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1、第三章坯料的制備本章的主要內容:1.﹡掌握各種坯料的質量要求;2.了解幾種典型坯料的制備工藝流程;3.﹡掌握坯料制備中主要工序的作用。第一節(jié)?坯料的種類和質量要求一、坯料的種類按成型方法分為:可塑坯料含水率18~25%注漿坯料含水率28~35%壓制坯料含水率8~15%的半干壓粉料3~7%的干壓粉料坯料是指陶瓷原料經過配料和加工后,具有成形性能的多組分混合物。二、坯料的質量要求1.配方準確。①準確稱量;②加工過程中避免雜質混入。2.組分均勻。坯料中各種組分,包括主要原料、水分、添加劑等都應均勻分布。3.細度合理。各組分的顆粒
2、達到一定細度,并具有合理的粒度分布。4.空氣含量少。(一)可塑坯料良好的可塑性。細度要求通過萬孔篩。篩余0.2~1%。含水量適當。不同的成型方法,產品種類不同,含水量不同。坯體的干燥強度高收縮率小。(二)注漿坯料⒈流動性要好。保證產品造型完全和澆注速度。⒉懸浮穩(wěn)定性好。料漿久置,固體顆粒長期懸浮不致分層沉淀。⒊觸變性適當。⒋濾過性要好。水分在石膏模的壓力下容易擴散、遷移,在短時間內成坯。⒌泥漿含水量要少。保證流動性的同時,減少水量,縮短注漿時間,減少坯體干燥收縮。6.形成的坯體有一定的強度。濕坯和干燥后坯體。7.空漿性能好
3、。生產中控制泥漿性能的參數細度流動性測定泥漿粘度(恩氏粘度計)比重(相對密度)一般粘土質坯料1.65~1.85厚化系數(稠化度)PH值一般8~9溫度(三)壓制坯料1.流動性好。填充模具的能力。2.堆積密度大。堆積密度大,形成的空隙率低,坯體密度高。3.含水率適當、水分均勻。4.合理的顆粒細度及粒度分布。團粒干壓粉料的粒度包括坯料的顆粒細度和造粒后的團料(假顆粒)大小。它們都直接影響坯體的致密度、收縮和強度。坯料細度一般控制在6400孔/cm2,篩余0.5~1%;粉料團粒是由許多坯料顆粒、水和空氣所組成的集合體,其大小與坯體
4、的尺寸相關,一般團粒大小在0.25~2mm之間,最大的團粒不可超過坯體厚度的1/7,團粒的形狀以接近圓球狀為宜。粒度分布是指粉料中不同粒級所占的重量百分數。要求團粒有適當的顆粒級配,即有適當比例的粗、中、細顆粒,這樣可減少粉料堆積時的孔隙率,提高自由堆積密度,有利于提高成形時粉料的初始密度以及坯體的致密度。一、原料的預處理二、原料的破粉碎三、過篩、除鐵四、泥漿的脫水五、練泥、陳腐第二節(jié)坯料制備的主要工序壓濾噴霧干燥第三節(jié)坯料制備的主要工序一、原料的精選原料的精選,主要是對原料進行分離、提純,除去原料中的各種雜質(尤其是鐵的
5、雜質),使之在化學組成、礦物組成、顆粒組成上更符合制品的質量要求。1.揀選或清洗可塑性原料可根據外觀進行手選,剔除與主要礦物呈色有顯著差異的部分。此外,還應剔除原料開采和運輸過程中混入的雜質,如草木悄、砂石、呈色泥土等。長石、石英等硬質原料也可根據外觀揀選,除去含鐵較多,呈棕紅色和有熔疤的部分。必要時還要洗滌以除去泥砂及表面污物。2.粘土原料的精選隨著生產的發(fā)展,對粘土原料的產量和質量要求不斷提高。原礦的精選就顯得更為突出。常用以下幾種精選方法除去原料中的母巖、砂礫等雜質礦物及鐵鈦雜質。1)淘洗法(水簸法)2)水力旋流分離
6、法3)浮選法淘洗法是根據細粒的霸土與粗粒的雜質懸浮在水中時具有不同的沉降速度的原理來進行的。淘洗系統(tǒng)一般是內粉碎機、攪拌機、除砂機、沉淀池與壓濾機等組成。淘洗時按下列步驟操作。木屑、樹皮、雜草粗粒雜質沉淀大塊粘土粉碎粗篩與水混合(攪拌池)過篩沉淀粗粒雜質(除砂溝)泥漿澄清(沉淀池)泥漿脫水干燥3.水的處理及對坯料制品性能的影響1一般要求水中的Ca2+、Mg2+≤10~15ppm,SO42-<10ppm-----影響泥漿穩(wěn)定性。 除Ca2+、Mg2+可用離子交換將水軟化、添加劑(PO43-),將Ca2+、Mg2+、Fe3
7、+沉淀 除SO42-,加Ba2+。2水的PH值PH=6.0~8.5范圍內,中性水。3磁化水:使泥漿水化膜減薄,顆粒間易靠攏、聚集,提高強度。二、原料預燒﹡1.穩(wěn)定晶型:工業(yè)氧化鋁的主晶相是γ-Al2O3,通過預燒1300~1600℃得到高溫穩(wěn)定的α-Al2O3。氧化鈦用于電容器陶瓷時,預燒使其轉化為金紅石相。2.改變物性:破壞滑石的片狀結構(1300~1450℃),石英的破粉碎(900℃),減少粘土的干燥收縮(700~900℃),氧化鋅的活性(縮釉,1250℃)。三、原料的合成·1固相法:燒結法特點是:反應體系的不均勻
8、性?!?液相法:熔液法—原料混合加熱至熔融。溶液法—排除溶劑,包括噴霧干燥和冷凍干燥法沉淀法-共沉淀、均相沉淀、醇鹽法溶膠-凝膠法·3氣相法1)蒸發(fā)凝聚——等離子體蒸發(fā)、物理方法。2)氣相反應——化學氣相沉積四、原料的粉碎1.目的意義﹡:①使坯料具備必要的成型性能(如流動性、懸浮性、可塑性等等);②提高