無機非金屬材料工藝學：第一章 1-3配合料的制備與加工

1、1. 3 配合料的制備與加工 1. 3. 1 配合料的制備與加工 配合料的一般制備與加工工藝精選破碎烘干配料粉磨成型 破碎 粉磨 水泥生料的粉磨 陶瓷坯料的制備 超微粉合成一、 破碎定義：破碎是對塊狀固體物料施用機械方法， 使之克服內(nèi)聚力，分裂為若干碎塊的作 業(yè)過程。作用：減小塊狀物料的粒度，以便后續(xù)粉磨。 粒度直接影響生產(chǎn)控制和產(chǎn)品質(zhì)量。二、 粉磨 物料的粉磨作業(yè)是在外力作用下，通過沖擊、擠壓、研磨等克服物體變形時的應力與質(zhì)點之間的內(nèi)聚力，使塊狀物料變成細粉的過程。1. 粉磨工藝2. 影響粉磨效率的因素配分級設備，出磨物料須經(jīng)分級設備分選，合格細粉為產(chǎn)品，粗粉返回磨內(nèi)重磨。1. 粉磨工藝(1

2、)常用的粉磨設備球迷機、無介質(zhì)磨、輥式磨、輥壓機、振動磨、攪拌磨、沖擊磨等。(2)粉磨方式與工藝干磨濕磨開路系統(tǒng)閉路系統(tǒng)粉磨方式工藝流程無分級設備，物料從磨機中出來即為產(chǎn)品。2. 影響粉磨效率的因素（1）粉磨物料的性質(zhì)（2）助磨劑（3）粉磨產(chǎn)品細度（4）設備和流程（5）研磨體（6）干法磨機通風（7）干法磨水冷卻（8）磨機的操作（1）粉磨物料的性質(zhì) 入磨物料粒度 易磨性 溫度 水分（2）助磨劑消除細粉粘附和聚集現(xiàn)象（3）粉磨產(chǎn)品粒度產(chǎn)品要求越細，磨機產(chǎn)量越低（4）設備和流程（5）研磨體（6）干法磨機通風（7）干法磨水冷卻（8）磨機的操作設備規(guī)格越大產(chǎn)量越高；流程則以閉路流程為佳。研磨體形狀、大小

3、、裝填量、級配、補充等磨內(nèi)通風可冷卻磨內(nèi)物料，改善易磨性。磨內(nèi)霧化噴水，可有效帶出磨內(nèi)熱量，消除靜電凝聚。喂料量適當且均衡穩(wěn)定三、 水泥生料的粉磨1. 生料細度生料磨得愈細，比表面積愈大生料在窯內(nèi)的反應速度愈快，愈有利于游離氧化鈣的吸收。細度表示方法：通常以篩析法用200m和80m方孔 篩的篩余來表示生料的細度。普通硅酸鹽水泥生料，其細度可控制如下： 200m篩余1.01.5% 80m篩余則控制在1016%以下2. 生料粉磨系統(tǒng)濕法生料粉磨系統(tǒng)通常采用中長磨或棒球磨，可以組成 開路或閉路生產(chǎn)。干法生料粉磨系統(tǒng)需對含有水分的原料進行烘干。 物料是經(jīng)過單獨烘干設備烘干后 入磨的，因而粉磨系統(tǒng)可以組

4、成開路 或閉路生產(chǎn)。烘干兼粉磨系統(tǒng)將烘干和粉磨兩者結(jié)合在一起，同時在 磨機內(nèi)完成。生料粉磨系統(tǒng)按粉磨設備不同可以分為三類：鋼磨球系統(tǒng)立式磨系統(tǒng)氣落磨系統(tǒng)開路磨機風掃磨提升循環(huán)磨預破碎兼烘干的粉磨四、 陶瓷坯料的制備 將陶瓷原料經(jīng)過配料和加工后，得到的具有成型性能的多組分混合物稱為坯料。根據(jù)成型方法的不同，坯料通?？煞譃槿悾鹤{坯料：其含水率為2835，如生產(chǎn)衛(wèi)生陶瓷用的泥漿?？伤芘髁希浩浜?825。如生產(chǎn)日用陶瓷用的泥團(餅)。壓制坯料：含水率為37，稱為干壓坯料；含水率為8 15，稱為半干壓坯料，如生產(chǎn)建筑陶瓷用的粉料?？招淖{花瓶的過程示意圖可塑成型 1. 對坯料的質(zhì)量要求對各種坯料

5、的基本質(zhì)量要求如下： 配料比較準確 組分均勻 粒度合理 所含空氣量較少各坯料具體要求 注漿坯料可塑坯料壓制坯料各坯料具體要求 注漿坯料可塑坯料壓制坯料注漿坯料應滿足以下要求： 流動性好 懸浮性好 觸變性適當 濾過性好 可塑坯料：由固相、液相和氣相組成的塑性粘性系統(tǒng)。具有彈性塑性流動性質(zhì)。 良好的可塑性 一定的形狀穩(wěn)定性 含水量適當 坯體的干燥強度和收縮率壓制坯料： 流動性好 堆積密度大 含水率和水分的均勻性2. 坯料的制備工藝坯料制備的主要工序如下：（1） 原料的精加工（2） 原料煅燒和粘土風化（3） 原料破碎（4） 過篩和除鐵（5） 泥漿貯存、攪拌（6） 泥漿脫水和造粒（1） 原料精加工原料

6、精加工的目的是去除雜質(zhì)。精加工方法物理法化學法物理化學法 用淘洗槽、水力旋流器、振動篩和磁選機 等使原料分級和去除雜質(zhì)。溶解法：用酸或其他反應劑對原料進行處理， 通過化學反應將原料中所含的鐵變 為可溶鹽，然后用水沖洗將其除去。升華法：在高溫下使原料中的氧化物(Fe2O3) 和氯氣等氣體反應，使之生成揮發(fā) 性或可溶性的物質(zhì)而除去。浮選法電解法精加工方法物理法精加工方法化學法物理法精加工方法物理化學法化學法物理法精加工方法溶解法：用酸或其他反應劑對原料進行處理， 通過化學反應將原料中所含的鐵變 為可溶鹽，然后用水沖洗將其除去。升華法：在高溫下使原料中的氧化物(Fe2O3) 和氯氣等氣體反應，使之生

7、成揮發(fā) 性或可溶性的物質(zhì)而除去。溶解法：用酸或其他反應劑對原料進行處理， 通過化學反應將原料中所含的鐵變 為可溶鹽，然后用水沖洗將其除去。浮選法升華法：在高溫下使原料中的氧化物(Fe2O3) 和氯氣等氣體反應，使之生成揮發(fā) 性或可溶性的物質(zhì)而除去。浮選法物理化學法升華法：在高溫下使原料中的氧化物(Fe2O3) 和氯氣等氣體反應，使之生成揮發(fā) 性或可溶性的物質(zhì)而除去。浮選法物理化學法浮選法升華法：在高溫下使原料中的氧化物(Fe2O3) 和氯氣等氣體反應，使之生成揮發(fā) 性或可溶性的物質(zhì)而除去。浮選法物理化學法浮選法升華法：在高溫下使原料中的氧化物(Fe2O3) 和氯氣等氣體反應，使之生成揮發(fā) 性或

8、可溶性的物質(zhì)而除去。浮選法精加工方法（2） 原料煅燒和黏土風化黏土風化作用：原料煅燒的作用： 形成穩(wěn)定晶型 破壞層片狀結(jié)構(gòu) 減少收縮 提高黏土的成型性能，洗去一些可溶性鹽，可塑性增高，其他工藝性能也穩(wěn)定。此外，風化使黏土原料破裂，使其更易粉碎，這點對硬質(zhì)黏土意義更大。黏土風化作用： 提高黏土的成型性能，洗去一些可溶性鹽，可塑性增高，其他工藝性能也穩(wěn)定。此外，風化使黏土原料破裂，使其更易粉碎，這點對硬質(zhì)黏土意義更大。（3） 原料破碎 使原料中的雜質(zhì)易于分離； 使各種原料能夠均勻混合，使成型后的坯體致密； 增大各種原料的表面積，使其易于進行固相反應或熔融， 提高反應速度并降低燒成溫度。原料破碎的目

9、的是：（4） 過篩和除鐵 過篩是控制坯料粒徑的有效方法。一般采用振動篩，其特點是產(chǎn)量高，不易堵塞。 除鐵對減少產(chǎn)品的色斑是重要的措施。 震動篩（5） 泥漿貯存、攪拌泥漿貯存：有利于改善和均化泥漿的性能。攪拌：防止泥漿分層和沉淀。（6） 泥漿脫水和造粒生產(chǎn)陶瓷時常采用兩種脫水和造粒的方式：壓濾脫水：把泥漿用雙缸隔膜泵壓入壓濾機中成為泥餅(含水 20 - 25)，將泥餅烘干后再用輪碾機壓成粉料 (含水8 - 9)。噴霧干燥：直接將泥漿送入噴霧干燥器中得到含水 6 -8 的粉料，一步完成脫水和造粒過程?，F(xiàn)代化的陶瓷廠均用第二種方法。噴霧干燥器示意圖 泥漿濃度 進塔熱風溫度 排風溫度 噴霧壓力影響因素

10、：坯料制備總過程泥料的陳腐 經(jīng)脫水后的泥并或經(jīng)粗練后泥料在一定的溫度和濕度的環(huán)境中放置一段時間，這個過程稱為陳腐 坯料制備總過程陳腐的主要作用 通過毛細管的作用使泥料中水分更加均勻分布；粘土顆粒充分水化和離子交換，提高坯料的可塑性； 發(fā)生一些氧化與還原反應，還可能有生物作用；注漿成型用的泥漿經(jīng)過陳腐，粘土和電解質(zhì)溶液間離子交換充分，促使泥漿粘度降低，流動性改善。坯料制備總過程真空練泥 練泥是無機非金屬材料生產(chǎn)中關鍵工序之一，它既是坯料制備的最后一道工序，又是坯件成型的最前一道工序，練泥的質(zhì)量對坯件和產(chǎn)品的性能影響很大 坯料制備總過程真空練泥 坯料制備總過程真空練泥的作用 排除泥料中的氣體； 改

11、善泥料性能 ；選用合理的練泥機結(jié)構(gòu)和工藝參數(shù)，可破壞或減少泥料顆粒的定向排列，提高半成品和成品的合格率 ；可得到不同規(guī)格的泥段（毛坯）。 真空練泥對產(chǎn)品性能的影響 性能項目 未經(jīng)真空練泥 經(jīng)真空練泥 干坯抗折強度（MPa） 2.2 3.7 瓷件抗折強度（ MPa ） 53.8 59.9 瓷件介電強度（kV/mm） 16.6 18.2 坯料制備總過程真空練泥 3. 調(diào)整坯料性能的添加劑 為了使坯料性能符合成型及后續(xù)工序的要求，常向坯料中加入添加劑(additives)。陶瓷坯料用的添加劑分為以下幾類：（1） 解凝劑(解膠劑或稀釋劑)（2） 結(jié)合劑（3） 潤滑劑 （1） 解凝劑(解膠劑或稀釋劑)

12、改善泥漿的流動性，使其在低水分的情況下粘度適當，便于澆注。解凝劑可以是無機電解質(zhì)(用于粘土質(zhì)泥漿)，也可以是有機鹽類或聚合電解質(zhì)(用于粘土質(zhì)泥漿或瘠性料漿)。 無機解凝劑有硅酸鈉(水玻璃)、碳酸鈣、六偏磷酸鈉和 四焦磷酸鈉等 有機鹽類的解凝劑有腐殖酸鈉、單寧酸鈉等 聚合電解質(zhì)有聚丙烯酸鹽、羧甲基纖維素(CMC)等（2） 結(jié)合劑用來提高可塑泥團的塑性，增強生坯的強度。 一類結(jié)合劑在常溫下能將坯料顆粒粘合在一起，使其 具有成型能力，而燒成時，它們會揮發(fā)、分解、氧化， 這類稱為粘合劑，多數(shù)是有機物及其溶液。 另一類結(jié)合劑在常溫下可提高坯料的塑性，高溫下仍 留在坯體中，這類稱為粘結(jié)劑，多數(shù)為無機物質(zhì)，

13、如 硅酸鹽和硫酸鹽等。塑化劑在特陶坯料生產(chǎn)中起著提高坯料塑性和生坯強度的作用。生產(chǎn)中使用的塑化劑由粘合劑、增塑劑和溶劑以適當比例調(diào)配而成。（3） 潤滑劑 用于提高粉料的濕潤性，減少粉料顆粒之間及粉料與模壁之間的摩擦，以增大壓制坯體的密度，促進其均勻化。通常采用含極性官能團的有機物作潤滑劑。拱橋現(xiàn)象 對各種添加物的共同要求是： 和坯料顆粒不發(fā)生化學反應，不會影響產(chǎn)品性能； 分散性好，便于和坯料混合均勻； 有機物質(zhì)在較低溫度下燒盡，灰分少； 氧化分解的范圍較寬，以防引起坯體開裂。1. 3. 2 成 型定義：將制備好的物料（坯料）制成具有一定大小形狀的 顆粒或坯體的過程稱為成型。目的：為了滿足制品形

14、狀或下一工序要求，制備好的混合 料需要成型。 對水泥生產(chǎn)而言，立窯、立波爾窯的入窯生料， 混凝土的使用需要成型； 陶瓷生產(chǎn)中坯料需成要型； 在玻璃生產(chǎn)中，玻璃制品需要成型。 粒化（成球）定義：泛指將粉體(或漿液)加工成型狀和尺寸都比較勻整 的球塊的機械過程。粉體?；哪康模?能保持混合物的均勻度在貯存、輸送與包裝時不發(fā)生變化； 有利于改善物理化學反應的過程； 可以提高物料流動性，便于輸送與貯存； 大大減少粉塵飛揚； 擴大微粉狀原料的適用范圍； 便于計量以及滿足商業(yè)上要求等。 造粒方法及分類一、轉(zhuǎn)動?；?. 圓筒?；瘷C圓筒?；瘷C 制得的?；?，粒度不均勻，必須經(jīng)過篩分。 優(yōu)點是單機產(chǎn)量大，運轉(zhuǎn)比

15、較平穩(wěn)。 圓筒內(nèi)的裝料率較低，一般僅為筒身容積的10以下。 筒身傾角在6以內(nèi)，轉(zhuǎn)速為525rmin。2. 圓盤?；瘷C圓盤粒化機特點：球粒均勻，不需過篩。圓盤的傾斜角可以借助螺旋桿在3060間作調(diào)整。水分是粒化過程的先決條件，粘土的可塑性是必要條件。?；^程一般可分為三個階段： 形成球粒 球粒長大 長大了的球粒變得緊密二、噴霧干燥造粒噴霧干燥原理示意圖噴霧干燥是從漿體中排除水分并得到近于球形粉狀顆粒的過程。調(diào)整粉料水分一般可采取以下兩種方法： 當粉料水分與預定水分相差較大時，可調(diào)整熱風爐溫度。 其可調(diào)的熱風溫度一般為400650。 當粉料水分與預定水分相差1左右時，可調(diào)節(jié)柱塞泵的壓力。 其壓力可

16、調(diào)范圍為0.20.3MPa。影響粉料顆粒級配的因素很多，如：料漿含水率、料漿粘度、供料壓力、噴嘴孔徑等。 成 型定義：成型就是將制備好的坯料，用各種不同的方法 制成具有一定形狀和尺寸的坯件(生坯)。成型工序應的要求： 坯件應符合產(chǎn)品所要求的生坯形狀和尺寸。 坯體應具行相當?shù)臋C械強度，以便于后續(xù)工序的操體。 坯體結(jié)構(gòu)均勻，且有一定的致密度。 成型過程適合于多?？臁⒑?、省地組織生產(chǎn)。 一、成型方法的種類與選擇成型方法可塑成型法：使用的坯料是呈可塑狀態(tài)的泥團， 其含水量約為泥團重量的1826。注漿法成型：泥漿含水量高達30以上，通過 澆注在多孔模型中進行成型。干壓法成型：粉狀坯料具有少量水分或粘結(jié)劑

17、， 在模型中用較高的壓力成型的。成型方法的選擇：1. 產(chǎn)品的形狀、大小、厚薄等。2. 坯料的性能。3. 產(chǎn)品的產(chǎn)量和質(zhì)量要求。4. 設備要簡單，勞動強度要小。5. 經(jīng)濟效果要好。二、可塑法成型定義：可塑法成型是在外力作用下，使可塑坯料發(fā)生 塑性變形而制成坯體的方法。 日用陶瓷生產(chǎn)中有手捏、雕塑、印坯、拉坯、擠壓、刀壓和滾壓等方法。 擠制成型也屬可塑法成型，多用于工業(yè)陶瓷的生產(chǎn)。 1. 可塑成型工藝原理（1）可塑泥料的流變性特征塑性泥料的應力應變曲線 可塑泥料受到外力作用而產(chǎn)生變形時，同時 “彈性塑性”的流動變形過程。這種為流變性。 泥料的彈性變形是由于所含瘠性物料與空氣的彈性作用，以及粒子的溶

18、劑化作用而產(chǎn)生的。塑性變形則是粘土本身的可塑性賦予的。屈服點破裂點（2）成型工藝對流變特性的要求 泥料的流變特性，決定泥料的成型能力及其操作適應性，通過屈服值和延展量這兩個重要參數(shù)進行描述。 對同一坯料，屈服值和延展量隨含水率不同而相互轉(zhuǎn)化，但其乘積值變化不大。因此，可用屈服值與破裂前延展變形量的乘積來評價泥料的成型能力。積值越高，泥料成型適應能力越好。 在生產(chǎn)實際中，可通過變更或調(diào)整泥料配方的主粘土種類和配比，來調(diào)節(jié)泥料的流變特性參數(shù)，使其屈服值與延展變形量滿足各種成型工藝方法的要求。2. 可塑成型的方法（1）刀壓成型（2）滾壓成型（3）塑性擠壓成型（1）刀壓成型. 成型過程. 對泥料的要求

19、. 對型刀的要求. 主軸轉(zhuǎn)速要適當. 模型質(zhì)量要求I. 成型過程 刀壓成型示意圖a-陰模成型 b-陽模成型 刀壓成型也稱旋壓成型。它是利用型刀和石膏模型進行成型的一種方法。 刀壓成型，根據(jù)模型工作面的形狀不同，有陰模和陽模之分。 陰模成型適用于生產(chǎn)杯、碗等 深型坯體； 陽模成型適于生產(chǎn)盤碟等扁平 制品。 . 對泥料的要求 泥料不能太硬，也就是泥料的屈服值要低些， 保證順利延展成坯。泥料屈服值的大小是通過調(diào)整含水率來達到的。 致使刀壓成型泥料一般含水率稍高，常在2126。 在保證成型操作及坯件質(zhì)量的前提下，盡量降低 泥料含水率。同時應使水分分布均勻，混練充分。III. 對型刀的要求 型刀厚度在5

20、8mm。 型刀工作端的刀口應稍鈍，并具有定的角度。 角度小，可相應提高正壓力，有利于坯體致密度提高，但會增大旋坯阻力，一般以1545為宜。 型刀內(nèi)側(cè)裝有木質(zhì)排泥板，以便自動擠壓泥層并 排出余泥。IV. 主軸轉(zhuǎn)速要適當 主軸轉(zhuǎn)速高低，取決于成型方式與旋制坯件的直徑。 采用陰模成型及旋制直徑小的坯件對，轉(zhuǎn)速可以高一些；反之，則轉(zhuǎn)速應相應減小。 轉(zhuǎn)速高的有利坯體表面光滑，但容易引起“跳刀”、“飛坯”。一般控制在320600rmin之間。V. 模型質(zhì)量要保證要求 石膏模型應外形圓正，厚薄均勻，干濕一致。 工作表面應光潤、無空洞。使用時，含水率應不低于4，但也不高于14%。并根據(jù)模型質(zhì)量和使用情況進行定

21、期成批更換.（2）滾壓成型. 成型過程與特點. 對泥料的要求. 滾頭材料的選用. 滾頭傾角的確定. 滾頭的平移. 轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)速比. 滾壓過程的要求. 滾壓成型常見缺陷分析. 成型過程與特點 滾壓成型原理示意圖1-成型初的滾壓頭位置，2-泥餅，3-滾壓頭終止位置，4-成型的坯體 -傾斜角，-1/2滾頭中心角 滾壓成型把刀壓成型的扁平型刀改為回轉(zhuǎn)型的滾壓頭。 成型時，盛放泥料的模型和滾壓頭分別繞自己的軸線以一定速度同方向旋轉(zhuǎn)。滾壓頭一面旋轉(zhuǎn)一面逐漸壓入泥料，泥料受“滾”和“壓”的作用而形成坯體。. 對泥料的要求a. 要求泥料含水率應低，即泥料屈服值要高，以保證 泥料順利延展且不粘滾壓頭。b. 滾壓成

22、型對泥料可塑性及含水率的要求又依成型方式 和產(chǎn)品尺寸不同而異。 陽模滾壓較之陰模滾壓，要求泥料可塑性高一些， 含水率低一些； 冷滾較之熱滾，泥料可塑性應高一些，含水率可 低一些； 成型小件及深腔制品時，含水率可高些，成型大件 產(chǎn)品時，含水率應低一些。 通常滾壓成型泥料的含水率變動于18-23之 間。III. 滾頭材料的選用滾頭材料應具有憎水性好、耐磨性高及便于加工等特點。 a. 普通碳素鋼：耐磨性好，但憎水性差，故只適于作熱滾頭。 b. 普通灰口鑄鐵：與碳素鋼相比耐磨性較差，但憎水性好。 作冷、熱滾頭均可。 c. 球墨鑄鐵：耐磨性比普通碳索鋼好，憎水性比灰口鑄鐵強， 適于作冷滾頭。 d. 聚四

23、氟乙烯：憎水性好，表面光滑，不易粘泥，有良好的 加工性能，可在滾壓成型機上進行修整與加 工。非常適于作冷滾頭。但材料價格昂貴， 耐磨性較差，由于表面易被坯泥中的硬顆粒 損壞，需要經(jīng)常進行修整。IV. 滾頭傾角的確定定義：滾頭傾角系滾頭中心線與模座中心線之間的夾角。作用：滾頭傾角的大小對成型操作和坯體質(zhì)量都有影響。a、如傾角過小，滾頭太大，坯體受壓大而容易壓壞 模型，并且不易脫模。滾頭太大，排泥間隙減小， 造成排泥困難，甚至造成“鼓氣”的缺陷；b、如滾頭傾角大，則滾頭較小，余泥容易排出，但 坯體致密度較差，容易沾滾頭。因此，在保證排 泥順暢，模型強度足夠，機器不振動時，盡可能 采用大滾頭，保證坯

24、體比較致密，不易變形。 國內(nèi)各瓷廠采用的滾頭傾角，因產(chǎn)品品種、大小及滾壓方法的不同而有所差異，一般在1425之間。V. 滾頭的平移滾壓頭中心線平移示意圖 滾頭的平移是指將滾頭旋轉(zhuǎn)軸平行地向坯體中心超前一定距離。VI. 轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)速比 主軸轉(zhuǎn)速(n1)、滾頭轉(zhuǎn)速（n2）及轉(zhuǎn)速比(n1n 2)，這3項重要工藝參數(shù)直接關系到制品的質(zhì)量和數(shù)量。a、對陽模滾壓來說主軸轉(zhuǎn)速不宜太快，否則易引起泥料 飛離模型或坯體邊緣發(fā)生折口、底部出現(xiàn)花紋等缺陷。b、對陰模滾壓來說，其主軸轉(zhuǎn)速可比陽模滾壓適當快些， 過慢則易粘滾頭。c、無論陰?；蜿柲L壓，制品的口徑大，滾頭和主鈾的 轉(zhuǎn)速均應稍慢。反之，則可適當加快。 一般陰

25、模成型的主軸與滾頭的轉(zhuǎn)速比為1 : (0.30.7)。陽模成型的轉(zhuǎn)速比為1: (0.650.9)。 VII. 滾壓過程的要求 滾壓過程是指滾壓頭從開始接觸泥料至離開坯體表面的一段過程。通常把這幾秒鐘過程分為3個階段： 滾壓頭從開始接觸泥料至定壓前為布泥階段。 要求滾壓頭的動作要輕，壓泥速度要適當，一般以 67mms為宜。 定壓階段，泥料已壓制成所要求的厚度，為使坯體表面 光滑，要求滾頭的動作重而平穩(wěn)，泥料受壓時間要適當， 一般以23s為宜。 最后為抬滾階段，是滾壓頭抬離坯體直至完全脫離的一 瞬間。要求緩慢地減輕泥料所受的壓力，以消除殘余應力。. 滾壓成型常見缺陷分析滾壓成型常見缺陷有：a. 粘

26、滾頭b. 坯體開裂c. 魚尾d. 底部上凸e. 花底a. 粘滾頭定義： 滾壓成型時，泥料脫離模型粘附在滾頭上或在滾頭 邊緣溝槽處粘有零星泥料。產(chǎn)生的原因：主要是泥料的可塑性過強或水分過多； 滾頭轉(zhuǎn)速太快； 滾頭過于光滑及下壓速度過慢； 滾頭傾角過大也容易引起粘滾頭。解決辦法： 適當降低泥料的可塑性或水分。 用細砂布將該頭表面擦粗糙些。 將滾頭的傾斜角減小，適當降低滾頭轉(zhuǎn)速， 調(diào)整凸輪曲線。b. 坯體開裂坯體有大小不同的裂紋。產(chǎn)生的原因主要是坯料可塑性太差；水分太少且不均勻；熱滾壓時滾頭溫度太高，使坯體水分蒸發(fā)太快，引起坯體內(nèi)應力增大。解決辦法： 改善泥料可塑性或適當提高泥料水分。 熱滾壓時適當

27、降低滾頭的溫度。 適當調(diào)整滾頭平移距離，使坯體中心部位結(jié)構(gòu)致密。 c. 魚尾定義：坯體表面呈現(xiàn)似魚尾狀微凸起的痕跡。產(chǎn)生的原因：主要是凸輪曲線設計不合理，滾頭抬離坯體太快。此外，滾頭支架擺動、模型與模座不吻合或軸承松動，也會引起此缺陷。解決辦法： 適當調(diào)整凸輪曲線，使?jié)L頭拾高坯休時動作敏捷。 將刀架緊固。 調(diào)整主軸或滾頭的轉(zhuǎn)速。 檢修模座銜口和軸孔。 d. 底部上凸定義：與滾頭接觸的坯體底部中心出現(xiàn)的小范圍凹凸。產(chǎn)生的原因主要是： 滾頭造型設計不當，角度不合適或滾頭頂部磨損； 滾頭中心超過坯體中心過多或未對準坯體中心； 泥料水分過低也易引起坯體底部上凸。解決辦法： 將滾頭的尖錐適當修整，如過圓

28、則挫尖一些。 適當調(diào)整滾頭尖錐頂點與坯底中心的距離或適當 降低滾頭的轉(zhuǎn)速。 適當增加泥料水分。e. 花底定義：坯體甲心部分呈菊花心形開裂。產(chǎn)生的原因： 石膏模干燥時間太長，模型過干、過熱； 泥料的水分過低； 投泥過早； 轉(zhuǎn)速太快； 滾頭中心部位溫度過高； 滾頭下壓時接觸坯料過猛等。 新石膏模有油污也易發(fā)生這種缺餡。花底解決辦法： 嚴格控制模型的水分和溫度。 適當增加泥料水分，投泥要及時。 適當調(diào)整轉(zhuǎn)速、滾頭下壓的速度與壓力，降低滾頭 中心部位的溫度。 清除新石膏模工作面的灰塵及油污。模型干時，須 用排筆抹水。（3）塑性擠壓成型 . 成型過程 . 塑壓成型模具 . 對泥料的要求. 成型過程 塑性

29、擠壓成型簡稱塑壓成型。 它是將可塑泥料置于底模(陰模)中；塑壓時將上模(陽模)與底模對面施壓在擠壓力的作用下，泥料均勻展開充填于底模與上模所構(gòu)成的空隙中而成坯。兩個模具間的空隙決定了坯體的形狀、大小和厚度。塑壓成型在工業(yè)陶瓷生產(chǎn)中早已采用，如用冷模(或熱模)來生產(chǎn)懸式及針式瓷絕緣子。. 塑壓成型模具 塑壓模包括上模和底模，每塊模型由1個石膏模體和1個金屬?？驑?gòu)成。 塑壓成型工具模l-工作?；蛏夏５年柲?2-作?；虻啄５年幠?3-框架 4-石膏漿膠結(jié)體 5-制品成型區(qū) 6-檐溝區(qū) 7-模面 8-溝槽 9-溝槽凸邊 10-制品排氣盤束 11-塑壓制品 12-余泥 . 對泥料的要求 泥料屈服值應低些

30、，即含水率要稍高些。 一般含水率控制在2325為宜。三、注漿成型法定義：注漿法成型是把泥漿注入多孔模型內(nèi)。借助于模型 的吸水能力而成型的方法。特點：該方法對器型的適應性較強； 坯體致密，機械強度也高； 干燥收縮比較大； 消耗較多的石膏模，且要占用較大的生產(chǎn)場地。 1. 注漿成型的原理2. 注漿成型的方法3. 常見缺陷分析1. 注漿成型的原理（1）成型過程注漿成型過程可以分為吸漿成坯和鞏固脫模兩個階段。. 吸漿成坯階段 由于石膏模的吸水作用，先在靠近模型的工作面上形成一薄泥層，隨后泥層逐漸增厚達到所要求的坯體厚度。 . 鞏固脫模階段 在吸漿成坯階段模內(nèi)形成規(guī)定厚度的坯體不能立即脫模，而必須在模內(nèi)

31、繼續(xù)放置，使坯體水分進一步降低。通常將這一過程稱作鞏固過程。（2）影響注漿成型的主要因素 泥漿性能是影響成坯速度、坯體保形性和離模性能 的主要因素。 模型的吸水能力與模型的氣孔率及模壁厚度有關。 增大泥漿壓力能顯著提高吸漿成坯速度。 泥漿性能、模型的吸水能力、泥漿壓力（2）泥漿的工藝性能要求 I. 泥漿流動性 II. 泥漿觸變性III. 泥漿穩(wěn)定性IV. 泥漿滲透性泥漿流動性用相對黏度和相對流動性表示。相對黏度：泥漿在同一溫度下，攪拌后靜置30 s從恩氏黏度計 流出100 mL體積所需時間（t2）與流出同體積水所 需時間（t1）之比，即t2/t1。相對流動性為相對黏度的倒數(shù)。影響泥漿流動性的因

32、素有：a. 注漿坯料中黏土原料與瘠性原料的配比量b. 選擇適當?shù)南♂寗┓N類和數(shù)量c. 泥漿中固相顆粒的粒度與形狀d. 泥漿溫度e. 泥漿的pH值愛因斯坦提出經(jīng)驗公式：=0(1+Kv) 懸浮液黏度 0液體介質(zhì)黏度 K懸浮液中固相體積百分數(shù)V形狀系數(shù)I. 泥漿流動性II. 泥漿觸變性III. 泥漿穩(wěn)定性IV. 泥漿滲透性 泥漿的觸變性是指泥漿在靜置后變稠，而一經(jīng)攪拌又文即恢復流動的性質(zhì)。 觸變性太大，輸送的困難，注成的坯件易變形和軟塌。 觸變性太小，泥漿懸浮性較差，模內(nèi)難以形成一定厚度的坯體，成坯后脫模也困難。 泥漿在較長時間存放時不發(fā)生沉淀、分層和觸變性變壞。 泥漿應有一定的滲透性。如果滲透性太

33、差，勢必延長成坯時間，容易粘模，脫模困難。 （3）注漿成型方法 實心注漿和空心注漿。 強化注漿過程壓力注漿、真空注漿與離心注漿等方法。I. 實心注漿 實心注漿是泥漿中的水分被模型吸收，注件在兩模之間形成，沒有多余泥漿排出的一種注漿方法。 兩模工作面的形狀決定了制品的外形，而模型工作面之間的距離就是制品的厚度。 實心澆注魚盤操作示意圖(a)裝配好的模型 (b)澆注及補漿 (c)坯體II 空心注漿 空心注漿是將泥漿注入模型，當注件達到要求的厚度時，排除多余的泥漿而形成空心注件的注漿方法。 空心注漿利用石膏模型單面吸漿。 模型工作面的形狀決定坯體的外形，坯體厚度取決于泥漿在模型中停留的時間。 一般適

34、用于注制壺、罐、瓶等空心器皿及一些藝術陶瓷制品?？招淖{花瓶的過程示意圖III. 強化注漿過程的方法 離心注漿目的：加快空心注漿的成坯速度。（4）常見缺陷分析常見的缺陷包括： I. 開裂 II. 坯體生成不變或緩慢III. 坯體脫模困難IV. 氣泡與針孔 V. 泥縷I. 開裂主要是工作時所產(chǎn)生的應力所致。產(chǎn)生的原因是：a. 石膏模各部分干濕程度不一致，因而吸水不均勻。b. 石膏過干或過濕。c. 泥漿中塑性與瘠性原料配比不當。d. 固相顆粒粗大。e. 電解質(zhì)用量不當或泥漿陳腐時間不夠。f. 操作不當造成坯體厚薄不均，產(chǎn)品收縮不或厚薄 交接處收縮不勻。g. 坯體脫模過早或過遲，干燥溫度過高。II.

35、 坯體生成不變或緩慢產(chǎn)生的原因是：a. 電解質(zhì)不足或過量。b. 泥漿的水分過高。c. 石膏模型含水量過高。d. 泥漿溫度太低。e. 模型的氣孔率分布不良或氣孔率過低。III. 坯體脫模困難產(chǎn)生的原因是：a. 泥漿中的可塑粘土過量。b. 泥漿中水分過多或模型過濕。c. 泥漿中顆粒過細。d. 新石膏模使用前，末清除表而油類涂料。IV. 氣泡與針孔產(chǎn)生的原因是： a. 石膏模過于干燥或過濕或溫度過高。 b. 石膏模型設計不妥，妨礙氣泡排出；制模 操作不 當，致使模型各部吸水不均或石膏模內(nèi)夾有砂子或碳 酸鈣之類雜質(zhì)。也有可能是末清除模型工作面的油污 和灰塵。 c.泥漿存放過久或泥漿溫度過高。 d. 泥

36、漿水分太少，密度大，粘性強，致使氣泡不易排出。 e. 泥漿攪拌過急，注漿速度太快等。 V. 泥縷產(chǎn)生的原因是：a. 泥漿粘性過大，密度大，流動性不良。b. 注漿操作不當，澆注時間過長，放漿快，缺少 一定的斜度或回漿不凈。c. 室內(nèi)溫度過高，泥漿在模型內(nèi)起層皺皮，倒?jié){ 時沒有去掉。d. 制品形狀也有關系。坡度大，曲折多的模型彤響 泥漿流動。 四、壓制法成型定義：壓制成型是將含一定水分的粒狀粉料，放在模具 中直接受壓力而成型的方法。 根據(jù)粉料含水率大小可將其分為干壓成型(含水率6)和半干壓成型(含水率為612)。 壓制成型主要用于墻地磚和工業(yè)陶瓷生產(chǎn)，目前，在日用陶瓷生產(chǎn)中正逐漸得到應用。1. 壓

37、制坯體的形成過程 壓制成型過程中，隨著壓力增加，粉料顆粒產(chǎn)生移動和變形而逐漸靠攏，粉料中所含的氣體同時被擠壓排出。模腔小松散的粉料形成了較致密的坯體，在這一短暫過程中，坯體的相對密度和強度有規(guī)律地發(fā)生變化。坯體相對密度、坯體強度與成型壓力的關系曲線 (a) 坯體相對密度與成型壓力的關系 (b) 坯體強度與成型壓力的關系單面加壓時坯體內(nèi)部壓力分布 H坯體厚度 D直徑 H/D比值越大，壓力分布則越不均勻，因此厚而小的產(chǎn)品不宜用壓制 法成型，而較薄的墻地磚則可用單面加壓方式壓制。 施壓時壓力的中心線必須與坯體和模具的中心對正，如出現(xiàn)錯位則會加劇壓力分布的不均勻性。單面加壓坯體內(nèi)部壓力分布2. 影響壓

38、制成型坯體質(zhì)量的工藝因素影響壓制成型坯體質(zhì)量的工藝因素主要是：（1） 粉料的工藝性能（2） 成型壓力（3） 加壓方式（4） 加壓速度和時間（4） 成型模具（1） 粉料的工藝性能 . 粒度和粒度分布 . 粉料含水率 . 粉料的流動性 . 粒度和粒度分布 干壓粉料的粒度包括坯料的顆粒細度和造粒后的 團料(假顆粒)大小。 粉料團粒是由許多坯料顆粒、水和空氣所組成的 集合體，最大的團粒不可超過坯體厚度的l7。 粒度分布是指粉料中不同粒級所占的重量百分數(shù)。 要求團粒有適當?shù)念w粒級配 團粒的形狀以接近圓球狀為宜。 顆?；ハ嘟诲e咬合，形成拱橋形空間，增大孔隙率。 這種現(xiàn)象稱為拱橋效應。 細顆粒堆積在一起更容

39、易形成拱橋。. 粉料含水率 粉料含水率影響坯體的密度和收縮率； 粉料水分分布的均勻程度對坯體質(zhì)量也有很大影響。 粉料含水率波動范圍控制在1.5%之間內(nèi)都是可行的。. 粉料的流動性作用：粉料流動性決定著成型時它在模型中的充填速度 和充填程度。影響因素：粉料的流動性與顆粒之間的內(nèi)摩擦力及粉粒 顆粒的形狀、大小、表面狀態(tài)和粒度分布等 工藝因素有關。測試方法：將30mm、高50mm，內(nèi)壁光滑的圓筒放在 玻璃板或瓷板上，用粉料裝滿刮平，然后提起 圓筒，讓粉料自然流散，再測出料堆的高度， 粉料的流動性 可用下式表示： = 50-H（mm） （2）成型壓力成型壓力是影響壓制坯體質(zhì)量的一個極重要的因素。定義：

40、粉料的阻力(包括克服顆粒之間的內(nèi)摩擦力和使 顆粒變形所需的力)及粉料顆粒與模壁間的外摩 擦力兩者之和，即是通常所說的成型壓力。作用：成型壓力不夠，則坯體密度低，強度小，收縮率 大，導致坯體變形、開裂以及規(guī)格不準等缺陷。 壓力應根據(jù)上述兩方面及粉料的含水量和流動性、坯體形狀大小和技術要求、設備的能力等因素通過試驗予以確定。（3）加壓方式壓制成型有三種加壓方式：單面加壓、雙面同時加壓 和雙面先后加壓。I. 單面加壓 單面加壓是從一個方向?qū)Ψ哿线M行施壓。 這種方式會導致壓強分布不均。當坯體較厚時，將形成低壓區(qū)和死角，嚴重影響坯體的致密度和均一性。因此，單面加壓不適于壓制厚件制品。II. 雙面同時加壓

41、 雙面同時加壓系同時從上下兩個方向?qū)Ψ哿线M行施壓。這種方式雖然能夠消除下部死角并改善其壓強的分布狀況，但此時粉料中的空氣易被擠壓到模型的中部，使生坯中部的密度減小，效果也并不理想。III. 雙面先后加壓 采用雙面先后加壓時，因其作用力是先后分別施加于粉料，既可克服單面加壓的不足，又便于排出粉料中的空氣，不僅有效地增加生坯致密度而且較為均勻，是壓制厚件坯體的好方法。（4）加壓速度和時間 成型時加壓速度不能過快，開始加壓時不能過重。否則，由于粉料中的氣體沒有充分的時間排出，容易造成坯體開裂。 生產(chǎn)中采用先輕后重，多次(23次)加壓的操作方法。（5）成型模具單面加壓的模具對坯體質(zhì)量的影響主要表現(xiàn)在以

42、下幾個方面：蓋模模具結(jié)構(gòu)示意圖 模具的結(jié)構(gòu) 模套與模芯的配合公差 模具的尺寸精度及與坯 體相關表面的粗糙度 模具的安裝3. 等靜壓成型（1） 概述（2） 分類（3） 工藝控制（4） 成型壓力（5） 添加劑（1）概述定義：等靜壓成型是一種壓制成型方法。應用帕斯卡定律， 把粒狀粉料置于有彈性的軟模中，使其受到液體或 氣體介質(zhì)傳遞的均衡壓力而被壓實成型的方法。等靜壓成型具有以下特點： 等靜壓成型過程中粉料受壓均勻，無論坯體的外形曲率如何 變化，所受到的壓力全部為均勻一致的法向正壓力。 坯體結(jié)構(gòu)致密、強度高、燒成收縮小，產(chǎn)品不易變形。 所用設備自動化程度高，壓制的坯體不需干燥，經(jīng)修坯，上 釉即可入窯，

43、縮短了生產(chǎn)周期。（2）分類I. 常溫等靜壓(又稱冷等靜壓)日用陶瓷制品的等靜壓都是采用這類方法根據(jù)使用模具不同可分為： 濕袋等靜壓 干袋等靜壓II. 熱等靜壓應用于一些特種陶瓷制品的生產(chǎn)濕袋法等靜壓 濕袋法等靜壓所用的是彈性模子，裝滿粉料并密封扎緊后裝入高壓容器中。模具與加壓的液體直接接觸。容器中可同時放幾個模具。這種方法使用較普遍，適用于科研和小批量生產(chǎn)。（1） （2） （3） （4） （5） 濕袋法等靜壓成型過程示意圖裝模 (2) 封閉塞緊模具 (3) 放入高壓容器 (4) 加壓 (5) 取模干袋法等靜壓 在高壓容器中封緊個加壓橡皮袋，加料后的模具送入橡皮袋中加壓，壓成后又從橡皮袋中退出脫

44、模。也可將模具直接固定在容器中。此法模具不與施壓液體直接接觸，可以減少或免去在施壓容器中取放模的時間，能加快成型過程，因而目前都用這種方法壓制日用瓷盤類產(chǎn)品。 （1） （2） （3） （4） （5） 干袋法等靜壓成型過程示意圖 (1) 粉料斗 (2) 壓力室 (3) 裝入粉料 (4) 加壓 (5) 取坯（3）工藝控制. 顆粒形狀 球狀粉粒， 級配合理。. 粉料含水率 等靜壓成型用粉料含水率應控制在1.53%。 粉料含水過多，可能使制品產(chǎn)生分層現(xiàn)象； 含水量過多還會使坯體變形。（4）成型壓力日用陶瓷制品等靜壓成型壓力一般在20MPa以上。（5）添加劑 等靜壓成型對泥料可塑性要求不高，但一般都在原

45、料中加入粘結(jié)添加劑以增加顆粒間的結(jié)合力，從而提高生坯強度。 常用的有水溶性樹脂或甲基纖維素之類的有機物。五、修 坯作用：使器型及表面光潔程度達到要求。1. 干修(磨坯) 干修適用于盤、碟、碗和杯類。注漿魚盤和圓形產(chǎn)品在轆轤車上修坯。2. 濕修 按要求的器型，用刀具對粗坯進行修薄、修平和修光的一種修坯操作。它適用于器形復雜、異形或大件制品，如缸類、壺類等。六、粘 結(jié)粘接是將分別成型好的部件粘成完整坯體的操作。1. 粘結(jié)的方法根據(jù)粘接時坯體水分，分為干接和濕接。 濕接時坯體含水量1519。坯體較軟，易產(chǎn)生變形， 但粘接頭處不易開裂，粘接泥易調(diào)配，粘接效率高。 干接時坯體含水率3以下。由于坯體已干透

46、變硬，操 作時坯體不易變形，但接頭處易開裂。粘接技術要求高。2. 粘結(jié)泥粘結(jié)泥是指粘結(jié)時所用的泥漿或軟泥。良好的粘結(jié)泥應具備下列工藝性能：（1） 粘著性好。（2）干燥收縮率小，干燥強度大，干燥時不開裂。（3）與坯、釉結(jié)合良好，燒結(jié)性能、燒成溫度與坯釉 相適應。（4）燒成后，應與被粘接物熔為體。其內(nèi)聚力要求 大于坯身與附件之間的收縮應力，以保證接縫牢 固不開裂。（5）熱穩(wěn)定性好。配制粘接泥的方法有：（1）采用本坯泥摻部分釉料。（2）以本坯泥為主，引入部分熔劑原料，如長石、滑石 或白云石等。（3）本坯泥外加一些有機添加劑或強可塑性粘土，加羧 甲基纖維素、樹膠、腐植酸鈉或紫木節(jié)等。（4）本坯泥中加人

47、少量瘠性原料，如廢瓷粉、素坯粉或 石英粉等。 粘接泥的細度與坯料差不多。干接用的粘接泥比坯料要稍粗些。 粘接泥含水率根據(jù)品種、規(guī)格及季節(jié)進行調(diào)整。 般瓷器外體用3040、炻器和精陶坯體用30、普陶坯體用26%左右。1. 3. 3 干燥 一、概述 脫水的方法： 一是重力脫水；二是用機械的方法實現(xiàn)脫水；三是用加熱。 用加熱的方法達到除去物料中部分物理水分的過程稱之為干燥，也叫烘干。 物料干燥的方法有兩種： 自然干燥和人工干燥。 干燥過程是一個物理過程。 自然干燥就是將濕物料堆置于露天或室內(nèi)的地上，借助風吹和日曬的自然條件使物料得以干燥。 自然干燥概述加熱方式內(nèi)熱源法外熱源法人工干燥 人工干燥也叫機械干燥，是指將濕物料放在專門的設備中進行加熱，使物料中的水分蒸發(fā)，從而使物料得以干燥。 人工干燥的特點是干燥速度快，產(chǎn)量大，不受氣候條件的限制，便于實現(xiàn)自動化，適合于工業(yè)規(guī)模的生產(chǎn)。 外熱源法是指在物料的外部對