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不怕黑的雙瞳新蟲 (初入文壇)
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[求助]
陶瓷生產(chǎn)中，干燥，燒成兩階段，出現(xiàn)干裂現(xiàn)象，解釋原因及解決方法 已有6人參與
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【答案】應(yīng)助回帖
感謝參與，應(yīng)助指數(shù) +1
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干燥開裂在我的理解里一般都是膠態(tài)成型方法中可能出現(xiàn)的，比如流延法、凝膠等等，一般開裂跟溶劑（例如流延法中的有機(jī)溶劑，異丙醇、乙酸乙酯等等，凝膠法中的水分等）的排除快慢有關(guān)系，所以要控制生坯在一個(gè)相對穩(wěn)定的環(huán)境中進(jìn)行干燥；此外，在干壓成型中的開裂，跟粉料中的添加劑有關(guān)，比如沒有加粘結(jié)劑、潤滑劑、脫模劑等。 燒結(jié)中的開裂，如果升溫速度過快，導(dǎo)致瓷體收縮不均，或者局部溫度過高都可能引起開裂，此外，像氧化鋯這種會(huì)發(fā)生相變的材料如果在相變溫度處不進(jìn)行控制也會(huì)導(dǎo)致開裂。 這肯定只是開裂中的一部分可能原因，看看他人補(bǔ)充！ |
2樓2015-04-01 08:10:34
kudouconan
銀蟲 (正式寫手)
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4樓2015-04-01 10:07:55
whd博士
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【答案】應(yīng)助回帖
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| 一樓說的已經(jīng)比較完整了，更簡單一些，就是開裂基本就是因?yàn)楫a(chǎn)生了應(yīng)力。以普通注漿陶瓷坯體的干燥開裂來說，干燥速度過快一般是比較容易造成開裂的，主要是因?yàn)楦稍锼俣瓤�，造成坯體表面和內(nèi)部出現(xiàn)了液相濃度梯度，同時(shí)也存在密度梯度，也就是說，表面的水分快速揮發(fā)，坯體干燥收縮較大，而內(nèi)部的水分向表面排出有個(gè)過程，因而其干燥收縮較小。這就造成了坯體表面與內(nèi)部有一個(gè)收縮差異，從而造成應(yīng)力，如果收縮差異較大，則會(huì)發(fā)生開裂。燒結(jié)過程開裂除與升溫速率有關(guān)外，還與爐內(nèi)溫度梯度以及坯體內(nèi)部致密度的均勻性有關(guān)。溫度梯度這個(gè)好理解，高溫的地方燒結(jié)快，收縮快且較大，溫度偏低的地方燒結(jié)慢，收縮也慢，造成收縮差異，產(chǎn)生熱應(yīng)力，造成開裂，這個(gè)主要對于大件陶瓷來說比較常見；而致密度均勻性，主要決定于成型過程，在燒結(jié)過程中，致密度高的地方燒結(jié)快，低的時(shí)候燒結(jié)速率較慢，導(dǎo)致燒成收縮差異，產(chǎn)生應(yīng)力。另外一個(gè)方面，坯體形狀，主要是因?yàn)椴糠中螤畋旧頃?huì)在干燥和燒結(jié)過程中產(chǎn)生應(yīng)力集中，例如T型的坯體，在交叉的位置上，干燥和燒結(jié)過程產(chǎn)生的收縮是相互垂直的，會(huì)在交叉點(diǎn)產(chǎn)生十分明顯的應(yīng)力集中，容易造成開裂。冷卻過程也有可能造成開裂，主要原因也是產(chǎn)生應(yīng)力，包括相變應(yīng)力以及材料收縮造成的應(yīng)力，最簡單的就是低溫快燒地磚的冷卻過程中，有緩冷帶。說的比較多，比較亂，樓主湊合著看~~~~~~若需更深入，樓主要去看材料力學(xué)和陶瓷工藝學(xué)了。。。。。。 |
6樓2015-04-01 10:12:54
8樓2015-04-01 15:15:40
不怕黑的雙瞳
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3樓2015-04-01 08:56:24
kudouconan
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5樓2015-04-01 10:08:46
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干燥過程開裂，原因請參考干燥過程的三個(gè)階段：等速干燥、第一降速干燥及第二降速干燥。等速干燥階段是坯體表面水揮發(fā)的過程，通過液膜在氣液兩相傳質(zhì)，各個(gè)位置無濃度差，外部條件一致，為勻速干燥；等表面水揮發(fā)完后，坯體內(nèi)部自由水在毛細(xì)力驅(qū)動(dòng)下向外揮發(fā)，此為第一降速階段；第二降速階段為少量自由水及結(jié)合水向外排放的階段。因此，引起干燥開裂主要的原因就在于毛細(xì)力大于坯體自身強(qiáng)度。此外，毛細(xì)力的大小與水（坯體內(nèi)的溶劑）表面張力等相關(guān)。解決干燥變形及開裂，主要在于控制好（降低）兩個(gè)降速階段的氣液傳質(zhì)速率。提高外部環(huán)境濕度、降低環(huán)境溫度、減小坯體內(nèi)溶劑（水，通過置換）的表面張力等。 要解決燒成階段開裂問題，必須了解不同材料體系的燒結(jié)原理，固相燒結(jié)、液相燒結(jié)或者兩者并存，燒結(jié)過程中有無相變（體積變化）。其實(shí)質(zhì)就是傳質(zhì)。所以解決辦法就是首先保證坯體各部分均勻受熱，再次就是在發(fā)生燒結(jié)（產(chǎn)生液相、出現(xiàn)新相等）的溫度段減緩升溫速度、延長保溫時(shí)間。 |
7樓2015-04-01 11:30:19
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9樓2015-04-01 16:18:39
sxll
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