陶瓷中微裂纹产生的原因

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陶瓷材料的微裂纹理论及其尺寸寸效应

陶瓷材料的微裂纹理论及其尺寸寸效应

陶瓷材料的微裂纹理论及其尺寸寸效应摘要:实际材料中总是存在许多细小的裂纹或缺陷,在外力作用下,这些裂纹和缺陷附近产生应力集中和现象。

当应力达到一定程度时,裂纹开始扩展而导致断裂。

所以断裂是裂纹扩展的结果。

从原子结合力入手分析得到的原子间理论结合强度为δth=(Eγ/a)1/2,而实际材料的理论结合强度仅为理论值的1/100~1/10。

微裂纹理论能够很好的解释这种现象。

关键词:Griffith能量平衡理论尺寸效应引言:本文根据Griffith能量平衡理论推导出材料断裂的临界应力公式,进而用微裂纹理论解释一些实际问题。

然后根据几个简单数学模型说明了一下尺寸效应。

1.Griffith能量平衡理论,、(a) (b) (c)图1.1Griffith裂纹扩展条件的导出在图1(a)中,弹性体在外边界上受到外加载荷P的作用,此时系统总内能为UA;(b)所示情况与(a)相似,只是在弹性体中引进了一条2c的内裂纹。

由于裂纹的引进,弹性体的柔顺性降低,因而在外加载荷P作用下,弹性体形状将发生微小变化。

现在我们来研究图1.1(b)与图1.1(a)这两种状态下系统总内能的变化情况;首先,裂纹引进了新的表面,使系统的表面能增大了Us;其次,由于弹性体发生了微小变化,载荷的作用位置相应改变,相当于载荷对弹性体做了总量为W的功;最后,由于裂纹的引进,弹性体中储存的弹性应变能将增加UE .。

于是状态(b)下系统总内能为UB=UA+(UE-W)+US(1.11)现在假定在外加载荷P作用下,(b)中的裂纹扩展了一段微小的距离δc,成为如图(c)所示的状态。

此时系统的总内能为Uc=UB +(dUB/dc )*δc (1.12)由热力学理论可知,裂纹的扩展不可能导致系统的内能增加,因而我们得到了在外力作用下裂纹扩展微小距离δc必要条件dUB/dc<=0 (1.13) 同时,热力学理论又指出:能够使系统总能量降低的过程可以自发的进行,因而,式(1.13)同时又是裂纹扩展的充分条件。

瓷砖开裂原因鉴定标准

瓷砖开裂原因鉴定标准

瓷砖开裂原因鉴定标准
瓷砖开裂的原因可能有多种,主要包括材料质量、施工工艺、环境因素等。

首先,瓷砖本身的质量问题是导致开裂的常见原因之一。

如果瓷砖的原材料选择不当、生产工艺不合格或者质量控制不严,都可能导致瓷砖在使用过程中出现开裂现象。

其次,施工工艺不当也是瓷砖开裂的常见原因之一。

比如在铺贴瓷砖时,如果基层处理不到位、粘结剂使用不当、施工环境温度湿度控制不当等都可能导致瓷砖开裂。

此外,环境因素也会对瓷砖的开裂产生影响,比如地面承重、温度变化、地基沉降等都可能导致瓷砖开裂。

鉴定瓷砖开裂的原因需要综合考虑上述因素。

首先要对瓷砖进行全面的检查,包括外观质量、尺寸规格、表面平整度等方面。

其次需要对施工工艺进行审查,包括基层处理、粘结剂选择、施工环境等方面。

最后需要考虑环境因素对瓷砖的影响,比如地面承重是否符合设计要求、温度湿度变化是否在可控范围内等。

只有全面综合考虑这些因素,才能准确鉴定瓷砖开裂的原因。

在进行鉴定时,可以参考相关的国家标准和行业标准,比如《建筑装饰装修工程瓷砖铺贴验收规范》(GB 50209-2018)、《瓷质砖耐久性能测试方法标准》等。

这些标准中包含了对瓷砖质量、
施工工艺、环境因素等方面的要求和测试方法,可以作为鉴定瓷砖开裂原因的参考依据。

总的来说,鉴定瓷砖开裂的原因需要全面综合考虑瓷砖本身质量、施工工艺、环境因素等多方面因素,并参考相关的国家标准和行业标准进行评估。

希望这些信息能够帮助你更好地了解瓷砖开裂的原因鉴定标准。

釉面开裂的原因

釉面开裂的原因

釉面开裂的原因
釉面砖表面开裂的原因主要包括以下几个方面:
1.坯体未烧结,气孔率大,以及在600℃以下(特别是300℃以下)的冷却阶段,制品温度迅速下降,应时晶型收缩变化较大,导致胎、釉同时开裂。

2.产品烧制后,仍有大量的游离应时剩余,当它们冷却时,体积会大大缩小。

如果在低温阶段冷却速度过快,容易造成开裂。

3.隧道窑烧成时,如果急冷气幕和热风或风量使用不当,由于烧成温度高,火焰会倒流,从而减缓急冷区的冷却速度,加速低温阶段的冷却,也会造成釉面开裂。

4.铺贴工艺不当也可能导致釉面砖表面裂。

如果采用的是劣质釉面砖或胶水,或者铺贴环境不适合,就会导致釉面砖表面裂。

为了预防釉面开裂,需要细致地管控每个环节。

比如确保铺贴基面平整、牢固、干净,在铺贴前还要进行涂刷防水材料的处理;选择好质量适宜的釉面砖和高质量的胶水来铺贴;注意铺贴环境中的湿度、温度等因素;选择经验丰富的铺贴师傅进行操作等。

陶瓷易碎的原因

陶瓷易碎的原因

陶瓷易碎的原因陶瓷作为一种常见的材料,在生活中被广泛应用于陶瓷器、建筑装饰、卫生洁具等领域。

然而,我们也常常遇到陶瓷制品容易碎裂的情况。

那么,为什么陶瓷易碎呢?下面将从材料结构、制造工艺和使用环境等方面进行解析。

陶瓷易碎的原因之一是其材料结构的特点。

陶瓷通常由非金属氧化物组成,如氧化铝、氧化硅等。

这些氧化物具有高硬度和脆性的特点,使得陶瓷具有较高的抗压强度,但却容易在受到外力作用下发生断裂。

这是因为陶瓷的结构中存在大量的晶界和微裂纹,当受到外力时,这些微裂纹会扩展并最终导致材料的破裂。

陶瓷易碎的原因还与制造工艺有关。

陶瓷制品的制造过程中需要进行成型、干燥和烧结等多道工序。

其中,成型过程中的挤压、模压等操作会在陶瓷内部产生应力集中,从而导致陶瓷的内部结构不均匀。

同时,干燥和烧结过程中温度和湿度的变化也会引起材料的体积变化,进一步加剧了内部应力的积累。

这些内部应力的存在使得陶瓷制品在受到外力作用时更容易发生断裂。

使用环境也是影响陶瓷易碎性的因素之一。

陶瓷制品常用于餐具和装饰品等日常生活用品中,而在使用过程中,不可避免地会受到碰撞、挤压和温度变化等外界因素的影响。

特别是在温度急剧变化的情况下,陶瓷制品容易因热胀冷缩而发生破裂。

此外,陶瓷制品的表面光滑度较高,容易打滑,一旦摔落或受到冲击,就更容易破碎。

为了减少陶瓷制品的易碎性,可以从以下几个方面进行改进。

首先,可以通过改进陶瓷材料的配方和制造工艺,减少内部微裂纹和应力集中的产生。

其次,可以对陶瓷制品进行表面处理,增加其抗滑性能,减少摔落的可能性。

此外,还可以在使用过程中注意避免陶瓷制品受到外力的冲击,尽量避免温度急剧变化的环境。

陶瓷易碎的原因主要与其材料结构、制造工艺和使用环境等因素密切相关。

了解这些原因有助于我们更好地使用和保养陶瓷制品,避免因不当使用而导致的破损。

同时,也提醒我们在设计和制造陶瓷制品时要注重材料的选择和加工工艺的改进,以提高其抗碎裂能力,更好地满足人们生活的需求。

陶瓷缺陷分析

陶瓷缺陷分析

陶瓷缺陷分析--色脏色脏制品表面呈现不应有的染色现象。

产生原因,(1)装烧或搬运制品时叠放歪斜互相靠在一起,因颜料未干造成花面粘着的痕迹。

(2)操作人员手上粘有颜料.(3)彩烤时有碎屑或杂质落在画面上.解决办法:(1)贴印花面和绘画的制品在装烧或搬运时,应细致小心,叠放要正稳。

(2)操作人员工作时手上要保持干净,勿粘颜料。

(3)防止彩烤碎屑、杂质落在画面上。

陶瓷缺陷分析--画面彩色不正画面彩色不正(1)画面缺陷--面面残缺和色泽不正的现象.(2)彩色不正--同一花纹色彩浓淡不匀或由于欠火而产生不光亮的现象。

产生原因:I.釉下装饰(1)分水时,水色、浓淡、厚薄不统一。

(2)施釉时,釉层厚薄不一或画面不干净.(3)花纸上的料没有全部贴坯上,或使用了不符合要求的花纸,以及纸上料色有浓淡不匀的现象。

(4)烧成温度低或烧成气氛不当,使釉面没有充分玻化,花纹色彩不易进出.(5)烧成时由于吸烟或者是欠釉影响产品的呈色效果.2.釉上装饰(1)花纸质量不好或存放时间过长而变质.(2)操作技术不熟练,贴花时未贴妥,而鼓有空气,随着彩烤时温度上升,气泡胀破,导致爆花,或花纸正反面贴错,会造成严重爆花.(3)贴薄膜花纸时,所用酒精配制不当.(4)彩烤时,从色料中或花纸中所产生的气体会对其它产品上的色料发生反应,从而出现呈色不良.(5)所使用的燃料其含硫量过高,使气氛中的二氧化硫与釉料或色料中氧化钙及其它化合物生成硫酸盐,从而使彩色失去光泽。

(6)装烤方式或装载量不当。

(7)彩烤温度过高或过低,使彩色不正。

解决办法:1。

釉下装饰(1)熟悉釉下贴花的操作技术,以及手工工艺,掌握釉下花面的色彩浓淡要求,调好料浆水份.(2)保管好花纸,防止受潮或过干,产生贴花的问题。

(3)掌握釉下贴花产品的施釉厚度,防止过厚或过薄。

(4)制定合理的烧成制度,防止吸烟和烧成气氛不良的现象。

2.釉上装饰(1)妥善保管好花纸,勿使其受潮变质,注意先进厂的先用,保管时间不超过两年,若时间过久将会自然老化变质。

[整理]陶瓷烧成缺陷及原因分析

[整理]陶瓷烧成缺陷及原因分析

陶瓷烧成缺陷及原因分析发布时间:2008-8-4 15:07:14 阅读:52 次新闻来源:作者:(一)变形:产品烧成变形是陶瓷行业最常见、最严重的缺陷,如口径歪扭不圆,几何形状有不规则的改变等。

主要原因是装窑方法不当。

如匣钵柱行不正,匣钵底或垫片不平,使窑车运行发生震动,影响到产品的变形。

另外,产品在烧成中坯体预热与升温快时,温差大易发生变形。

烧成温度过高或保温时间太长也会造成大量的变形缺陷。

使用的匣钵高温强度差、或涂料抹不平时也会造成烧成品的变形。

(二)开裂:开裂指制品上有大小不同的裂纹。

其原因是坯体入窑水分太高(大于2%以上),预热升温和冷却太快,导致制品内外收缩不匀。

有的是坯体在装钵前已受到碰撞有内伤。

坯体厚薄不匀,配件(如壶把、咀等)重量过大或粘结不良也会造成制品开裂。

防止的办法是:(1)入窑坯体水分小于2%,车速适当减少冷却量。

(2)装窑时套装操作谨慎,垫片与坯体配方一致。

配件大小、重量与粘接位置恰当。

有的在粘接泥浆中加入10-15%的釉料,可以使咀、把与主体牢固熔接一体,如此可克服开裂缺陷。

(三)起泡:烧制品起泡有"坯泡"与"釉泡"两种。

坯泡分为"氧化泡"与"还原泡"两种。

氧化泡指坯泡外面覆盖釉层,断面呈灰黑色,多形成于窑内低温部位。

主要是瓷胎与釉料中的分解物未能充分氧化,烧失物未完全排除所致。

予热升温快,氧化分解阶段时间短、氧化结束时窑内温度过低,上下温度差过大。

在坯釉料中,碳酸盐。

硫酸盐及有机杂质含量较多等都是造成产品起泡的主因。

此外时装车密度不当、入窑水份高等原因亦须注意。

还原泡又称过火泡,断而发黄,多发生于高温近喷火口处的制品。

主要由于坯体内硫酸盐与高价铁还原不足,强还原气氛不足及烧成温度过高造成。

釉泡系沉积炭及分解物在釉熔前未能烧尽挥发,气体被阻于釉面层中形成。

若延长釉熔时间或适当平烧即可解决。

陶瓷工艺原理_郑州大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年

陶瓷工艺原理_郑州大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年

陶瓷工艺原理_郑州大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年1.陶瓷材料的性能主要由其化学组成决定,与其显微结构关系不大。

参考答案:错误2.陶器的吸水率一般要低于瓷器的吸水率。

参考答案:错误3.陶瓷材料在常温下一般先发生塑性变形然后再发生断裂。

参考答案:错误4.关于陶瓷材料中裂纹产生的原因,下述说法正确的是:参考答案:陶瓷多相体热性质的不同引起裂纹_陶瓷晶体的生长缺陷会导致裂纹的形成_陶瓷材料的机械损伤与化学腐蚀形成表面裂纹5.陶瓷材料中玻璃相的组成、数量与坯料的组成密切相关,而受该陶瓷的烧成工艺影响则很小。

参考答案:错误6.陶瓷的显微结构主要由生产工艺决定,与其化学组成关系不大。

参考答案:错误7.采用陶瓷生产工艺,可以制备出高质量的大理石墙地砖。

参考答案:错误8.干燥缺陷是由不均匀收缩引起的内应力造成的。

参考答案:正确9.微波干燥是以微波辐射使生坯内极性强的分子,主要是水分子运动随交变电场的变化而加剧,发生摩擦而转化为热能使生坯干燥的方法。

参考答案:正确10.采用圆形的泥浆搅拌池比采用六角形的搅拌效果好。

参考答案:错误11.注浆成型是指在石膏模的毛细管力作用下,含有一定水分的粘土泥浆脱水硬化、成型的过程。

参考答案:正确12.对于普通陶瓷来说,所含的晶相越多、玻璃相越少,则强度越高。

参考答案:正确13.按照概念和用途,特种陶瓷又可进一步划分为:参考答案:结构陶瓷_功能陶瓷14.为了提高陶瓷坯料的可塑性,加入的最佳矿物原料是:参考答案:膨润土15.下列属于釉中网络形成剂的组分是:参考答案:二氧化硅16.陶瓷工业中常用的长石类型有钾长石、钠长石、钙长石和钡长石。

参考答案:错误17.陶瓷材料的相变增韧主要是利用单斜相ZrO2向四方相ZrO2的转变实现的。

参考答案:错误18.多晶陶瓷材料的强度随晶粒尺寸的增大而升高。

参考答案:错误19.在釉料配方中提高Na2O或CaO的含量可使釉的熔融温度降低。

瓷砖来裂原因分析报告

瓷砖来裂原因分析报告

瓷砖来裂原因分析报告
分析报告:
瓷砖裂纹的成因是一个常见的问题,可能由多种因素引起。

在分析瓷砖裂纹的原因时,我们需要考虑以下几个方面:
1. 施工问题:不正确的施工技术或施工过程中的错误可能导致瓷砖裂纹。

例如,使用不当的粘合剂或不正确的瓷砖粘结层厚度,没有正确处理基层或使用不当的找平材料,都可能导致瓷砖在使用时出现裂纹。

2. 低质量材料:瓷砖自身的质量问题也可能会导致裂纹。

低质量的瓷砖表面可能不均匀,容易受到外力的影响而发生裂纹。

此外,如果瓷砖的质量不合标准,可能会出现材料内部的隐患,使其易于裂开。

3. 温度变化:瓷砖在温度变化下会膨胀和收缩,如果没有充分考虑到瓷砖的伸缩特性,可能会导致瓷砖开裂。

特别是在户外环境或地下室等处于较极端温度变化的地方,这种问题更加明显。

4. 角度压力:角度处的压力也可能导致瓷砖开裂。

例如,当固定台阶边缘的瓷砖时,如果没有适当的支撑或放置方式,边缘处的受压力可能导致瓷砖开裂。

5. 外力冲击:外力的冲击,如重物撞击、震动或振动,也可能导致瓷砖开裂。

这可能是在使用过程中或在施工过程中发生的
意外情况。

综上所述,瓷砖开裂的原因可能是施工问题、低质量材料、温度变化、角度压力或外力冲击等多种因素的综合结果。

为了避免瓷砖开裂,重要的是采取正确的施工措施,选择高质量的瓷砖材料,并根据不同情况适当考虑伸缩性、压力和外力的影响。

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陶瓷中微裂纹产生的原因
陶瓷中微裂纹产生的原因可以有以下几个方面:
1. 制造过程中的缺陷:在陶瓷制造的过程中,如果出现了不均匀的材料分布、过高的烧结温度或不均匀的热应力等问题,都有可能导致陶瓷中产生微裂纹。

2. 热应力:陶瓷在加热或冷却过程中会发生热应力,特别是突然的温度变化会导致陶瓷出现热应力,从而产生微裂纹。

3. 机械应力:陶瓷在使用过程中受到外界的力作用,例如撞击、挤压、折断等,都会产生机械应力,进而导致微裂纹的产生。

4. 相变:陶瓷中可能存在相变的现象,即材料内部的晶体结构发生变化。

这种相变过程中,由于晶体结构的改变,会产生应力,导致微裂纹的发生。

5. 化学腐蚀:一些酸、碱等化学物质可以对陶瓷材料产生腐蚀作用,从而导致陶瓷中产生微裂纹。

综上所述,陶瓷中微裂纹的产生原因是多方面的,包括制造过程中的缺陷、热应力、机械应力、相变和化学腐蚀等。

这些因素都可能对陶瓷材料的完整性和性能产生影响。

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