【正文】 主要是水分子運(yùn)動(dòng)隨交變電場(chǎng)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。 2. 主要特點(diǎn)： （ 1）均勻快速。 （ 6）設(shè)備費(fèi)用高，耗電量大。 水是紅外敏感物質(zhì)，在紅外線的作用下水分子的鍵長和鍵角振動(dòng)，偶極矩反復(fù)改變，吸收的能量與偶極矩變化的平方成正比，干燥過程主要是由水分子大量吸收輻射能，因此效率很高。均由三部分組成： （ 1）基體 （ 2）基體表面能輻射紅外線的涂層 （ 3）熱源及保溫裝置 金屬基體或陶瓷基體：耐火材料、 SiC、鋯英石、不銹鋼、鋁合金等。 熱源：電加熱、煤氣加熱或燃油加熱等。 實(shí)際的例子很多，如：原用 80℃ 熱風(fēng)干燥要 2 h時(shí)的生坯，改用遠(yuǎn)紅外干燥，生坯溫度約 80℃ ，僅需 10 min。 （ 2）節(jié)約能源消耗 （ 3）設(shè)備規(guī)模小，建設(shè)費(fèi)用低 （ 4）干燥質(zhì)量好 紅外線具有一定的穿透能力，表面、內(nèi)部同時(shí)吸收能量，熱擴(kuò)散、濕擴(kuò)散方向一致，加熱均勻。 例如大型注漿坯先在原地用電熱干燥，達(dá)到降速階段移入干燥器，施釉之后再用紅外輻射干燥，并準(zhǔn)備燒成。生坯用帶式運(yùn)輸、紅外與熱風(fēng)交替干燥。當(dāng)生坯濕度梯度偏大時(shí)又轉(zhuǎn)入下一次紅外輻射，達(dá)到臨界水分全以熱風(fēng)噴吹，也不會(huì)產(chǎn)生缺陷了。 這些物理化學(xué)變化包括膨脹 、 收縮 、 氣體的產(chǎn)生 、 液相的出現(xiàn) 、舊晶相的消失和新晶相的出現(xiàn)等 。此時(shí)的坯體性能達(dá)到最佳 ， 這種現(xiàn)象又稱為 “ 瓷化 ” 。是一種利用熱能使粉末坯體致密化的技術(shù)，其具體的定義是指多孔狀陶瓷坯體在高溫條件下，表面積減小、孔隙率降低、機(jī)械性能提高的致密化過程。 特種陶瓷 的燒成是在各種電爐（如管式爐、立式爐、箱式爐、電阻爐、感應(yīng)爐、碳管爐等）中進(jìn)行的， ： 普陶燒成 采用的是氧化或還原氣氛 。 ： 普陶燒成 采用的是液相燒結(jié)； 特種陶瓷 的燒成可用熱壓燒結(jié)、熱等靜壓燒結(jié)、反應(yīng)燒結(jié)、高溫自蔓延燒結(jié)、液相燒結(jié)等。 （一）低溫預(yù)熱階段（溫度由常溫～ 300℃ 左右） 排除干燥后殘余水分 (5％以下，日用瓷常在 3％以下 )，也稱小火或預(yù)熱階段。因此要提高窯爐的生產(chǎn)效率，應(yīng)當(dāng)使坯體入窯水分盡量降低。粘土礦脫水分解起始溫度為 200300℃ ，劇烈脫水溫度和脫水速度，取決于礦物組成，結(jié)晶程度、坯體厚度和升溫速度。 碳素和有機(jī)物的氧化 來源于結(jié)合粘土，北方紫木節(jié)土、黑堿石、黑矽砂石和南方的黑泥等含有大量有機(jī)物和碳素；壓制成型時(shí)，坯料中添有有機(jī)粘合劑，坯體表面占有潤滑油；此外燃燒煙氣中未燃盡的碳?？赡艹练e在坯體表面。 C （有機(jī)物）＋ O 2 ?? ?? ℃3 5 0 CO 2 ↑ C （碳素）＋ O 2 ?? ?? ℃6 0 0 C O 2 ↑ S ＋ O 2 ??? ?? ℃～ 9 0 02 5 0 SO 2 ↑ 2 C O ＋ O 2 ? ?? 2C O 2 ↑ 這些反應(yīng)要在釉面熔融和坯體顯氣孔封閉前結(jié)束。 硫化鐵的氧化 F e S 2 +O 2 ??? ?? ℃～ 4 5 03 5 0 FeS ＋ SO 2 ↑ 4 F e S ＋ 7O 2 ??? ?? ℃～ 8 0 05 0 0 2 F e 2 O 3 ＋ 4 S O 2 ↑ F e 2 （ SO 3 ） 3 ??? ?? ℃～ 7 7 05 6 0 Fe 2 O 3 ＋ 3 S O 2 ↑ 二硫化鐵（ FeS2）是一種有害物質(zhì)，若不在釉面熔融和坯體氣孔封閉前氧化成氧化鐵（ Fe2O3），則易使制品起泡。 碳酸鹽、硫酸鹽的分解 M g C O3 ??? ?? ℃～ 8 5 05 0 0 M g O ＋ CO 2 ↑ C a C O 3 ???? ?? ℃～ 1000600 C a O +C O 2 ↑ 4 F e C O 3 +O 2 ??? ?? ℃～ 1000800 2F e 2 O 3 ＋ 4C O 2 ↑ F e 2 （ SO 4 ） 3 ??? ?? ℃～ 7 5 55 8 0 Fe 2 O 3 ＋ 3S O 2 ↑ F e S O 4 ? ?? F e O ＋ SO 3 ↑ 4 F e O + O 2 ? ?? 2F e 2 O 3 晶型轉(zhuǎn)變 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900℃ 附近，長石與石英。 晶型轉(zhuǎn)變對(duì)制品不會(huì)帶來多大的影響。 伴隨以上化學(xué)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。后期由于少量熔體的膠結(jié)作用，使坯體強(qiáng)度相應(yīng)提高。 （三）高溫玻化成瓷階段（溫度從 950℃ 到最高燒成溫度） 1050℃ 以前，繼續(xù)氧化分解反應(yīng)并排除結(jié)構(gòu)水。 硫酸鹽分解、高價(jià)鐵還原、粘土分解反應(yīng)生成一次莫來石 硫酸鹽的分解和高價(jià)鐵的還原與分解 由粘土礦分解出的無定形 A12O3和 SiO2，在 950℃ 左右開始轉(zhuǎn)變?yōu)?γ A12O3，由 X射線證實(shí)， 1100℃ 已有微量 莫來石 。 粘土顆粒及石英可以部分地溶解在這些玻璃相中，未被溶解之顆粒及石英等物質(zhì)之間的空隙，也逐漸被這些玻璃態(tài)物質(zhì)所填充，體積發(fā)生收縮，密度增加。 一次莫來石呈現(xiàn)粒狀或片狀 新結(jié)晶相（二次莫來石）的形成與結(jié)晶的生長 長石熔體堿離子遷移，組成移向莫來石的析晶區(qū)，形成二次莫來石；一次莫來石熔融，并在二次莫來石上長大，為 針狀 。 溫度繼續(xù)升高 ，長石不斷熔化至 1200℃ 以上幾乎熔完。這種高硅質(zhì)熔體首先將細(xì)小針狀莫來石溶解，高溫時(shí)針狀莫來石也強(qiáng)烈受蝕。 液相的作用 在于促使晶體發(fā)生重結(jié)晶，由于細(xì)晶溶解度大于粗晶，因而小晶溶解后就向大晶粒上沉積，導(dǎo)致大晶粒進(jìn)一步長大。 結(jié)論 ：在高溫階段 ，坯體氣孔率迅速降低，體積急劇收縮，強(qiáng)度、硬度增大，坯體顏色由淡黃、青灰轉(zhuǎn)變成白色，坯體顯出光澤并具半透明感，標(biāo)志坯已瓷化燒結(jié)。 （五）冷卻階段 冷卻階段是制品從燒成溫度降至常溫的全部過程。 在 573℃α 石英轉(zhuǎn)變?yōu)?β 石英，體積收縮 %。 冷卻過程中析出的莫來石都為粗大針狀晶 (如圖 )，但這種莫來石所占比例不大。此時(shí)坯體內(nèi)液相還處于塑性狀態(tài)，故可進(jìn)行快冷而不開裂。從而可以提高坯體的機(jī)械強(qiáng)度 /白度和釉面光澤度。 從 850℃ 到 400℃ 為 緩冷階段 。此外在 573℃ 左右，石英晶型轉(zhuǎn)化又伴隨體積變化。急冷速度可控制在 40~70℃/h 。 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(shí)際受到限制。 對(duì)于采用氧化焰燒成陶瓷的場(chǎng)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(jìn)行充分。其他階段和前面相同，燒成操作也較容易。 坯體經(jīng)過一系列的物理 —— 化學(xué)變化，形成礦物組成和顯微結(jié)構(gòu)，獲得所要求的性能指標(biāo)。 燒成制度 包括 溫度制度 、 氣氛制度 和 壓力制度 。 壓力制度 旨在保證窯爐按照要求的溫度制度與氣氛制度進(jìn)行燒成。 （一）燒成溫度對(duì)產(chǎn)品性能的影響 燒成溫度 是指陶瓷坯體燒成時(shí)獲得 最優(yōu)性質(zhì) 時(shí)的相應(yīng)溫度，即燒成時(shí)的止火溫度。 下限溫度 ：坯體技術(shù)性能開始達(dá)到要求指標(biāo)時(shí)的對(duì)應(yīng)溫度；上限溫度 ：坯體的結(jié)構(gòu)和性能指標(biāo)開始劣化時(shí)的溫度。顆粒細(xì)則比表面大、能量高，燒結(jié)活性大，易于燒結(jié)，燒成溫度可降低。 對(duì)同一種坯體，由于細(xì)度不同而有一個(gè)對(duì)應(yīng)于最高燒結(jié)程度的煅燒溫度，此溫度即為 燒結(jié)致密 陶瓷體的 燒成溫度或它的燒結(jié)溫度 。 對(duì)于多孔制品，因?yàn)椴灰笾旅軣Y(jié)，達(dá)到一定的氣孔率及強(qiáng)度后即終止熱處理，所以多孔坯體只有 燒成溫度而無燒結(jié)溫度 。 對(duì)固相擴(kuò)散或重結(jié)晶來說， 提高燒成溫度 是有益的。 圖 172 高鋁瓷燒成溫度與性質(zhì)的關(guān)系 1－抗折強(qiáng)度； 2－介質(zhì)損耗角 δ ； 3－擊穿強(qiáng)度 圖 173 BaTiO3瓷料的燒成溫度與瓷體電導(dǎo)率的關(guān)系 (升溫速度 300℃/h, 保溫 20min，急冷 ) 對(duì)傳統(tǒng)配方的燒結(jié)陶瓷來說，燒成溫度決定瓷坯的顯微結(jié)構(gòu)與相組成。 燒成溫度低，則坯體密度低，莫來石含量少，其機(jī)電、化學(xué)性能都差。 在不 過燒 的情況下，隨著燒成溫度的升高，瓷坯的體積密度增大，吸水率和顯氣孔率逐漸減小，釉面的光澤度不斷提高。 但對(duì)于長石質(zhì)瓷來說，溫度升高到 1290℃ 以后，隨著溫度升高，釉面硬度略有下降。圖 174表明了這種玻璃相的含量變化與燒成溫度之間的關(guān)系。若生燒坯密度低，莫來石數(shù)量少，則機(jī)、電等性能都差；溫度升高會(huì)使莫來石增多，形成互相交織的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，性能提高。圖為過燒瓷坯中的一個(gè) 大氣孔 和它周圍形成的 粗大莫來石。 燒成溫度的確定 ，主要取決于： 配方組成； 坯料的細(xì)度； 產(chǎn)品的性能要求，同時(shí)還與燒成時(shí)間相互制約。總而言之，不能孤立地考慮溫度的作用。