度很大，不可以避免的产生不相同的热应力，特别是在碰到有晶型转变所产生的体积效应时，热应力可能以致制品开裂。低温阶段升温速度取决于坯体的颗粒构成、黏土含量、入窑水分和坯体的大小、形状、壁厚，以及窑内装坯密度和温差要素。当坯体颗粒细黏土含量多、坯体致密。窑内装坯量多、入窑水分高，或坯体较厚时，若升温速度过快，水分激烈汽化，将可能使坯体开裂。此时大型制品的温升速度为3040/时，中小制品为5070/时。（2）分解和氧化

37、阶段升温速度取决于坯猜中黏土矿物的种类及其含量，窑内氛围，气流速度，坯体厚度和原料的纯度。一般而言，除含有好多高岭石类黏土的坯体，在它的结晶水除去范围（400600）不可以够升温太快外，均可快速高升。因为此时坯体还没有烧结，缩短很小，结晶水和水解的气体的除去过程是自由进行的，不会在坯体中形成很大的应力，且因为强度渐渐提升，抵挡热应变的能力增添，因此能够承受较大的热应力。大型坯体的升温为2040/时。中小型坯体精选文档精选文档达5070/时，薄壁制品能够达到80200/时。决定本阶段温升速度的主要要素还有窑炉构造。假如窑炉能保证工作截面上温度平均散布，就能够快速升温，不然，快速升温将造成窑内更大

38、的温差。高温阶段升温速度取决于窑炉构造、装窑密度、坯体的缩短程度。窑的容量大，升温太快则窑内温差大，会惹起高温反应不平均。坯体中液相出现的多少与快慢，会惹起坯体发生不相同程度的收缩。因此，当窑的容积大，温差大，装窑密度大；或坯体中黏土和溶剂含量多，缩短值大；烧结范围窄时，应迟缓升温。在强复原阶段，温升速度为2540/时。弱复原阶段，中小坯体为3040/时；大坯件为2030/时。高火保温阶段，液相大批出现，升温速度就不重要了，为使坯体反应圆满，窑内温度平均，升温速度控制在10/时左右为宜。烧成温度烧成温度是指瓷坯在烧成时获取最优性质相应的温度，即操作时的止火温度。实质上要使全窑坚固在某一温度上是

39、困难的，也是办不到的，因此止火温度是指一个赞成的温度范围。坯体性质开始达到其技术指标时的温度为其上限值。坯体的烧成温度先是依据坯体的缩短率和气孔率的变化及其烧结状况确立其烧成范围。最后将产品在生产窑中试烧，测定产品的性能后确立。烧成温度的高低与坯体的构成、烧成温度的宽窄、制品的质量要求、升温速度等要素相关。从物理化学变化过程来看，烧成温度取决于坯体内液相和晶相的比率及升温时液相粘度的变化。液相既可填补气孔，使坯体致密，又可促进晶相的生成和发育，使制品拥有必需的机械、电气和化学性能。但温度过高，液相量过多，或液相粘度降落很大，则使坯体发生高温变形和形成大气泡，且使莫来石的晶粒粗大，数目减少瓷的组织构造平均性损坏，机电性能反而变差。各样产品的配方，细度不相同，在同一温度下的液相粘度都不相同，因此，各样产品的止火温度也不相同。保温时间一般在氧化阶段结束时即转入复原阶段从行进行一次保温（中火保温或氧化保温），快要止火时又进行一次保温（高火保温）。中火保温的目的是使分解和氧化反应能在坯体烧结和釉层关闭从行进行圆满，并平均窑内温度。高火保温的目的是使窑内