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1、第四章坯料的種類及制備工藝將陶瓷原料經過配料和加工后,得到的具有成形性能的多組分混合物稱為坯料。4.1種類和質量要求4.2坯料制備的一般工藝流程4.3原料的預燒與精選4.4坯料制備過程4.1坯料的種類和質量要求1基本要求及分類1.1基本要求(1)坯料的組成能滿足配方的要求;(符合配方、避免雜質)(2)各種組分混合均勻、包括主要原料、水分及塑化劑在坯料中都應均勻分布;(3)坯料各組分的顆粒達到要求的細度,以減少成型和干燥過程中的廢品;(4)可塑和注漿成型用的坯料中空氣含量應盡量減少,以免降低坯體強度和產品的機電性質。1.2分類根據成形方法不同(按含水量),坯料分為三類:1.注漿坯料,其含水
2、率為28~35%;2.可塑坯料,其含水率為18~25%;3.壓制坯料,其中干壓坯料含水率為3~7%,半干壓坯料含水率為8~15%。對坯料的要求分述如下:4.1.1注漿坯料1.流動性好:保證泥漿澆注成形時要能充滿模型的各個部位;2.懸浮性好:漿料中各種固體顆粒能在較長一段時間懸浮而不沉淀的性質稱為泥漿懸浮性;3.觸變性適當:受到振動和攪拌時,泥漿粘度會降低而流動性增加,靜置后又恢復原狀,此外,泥漿放置一段時間后,在維持原有水分的情況下也會變稠。這種性質稱為觸變性;4.濾過性好:濾過性也稱滲模性,是指泥漿能夠在石膏模中濾水成坯的性能。注漿陶瓷坯料的質量控制主要是控制?:泥漿的比重、泥漿的流動
3、性、泥漿的厚化系數4.1.2可塑坯料1.良好的可塑性:坯料的可塑性一般取決于強可塑原料(粘土)或塑化劑的用量;2.一定的形狀穩(wěn)定性:指可塑坯料在成型后不會因自身重力而塌陷變形,尤其是對大型制品更是如此.可以通過調節(jié)強可塑原料的用量和含水量來控制;3.含水量適當:可塑坯料的含水量與成型方式有一定對應關系;強可塑性原料用量較多時,含水量較高;大件制品的可塑坯料含水量比小件制品低些;4.坯體的干燥強度和收縮率:生產上常用干坯的抗折強度來衡量它的干燥強度.大的干燥強度有利于成形后脫模、修坯、施釉、送坯等工序。坯體收縮大影響其造型和尺寸的精確度,坯體也容易變形和開裂。影響坯體干燥強度和收縮率的主要
4、因素是坯體中強可塑原料的用量和水分含量??伤苄蕴沾膳髁系馁|量控制主要是要控制:可塑性的調節(jié)、含水量的控制、氣孔的控制4.1.3壓制坯料1.流動性好:要求粉料能在短時間內填滿鋼模的各個角落,以保證坯體的致密度和壓坯速度;2.堆積密度大:粉料的堆積密度常用單位容積的粉料質量來表示。堆積密度大,氣孔率就小,壓制后的坯體就越致密。3.含水率和水份均勻性:水是粉料成型時的潤滑劑和結合劑。當成型壓力較大時粉料含水可以少些,反之粉料含水可以多些。當粉料含水不均勻,即局部過干和過濕時便會出現壓制困難,且磚坯在以后的干燥和燒成中易出現開裂和變形。4.1.4坯料的品質要求1.配方準確:兩方面控制,首先準確稱
5、料(應除去原料中水分,按絕干料計),其次是加工過程中避免雜質混入;2.組分均勻:坯料中各組分,包括主要原料、水分、添加劑等應均勻分布(均化),否則會使坯體或制品出現缺陷,降低產品性能;3.細度合理:組分顆粒應達到一定細度(250目),并具有合理粒度分布;防止顆粒偏析;4.氣孔少:坯料中或多或少的含有一些空氣,空氣的存在對產品品質和成形都有不利影響,應盡量減少其含量。為了保證產品品質和滿足成形的工藝要求,坯料應具備下述基本條件:4.2坯料制備的一般工藝流程(見教材P110圖)從圖可見,坯料制備過程為:原料處理、配料、混合制備三部分。其中注意配方要準確,原料是以干式(脫水)計算。硬質原料:揀
6、選,水洗(預燒);粗、中碎,細磨粉。軟質原料:揀選,干碾、濕碾機4.3原料的預燒與精選4.3.1原料的預燒原料預燒的作用1.幫助碎化原料:例如大塊石英巖質地堅硬,粉碎困難,利用石英多晶轉變伴隨的體積效應,將石英在粉碎前預燒并急冷,使其結構疏松,利于粉碎,一般預燒到900~1000℃;2.減少坯料收縮:例如粘土,可部分預燒成熟料,一般700~900℃,又如工業(yè)氧化鋁(γ-Al2O3);3.改變結構形態(tài):例如滑石具有片狀結構,成形時容易造成泥料分層和顆粒定向排列,引起產品變形和開裂,通過預燒破壞片狀結構;4.穩(wěn)定晶型:例如γ-Al2O3、TiO2、ZrO2等,在氧化氣氛下預燒1250~130
7、0℃,預燒γ-Al2O3α-Al2O31050~1500℃3.42~3.623.95~4.10TiO2板鈦礦銳鈦礦金紅石其中以金紅石的物理電氣性能最好,同時生產含鈦電容器陶瓷時,將TiO2原料預燒成金紅石相,配釉用TiO2可不預燒。4.3.2原料的精選原料的精選是指對于原料進行分離,提純和除去各種有害雜質的過程。包括物理方法、化學方法和物理化學方法。物理方法:淘洗槽,水力旋流器,振動篩和磁選機(除鐵)等原料的精選淘洗(去除原料的粗粒