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陶瓷生产中，干燥，烧成两阶段，出现干裂现象，解释原因及解决方法 已有6人参与
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2楼2015-04-01 08:10:34
kudouconan
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4楼2015-04-01 10:07:55
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【答案】应助回帖
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不怕黑的双瞳: 金币+40, ★★★很有帮助 2015-04-02 18:04:29
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| 一楼说的已经比较完整了，更简单一些，就是开裂基本就是因为产生了应力。以普通注浆陶瓷坯体的干燥开裂来说，干燥速度过快一般是比较容易造成开裂的，主要是因为干燥速度快，造成坯体表面和内部出现了液相浓度梯度，同时也存在密度梯度，也就是说，表面的水分快速挥发，坯体干燥收缩较大，而内部的水分向表面排出有个过程，因而其干燥收缩较小。这就造成了坯体表面与内部有一个收缩差异，从而造成应力，如果收缩差异较大，则会发生开裂。烧结过程开裂除与升温速率有关外，还与炉内温度梯度以及坯体内部致密度的均匀性有关。温度梯度这个好理解，高温的地方烧结快，收缩快且较大，温度偏低的地方烧结慢，收缩也慢，造成收缩差异，产生热应力，造成开裂，这个主要对于大件陶瓷来说比较常见；而致密度均匀性，主要决定于成型过程，在烧结过程中，致密度高的地方烧结快，低的时候烧结速率较慢，导致烧成收缩差异，产生应力。另外一个方面，坯体形状，主要是因为部分形状本身会在干燥和烧结过程中产生应力集中，例如T型的坯体，在交叉的位置上，干燥和烧结过程产生的收缩是相互垂直的，会在交叉点产生十分明显的应力集中，容易造成开裂。冷却过程也有可能造成开裂，主要原因也是产生应力，包括相变应力以及材料收缩造成的应力，最简单的就是低温快烧地砖的冷却过程中，有缓冷带。说的比较多，比较乱，楼主凑合着看~~~~~~若需更深入，楼主要去看材料力学和陶瓷工艺学了。。。。。。 |
6楼2015-04-01 10:12:54
8楼2015-04-01 15:15:40
3楼2015-04-01 08:56:24
kudouconan
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5楼2015-04-01 10:08:46
【答案】应助回帖
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干燥过程开裂，原因请参考干燥过程的三个阶段：等速干燥、第一降速干燥及第二降速干燥。等速干燥阶段是坯体表面水挥发的过程，通过液膜在气液两相传质，各个位置无浓度差，外部条件一致，为匀速干燥；等表面水挥发完后，坯体内部自由水在毛细力驱动下向外挥发，此为第一降速阶段；第二降速阶段为少量自由水及结合水向外排放的阶段。因此，引起干燥开裂主要的原因就在于毛细力大于坯体自身强度。此外，毛细力的大小与水（坯体内的溶剂）表面张力等相关。解决干燥变形及开裂，主要在于控制好（降低）两个降速阶段的气液传质速率。提高外部环境湿度、降低环境温度、减小坯体内溶剂（水，通过置换）的表面张力等。 要解决烧成阶段开裂问题，必须了解不同材料体系的烧结原理，固相烧结、液相烧结或者两者并存，烧结过程中有无相变（体积变化）。其实质就是传质。所以解决办法就是首先保证坯体各部分均匀受热，再次就是在发生烧结（产生液相、出现新相等）的温度段减缓升温速度、延长保温时间。 |
7楼2015-04-01 11:30:19
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9楼2015-04-01 16:18:39
sxll
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