材料工藝學成型和干燥

1、會計學1材料工藝學成型和干燥材料工藝學成型和干燥不同材料采用各不相同的不同材料采用各不相同的機制機制，大致有以下幾種，大致有以下幾種體系：體系： 1.1.各種無機各種無機膠凝材料漿體膠凝材料漿體（如（如水泥、石灰、水泥、石灰、石膏石膏等漿體）是由等漿體）是由膠凝材料膠凝材料和和水水作用，形成作用，形成新的新的水化產物水化產物而使而使?jié){體固化漿體固化。 2.2.陶瓷泥料陶瓷泥料的可塑成形；主要靠的可塑成形；主要靠粘土粘土的的可塑可塑性性。 3.3.陶瓷泥漿陶瓷泥漿(ceramic slip)(ceramic slip)：在石膏模中的定形：在石膏模中的定形是由于是由于石膏模石膏模將將泥漿的水分吸去

2、泥漿的水分吸去，隨后通過，隨后通過干燥干燥進一步定形。進一步定形。4.4.壓制的坯料壓制的坯料：靠：靠強大的壓力強大的壓力使使含有一定粘性顆含有一定粘性顆粒的物料粒的物料在在模具內非常緊密地靠攏模具內非常緊密地靠攏，使制品具有，使制品具有一定一定強度強度，成形和定形成形和定形同時完成。陶瓷成形只提同時完成。陶瓷成形只提供一個供一個半成品強度半成品強度，其，其最終強度還要通過燒成達最終強度還要通過燒成達到。到。5.5.熔融體（如玻璃、鑄石等）的定形：熔融體（如玻璃、鑄石等）的定形：依靠成形依靠成形后期玻璃的后期玻璃的粘度隨著溫度的降低粘度隨著溫度的降低而迅速增長而迅速增長，以，以致達到完全致達到

3、完全“凍凝凍凝“的程度而定形。的程度而定形。 第二節(jié)、觸變性與反觸變性第二節(jié)、觸變性與反觸變性 觸變性是指觸變性是指剪切應力保持一定剪切應力保持一定時，時，表觀粘度表觀粘度將隨著將隨著剪切應力剪切應力作用的作用的持續(xù)時間而減小持續(xù)時間而減小，剪切應剪切應變速率將不斷增加的性質變速率將不斷增加的性質。具有這種性質的材料。具有這種性質的材料為為正觸變材料正觸變材料。相反，。相反，表觀粘度表觀粘度隨著隨著應力作用應力作用的的時間而增加則稱反觸變性時間而增加則稱反觸變性。 漿體是否有漿體是否有觸變性與成形密切相關觸變性與成形密切相關，具有正，具有正觸變性的觸變性的泥漿在攪拌時粘度小泥漿在攪拌時粘度小，

4、一旦靜止時一旦靜止時，粘粘度不斷增大度不斷增大，影響它在，影響它在模內的流動模內的流動，嚴重時會管，嚴重時會管道堵塞。道堵塞。 第三節(jié)第三節(jié) 漿料的成形漿料的成形一、通性一、通性 過程是過程是漿體在模具中流動漿體在模具中流動，在短期內，在短期內充滿模充滿模型型和和具有模型的形狀具有模型的形狀，經，經脫水脫水（陶瓷漿）或（陶瓷漿）或水化水化（混凝土），使其（混凝土），使其成為成為自重下自重下不致變形的坯體不致變形的坯體，即可即可脫模脫模，后經，后經繼續(xù)干燥繼續(xù)干燥或或水化過程水化過程變成接近變成接近完完全的固體全的固體。 重要的是重要的是控制漿體的流動度控制漿體的流動度。流動度。流動度差差的漿的

5、漿體成形體成形速度慢速度慢，且，且不能不能很好地很好地充滿模型充滿模型，影響產，影響產品的品的產量和質量產量和質量。 如果靠如果靠增加水增加水來來提高流動度提高流動度會影響材料的會影響材料的強度強度，增加，增加脫水的困難脫水的困難，泥漿，泥漿容易沉淀容易沉淀。 解決的辦法加些解決的辦法加些外加劑外加劑對漿體進行對漿體進行改性改性，使在，使在含水率較低的含水率較低的情況下達到情況下達到較高的流動度較高的流動度，也可采，也可采用用外加機械力外加機械力的的方法促使其流動方法促使其流動。二、混凝土漿體的密實成形二、混凝土漿體的密實成形 使使混合料混合料獲得獲得流動性流動性的的比較方便的方法比較方便的方

6、法是是增加用增加用水量，即增大水灰比水量，即增大水灰比。缺點：缺點：1、使使混合料在運輸混合料在運輸、燒灌和密實成形過程、燒灌和密實成形過程中容易產生中容易產生離析，在離析，在密實成形以后還會嚴重的密實成形以后還會嚴重的泌水現(xiàn)象。泌水現(xiàn)象。2、水分蒸發(fā)水分蒸發(fā)以后，在混凝土以后，在混凝土內部遺留較多的孔隙內部遺留較多的孔隙，會，會嚴重嚴重降低混凝土的強度降低混凝土的強度及其他有關性能。及其他有關性能。 由此可見，在混凝土的由此可見，在混凝土的成形和密實成形和密實之間存在著之間存在著矛盾矛盾，密實成形工藝就是在研究解決這一矛盾。，密實成形工藝就是在研究解決這一矛盾。 （一）混凝土混合料振動密實成

7、形（一）混凝土混合料振動密實成形(vibro-casting) 在攪拌后不久，水泥的水化反應在攪拌后不久，水泥的水化反應尚處初期尚處初期，在這種情況下在這種情況下施加振動施加振動，顆粒不斷受到，顆粒不斷受到沖擊力沖擊力的作用而的作用而引起引起顫動而形成流動顫動而形成流動成型成型。按振動方式可分為：按振動方式可分為：振動臺、內部振動器、表面振動器振動臺、內部振動器、表面振動器和附著式振動器和附著式振動器四種。四種。(二二)壓制實形壓制實形(compacting process)工藝，工藝， 一般有一般有壓制、壓軋、擠壓和振動加壓、振動壓扎、振壓制、壓軋、擠壓和振動加壓、振動壓扎、振動擠壓及振動模

8、壓動擠壓及振動模壓等方法。等方法。 壓制密實工藝制度包括壓制密實工藝制度包括成形壓力成形壓力，壓制延續(xù)時間壓制延續(xù)時間及及加加壓方式壓方式。若成形大型制品，總壓力可。若成形大型制品，總壓力可達數(shù)千噸達數(shù)千噸。 加壓方式，一般有加壓方式，一般有一次加壓、二次或多次加一次加壓、二次或多次加壓壓；單面加壓和雙面加壓單面加壓和雙面加壓等幾種。等幾種。 雙面加壓雙面加壓可獲得較均勻的結構，比單面加壓可獲得較均勻的結構，比單面加壓效果好效果好。但加壓機構較為。但加壓機構較為復雜復雜。 兩次或多次兩次或多次加壓比一次加壓加壓比一次加壓效果好效果好。已經。已經壓壓實的制品實的制品，不能，不能重復壓制重復壓制，

9、經防止再次，經防止再次泌水泌水、表表面粘皮、層裂及強度下降面粘皮、層裂及強度下降。 （三）離心脫水密實成形（三）離心脫水密實成形 離心密實成形是離心密實成形是流動性混凝土混合料成形流動性混凝土混合料成形工藝工藝中的一種中的一種機械脫水密實成形機械脫水密實成形工藝。工藝。 它是用它是用離心力離心力將將混合料混合料擠向擠向模壁模壁，從而排出，從而排出空空氣和多余的水分（氣和多余的水分（20%30%），），使其密實并獲使其密實并獲得得較高的強度較高的強度。此種工藝適用于制造不同此種工藝適用于制造不同直徑直徑及及長度的管狀制品長度的管狀制品，例如，例如，管材、電桿及管樁等管材、電桿及管樁等。1.1.離

10、心混凝土離心混凝土（contrifugal concretecontrifugal concrete）的結構形成：）的結構形成：2.離心制度的確定離心制度的確定（1）離心速度）離心速度離心速度一般按離心速度一般按慢、中、快三檔慢、中、快三檔速度變化。速度變化。慢速為布料階段慢速為布料階段，其主要目的是在離心力的作用，其主要目的是在離心力的作用下，使混合料均勻并初步面形。下，使混合料均勻并初步面形。一般一般80150r/min 中速則為必要的過渡階段中速則為必要的過渡階段，不僅是由慢速到快速，不僅是由慢速到快速的調速過程，而且還可以繼續(xù)布料及緩和增速的的調速過程，而且還可以繼續(xù)布料及緩和增速的過

11、程中達到減弱內外分層的目的。過程中達到減弱內外分層的目的。一般一般250400r/min ?？焖俪蔀槊軐嶋A段快速成為密實階段，其主要目的是在離心力的作，其主要目的是在離心力的作用下使混合料充分密實。用下使混合料充分密實。一般一般400900r/min 。（2）離心延續(xù)時間）離心延續(xù)時間一般由一般由實驗實驗來確定，其延續(xù)時間來確定，其延續(xù)時間長短長短，對制品質量的影對制品質量的影響起響起較大作用較大作用。慢速時間的確定慢速時間的確定 ： 隨隨管徑大小和投料方式管徑大小和投料方式而變化，而變化，一一 般控制在般控制在25min。快速時間的確定：快速時間的確定： 是混凝土是混凝土密實結構密實結構形成

12、的形成的關鍵階段關鍵階段，快速延續(xù)，快速延續(xù)時間一般為時間一般為1525min。中速時間的確定中速時間的確定：中速時間的確定應：中速時間的確定應盡量減小甚至克盡量減小甚至克服離心力服離心力的的突增突增，使，使混合料混合料能很好地能很好地分布就位分布就位，提高制，提高制品的品的密實度和抗?jié)B性密實度和抗?jié)B性。中速時間一般控制在中速時間一般控制在25min。三、陶瓷注漿成型三、陶瓷注漿成型（一）注漿成形工藝原理（一）注漿成形工藝原理1. 注漿成形基本方法注漿成形基本方法: 分分空心注漿空心注漿（hollow casting）和）和實心注漿實心注漿（solid casting）兩種。）兩種。 空心注漿

13、空心注漿適用于適用于澆注薄壁制品澆注薄壁制品，如，如陶瓷坩堝陶瓷坩堝、花瓶花瓶等。等。 實心注漿實心注漿又稱又稱雙面注漿雙面注漿。模型從。模型從兩面吸取泥漿兩面吸取泥漿中中的水分，直到的水分，直到模心內腔吸滿模心內腔吸滿為止，脫模后是一為止，脫模后是一個個實心的物體實心的物體。強化注漿的方法：強化注漿的方法： 為縮短模型吸漿時間，提高成坯的質量為縮短模型吸漿時間，提高成坯的質量，常采用，常采用壓力注漿、離心注漿、真空注漿壓力注漿、離心注漿、真空注漿等等幾種強化注漿法。幾種強化注漿法。（二）注漿成形對泥漿的要求（二）注漿成形對泥漿的要求(1)流動性好。流動性好?？沙浞至髯⒌娇沙浞至髯⒌侥Ｐ偷母鱾€

14、部位模型的各個部位。(2)穩(wěn)定性好。穩(wěn)定性好。久置后各組分久置后各組分顆粒不全沉淀顆粒不全沉淀。(3)具有適應的觸變性具有適應的觸變性。太大太大，則易，則易靜止稠化，不便澆注靜止稠化，不便澆注。而觸變性。而觸變性太小太小，則，則生坯易軟塌生坯易軟塌。(4)含水量要少。含水量要少?？煽s短注漿時間可縮短注漿時間，增加，增加坯體的強度坯體的強度，降降低干燥收縮低干燥收縮，縮短生產周期縮短生產周期，延長石膏模，延長石膏模的使用壽命的使用壽命。(5)濾過生能好。濾過生能好。使泥漿中的水分能順利地通過附著在模使泥漿中的水分能順利地通過附著在模型壁上的泥層而被模型吸收。一般可通過改變泥漿中瘠型壁上的泥層而被

15、模型吸收。一般可通過改變泥漿中瘠性原料和塑性原料的含量來調整泥漿的濾過性。性原料和塑性原料的含量來調整泥漿的濾過性。(6)形成的坯體要有足夠的強度。形成的坯體要有足夠的強度。（四）模具（四）模具 注漿成形主要依靠注漿成形主要依靠多孔模具的脫水作用多孔模具的脫水作用，所以，模，所以，模具（具（mould）的）的好壞好壞在成形中起很重要的作用在成形中起很重要的作用。常壓。常壓澆注用的澆注用的石膏模具石膏模具是由是由半水石膏（半水石膏（CaSO41/2 H2O）加適量的水加適量的水調成調成石膏漿石膏漿，經，經澆注、硬化、干燥而制成澆注、硬化、干燥而制成的。的。壓力注漿壓力注漿要求模具有要求模具有較高

16、的強度較高的強度，特別是，特別是高壓注漿高壓注漿，一般一般石膏模子石膏模子強度不夠，要用特制的強度不夠，要用特制的微孔樹脂模具微孔樹脂模具。第四節(jié)第四節(jié) 玻璃熔體的成形與退火玻璃熔體的成形與退火 玻璃熔體的成形方法有玻璃熔體的成形方法有壓制法壓制法（制水杯、煙缸等）、（制水杯、煙缸等）、壓延法壓延法（壓花玻璃等）、（壓花玻璃等）、澆鑄法澆鑄法（光學玻璃、熔鑄耐火（光學玻璃、熔鑄耐火材料、鑄石等）、材料、鑄石等）、吹制法吹制法（瓶罐等空心球）、（瓶罐等空心球）、拉制法拉制法（窗用玻璃、玻璃管、玻璃纖維等）、窗用玻璃、玻璃管、玻璃纖維等）、離心法（離心法（玻璃棉等玻璃棉等）、）、噴吹法（噴吹法（玻

17、璃珠、各種耐火空心球）、玻璃珠、各種耐火空心球）、浮法（浮法（板玻板玻璃等）璃等）、焊接法、焊接法（儀器玻璃）等。（儀器玻璃）等。 成形后的制品都存在著成形后的制品都存在著復雜的熱應力復雜的熱應力，要經，要經退火工序退火工序才能消除才能消除。 本節(jié)著重介紹玻璃的本節(jié)著重介紹玻璃的成形性質成形性質、成形制度的、成形制度的制定、壓制定、壓制、吹制、拉制、浮法制、吹制、拉制、浮法等等重要成形方法和玻璃的退火重要成形方法和玻璃的退火。一、玻璃的主要成形性質一、玻璃的主要成形性質（一）粘度：（一）粘度： 利用利用玻璃粘度玻璃粘度隨隨溫度變化溫度變化的的可逆性可逆性，可以在，可以在成形過程中成形過程中多次

18、加熱玻璃多次加熱玻璃，使之反復達到所需的，使之反復達到所需的成形粘度成形粘度，可進行局部的，可進行局部的反復加工反復加工，以，以制造復雜制造復雜的制品的制品。（二）表面張力（二）表面張力 玻璃液的玻璃液的表面張力表面張力使自由的使自由的玻璃液滴玻璃液滴成為成為球球形形；可不用模型可不用模型吹制中能自然得到吹制中能自然得到圓形圓形；在；在烘口烘口時，表面張力能使時，表面張力能使邊緣變圓邊緣變圓，（三）彈性（三）彈性 在成形的低溫階段，彈性的作用在成形的低溫階段，彈性的作用更明顯更明顯。彈。彈性性大的玻璃大的玻璃（即較小的應力較大的應變）能（即較小的應力較大的應變）能抵抗抵抗較大的溫度差較大的溫度

19、差，可，可減少缺陷的發(fā)生減少缺陷的發(fā)生。三、吹制成形（三、吹制成形（blow process）分人工吹制和機械吹制。人工吹制因分人工吹制和機械吹制。人工吹制因產量低產量低，勞動強度勞動強度大大，目前除，目前除吹制少量工藝美術品吹制少量工藝美術品和和少量大件產品外少量大件產品外已很已很少用，而以各種自動化機械吹制為主。少用，而以各種自動化機械吹制為主。 四、拉制成形（四、拉制成形（drawing process）：此法適用于成形各種）：此法適用于成形各種板材和管材。板材和管材。 （一）平（一）平板玻璃的板玻璃的垂直拉制垂直拉制法法 20世紀初世紀初比利時人比利時人弗克弗克發(fā)明平板玻璃發(fā)明平板玻璃

20、有糟引上法有糟引上法，后來美國發(fā)展為，后來美國發(fā)展為無槽垂直引上法無槽垂直引上法。1972年年日本日本旭玻璃公司旭玻璃公司改造為改造為對輥法，對輥法，見圖。它們的基本原理大致相同見圖。它們的基本原理大致相同 。（二）玻璃管的拉制（二）玻璃管的拉制 玻璃管的拉制分玻璃管的拉制分水平拉制水平拉制和和垂直引上（垂直引上（或引或引下）兩類方法。下）兩類方法。 水平拉制水平拉制見示意圖。此法可拉制外徑見示意圖。此法可拉制外徑270mm的玻璃，主要用以生產的玻璃，主要用以生產日光燈、霓紅燈日光燈、霓紅燈等和薄壁玻璃等和薄壁玻璃管。管。 五、浮法生產平板玻璃五、浮法生產平板玻璃 浮法是指浮法是指玻璃液漂浮玻

21、璃液漂浮在在熔融金屬表面熔融金屬表面上生產上生產平板玻璃平板玻璃的方法。它是英國的方法。它是英國皮而金頓皮而金頓公司經公司經30年的研究，在年的研究，在1959年進入工業(yè)生產的。年進入工業(yè)生產的。 優(yōu)點優(yōu)點：玻璃質量高玻璃質量高（接近或相當于機械磨光玻璃）（接近或相當于機械磨光玻璃），產量大，產量大，拉引速度快，拉引速度快，厚度厚度可控制在可控制在1.730mm。寬。寬度目前可達度目前可達5.6m，便于生產，便于生產自動化自動化。浮法玻璃的問世是。浮法玻璃的問世是世界玻璃生產史上的一次世界玻璃生產史上的一次重大變革重大變革，它正在取代，它正在取代平板玻平板玻璃的其他生產方式。璃的其他生產方式。

22、浮法玻璃的成形原理：浮法玻璃的成形原理：是讓處于是讓處于高溫熔融狀態(tài)高溫熔融狀態(tài)的的玻璃液浮玻璃液浮在比它在比它重的金屬液表面上，受重的金屬液表面上，受表面張力作用表面張力作用使玻使玻璃具有璃具有光潔平整光潔平整的表面，并在其后的冷卻的表面，并在其后的冷卻硬化過程中加以保持，則能生產出接近于硬化過程中加以保持，則能生產出接近于拋光表面的拋光表面的平板玻璃。平板玻璃。下圖為生產示意圖。浮法玻璃的生產原理下圖為生產示意圖。浮法玻璃的生產原理看似簡單看似簡單，它是在，它是在解決解決了了一系列技術問題一系列技術問題后才得以實現(xiàn)的。后才得以實現(xiàn)的。（一）浮拋介質的選擇（一）浮拋介質的選擇用作玻璃的浮拋金

23、屬液必須具備以下條件：用作玻璃的浮拋金屬液必須具備以下條件：1.1.在在10501050o oC C溫度下溫度下的的密度要大于玻璃。密度要大于玻璃。2.2.金屬熔點低于金屬熔點低于600600o oC C，沸點高于沸點高于10501050o oC C，10001000 o oC C左右左右的的蒸氣壓應蒸氣壓應盡可能低盡可能低。3.3.在在10001000 o oC C左右左右溫度下，溫度下，不與玻璃不與玻璃發(fā)生發(fā)生化學反應化學反應。 能滿足以上條件的金屬能滿足以上條件的金屬鎵、銦、錫鎵、銦、錫三種，其中三種，其中錫最便錫最便宜、無毒宜、無毒，所以選用，所以選用錫液作為浮拋介質。錫液作為浮拋介質

24、。 但它易被氧化成但它易被氧化成SnOSnO、SnOSnO2 2、或與硫反應生成、或與硫反應生成SnSSnS，所，所以，要用以，要用還原性氣體進行保護還原性氣體進行保護，一般用，一般用氮氣加氫氣氮氣加氫氣作為作為保護氣體，保護氣體中即使有保護氣體，保護氣體中即使有很微量的氧很微量的氧都會使都會使錫液惡錫液惡化化，導致玻璃下表面產生，導致玻璃下表面產生霧點、沾錫、彩虹霧點、沾錫、彩虹等缺陷。等缺陷。（二）玻璃厚度的控制（二）玻璃厚度的控制 如何控制玻璃厚度是浮法生產平板玻璃的如何控制玻璃厚度是浮法生產平板玻璃的關鍵。生產厚度關鍵。生產厚度大于大于6mm的玻璃比較容易，主的玻璃比較容易，主要是限制

25、玻璃帶要是限制玻璃帶自由變寬自由變寬，在錫槽，在錫槽攤平拋光區(qū)攤平拋光區(qū)設設石墨擋邊器石墨擋邊器來來限制限制玻璃玻璃寬度寬度。 如果同時加大如果同時加大玻璃液玻璃液供給量，并調整供給量，并調整拉引速拉引速度度，就可以生產，就可以生產630mm厚的玻璃厚的玻璃。 生產厚度生產厚度小于小于6mm的各種的各種玻璃比較困難。玻璃比較困難。因為玻璃在錫液上因為玻璃在錫液上自由攤平自由攤平，有一個，有一個平衡厚度平衡厚度。即使更加大拉力，厚度變化也。即使更加大拉力，厚度變化也不大不大，但寬度，但寬度卻卻大大減小大大減小。 如拉力過大，玻璃帶會被如拉力過大，玻璃帶會被拉斷拉斷。 要解決浮法玻璃拉薄問題，首先

26、要了解有要解決浮法玻璃拉薄問題，首先要了解有關關平衡厚度平衡厚度和和表面張力的增厚作用表面張力的增厚作用，才能了解，才能了解浮法玻璃浮法玻璃拉薄拉薄的方法。的方法。1.浮法玻璃的平衡厚度浮法玻璃的平衡厚度高溫錫液面上的高溫錫液面上的玻璃液（玻璃液（1050oC），在，在沒有外力作用沒有外力作用的條件下，的條件下，重力和表面張力重力和表面張力達到平衡時達到平衡時玻璃帶的玻璃帶的厚度有厚度有一個固定值，稱為一個固定值，稱為平衡厚度平衡厚度，約，約為為7mm，見圖。在有，見圖。在有拉引力的作用下，玻璃的厚度拉引力的作用下，玻璃的厚度小于小于7mm，約為，約為5.76.3mm，6.3mm厚度厚度稱為在

27、稱為在有拉引力作用下有拉引力作用下的平的平衡厚度。衡厚度。2.玻璃表面張力的增厚作用玻璃表面張力的增厚作用 浮浮在錫液上的在錫液上的玻璃帶，橫向玻璃帶，橫向沒有約束力，當沒有約束力，當縱向拉縱向拉力力增加時，增加時，寬度縮小寬度縮小，而，而厚度改變厚度改變不大。不大。 即使利用拉邊器暫時即使利用拉邊器暫時保持寬度保持寬度，玻璃帶，玻璃帶短期被拉薄短期被拉薄，隨后又會在隨后又會在表面張力的表面張力的作用下，縮小作用下，縮小寬度，厚度又寬度，厚度又回回到到平衡厚度平衡厚度，這就是表面張力的，這就是表面張力的增厚作用增厚作用。 只有當玻璃的只有當玻璃的溫度下降溫度下降到使到使粘度達到粘度達到105P

28、aS左右左右，這種，這種增厚作用增厚作用才會大大減弱。這是由于才會大大減弱。這是由于溫度降低溫度降低使使玻玻璃的粘度迅速增大璃的粘度迅速增大，而，而表面張力則增加不多表面張力則增加不多，巨大的，巨大的粘粘滯力滯力使表面以使表面以發(fā)揮作用，發(fā)揮作用，因此，當有因此，當有拉邊器作用拉邊器作用時，在時，在強大的拉力下就可使強大的拉力下就可使玻璃變薄。玻璃變薄。（三（三）浮法成形的工藝制度）浮法成形的工藝制度徐冷法拉薄成徐冷法拉薄成形工藝圖形工藝圖（右）（右）（1）玻璃液通過）玻璃液通過坎式寬流槽坎式寬流槽（spout）流流入錫槽入錫槽，溫度約，溫度約1100 oC。（2）攤平拋光區(qū)攤平拋光區(qū)，溫度在

29、，溫度在1050900 oC，玻璃液粘度為玻璃液粘度為102.7103.2Pas。連續(xù)均勻流。連續(xù)均勻流入錫槽的入錫槽的玻璃液浮玻璃液浮在在錫液表面錫液表面，攤平并被，攤平并被拋光拋光，攤平拋光過程所需的時間約為，攤平拋光過程所需的時間約為2min。（3）徐冷區(qū)徐冷區(qū)，溫度由，溫度由900 oC降至降至850 oC，玻璃液粘度從玻璃液粘度從103.2Pas變?yōu)樽優(yōu)?04.25Pas。（4）拉薄區(qū)：）拉薄區(qū)：溫度從溫度從850 oC降至降至700 oC，玻璃液粘度下降。在該，玻璃液粘度下降。在該粘度下，表面張力使玻璃粘度下，表面張力使玻璃變厚作用變厚作用已已不明顯不明顯，受拉，受拉力作用玻璃力作

30、用玻璃易于伸展變薄易于伸展變薄，且，且厚度、寬度幾乎按比厚度、寬度幾乎按比例減小。例減小。玻璃帶在該區(qū)形成了一個玻璃帶在該區(qū)形成了一個收縮過渡段收縮過渡段，或稱為，或稱為變形變形區(qū)。區(qū)。拉邊輥拉邊輥都設在此區(qū)。都設在此區(qū)。（5）硬化區(qū)：）硬化區(qū)：溫度從溫度從700 oC降至降至650600 oC，玻璃的粘度迅速增加，玻璃的粘度迅速增加，使其能在使其能在保持原狀保持原狀情況下被情況下被拉出錫槽進入退火窯拉出錫槽進入退火窯。如錫槽如錫槽出口溫度偏高出口溫度偏高，則玻，則玻璃帶在被引上璃帶在被引上轉動輥轉動輥時，會時，會出現(xiàn)出現(xiàn)塑性變形塑性變形。反之，如反之，如溫度過低溫度過低，則會，則會斷斷板板，

31、并使錫液的，并使錫液的氧化加劇氧化加劇。六、玻璃的退火六、玻璃的退火（一）定義與目的（一）定義與目的消除消除玻璃制品在玻璃制品在成形或熱加工后成形或熱加工后殘留在制品內的殘留在制品內的永久應永久應力力的過程稱為的過程稱為退火退火。其目的是其目的是防止炸裂防止炸裂和和提高玻璃提高玻璃的的機械強度。熔鑄耐火材機械強度。熔鑄耐火材料和鑄石料和鑄石等等成形后也都要成形后也都要經過退火經過退火。（二）玻璃的熱應力（二）玻璃的熱應力玻璃中由于玻璃中由于溫差溫差而產生的而產生的內力內力稱為稱為熱應力熱應力，按其特點分，按其特點分暫時應力暫時應力和和永久應力永久應力。（三）玻璃中應力的消除（三）玻璃中應力的消

32、除玻璃在應變點附近屬玻璃在應變點附近屬粘彈性體粘彈性體（伯格斯體），既具有（伯格斯體），既具有彈彈性性也具有也具有粘性粘性，因此，因此，應力，應力可以得到可以得到消除（松弛）消除（松弛）。（四）各種玻璃的允許應力（四）各種玻璃的允許應力事實上，在玻璃中事實上，在玻璃中完全消除完全消除永久應力永久應力不可能不可能的，因為在的，因為在應變點應變點附近附近降溫降溫時，制品內外時，制品內外不可能一點沒有溫差不可能一點沒有溫差。只。只要那時要那時溫差溫差存在，到存在，到完全冷卻后完全冷卻后或多少會或多少會存在永久應力存在永久應力。 可根據(jù)可根據(jù)制品用途制品用途不同，制定一個允許存在永久應力不同，制定一個

33、允許存在永久應力的標準。據(jù)此標準來掌握的標準。據(jù)此標準來掌握退火要求退火要求。允許數(shù)值小的制品。允許數(shù)值小的制品（如光學玻璃（如光學玻璃）退火）退火要要特別精細特別精細，保溫時間，保溫時間要長要長，冷卻，冷卻速度要速度要很慢很慢。（五）玻璃的退火工藝制度（五）玻璃的退火工藝制度（1 1）玻璃的）玻璃的最高退火溫度最高退火溫度是指是指在此溫度下經過在此溫度下經過3 3分鐘分鐘能能消除消除應力應力95%95%，一般由相當于，一般由相當于退火點退火點的溫度也叫的溫度也叫退退火上限溫度火上限溫度；最低退火溫度最低退火溫度是指在此溫度下經是指在此溫度下經3 3分鐘分鐘只能只能消除應力消除應力5%5%，也

34、叫，也叫退火下限溫度退火下限溫度。最高退火溫度至最低退火溫度之間最高退火溫度至最低退火溫度之間稱為稱為退火溫度范圍退火溫度范圍。大部分器皿玻璃大部分器皿玻璃最高退火最高退火溫度為溫度為5505502020o oC C；第五節(jié)第五節(jié) 可塑成形可塑成形 可塑成形是一種可塑成形是一種古老的成形方法古老的成形方法，我國古代，我國古代采用采用手工拉坯制造陶瓷制品，就是最原始的可塑手工拉坯制造陶瓷制品，就是最原始的可塑法。法。 常用可塑成形方法有：常用可塑成形方法有：擠壓法擠壓法（粘土磚、各種陶瓷制品以及某些水泥制（粘土磚、各種陶瓷制品以及某些水泥制品）；品）；車坯法車坯法（電瓷）；（電瓷）；濕壓法濕壓法

35、（包括旋坯法、（包括旋坯法、滾壓法、冷模濕壓法等生產各種日用陶瓷）；滾壓法、冷模濕壓法等生產各種日用陶瓷）；手手拉坯拉坯（工藝美術品）等。（工藝美術品）等。擠壓成形：擠壓成形： 將塑性泥料將塑性泥料投入真空擠壓成形機，投入真空擠壓成形機，泥料在泥料在螺旋或活塞螺旋或活塞的擠的擠壓下不斷向前，經壓下不斷向前，經機頭機頭的模具不斷擠出的模具不斷擠出，其形，其形狀決定于狀決定于模具的內部形模具的內部形狀狀。 擠制的壓力主要決定擠制的壓力主要決定于機頭于機頭喇叭口的錐度喇叭口的錐度。 為擠出的泥段或坯體為擠出的泥段或坯體表面光滑、質量均勻，表面光滑、質量均勻，出口處有一段出口處有一段定形帶定形帶，其長

36、度其長度L根據(jù)出口直徑根據(jù)出口直徑d而定，一般而定，一般L=（22.5）d。若過長，則。若過長，則內應力增內應力增加，容易出現(xiàn)縱向裂紋加，容易出現(xiàn)縱向裂紋。旋坯成形旋坯成形旋坯成形的設備是旋坯成形的設備是轆轤旋壓機轆轤旋壓機，其成，其成形過程見圖。它是將形過程見圖。它是將定量泥定量泥料置于料置于石石膏模內膏模內，利用，利用型刀型刀進行旋壓成形。進行旋壓成形。模內泥料受型刀模內泥料受型刀擠壓和剪切擠壓和剪切作用，坯作用，坯泥沿泥沿石膏模型石膏模型工作面形成所需形狀的工作面形成所需形狀的坯體坯體。此方法主要適用于此方法主要適用于生產碗、盤碟及陶生產碗、盤碟及陶器的缸、盆、罐、壇等制品，其特點器的缸

37、、盆、罐、壇等制品，其特點是生產效率高。是生產效率高。滾壓成形：滾壓成形：是從是從旋坯成形旋坯成形發(fā)展而來的。發(fā)展而來的。它是把型刀改為它是把型刀改為滾壓頭滾壓頭。滾壓頭和模型。滾壓頭和模型各各自繞自繞定軸轉動定軸轉動，將投放在模型內的塑性泥，將投放在模型內的塑性泥料延展料延展壓制成坯體壓制成坯體，而坯體的，而坯體的外形外形和尺寸和尺寸完全取決于完全取決于滾壓頭滾壓頭與與模面所形成的模面所形成的“空腔空腔”。滾壓法可分滾壓法可分陽模滾壓和陰模滾壓陽模滾壓和陰模滾壓。滾壓成滾壓成形形與與旋坯成形相旋坯成形相比，其優(yōu)點：比，其優(yōu)點： 坯體坯體致密度高致密度高，機械強度，機械強度大大，變形，變形較小

38、較小，勞動強度低勞動強度低，易于，易于機械化、自動化生產機械化、自動化生產。 第六節(jié)第六節(jié) 粉料壓制成形粉料壓制成形壓制成形是將壓制成形是將粉狀粉狀的的坯料坯料在在鋼模中壓成致密坯鋼模中壓成致密坯體體的一種的一種成形方法。成形方法。 墻地磚、外墻磚、無線墻地磚、外墻磚、無線電瓷中的波段開關定動片、微調電動器動片、電瓷中的波段開關定動片、微調電動器動片、電子管座瓷及日用瓷中的平盤電子管座瓷及日用瓷中的平盤等都是采用等都是采用壓制壓制成形成形的。的。耐火材料生產中地耐火材料生產中地大量采用壓制法。大量采用壓制法。壓制成形的坯料壓制成形的坯料水分少，壓力大水分少，壓力大，因而，因而坯體較坯體較致密，

39、收縮較小致密，收縮較小、形狀、形狀準確準確。壓制成形。壓制成形工藝較工藝較簡單，生產效率高、缺陷少簡單，生產效率高、缺陷少，便于連續(xù)化，機便于連續(xù)化，機械化和自動化生產。械化和自動化生產。第七節(jié)第七節(jié) 粒粒 化化工業(yè)生產上的工業(yè)生產上的?；^程，?；^程，從廣義上講，泛指將從廣義上講，泛指將粉體粉體（或（或漿液）加工形狀和尺寸都比較勻整的漿液）加工形狀和尺寸都比較勻整的球塊的機械球塊的機械過程。過程。顆粒大小根據(jù)用途而不同，一般限制在顆粒大小根據(jù)用途而不同，一般限制在50mm以下，以下，最最小約小約0.3mm。粉體?；囊饬x在于：粉體粒化的意義在于：能保持混合物的能保持混合物的均勻度均勻度在在

40、貯存、輸送與包裝貯存、輸送與包裝時不發(fā)生時不發(fā)生變化；變化；有利于改善有利于改善物理化學反應的過程物理化學反應的過程（包括固氣、固（包括固氣、固液、固固的相互反應）；液、固固的相互反應）；可以提高物料可以提高物料流動性流動性，便于，便于輸送與貯存輸送與貯存；大大減少大大減少粉塵飛揚粉塵飛揚；擴大微粉狀原料擴大微粉狀原料適用范圍適用范圍；便于便于計量計量以及滿足以及滿足商業(yè)上要求商業(yè)上要求等。等。 影響粉料顆粒級配的因素很多，如影響粉料顆粒級配的因素很多，如料漿含料漿含水率、料漿粘度、供料壓力、噴嘴孔徑水率、料漿粘度、供料壓力、噴嘴孔徑等等。 料漿料漿含水率含水率或或流動性流動性曾加，會促進料曾

41、加，會促進料漿霧漿霧化化并產生并產生較小的粉粒較小的粉粒。 料漿料漿粘度大粘度大，會產生，會產生大的顆粒大的顆粒。噴嘴。噴嘴直徑直徑大大顯然顯然顆粒大顆粒大，因此噴嘴如果，因此噴嘴如果磨損磨損，要，要及及時更換時更換。 實驗證明，在相同的條件下，干燥塔實驗證明，在相同的條件下，干燥塔直徑直徑越大越大，則，則顆粒越大顆粒越大。第七章第七章 脫水與干燥脫水與干燥在生產過程中，在生產過程中，原料或半成品原料或半成品中常含有中常含有高于高于工藝要求的工藝要求的水分，要水分，要脫去其中的水分，以滿足生產工藝的要求。脫去其中的水分，以滿足生產工藝的要求。脫水脫水（dehydrationdehydratio

42、n）的方法一般有）的方法一般有三種三種。一是根據(jù)水和物料的密度不同實現(xiàn)一是根據(jù)水和物料的密度不同實現(xiàn)重力脫水重力脫水；二是用二是用機械的方法機械的方法實現(xiàn)脫水；實現(xiàn)脫水；三是用三是用加熱加熱的方法使物料的水分蒸發(fā)，達到脫水的目的的方法使物料的水分蒸發(fā)，達到脫水的目的。用用加熱的方法加熱的方法達到除去物料中部分達到除去物料中部分物理水分的過程物理水分的過程稱之稱之為為干燥干燥(drying)(drying)，也叫，也叫烘干烘干。 干燥干燥過程是一個過程是一個物理過程物理過程，方法有兩種，方法有兩種：自然干燥和人工干燥。自然干燥和人工干燥。 人工干燥的加熱方式有人工干燥的加熱方式有外熱源法和內熱源法外熱源法和內熱源法兩種類型。兩種類型。外熱源法外熱源法是指在物料的是指在物料的外部對物料表面加熱外部對物料表面加熱，使物料受，使物料受熱，水分蒸發(fā)，而得以熱，水分蒸發(fā)，而得以干燥干燥。外熱源法的加熱方式有以下三種：外熱源法的加熱方式有以下三種：（1）對流加熱）對流加熱 通常用通常用熱氣或熱煙氣熱氣或熱煙氣作為提質以對流的作為提質以對流的方式對物料表面進行加熱；方式對物料表面進行加熱；（2）輻射加熱）輻射加熱 利用利用紅外燈、灼熱金屬或高溫陶瓷表面紅外燈、灼熱