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小木虫论坛-学术科研互动平台 » 材料区 » 无机非金属 » 陶瓷材料 » 8.10【陶瓷片中的气孔】
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huangzx1314

禁虫 (知名作家)

[交流] 8.10【陶瓷片中的气孔】已有5人参与

陶瓷片中的气孔问题



在烧制陶瓷片的过程中，很多情况下会产生气孔，有时候气孔的量还比特别大，不同的工艺应该会有较大的影响，那么如何避免或者减少这些气孔呢？

成型压力，烧结温度，原料特性等都是其影响因素，还有没有其它原因呢？

不知道造成这些气孔的主要原因是什么：
如果使试样在烧结过程中产生适量的液相就可以避免气孔的产生吗？
采用烧失量较少的原料就可以降低气孔率吗？


[ Last edited by huangzx1314 on 2011-8-10 at 22:20 ]
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1楼2011-08-10 12:39:18
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hengbo85

金虫 (正式写手)
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huangzx1314(金币+1): 感谢专家参与交流~~ 2011-08-10 14:59:25
适当的液相含量可以减少气孔的产生，还有就是在烧结过程中产生气体，或者发生某些相变反应等等，出现气体就会产生气孔，还有就是和烧结方式也有关系，真空热压烧结方式也可以减少气孔的产生，当然微波烧结和等离子体区域烧结都是比较好的烧结方式，当然了要考虑经济成本啊，呵呵。个人观点，仅供参考！
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2楼2011-08-10 14:02:38
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whd博士

木虫 (著名写手)
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8楼: Originally posted by huangzx1314 at 2011-08-10 16:50:58:
如果试样内部有气体或者挥发物产生的情况下，当升温速率升高的话（尤其在气体产生的那一温度段），那么会使气体产生的速率明显增加，从而需要更多的开气孔从试样内部溢出，也就造成了试样的孔结构增加。

如果 ...

其实升温速率对于陶瓷材料气孔率的影响主要还是在陶瓷坯体内可分解物质以及水分蒸发的影响，尤其是前者。坯体原料中存在可分解产生气体的物质时，过高的升温速率会使分解反应剧烈进行，大量气相短时间内产生。以建筑瓷为例，原料中采用了碳酸锂或相似的助熔剂，在快速升温时大量二氧化碳产生，同时水分大量蒸发脱去，随二氧化碳一并排出，这就容易造成气孔。如果表面存在液相并且粘度较大，那么气孔排出后液相因流动困难而难以填充气孔，最后烧成后表面会有很多开放气孔，也就是所谓的针孔。如果表面玻璃相粘度非常大，以至于气体没有排出，就出现起泡现象，表面非常不平滑。因此升温速率对陶瓷材料的烧成质量非常重要。
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10楼2011-08-10 19:34:14
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whd博士

木虫 (著名写手)
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huangzx1314(金币+2): 感谢积极参与交流，讨论~~ 2011-08-10 14:59:46
陶瓷中出现气孔的原因很多，除了成型压力，烧结温度，原料特性之外，保温时间、烧成气氛和烧成压力有时也会影响气孔的产生。不过影响不及前三个大。已经提及的三个因素应该就是造成气孔的主要因素，另外保温时间也是比较重要的。成型使素坯体更致密，烧结温度影响传质，促进气孔内气体通过各种传质排出，原料中的易燃或者易分解成分容易出现产生气体，最终形成气孔，而保温时间则也是影响传质过程，使传质有充足时间进行，排出气相。烧结过程中产生适当液相不一定避免气孔的产生，尤其是产生的气相粘度比较大的时候，可能阻碍坯体内气相排出。采用烧失量较少的原料更多的是减少干燥与烧成过程的收缩，对于气孔率也有一定影响，但是由于气孔的产生式多方面因素造成，单单对一方面很难绝对说能够降低。
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3楼2011-08-10 14:12:36
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huangzx1314

禁虫 (知名作家)
引用回帖:
2楼: Originally posted by hengbo85 at 2011-08-10 14:02:38:
适当的液相含量可以减少气孔的产生，还有就是在烧结过程中产生气体，或者发生某些相变反应等等，出现气体就会产生气孔，还有就是和烧结方式也有关系，真空热压烧结方式也可以减少气孔的产生，当然微波烧结和等离子 ...

好像专家对于烧结方面了解的很多啊~呵呵~

在烧结过程中产生气体，或者发生某些相变反应等等，出现气体就会产生气孔，这个气孔如果产生少量的液相会不会使部分的这个气孔消失呢~~

真空热压烧结方式减少气孔的产生好像还要看具体的材料吧，那么对试样有什么基本的要求吗？

对于微波烧结和等离子烧结减少气孔率的这一微观机理或者原因是什么呢~~
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4楼2011-08-10 15:06:30
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huangzx1314

禁虫 (知名作家)
引用回帖:
3楼: Originally posted by whd博士 at 2011-08-10 14:12:36:
陶瓷中出现气孔的原因很多，除了成型压力，烧结温度，原料特性之外，保温时间、烧成气氛和烧成压力有时也会影响气孔的产生。不过影响不及前三个大。已经提及的三个因素应该就是造成气孔的主要因素，另外保温时间也也是比较重要的。成型使素坯体更致密，烧结温度影响传质，促进气孔内气体通过各种传质排出，原料中的易燃或者易分解成分容易出现产生气体，最终形成气孔，而保温时间则也是影响传质过程，使传质有充足时间进行，排出气相。烧结过程中产生适当液相不一定避免气孔的产生，尤其是产生的气相粘度（这里是液相吗？）比较大的时候，可能阻碍坯体内气相排出。采用烧失量较少的原料更多的是减少干燥与烧成过程的收缩，对于气孔率也有一定影响，但是由于气孔的产生方式多方面因素造成，单单对一方面很难绝对说能够降低。

回答很强大，

你说的“保温时间则也是影响传质过程，使传质有充足时间进行，排出气相”那么即使保温时间充足，使气相完全排出，那么排出气相的孔洞是如何修复的呢？如果液相较少或者完全没有液相的话，那么这个孔洞好像就很难修复了，最后也给试样留下了孔洞~~

收缩的过程中如果液相量很少，那么试样难以变形，试样应该就会出现开裂或者产生大量的气孔或者裂纹以弥补这一难以收缩的情况，不知道这么理解对不？

[ Last edited by huangzx1314 on 2011-8-10 at 15:15 ]
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5楼2011-08-10 15:08:21
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zhangquan8385

荣誉版主 (文坛精英)

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3楼: Originally posted by whd博士 at 2011-08-10 14:12:36:
陶瓷中出现气孔的原因很多，除了成型压力，烧结温度，原料特性之外，保温时间、烧成气氛和烧成压力有时也会影响气孔的产生。不过影响不及前三个大。已经提及的三个因素应该就是造成气孔的主要因素，另外保温时间也 ...

我要叫你老大了,支持
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6楼2011-08-10 15:42:19
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七月二十五

木虫 (正式写手)
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升温速度对气孔率也有影响，具体怎么影响我也不是太清楚，希望有高人详述一下
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7楼2011-08-10 16:20:10
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huangzx1314

禁虫 (知名作家)
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7楼: Originally posted by 七月二十五 at 2011-08-10 16:20:10:
升温速度对气孔率也有影响，具体怎么影响我也不是太清楚，希望有高人详述一下

如果试样内部有气体或者挥发物产生的情况下，当升温速率升高的话（尤其在气体产生的那一温度段），那么会使气体产生的速率明显增加，从而需要更多的开气孔从试样内部溢出，也就造成了试样的孔结构增加。

如果在最后的烧成温度下不能消除这些气孔的话，那么这些气孔将留在了试样中也就造成了试样的孔隙率增加了。

如果试样在某一温度段内不产生挥发物或者气体，那么升高升温的速率应该对于气孔率没有太大的影响的。

不知道我的理解是否正确，个人观点，欢迎继续深入交流~~

[ Last edited by huangzx1314 on 2011-8-10 at 19:41 ]
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8楼2011-08-10 16:50:58
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whd博士

木虫 (著名写手)
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5楼: Originally posted by huangzx1314 at 2011-08-10 15:08:21:
回答很强大，

你说的“保温时间则也是影响传质过程，使传质有充足时间进行，排出气相”那么即使保温时间充足，使气相完全排出，那么排出气相的孔洞是如何修复的呢？如果液相较少或者完全没有液相 ...

陶瓷材料在烧结过程中的传质方式主要有三种：固相传质、液相传质以及气相传质。并不是说在烧结过程中没有液相或者液相很少的时候很难填补气相排出后的空洞。这个还是要看陶瓷材料的种类。一般日用瓷以及建筑瓷等，烧结过程中液相确实不少，而且确实有填充气孔的作用；但是对于特种陶瓷，比如氧化铝透明陶瓷，这个似乎就不是很适用了。氧化铝透明陶瓷就是主要以固相传质为主，通过位错、空位以及晶界等等缺陷来进行固相传质，而液相量相对非常少，这样才能更好地使得到的瓷体更致密，强度更高，并且液相转化的玻璃相含量很少，减小了瓷体光的散射与折射，透光性得到提高。所以陶瓷材料烧结过程还是很复杂的，最好能具体问题具体分析。当然，总的趋势，液相能够很好的填充气孔，排出气相，当然，粘度不要太大。
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9楼2011-08-10 19:23:31
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