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不怕黑的双瞳

新虫 (初入文坛)

[求助] 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

麻烦解释详细一点,谢谢
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nostalgia

铁杆木虫 (著名写手)

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干燥开裂在我的理解里一般都是胶态成型方法中可能出现的,比如流延法、凝胶等等,一般开裂跟溶剂(例如流延法中的有机溶剂,异丙醇、乙酸乙酯等等,凝胶法中的水分等)的排除快慢有关系,所以要控制生坯在一个相对稳定的环境中进行干燥;此外,在干压成型中的开裂,跟粉料中的添加剂有关,比如没有加粘结剂、润滑剂、脱模剂等。
烧结中的开裂,如果升温速度过快,导致瓷体收缩不均,或者局部温度过高都可能引起开裂,此外,像氧化锆这种会发生相变的材料如果在相变温度处不进行控制也会导致开裂。
这肯定只是开裂中的一部分可能原因,看看他人补充!
2楼2015-04-01 08:10:34
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kudouconan

银虫 (正式写手)

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开裂直接原因都是收缩膨胀不均匀,可能是受热不均匀,也可能是像楼上举的例子相变导致局部受力不均匀
4楼2015-04-01 10:07:55
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whd博士

木虫 (著名写手)

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不怕黑的双瞳: 金币+40, ★★★很有帮助 2015-04-02 18:04:29
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
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非语可可

新虫 (初入文坛)

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引用回帖:
6楼: Originally posted by whd博士 at 2015-04-01 10:12:54
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, ...

楼上说的坯体密度不均可能和制作陶瓷的方法以及配方有关系,比如注浆成型,由于靠的是石膏的毛细血管里成型,所以颗粒细的更容易吸附到外表面,可能造成密度差,又比如等静压成型,也会因为压力实施的方式存在一定的密度梯度。
在注浆中如果浆料配方存在沉降过大的话,也会在注浆的过程中造成密度梯度。
这些密度梯度都可能在干燥和烧结中成为开裂的原因。
8楼2015-04-01 15:15:40
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不怕黑的双瞳

新虫 (初入文坛)

引用回帖:
2楼: Originally posted by nostalgia at 2015-04-01 08:10:34
干燥开裂在我的理解里一般都是胶态成型方法中可能出现的,比如流延法、凝胶等等,一般开裂跟溶剂(例如流延法中的有机溶剂,异丙醇、乙酸乙酯等等,凝胶法中的水分等)的排除快慢有关系,所以要控制生坯在一个相对稳 ...

可以稍微从机理,力学方面解释下吗

[ 发自手机版 http://muchong.com/3g ]
3楼2015-04-01 08:56:24
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kudouconan

银虫 (正式写手)

还有 我说怎么大家都这么多奖牌和称号,,,愚人节啊
5楼2015-04-01 10:08:46
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gooman123

新虫 (初入文坛)

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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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whd博士

木虫 (著名写手)

引用回帖:
8楼: Originally posted by 非语可可 at 2015-04-01 15:15:40
楼上说的坯体密度不均可能和制作陶瓷的方法以及配方有关系,比如注浆成型,由于靠的是石膏的毛细血管里成型,所以颗粒细的更容易吸附到外表面,可能造成密度差,又比如等静压成型,也会因为压力实施的方式存在一定 ...

9楼2015-04-01 16:18:39
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sxll

至尊木虫 (职业作家)

如果你是日用陶瓷企业,找几个老工人虚心求教吧,这里也就给你一点书本上的东西,不能解决什么问题。没办法,因为生产线和实验室的都见得比较多点,从事研究的虫友勿喷。
10楼2015-04-01 16:53:44
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