陶瓷制作中的化學問題(編輯修改稿)
2025-07-12 21:11 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 土脫除結(jié)構(gòu)水的反映式為Al2O3*2SiO2*2H2O→Al2O3*2SiO3+2H2O↑ （400~~~600℃）升溫速度對脫除結(jié)構(gòu)水有直接影響，快速升溫時，結(jié)構(gòu)水的溫度移向高溫，而且比較集中。陶瓷坯體中含有碳酸鹽類物質(zhì)，其分解溫度一般在1050℃以下，其主要反應(yīng)為：MgCO3→MgO+CO2↑（500~~~850℃）CaCO3→CaO+CO2↑（850~~~1050℃）4FeCO3→2Fe2O3+4CO2↑ （800~~~1000℃）MgCO3*CaCO3（白云石）→CaO+MgO+2CO2↑ （730~~950℃）陶瓷坯體中的硫酸鹽，分解溫度一般在650℃左右，其主要反應(yīng)為：Fe（SO3）3→MgO+CO2↑（560~~750℃）MgSO4→MgO +SO3（900℃以上，氧化焰）（一）、石英的多晶轉(zhuǎn)化和少量液相的生成石英在配方中一般用量較多，在本階段將發(fā)生多晶轉(zhuǎn)化。在573℃，％；在867℃，a—石英緩慢轉(zhuǎn)變?yōu)閍磷石英，％在900℃附近，長石與石英。長石與分解后的粘土顆粒，在接觸位置處有共熔體的液滴生成。伴隨以上化學變化，本階段發(fā)生以上物理變化：隨著結(jié)構(gòu)水和分解氣體的排除，坯體質(zhì)量急速減少，密度減少，氣孔增加。根據(jù)配方中粘土、石英含量多少發(fā)生不同程度的體積變化。后期由于少量熔體的膠結(jié)作用，使坯體強度相應(yīng)提高。為保證氧化分解反應(yīng)在液相大量出現(xiàn)以前進行徹底，本階段應(yīng)注意加強通風，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)時間，必要時可進行保溫，同時減小窯內(nèi)上下溫差。冷卻階段也可細分為急冷/緩冷和最終冷卻三個階段.從最高燒成溫度(高火保溫結(jié)束)到850℃ 為急冷階段。此時坯體內(nèi)液相還處于塑性狀態(tài)，故可進行快冷而不開裂。快冷不僅可以縮短燒成周期，加快整個燒成過程，而且可以有效防止液相吸晶和晶粒長大以及低價鐵的再度氧化。從而可以提高坯體的機械強度/白度和釉面光澤度。冷卻速度可控制在150~300℃/h。從850℃到400℃為緩冷階段。850℃以下液相開始凝固，初期凝固強度很底。此外在573℃左右，石英晶型轉(zhuǎn)化又伴隨體積變化。對于含堿和游離石英較多的坯體更要注意，因含堿高的玻璃熱膨脹系數(shù)大，加之石英晶型轉(zhuǎn)變，引起的體積收縮應(yīng)力很大，故應(yīng)緩慢冷卻。急冷速度可控制在40~70℃/h。若冷卻不當將引起驚釉缺陷。從400℃到室溫為最終冷卻階段，一般可以快冷，降溫速度可控制在100℃/h以上，但由于溫差逐漸減小，冷卻速度提高實際受到限制。對于含大量方石英類陶坯，在晶型轉(zhuǎn)化區(qū)間仍應(yīng)緩冷。對于采用氧化焰燒成陶瓷的場合，燒成過程較簡單，關(guān)鍵是控制氧化分解反應(yīng)在坯釉燒結(jié)之前進行充分。因此在950℃以上應(yīng)緩慢升溫，減小溫差，通風良好。其他階段和前面相同，燒成操作也較容易。燒窯中防止龜裂。發(fā)生龜裂的原因很多，燒制是有很高技術(shù)要求的事情，需要很好的窯爐，還要掌握燒制技術(shù)，過去燒窯工是陶瓷廠工資最高的就是這個原因，不是加什么化學試劑就可以保證不發(fā)生龜裂的。陶藝作品在進入窯爐進行燒窯之前，要經(jīng)過充分的晾曬，確定它們已經(jīng)完全干燥透了。如果泥坯中所含的水分沒有完全蒸發(fā)，在進行燒成時，坯體中的水分遇熱會膨脹、蒸發(fā)，導致作品產(chǎn)生龜裂，甚至毀壞。但是剛造型好的濕泥坯要防止它的急速干燥，否則也很容易開裂。無論燒成溫度是多少，一般陶瓷器的燒成大致部分為以下幾個階段： l、低溫階段：這是燒窯的開始階段。我們要讓溫度從常溫慢慢地升到300度左右，這時泥股和釉內(nèi)殘余的水分進一步蒸發(fā)，但并不發(fā)生化學變化，所以這時要加強窯爐的通風，以利于排出水分。 高溫階段：作品坯體的水蒸氣已經(jīng)完全排除，將溫度從300度升到需要的燒成溫度，這時陶瓷的坯體會發(fā)生分子結(jié)構(gòu)的變化和化學變化。排除分子結(jié)構(gòu)內(nèi)的結(jié)晶水，進行氧化、分解；然后進一步熔融為液相，再重新結(jié)晶，逐漸達到瓷化。 保溫階段：這個階段需要使溫度保持與高溫時一樣，讓其化學和物理反應(yīng)更進一步持續(xù)，使構(gòu)成瓷質(zhì)的石英、二氧化硅等排列更加完善、平衡。 冷卻階段：這時窯內(nèi)溫度從高溫逐步降至常溫，陶瓷器凝固，最后燒結(jié)成為瓷器或陶器作品。注意，千萬不要因為性急，溫度還沒有完全冷卻前不要打開窯門，那樣很可能會使陶瓷坯體因突然降溫而出現(xiàn)破裂，那可就前功盡棄了十、成瓷 經(jīng)過幾天的燒煉，窯內(nèi)的瓷坯已變成了件件精美的瓷器，從打開的窯門中迫不及待地脫穎而出?！ ∈弧⒊纱扇毕莸男扪a，一件完美的瓷器有時燒出來會有一點瑕疵，用JS9162（勁素成）進行修補，可以讓成瓷更完美。陶瓷的組成在高熔陶瓷被制造商用來使用，幾乎不用來制作個別陶瓷修復(fù)體。該材料含75%～85%長石，12%～
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