粘土质陶瓷的烧成过程发生的物理化学变化:共有以下九个阶段。
1)20~200℃,排除残余水。
入窑水分要求:<1%,快烧<0.5%;升温速度:20~35℃/h
2)200~500℃,排除结构水。
指粘土矿物中的结晶水和层间水,安全阶段,可快烧,40~50℃/hr。
3)500~700℃,石英晶型转化。
573 ℃时由β-SiO2转变成α-SiO2,体积膨胀,易变形开裂,升温 应慢,升温速度:20~30℃/hr 。
4)700~1050℃,氧化阶段。
进行氧化反应和分解反应。硫化铁、有机物氧化,碳酸盐、硫酸盐、氢氧化铁分解,放出SO2和CO2及水蒸气等气体,应在釉面封闭以前氧清氧透,保证良好的氧化气氛和充分的氧化时间,减少窑内温差,适当进行中火保温,否则易出现质量缺陷,如黑点、青边,发黄、起泡等。气氛要求:O2=4~5%,CO<1%
5)1050~1200℃,还原阶段。
使氧化铁还原为氧化亚铁,褐黄变为青色,改善制品色泽,达到白里泛青,即“白如玉”的效果。
要求:升温慢,使气体充分排除,减少坯泡;保证气氛,避免重新氧化,CO=2~4%;保证时间,以利于还原反应进行彻底。
6)1200℃~烧成温度,烧结阶段。
坯体中出现玻璃相,气、固、液相扩散而达致密化,该传质过程与坯体的厚度平方成反比,故烧成时间与坯体厚度平方成正比。应据此确定高火保温时间(1~2小时),进行高火保温。
要求:升温速度10~30℃/hr,CO=1%,
7)烧成温度~700℃,急冷阶段。
产品处于热塑性阶段,可直接吹冷风急冷,冷却速度达120℃/hr
8)700~400℃,缓冷阶段。
石英晶型转化,体积收缩,而液相刚凝结,较脆弱,易惊釉、开裂,降温速度:<80~90℃/hr。
9)400~80℃,快冷阶段。
此时制品强度大,可直接鼓冷风快速冷却。