【正文】 鋼、鋁合金等。 （ 6）設(shè)備費(fèi)用高，耗電量大。 高頻干燥 微波干燥 是以微波輻射使生坯內(nèi)極性強(qiáng)的分子，主要是水分子運(yùn)動(dòng)隨交變電場的變化而加劇，發(fā)生摩擦而轉(zhuǎn)化為熱能使生坯干燥的方法。 當(dāng)以含水率 ％的 152 152 5mm的面磚生坯單片通過這種干燥器，由進(jìn)到出僅 5分鐘，含水率降到 ％。 電熱干燥效率較高，如電瓷生坯一般 1015天陰干，電熱干燥僅要 4小時(shí)；含水率 13％的泥漿注漿成型的玻璃池窯大磚 (單重 300kg以上 )，脫模后若要把水分降到 6％，采取自然陰干需幾十天，采用電干約需 15天。 五、干燥方法 １、對(duì)流（輻射） ２、電干燥 ３、微波干燥 ４、紅外干燥 是利用熱氣（煙氣或熱空氣）的對(duì)流傳熱作用，將熱傳給坯體，使坯體內(nèi)的水分蒸發(fā)而干燥的方法。 對(duì)于 薄壁 制品，內(nèi)部水分濃度梯度不大，實(shí)驗(yàn)表明，其線收縮系數(shù)與干燥條件無關(guān)。用 內(nèi)部 加熱方式，物料內(nèi)部溫度高于表面溫度，熱擴(kuò)散成為干燥的動(dòng)力。 外因：生坯溫度 內(nèi)擴(kuò)散：濕擴(kuò)散、熱擴(kuò)散。 物料中結(jié)合水 ↑ ，干燥時(shí)間 ↑ ，干燥速度 ↓ 。 w↑↑ ，物料飛揚(yáng)損失 ↑ ，介質(zhì)熱利用率 ↓ ，流體阻力 ↑ ，能耗 ↑ 。 當(dāng)物料的水分達(dá)到平衡水分時(shí)，干燥速率降到零，這時(shí)干燥過程終止。 （二）等速干燥階段 在等速干燥階段，干燥介質(zhì)傳給物料的熱量等于物料中水分蒸發(fā)所需熱量，所以物料溫度保持不變。 外擴(kuò)散 ：物料表面的水分就要向干燥介質(zhì)中擴(kuò)散（蒸發(fā)）的過程。 按干燥過程中水分排除的限度來分，可以將物料中的水分為平衡水分和可排除水分。 （三）機(jī)械結(jié)合水 潤濕水、大孔隙水及粗毛細(xì)管水（半徑大于 105m）。 （二）物理化學(xué)結(jié)合水 吸附水（通過物料表面吸附形成的水膜以及水與物料顆粒形成的多分子和單分子吸附層水膜）、滲透水（依靠物料組織壁內(nèi)外間的水分濃度差滲透形成的水）、微孔水（半徑小于 108m）、毛細(xì)管水（半徑介于 108～ 106m）以及結(jié)構(gòu)水（存在于物料組織內(nèi)部的水分，如膠體中水或?qū)娱g水）。 第二節(jié) 干燥的物理過程 一、物料中水分的性質(zhì) （一）化學(xué)結(jié)合水 以結(jié)晶水的形態(tài)存在于物料的礦物分子中，如高嶺土(Al2O3 漿體 的脫水是用重力或機(jī)械脫水的方法或噴霧干燥的方法來進(jìn)行。 （ b）輻射加熱 。 人工干燥特點(diǎn) ：干燥速度快，產(chǎn)量大，不受氣候條件的限制，便于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，適合于工業(yè)規(guī)模的生產(chǎn)。 干燥過程被廣泛地應(yīng)用于無機(jī)非金屬材料的生產(chǎn)過程當(dāng)中。 ? 常用電解質(zhì) —— 使同樣含水量的泥漿變稀 2. 可塑成型 利用模具或刀具等運(yùn)動(dòng)所產(chǎn)生的外力（如壓力、剪切、擠壓等）使可塑泥料產(chǎn)生塑性變形而制成某種形狀的制品，稱為 可塑成型 。 上節(jié)回顧 3. 壓制成型 壓制成型對(duì)粉料的要求 （ 1）體積密度要大 應(yīng)盡量提高粉料的體積密度： 1） 造粒 2） 調(diào)整顆粒級(jí)配 （ 2）流動(dòng)性要好 （ 3）含水量要合適，并且水分要均勻 （ 4）易碎性 無機(jī)非金屬材料生產(chǎn)過程的共性與個(gè)性 ? 典型生產(chǎn)工藝流程 7 脫水與干燥 第一節(jié) 概 述 原料或半成品中含有高于工藝要求的水分，需要脫去的部分水分，以滿足生產(chǎn)工藝的要求。 干燥作用： （ 1）提高粉磨效率； （ 2）滿足成型需要； （ 3）防止產(chǎn)品開裂或變形。 人工干燥的加熱方式： （ 1）外熱源法； （ 2）內(nèi)熱源法。 （ c）對(duì)流 輻射加熱。 粉狀物料 或 坯體 的脫水則通常是用干燥的方法來完成。2SiO 2 吸附水與物料的結(jié)合為最強(qiáng)。與物料的結(jié)合最弱，干燥過程中被排除。 平衡水分 : 濕物料在干燥過程中其表面水蒸氣分壓與干燥介質(zhì)中水蒸氣分壓達(dá)到動(dòng)態(tài)平穩(wěn)時(shí)，物料中的水分就不會(huì)繼續(xù)減少，此時(shí)物料中的水分就稱為平衡水分， 可排除水分 : 高于平衡水分的水分稱為可排除水分。 內(nèi)擴(kuò)散 過程（濕擴(kuò)散）：物料內(nèi)部的水分就要向物料表面遷移的過程。內(nèi)擴(kuò)散速率大于外擴(kuò)散速率，又稱為外擴(kuò)散控制階段。 三、干燥速率的影響因素 （一）外擴(kuò)散速率 干燥介質(zhì)及生坯表面的蒸氣分壓、干燥介質(zhì)及生坯表面的溫度，干燥介質(zhì)的流速和方向，生坯表面粘滯氣膜的厚度、熱量的供給方式、干燥方法。 一般出口風(fēng)速： ～ 。 物料的水分量 物料的初水分、終水分、臨界水分決定著等速階段、降速階段的長短，影響干燥時(shí)間，即影響干燥速度。 濕擴(kuò)散 是指在水分濃度差的作用下，水分從物料內(nèi)濃度高的的地方向濃度低的地方的遷移過程。應(yīng)盡可能采用內(nèi)部加熱方式或其它使熱擴(kuò)散能夠成為干燥動(dòng)力的加熱方式。 厚壁 制品、內(nèi)部水分不均勻、制品各向厚簿不均，收縮不一致，進(jìn)而造成收縮應(yīng)力的不均勻。 對(duì)流（輻射） 對(duì)流干燥，設(shè)備簡單，熱源易于獲得，溫度和流速易于控制調(diào)節(jié)，但總的來說，熱擴(kuò)散方向與濕擴(kuò)散方向相反，不利于干燥速度提高。 特點(diǎn)： （ 1）能實(shí)現(xiàn)均勻干燥 （ 2）熱擴(kuò)散、濕擴(kuò)散方向一致，干燥速度快，單位熱耗小。目前僅用來快速干燥電子陶瓷生坯。 坯體單位時(shí)間、單位體積內(nèi)產(chǎn)生的熱量與頻率、電場強(qiáng)度及坯體的介質(zhì)損耗有關(guān)。 近紅外與遠(yuǎn)紅外干燥 1. 原理 是利用紅外輻射元件發(fā)出的紅外線為被加熱物體所吸收，直接轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮芏_(dá)到加熱干燥的方法。 金屬氧化物和碳化物等。又如衛(wèi)生器生坯在通風(fēng)的廠房里要干燥 18天，改用近紅外干燥僅用 1天，再改用遠(yuǎn)紅外干燥，時(shí)間和能量消耗又都減少 1/2左右。 又如英國帶式快速干燥器也屬于聯(lián)合干燥器的類型。 干燥均勻、迅速、干燥質(zhì)量好、生產(chǎn)效率高、節(jié)能、設(shè)備造價(jià)低、應(yīng)用廣泛同上以紅外線 ( 0 . 75~ 1000 μ m) 輻射使坯體內(nèi)對(duì)紅外敏感的極性水分子劇烈振動(dòng)與轉(zhuǎn)動(dòng)，由摩擦而生熱，溫度升高使坯體干燥紅外干燥耗電大 、設(shè)備費(fèi)用高、對(duì)人體有害干燥均勻、迅速、熱效率高、干燥時(shí)間短、有選擇性干燥時(shí)間、選擇頻率同上以微波輻射使坯體內(nèi)極性強(qiáng)的水分子運(yùn)動(dòng)加劇發(fā)生摩擦轉(zhuǎn)化為熱能，使坯體干燥微波干燥僅適于含水率高的大件壁厚坯體干燥、操作復(fù)雜、不安全干燥速度快均勻、熱耗較少、設(shè)備簡單干燥中逐漸增加電壓 , 維持電流不變熱擴(kuò)散方向與濕擴(kuò)散方向一致整個(gè)坯體同時(shí)被加熱工頻交變電流直接通過坯體，將電能轉(zhuǎn)變成熱能，使水分蒸發(fā)而干燥電干燥干燥速度慢周期長設(shè)備簡單、熱源易得、生產(chǎn)率高、應(yīng)用最廣泛( 溫度、濕 度 )多段控制、多次循環(huán)、高速送風(fēng)熱擴(kuò)散方向與濕擴(kuò)散方向相反利用熱空氣或煙氣與坯體對(duì)流傳熱使水分蒸發(fā)而干燥對(duì)流干燥缺 點(diǎn)優(yōu) 點(diǎn)技術(shù)要點(diǎn)干燥特點(diǎn)干 燥 原 理方法全致度反缺 點(diǎn)優(yōu) 點(diǎn)干 燥 原 理 經(jīng)過高溫?zé)蛇^程 ， 陶瓷多孔性的坯體會(huì)發(fā)生一系列的物理 、化學(xué)變化 ， 最后達(dá)到所要求的性能 。 8 燒 成 概 述 燒結(jié) ：如果側(cè)重考慮高溫下粉料填充空隙的過程， 燒成 又常稱為燒結(jié)。 特種陶瓷的燒成 可用保護(hù)氣體（如氫、氖、氮?dú)獾龋┮部稍谡婵栈蚩諝庵羞M(jìn)行燒成。 坯體的變化： （ 1）質(zhì)量減輕：水分的排除 （ 2）氣孔率增加：水分排出，空隙 增多 （ 3）體積收縮：水分排出，固體顆?？繑n 低溫預(yù)熱階段所發(fā)生的變化是 物理現(xiàn)象 ，實(shí)際上是干燥過程的繼續(xù)。例如高嶺土脫水溫度為 500700 ℃ ，后期水分排除速度較快；蒙脫石脫水溫度為 600750℃ ，伊利石脫水溫度為 400600℃ ，后兩者水分排除速度較和緩。否則，就會(huì)產(chǎn)生煙熏、起泡等缺陷。石英在 573℃ 時(shí)， β 石英迅速地轉(zhuǎn)變?yōu)?α 石英，體積膨脹 %；在 870℃α 石英緩慢地轉(zhuǎn)變?yōu)?α 鱗石英，體積膨脹 16%。 無定形 Al2O3，在 950℃ 時(shí)轉(zhuǎn)化為 γ Al2O3。 為保證氧化分解反應(yīng)在液相大量出現(xiàn)以前進(jìn)行徹底， 本階段應(yīng)注意加強(qiáng)通風(fēng)，保持良好的氧化氣氛；控制升溫速度，保證有足夠的氧化分解反應(yīng)時(shí)間，必要時(shí)可進(jìn)行保溫，同時(shí)減小窯內(nèi)上下溫差。 液相生成、固相溶解（長石 1170℃ 分解，生成液相） 熔融長石與低共熔物，構(gòu)成瓷坯中的 玻璃相 。 由高嶺石分解物形成的粒狀及片狀莫來石稱為一次莫來石，由長石熔體形成的 針狀 莫來石稱為二次莫來石。 與此同時(shí)， 三組分共熔物亦不斷增加 。 釉料熔融成為玻璃體 （四）高火保溫期（ ） 液相量增加 晶體繼續(xù)生長 進(jìn)一步坯體瓷化，釉層?；? 各種反應(yīng)進(jìn)行更完善 制品燒結(jié)：由于液相的粘滯流動(dòng)和表面張力的拉緊作用，使它能填充坯內(nèi)孔隙，促使晶粒重排、互相靠攏、彼此粘結(jié)成為整體。 270℃ 時(shí)，α 方石英轉(zhuǎn)變?yōu)?β 方石英，體積收縮 %。 快冷不僅可以縮短燒成周期，加快整個(gè)燒成過程，而且可以有效防止液相吸晶和晶粒長大以及低價(jià)鐵的再度氧化。 850℃ 以下液相開始凝固，初期凝固強(qiáng)度很低。若冷卻不當(dāng)將引起驚釉缺陷。因此在 950℃ 以上應(yīng)