第十二章_陶瓷烧成
烧
成
1、概述 ： 烧成是陶瓷工艺的第三个重要工序。烧结是 把粉末坯块加热到低于其基本组元的熔点温 度以下进行保温，然后冷却到室温的热处理 工艺。 定义：通过高温处理，使坯体发生一系列物 理化学变化，形成预期的矿物组成和显微结 构，从而达到固定外形并获得所要求效果的 工序。
烧 结 现 象 示 意 图
粘土 线膨胀 石英
ITE
TE DTA
长石
4.1 制定烧成制度的依据
利用热分析综合图谱绘制理论烧成曲线
1400 ITE 坯脆性生 热塑性范围 脆性瓷器
1000
DTA
TE -石英
600
脱OH
碳素燃烧
-石英
200 脱吸附水 时间
低温阶段注意：100～150 ℃ 脱吸附水升温不能太快； 500～600 ℃ 脱OH、晶型转变升、降温不能太快；
4 制定烧成制度的依据
4.1 坯料在加热过程中的性状变化 4.2 烧结曲线和高温物相分析 4.3 制品的大小和形状 4.4 釉烧方法
4.5 坯料中氧化钛和氧化铁的含量
4.6 窑炉结构、容量、燃料和装窑密度
4.1 制定烧成制度的依据
一、坯料组分在加热过程中的性状变化 1）相图（晶型转变）和热分析资料（差热曲线DTA、失重曲 线TG、热膨胀曲线TE、ITE）。是确定升、降温速度的依 据之一。 热分析综合图谱
4.3 制定烧成制度的依据
三、制品的大小和形状 升温速度快时，坯体的断面形成温度梯 度、坯体在膨胀或收缩过程中 均产生不 均匀应力，导致坯体的变形（塑性状态 ）和开裂（弹性状态）。 坯体越厚、形状越复杂越容易变形或开 裂，升温速度不能太快。
4.4制定烧成制度的依据4
四、釉烧方法
1、釉料的熔化温度与坯料的氧化分解温度相适应，中 火保温防止针孔、橘釉、黑心、鼓泡等缺陷。 2、冷却初期依据釉料要求确定冷却速度 光泽釉——快速冷却 结晶釉——结晶温度保温处理 3、二次烧成 高温素烧低温釉烧：釉烧时可以不考虑坯体的脱结 构水及氧化分解排气，素烧时不考虑釉的作用。 低温素烧高温釉烧：釉烧时可以不考虑坯体的脱结 构水，素烧时不考虑釉的作用。 二次烧成其它优点： 1）减少缺陷，提高合格率，避免浪费。 2）坯体强度提高，有利于施釉、装饰 3）工序的机械化。
问题1、坯体在烧成过程中有那些物理变化？
三、 气孔率的变化
气孔率由低温阶段逐渐增加，到氧化阶段末期
达最高峰。以后由于液相的形成和体积的收缩
而逐步降低，到达烧成温度时为最低。如温度
持续升高（即发生过烧现象时）气孔率又随着
坯体的膨胀而增加。
问题1、坯体在烧成过程中有那些物理变化？
四、 颜色的变化 未烧前生坯的颜色取决于坯体中的杂质。有多 量有机物存在时呈灰色，有铁质存在时呈浅黄 色。烧成过程中至中温阶段结束，由于有机物 都已挥发，只有铁质被氧化为Fe2O3，所以一般 呈粉红色。以后经高温烧成后，如是氧化焰则 呈浅黄色或红色如是还原焰则由于Fe2O3被还原 为FeO并生成硅酸亚铁，所以呈泛青或白色，而 发生过烧则FeO再次被氧化成Fe2O3而造成制品 发黄。日用瓷中因坯料含铁量一般在0.6%以下， 所以无论用氧化焰或还原焰烧成都能得到较高 的白度。
问题1、坯体在烧成过程中有那些物理变化？
二、 体积的收缩 在低温阶段，由于机械吸附水的蒸发，体积有 微小收缩。当到570℃时，β--石英转化为α --石 英，到870℃时，a--石英又转化为a--鳞石英，这 些多晶转变会使石英比重降低，从而影响到坯 体的收缩，但因日用瓷中坯料石英的含量不多， 因而此阶段体积变化也不大。到了900℃以后， 坯体内液相逐渐形成，结晶颗料由于表面张力 而互相靠拢，收缩逐渐加剧，一直烧结时收缩 最大，一般日用瓷器烧成收缩在8~14％左右。
烧结温度：材料加热过程达到气孔率最小、 密度最大时的温度。
3、烧成制度
1）烧成制度包括的内容：
温度制度：指升温速度、烧成温度、 保温时间及冷却速度； 气氛制度：氧化、还原、中性或其他 气氛； 压力制度：窑炉内气体的压力大小； 实际生产中还要考虑窑炉加热类型、 内部结构和装窑方式等因素。
2）烧成制度对产品性能的影响
① 升、降温速度
坯体慢速升温(24～48h加热至1300℃)，其
抗张强度比快速升温(18h内加热到1300℃)
的坯体约增加30％，并且气孔率为1.5％，
快速升温则为3.0％；
缓慢冷却收缩率大，相对气孔率小。
2）烧成制度对产品性能的影响
②烧成温度 烧成温度的高低直接影响晶粒尺寸、 液相的组成和数量以及气孔的形貌和 数量； 过高的烧成温度使新型陶瓷的晶粒过 大或少数晶粒猛增，破坏组织结构的 均匀性，使制品的机电等性能劣化。
小结：为什么说在陶瓷生产过程中烧窑是关键 ？
陶瓷在制造上，最重要的操作就是烧窑。因为陶瓷的制造，从 选择原料到制成成品的工序很多，古人说过手七十二，方克成 器，现在大概也有二十到六十左右的工序。在这些工序中，当 然都各有相当的重要性，尤其是最后的烧窑操作更为重要，稍 不注意就会前功尽弃，既浪费了原材料和燃料，又浪费了大量 人力，在陶瓷工艺方面，就重要性来说，可以分为一烧，二土， 三制作，烧窑是关键之关键。 陶瓷生产上，一般的破损率及合 格率大多数是在烧窑方面，由于烧窑的操作及烧成气氛不合理， 造成破损而降低等级的产品百分率非常多。尤其是颜色釉的烧 成，更要强调烧窑，颜色釉的烧成火焰性质、温度、烧成时间 及燃料种类对颜色的呈色变化有重要影响，有人说颜色釉的烧 成是一门火的艺术，也确有其道理。 要最后得到陶瓷珍品，必 然掌握烧窑的科学规律，闯过最后关键工序--烧窑。
2．烧结过程
在烧结过程中，烧结坯发生一系列物理、 化学变化，坯块由粉末颗粒聚集体变成晶 粒结合体，多孔体变成致密体，从而得到 具有所需物理、机械性能的产品。 烧成工序是陶瓷生产过程中最重要的工序 之一，制定科学合理的烧成制度，并准确 执行是产品质量的重要保证。 坯体在烧结过程中会发生哪些宏观上的变 化呢？
4.2 制定烧成制度的依据
二、烧结曲线（气孔率、烧成线收缩率、吸水率及密度变 化曲线）和高温物相分析，是确定烧成温度的主要依据。 1.烧结范围宽、液相粘度大、且随温度变化小 的坯料，烧成温度可以确定在烧结范围上限附 近（T2）； 2.烧结范围窄、液相粘度小、且随温度变化大 的坯料，烧成温度只能定在烧结范围下限附近 （T1）
陶瓷的烧成
—— “土”与“火”的艺术—— 主讲人：吴任平 教授
思考题
1、何谓氧化气氛烧成，何谓还原气氛烧 成，试述不同气氛烧成的产品外观有什么 不同？原因何在？ 2、坯体在烧成过程中有那些物理变化？ 烧结程度可用哪些指标来衡量？ 3、为什么说在陶瓷生产中烧窑是关键？ 4、制定烧成制度的依据有哪些？
问题1、坯体在烧成过程中有那些物理变化？
五、 强度与硬度的变化 低温阶段随着机械吸附水的消失，强度略 有提高结晶水排除阶段则无明显变化。到了 570℃石英转变时，强度则有所下降750℃以后 强度才逐渐增加，此时应控制好烧成温度防止 过烧。 坯体在750℃以前是非常脆弱的，750℃以后， 由于长石-石英玻璃质及莫来石晶体开始形成， 硬度逐渐增加，在良好的烧成温度下冷却后， 陶瓷器的硬度一般可达莫氏7-8级
2）烧成制度对产品性能的影响
③ 保温时间
使窑炉内部各处温度均匀； 使产品（大件）内部温度均匀，同时 烧结； 保温能促进新型陶瓷的扩散和重结晶， 过长时间的保温可使晶体过分长大或 发生二次重结晶。
2）烧成制度对产品性能的影响
④ 气氛制度 还原气氛对氧化物陶瓷的烧结有促进作用， 在氧分压低的气氛中，如在氢气、一氧化 碳、惰性气体或真空中烧成的，可得到良 好的氧化物陶瓷烧结体； 气氛中存在的水蒸气能促进氧化镁陶瓷坯 体的初期烧结； 在还原性(如氢气)、中性(如氮气)和惰性(如 氩气)气氛中烧成都有利于BaTiO3陶瓷的半 导体化，即有利于陶瓷材料室温阻值的降 低。
2）烧成制度对产品性能的影响
⑤ 压力制度 是实现气氛制度的保障，二者相辅相 成； 参见热压烧结。
问题2：何谓氧化气氛烧成，何谓还原气氛烧成，试述不 同气氛烧成的产品外观有什么不同？原因何在？
ห้องสมุดไป่ตู้
在烧窑时火焰在不同时期有不同的性质。火焰的性质大致可 分为三种：氧化焰、还原焰和中性焰，不同性质的火焰有不 同的作用。 1、氧化焰：是指燃料完全燃烧的火焰，火焰完全燃烧必须有 大量空气供给，这时窑中的氧气充足，CO较少。为了使坯中 水分及一切有机物都蒸发和挥发排出，使坯体得到正常的收 缩，所以在烧窑过程中必须有氧化焰阶段。 2、还原焰：还原焰是不完全燃烧的火焰。这时窑中所产生的 一氧化碳和氢气多，没有或者极少游离氧的存在。由于还原 焰能使坯体内的高价铁（Fe2O3）得到充分还原变为氧化亚铁 （FeO），而变成青色，消灭瓷色发黄的现象，因此在日用瓷 的烧窑过程中，多采用还原焰烧成。 3、中性焰：烧中性焰时，窑内所产生的一氧化碳加氢气与进 入窑中的空气化合量几乎相等，处于平衡状态，其作用是使 氧化亚铁不再受氧化作用而恢复成高价铁，最后使坯体达到 完全玻化的目的。但控制中性焰非常困难，常用弱还原焰代 替它。
问题1、坯体在烧成过程中有那些物理变化？
陶瓷生产是一个复杂的过程，其中以由泥坯烧 成至瓷器这一环节最为重要。随着温度的不断 升高，坯体内部会发生一系列的物理、化学反 应。其中物理反应的大小主要取决于泥料的各 种组分含量，其物理反应大致有如下几种： 一、 重量的变化 在低温阶段，坯体的失重等于排出的机械吸附 水的重量，至中温阶段由于化学结晶水的排除 而使坯体急剧失重。此外，由于有机物和矿物 杂质的氧化与分解，也会失去一定的重量。而 这些失重的多少视各种坯体的组成不同而不同， 一般变化在3%~8%之间。
五个关于陶瓷【烧成】的小技法
五个关于陶瓷【烧成】的小技法
1、陶瓷坯体在烧成过程中要经历哪些物理、化学反应？
答：（1）、低温阶段，排坯体内的残余水分，质量急速减小；气孔率进一步增大，硬度与机械强度增加，体积稍有变化，氧化反应，碳素及有机物氧化，硫化铁氧化。
（2）、分解与氧化阶段。
分解反应：①结晶水分解排除；②碳酸盐及硫酸盐分解；氢氧化铁分解。
（3）、晶型转变: 石英及Al2O3 晶型转变，强度增加，气孔率降低到最小值，体积收缩, 密度增大，色泽变白, 光泽增强，高温阶段，强度增加，气孔率降低到最小值，体积收缩, 密度增大，色泽变白,光泽增强，继续氧化, 分解形成液相及固相熔融，形成新结晶相，形成低铁硅酸盐，坯体结构更为均匀致密，液相量增多，晶体增多长大，晶体扩散, 固液相分布更为均匀，液相中结晶，液相过冷，硬度与机械强度增大。
2、为什么低温阶段对气氛性质无特殊要求？
答：本阶段坯体内基本不发生化学变化，故对气氛性质无特殊要求。
3、为什么在500~700 时升温速度要慢，而制品冷却时在700度以前要急冷？
答：在573 ℃，β-石英转化为a-石英，伴随体积膨胀0.82％，升温速度要慢；在700度以前，此时坯体内液相还处于塑性状态，故可进行快冷而不开裂。
4、烧成过程中出现的液相其何作用？
答：烧成过程中出现的液相，其作用有A、促使晶体发生重结晶；B 、促使晶粒重排、互相靠拢、彼此结成整体，坯体逐渐瓷化。
5、陶瓷制品表面釉层无玻璃质光泽，产生的原因是什么？
答：A、釉层太薄，釉被坯体吸入过多或施釉料未搅拌均匀。
B、釉含有挥发性成分。
C、含釉料中高温分解物含量高；釉料始熔温度偏听偏信低，釉面玻化过早；强还原阶段气氛。
陶瓷工艺原理--烧成与窑具PPT共62页
41、学问是异常珍贵的东西，从任何源泉吸 收都不可耻。——阿卜·日·法拉兹
42、只有在人群中间，才能认识自 己。——德国
43、重复别人所说的话，只需要教育； 而要挑战别人所说的话，则需要头脑。—— 玛丽·佩蒂博恩·普尔
44、卓越的人一大优点是：在不利与艰 难的遭遇里百折不饶。——贝多芬
45、自己们国家的法律中只有某种 神灵， 而不是 殚精竭 虑将神 灵揉进 宪法， 总体上 来说， 法律就 会更好 。—— 马克·吐 温 37、纲纪废弃之日，便是暴政兴起之 时。— —威·皮 物特
38、若是没有公众舆论的支持，法律 是丝毫 没有力 量的。 ——菲 力普斯 39、一个判例造出另一个判例，它们 迅速累 聚，进 而变成 法律。 ——朱 尼厄斯
(整理)1篇8章3节陶瓷烧成.
（四）生料成球生料成球(raw meal nodule)质量是保证立窑煅烧极其重要的环节。
成球质量好、粒度均匀、大小适宜，才能使窑内通风均匀，煅烧良好，从而保证熟料质量，提高窑的产量，降低消耗。
生料成球质量，首先决定于原料质量，特别是粘土性能及生料细度。
生料细度细时，由于细颗粒生料和水结合较强，料球坚实，强度较大。
其次，生料球大小应适宜，粒度要均匀，有足够的孔隙率，这样既可降低阻力损失，又易于使料球烧透，缩短反应时间，提高煅烧速度。
成球水分与料球大小及强度有密切关系。
用水量多，球径增大；水分过少，物料润湿不充分，形成大量小球，既影响料层透气性，又易炸裂。
通常对生料球有如下要求：（1）粒度：8～15mm，球径大小要均匀；（2）料球含水分：12%～15%；（3）料球强度：从1m高处掉下不破裂；（4）料球孔隙率：30%～35%。
近年来开发推广的“预加水成球”，能显著改善成球质量，提高料层的透气性、通风的均匀性和料球强度，是提高立窑产量、质量，降低消耗的一项新的技术措施。
第三节陶瓷的烧成一、烧成的动力机制及方法从热力学观点来看，烧成(firing)是系统总能量减少的过程。
与块状物料相比，粉末有很大的比表面积，表面原子具有比内部原子高得多的能量。
同时，粉末粒子在制造过程中，内部也存在各种晶格缺陷。
因此，粉体具有比块料高得多的能量。
任何体系都有向最低能量状态转变的趋势，这就是烧成过程的动力。
即粉料坯块转变为烧成制品是系统由介稳状态向稳定状态转变的过程。
但烧成一般不能自动进行，因为它本身具有的能量难以克服能垒，必须加高到一定的温度才能进行。
烧成是一个复杂的物理、化学变化过程。
比如特种陶瓷的烧成，有人认为其烧成机制可归纳为：①粘性流动；②蒸发与凝聚；③体积扩散；④表面扩散；⑤晶界扩散；⑥塑性流动等。
实践说明用任何一种机制去解释某一具体烧成过程都是困难的，烧成是一个复杂的过程，是多种机制作用的结果。
烧成大批量的普通陶瓷一般是在隧道窑、辊道窑或梭式窑等窑炉中进行的。
陶瓷烧成与窑炉热工
在还原气氛下 CaSO4+CO﹥910℃ CaSO3+CO2↑ CaSO31080～ 1100℃CaO+SO2↑ Fe2O3+CO1000～ 1100℃2Fe+CO2↑ CaO和Fe0促进烧成 致密化，减少泛黄 现象
（3）形成大量液相和莫来石 ①985℃开始出现液相，温度越高，液 985℃ 相越多 液相的作用： A、促使晶体（如莫来石）长大； B、填充坯体孔隙拉紧颗粒，促进坯体致密 化，提高瓷件抗蚀性和机械强度； C、液相会阻碍气体排出，易发生冲泡和变 形。 ②1100℃以上开始形成莫来石. 1100℃以上开始形成莫来石.
（四）、完全燃烧和不完全燃烧 ）、完全燃烧和不完全燃烧
完全燃烧：燃料燃烧后完全转变为不 可再燃烧产物的一种燃烧方式 不完全燃烧：燃料燃烧后的烟气中有 可再燃烧产物的一种燃烧方式
（五）、燃料的种类 ）、燃料的种类
1、固体燃料：柴、烟煤、无烟煤、煤 粉等 2、液体燃料：重油、柴油、焦油、液 态煤等 3、气体燃料：发生炉煤气、焦炉煤气、 液化石油气、天然气
（三）结构和原理图
七、隧道窑
（一）定义
隧道窑是连续烧成陶瓷制品的热工设备， 它的主体是一条隧道，是一种按逆流原 理工作的横焰式窑。
（二）隧道窑的特点： 隧道窑的特点：
1、利用烟气余热预热坯体，废气排出温度 低，约200℃ 低，约200℃； 2、产品冷却之热加热空气，可助燃或作干 燥介质，产品出窑温度低； 3、连续窑，窑体温度不变，不蓄热，热耗 低； 4、产量大，劳动条件好； 5、较适合产品单一的生产： 6、调控不便，一次投资大
1、水分蒸发期（室温～摄氏300℃） 水分蒸发期（室温～摄氏300℃ 此阶段主要是排出干燥中未除掉的水分。 要求：①入窑坯体水分小于2%否则，坯体 要求：①入窑坯体水分小于2%否则，坯体 有可能因水分蒸发而开裂；或与窑炉SO2 有可能因水分蒸发而开裂；或与窑炉SO2 发生化学反应，造成坯体蒙上一层“白霜” 发生化学反应，造成坯体蒙上一层“白霜” 或产生气泡缺陷；②加强窑内通风，使水 汽及时排除。此阶段坯体强度缓慢提高。 一般升温速度：20～35℃ 一般升温速度：20～35℃/hr
陶瓷工艺学课程教学大纲
《陶瓷工艺学》课程教学大纲一、《陶瓷工艺学》课程说明（一）课程代码：08131021（二）课程英文名称：Ceramic Technology（三）开课对象：材料物理专业（四）课程性质：《陶瓷工艺学》是材料物理专业的一门专业方向选修课。
本课程的目的在于介绍陶瓷体的制备工艺、性质和应用。
（五）教学目的通过陶瓷工艺学的教学，使学生了解陶瓷技术的发展历史和在现代化建设中的作用，掌握陶瓷的制备工艺过程和技术，掌握陶瓷体的显微结构和性质，了解陶瓷在装饰等方面的应用，熟悉陶瓷制品的缺陷及分析方法。
（六）教学内容本课程主要包括原料、坯料、釉料、显微结构与性质、原料的处理、坯釉料制备、成形与模具、坯体的干燥、粘接、修坯与施釉、烧成与窑具、陶瓷装饰、陶瓷制品缺陷及其分析等几个部分。
通过教学的各个环节使学生达到各章中所提的基本要求。
（七）教学时数教学时数：72学时学分数：4学分教学时数具体分配：（八）教学方式以多媒体教学手段为主要形式的课堂教学。
（九）考核方式和成绩记载说明考核方式为闭卷考试。
严格考核学生出勤和作业情况，达到学籍管理规定的旷课量取消考试资格。
综合成绩根据平时成绩和期末成绩评定，平时成绩占40% ，期末成绩占60% 。
二、讲授大纲与各章的基本要求第一章原料教学要点：通过本章的教学使学生：1 了解陶瓷原料的概况和分类2 了解粘土的成因与分类；掌握粘土地工艺性质和加热变化；了解粘土在陶瓷生产中的作用，了解我国的粘土原料情况3 了解石英的种类和性质，掌握石英的晶型转化，了解石英在陶瓷生产中的作用4 了解长石的种类和一般性质，掌握长石的熔融特性，了解长石在陶瓷生产中的作用5 了解其它矿物原料情况教学时数：8学时教学内容：第一节原料分类一、概述二、原料分类第二节粘土类原料一、粘土的成因与分类二、粘土的组成三、粘土的工艺性质四、粘土的加热变化五、粘土在陶瓷生产中的作用六、我国的粘土原料第三节石英类原料一、石英的种类和性质二、石英的晶型转化三、石英在陶瓷生产中的作用第四节长石类原料一、长石的种类和一般性质二、长石的熔融特性三、长石在陶瓷生产中的作用第五节其它矿物原料一、含碱硅酸铝类二、碱土硅酸盐类原料三、碳酸盐类四、钙的磷酸盐类五、高铝质矿物原料六、锆英石七、工业废渣第六节陶瓷原料的标准化考核要求：1、原料的概述和分类（了解）2、粘土的成因与分类（识记）；粘土组成、工艺性质（识记）；粘土的加热变化（领会）；粘土在陶瓷生产中的作用以及我国的粘土原料情况（了解）3、石英的种类和性质（识记）；石英的晶型转化（领会）；石英在陶瓷生产中的作用（了解）4、长石的种类和一般性质（识记）；长石的熔融特性、长石在陶瓷生产中的作用（领会）5、含碱硅酸铝类等其它矿物原料（了解）第二章坯料教学要点：通过本章的教学使学生：1 了解坯料的类型；掌握坯料的配料的依据2 掌握坯料配料的计算方法3 了解坯料的成形性能4 掌握坯料添加剂的种类、作用教学时数：8学时第一节坯料的类型一、瓷器坯料二、精陶坯料三、其它陶瓷器坯料第二节配料的依据第三节配料计算一、配料组成的表示方法二、配料计算第四节坯料的成形性能一、可塑泥团的成形性能二、泥浆的成形性能三、压制用分料的成形性能第五节调整坯料性能的添加剂一、添加剂的种类二、解凝剂的作用三、塑化剂的构成四、有机粘合剂的性能考核要求：1、坯料的类型（识记）；坯料配料的依据（领会、应用）2、坯料配料的计算方法（领会、应用）3、坯料的成形性能（识记）4、坯料添加剂的种类、作用（识记）第三章釉料教学要点：通过本章的教学使学生：1 了解釉的作用、特点及性质2 了解釉的种类、制釉氧化物3 掌握确定釉配方的依据4 掌握釉料配方的计算5 掌握釉层形成过程的反应6 了解釉的析晶过程、影响因素7 掌握坯釉的适应性教学时数：8学时第一节釉的作用及特点一、釉的作用二、釉的特点和性质第二节釉的分类、制釉氧化物一、釉的种类二、制釉氧化物第三节确定釉配方的依据一、釉配方的物理化学基础二、釉料配方的配制原则三、釉料配方的确定第四节釉料配方的计算一、釉料的表示方法二、釉式的计算三、釉料配方的计算第五节釉层形成过程的反应一、釉料在加热过程中的变化二、釉层冷却时的变化三、釉层内的气泡第六节釉的析晶一、釉熔体的析晶二、影响釉熔体析晶的因素三、析晶对釉面光学性质的影响第七节坯釉适应性一、膨胀系数对坯釉适应性的影响二、中间层对坯釉适应性的影响三、釉的弹性、抗张强度对坯釉适应性的影响四、釉层厚度对坯釉适应性的影响考核要求：1、釉的作用、特点及性质（识记）2、釉的种类、制釉氧化物（识记）3、确定釉配方的依据（领会、应用）4、釉料配方的计算（领会、应用）5、釉层形成过程的反应（识记）6、釉的析晶过程、影响因素（识记、领会）7、坯釉的适应性（领会）第四章显微结构与性质教学要点：通过本章的教学使学生：1 了解陶瓷坯体的显微结构2 了解釉层的显微结构3 掌握釉层的物理化学性质4 掌握陶瓷性能的控制方法教学时数：8学时第一节陶瓷坯体的显微结构一、显微结构的构成二、工艺因素对显微结构的影响第二节釉层的显微结构一、透明釉二、乳浊釉三、结晶釉四、无光釉五、高温颜色釉六、半导体釉第三节釉层的物理化学性质一、釉的熔融温度范围二、粘度与表面张力三、热膨胀性与弹性四、白度、光泽度与表面硬度五、力学强度与表面硬度六、化学稳定性七、介电性质第四节陶瓷性能的控制一、陶瓷强度的控制二、陶瓷光学性能的控制三、陶瓷介电性质的控制考核要求：1、陶瓷坯体的显微结构（识记）2、釉层的显微结构（识记）3、釉层的物理化学性质（识记、领会）4、陶瓷性能的控制方法（领会、应用）第五章原料的处理教学要点：通过本章的教学使学生：1 掌握原料的精选方法，了解水的性质对坯料、制品性能的影响2 了解原料预烧的作用教学时数：2学时第一节原料的精选一、原料的精选方法二、水的性质对坯料、制品性能的影响第二节材料的预烧一、预烧的作用二、石英、长石、滑石、工业氧化锌、粘土的预烧考核要求：1、原料的精选方法（领会），水的性质对坯料、制品性能的影响（识记）2、原料预烧的作用（领会）第六章坯、釉料制备教学要点：通过本章的教学使学生：1 了解坯料的种类、品质要求2 掌握坯料的制备3 掌握釉料的制备4 了解坯料、釉料制备的主要工序及设备教学时数：6学时第一节坯料的种类和品质要求一、坯料的种类二、坯料的品质要求第二节坯料制备一、塑性坯料制备二、注浆坯料制备三、压制坯料制备第三节釉料制备一、釉料制备的品质要求及控制二、釉料制备第四节坯、釉料制备的主要工序及设备一、原料粉碎二、筛分三、除铁四、泥浆脱水五、陈腐与练泥六、造粒七、熔块熔制考核要求：1、坯料的种类、品质要求（识记）2、坯料的制备（领会）3、釉料的制备（领会）4、坯料、釉料制备的主要工序及设备（识记）第七章成形与模具教学要点：通过本章的教学使学生：1 了解器形的合理设计2 了解成形方法的分类，掌握成形方法的选择3 掌握可塑成形的几种方法4 了解注浆成形方法5 了解压制成形方法6 了解成形模具教学时数：8学时第一节器形的合理设计第二节成形方法的分类与选择一、成形方法分类二、成形方法的选择第三节可塑成形一、滚压成形二、旋压成形三、挤压成形四、车坯成形五、其他成形方法第四节注浆成形一、基本注浆方法二、强化注浆方法三、其它注浆成形方法第五节压制成形一、干压成形二、等静压成形第六节成形模具一、石膏与石膏模二、新型多孔模具三、压制成形用金属模四、挤压成形用模具五、等静压成形模具六、模具的放尺考核要求：1、器形的合理设计（识记）2、成形方法的分类（识记），成形方法的选择（领会、应用）3、可塑成形的几种方法（识记、领会）4、注浆成形方法（领会）5、压制成形方法（领会）6、成形模具（领会）第八章坯体的干燥教学要点：通过本章的教学使学生：1 了解干燥的作用、过程、收缩与变形2 了解影响干燥速度的因素、干燥介质参数的确定3 掌握热空气等几种干燥方法教学时数：4学时第一节干燥作用与干燥过程一、干燥的作用二、干燥过程三、干燥收缩与变形第二节干燥制度的确定一、影响干燥速度的因素二、干燥介质参数的确定第三节干燥方法一、热空气干燥二、工频电干燥三、直流电干燥四、辐射干燥五、综合干燥考核要求：1、干燥的作用、过程、收缩与变形（识记）2、影响干燥速度的因素、干燥介质参数的确定（识记）3、热空气等几种干燥方法（领会）第九章粘接、修坯与施釉教学要点：通过本章的教学使学生：1 掌握粘接与修坯2 掌握施釉的方法教学时数：2学时第一节粘接与修坯一、粘接二、修坯第二节施釉一、釉浆施釉法二、静电施釉三、干法施釉考核要求：1、粘接与修坯（领会）2、施釉的方法（领会）第十章烧成与窑具教学要点：通过本章的教学使学生：1 了解烧成制度与产品性能的关系，掌握制定烧制制度的依据2 了解快速烧成的意义和工艺措施3 了解装窑的要求和方法4 了解窑具的种类、性能要求、制造等教学时数：6学时第一节烧成制度一、烧成制度与产品性能的关系二、制定烧成制度的依据三、烧成制度示例和说明第二节快速烧成一、快速烧成的意义二、快速烧成的工艺措施第三节装窑一、装窑要求二、装窑方法第四节窑具一、窑具种类二、窑具的性能要求三、窑具材质的类型及损坏情况分析四、窑具的制造考核要求：1、烧成制度与产品性能的关系（识记），制定烧制制度的依据（领会、应用）2、快速烧成的意义和工艺措施（识记）3、装窑的要求和方法（识记、领会）4、窑具的种类、性能要求、制造等（识记）第十一章陶瓷装饰教学要点：通过本章的教学使学生：1 了解陶瓷颜料的分类、制造、发色机理以及影响色剂呈色因素2 了解釉上装饰、釉下装饰、釉中彩3 了解颜色釉、艺术釉4 了解坯体装饰，了解铅镉离子溶出原因、影响因素教学时数：6学时第一节陶瓷颜料一、分类二、陶瓷颜料制造三、陶瓷颜料发色机理四、影响色剂呈色因素第二节釉上装饰一、彩绘二、贵金属装饰三、光泽彩四、其他装饰方法第三节釉下装饰一、彩绘二、其他装饰方法第四节釉中彩第五节颜色釉一、低温颜色釉二、高温颜色釉第六节艺术釉一、结晶釉与砂金釉二、无光釉三、碎纹釉四、变色釉五、金属光泽釉第七节坯体装饰一、色坯、斑点、绞胎二、镂空、刻花、堆雕三、化妆土四、渗花第八节釉料、颜料中铅、镉离子的溶出一、溶出原因二、影响因素三、降低铅、镉溶出量的方法考核要求：1、陶瓷颜料的分类、制造、发色机理以及影响色剂呈色因素（识记）2、釉上装饰、釉下装饰、釉中彩（识记）3、颜色釉、艺术釉（识记）4、坯体装饰，了解铅镉离子溶出原因、影响因素（识记）第十二章陶瓷制品缺陷及其分析教学要点：通过本章的教学使学生：1 了解日用陶瓷缺陷分析2 了解墙地砖缺陷分析3 了解卫生陶瓷缺陷分析教学时数：4学时第一节日用陶瓷缺陷分析一、变形二、裂纹三、斑点四、溶洞五、落渣六、粘疤与底沿粘渣七、底足粘脏八、疙瘩与泥渣九、缺泥与磕碰十、起泡十一、针孔与橘釉十二、釉缕十三、缺釉十四、釉面擦伤十五、生烧与过烧十六、烟熏十七、阴黄十八、火刺十九、色脏二十、彩色不正二十一、画面缺陷二十二、饰金缺陷二十三、铅溶出量超标第二节墙地砖缺陷分析一、变形二、裂纹三、夹层四、尺寸偏差五、大小边六、黑心七、色差八、釉面缺陷九、吸湿膨胀性第三节卫生陶瓷缺陷分析一、变形二、裂纹三、斑点四、坑包五、棕眼六、缺釉七、釉缕与釉面波纹八、烟熏考核要求：1、日用陶瓷缺陷分析（识记、领会）2、墙地砖缺陷分析（识记、领会）3、卫生陶瓷缺陷分析（识记、领会）三、推荐教材和参考书目1、《陶瓷工艺学》，李家驹主编，中国轻工业出版社，20012、《日用陶瓷工艺学》，李家驹主编，武汉工业大学出版社，19923、《陶瓷工艺学》，章秦娟主编，武汉工业大学出版社，19974、《陶瓷工艺学》，陆小荣主编，湖南大学出版社，20055、《材料科学与技术丛书(第17卷)-陶瓷工艺》，[英]理查德 J.布鲁克，科学出版社，19996、《先进陶瓷工艺学》，刘维良主编，武汉理工大学出版社，20047、《特种陶瓷工艺学》，李世普, 武汉理工大学出版社，1990。
[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](https://360docs-1393072327.cos.ap-beijing.myqcloud.com/cadf1d35abea998fcc22bcd126fff705cc175c4b.webp)
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。
第十二章-陶瓷烧成
问题1、坯体在烧成过程中有那些物理变化？
五、 强度与硬度的变化
低温阶段随着机械吸附水的消失，强度略 有提高结晶水排除阶段则无明显变化。到了 570℃石英转变时，强度则有所下降750℃以后 强度才逐渐增加，此时应控制好烧成温度防止 过烧。
坯体在750℃以前是非常脆弱的，750℃以后， 由于长石-石英玻璃质及莫来石晶体开始形成， 硬度逐渐增加，在良好的烧成温度下冷却后， 陶瓷器的硬度一般可达莫氏7-8级
然掌握烧窑的科学规律，闯过最后关键工序--烧窑。
2．烧结过程
在烧结过程中，烧结坯发生一系列物理、 化学变化，坯块由粉末颗粒聚集体变成晶 粒结合体，多孔体变成致密体，从而得到 具有所需物理、机械性能的产品。
烧成工序是陶瓷生产过程中最重要的工序 之一，制定科学合理的烧成制度，并准确 执行是产品质量的重要保证。
坯体在烧结过程中会发生哪些宏观上的变 化呢？
陶瓷的烧成
—— “土”与“火”的艺术—— 主讲人：吴任平 教授
思考题
1、何谓氧化气氛烧成，何谓还原气氛烧 成，试述不同气氛烧成的产品外观有什么 不同？原因何在？ 2、坯体在烧成过程中有那些物理变化？ 烧结程度可用哪些指标来衡量？ 3、为什么说在陶瓷生产中烧窑是关键？ 4、制定烧成制度的依据有哪些？
2．烧结过程
坯体宏观上的变化： 体积收缩、气孔减少、致密度提高，强度增
加，颜色改变； 烧结程度可以用坯体的： 收缩率、气孔率、体积密度和机械强度 等指标来衡量； 烧结是一个不可逆的过程。
烧结是一个复杂的物理、化学变化过程；
2．烧结与烧成
烧成温度：为了达到产品的性能要求，应该 烧到的最高温度。
4.4制定烧成制度的依据4
四、釉烧方法
陶瓷艺术的烧成方法
陶瓷艺术的烧成方法陶瓷品制作完成后，还要经过烧制才能最终成为成品。
那么，你知道陶艺的烧成方法有哪些吗?以下是有我为大家整理的，希望能帮到你。
陶瓷的烧成方法1、素烧法：表面不上釉的作品，直接烧成称为素烧。
素烧可以保留陶瓷作品上的手工痕迹，显现材质的自然和本质的美。
陶的素烧温度为900~1150℃。
瓷的素烧温度为1100~1310℃。
2、本烧法：陶瓷作品坯体表面上釉后，用高温一次性烧成，使坯体完全烧结，釉料完全融化，称为本烧。
烧成温度为1100~1350℃。
3、釉烧法：釉烧分两次烧成，陶瓷坯体经过一次素烧后再上釉，用低温二次烧成，使釉完全融化，烧成温度为900~1000℃。
4、氧化焰法：调整烟道阀门，保证窑内空气充足，定时添加燃料，使燃料在空气中彻底烧尽，由于窑炉氧气充足，则形成氧化焰气氛5、还原焰法：当温度加速升温至高温阶段，放低烟道阀门，使窑炉供养不足，炉内碳素增加，形成还原焰气氛。
6、乐烧法：乐烧采用二次烧成的工艺技术。
第一次素烧，温度为700~900℃。
再上釉，用低温二次烧成。
7、盐烧法：坯体在高温时，将氯化钠直接撒入在燃烧的窑炉中，氯化钠开始挥发，产生纳蒸气，这种纳蒸汽同陶瓷坯体表面的铝与硅产生反应，熔融成釉形成带有肌理的透明釉。
8、熏烧法：熏烧采用素烧和烟熏二次完成的工艺技术。
在素烧完成后再选用木屑、树枝、报纸等作燃料产生浓烟，通过坯体表面的缝隙使碳素附着于作品表面，形成自然的斑迹效果。
9、柴烧法：一种用木柴直接烧陶的方法。
因柴火直接在体坯上留下自然的“火痕”和木柴燃烧后的灰烬落在作品表面形成的“落灰釉”，使得作品色泽温润且有变化。
烧制陶瓷工艺流程烧制陶瓷的关键因素是：泥、釉、火。
为什么有些陶、瓷器会莫明其妙的出现裂纹呢?为什么有时甚至会掉皮釉呢?这不外是在一定温度条件下泥和釉的收缩系数又称膨胀系数不相一致的结果。
有时人们亦会对这种缺陷特意加以利用，传统的开片釉及现代陶艺的一些肌理追求就是利用釉和泥收缩系数不相一致的原理配制出来的。
烧成
陶瓷材料工艺学
K2O-Al2O3-SiO2相图低共熔点985±20℃，烧
结温度范围宽50～60℃；
MgO-Al2O3-SiO2相图低共熔点1355℃，烧结
温度范围窄10～20℃；
热分析曲线DTA、 TE 、ITE拟定烧成制度。
Ｐ379 图10－9 ，10－10
陶瓷材料工艺学
方石英
1300～1400℃
3Al2O3 • 2SiO2＋SiO2
陶瓷材料工艺学
第二种看法：
Al2O3•2SiO2
Al2O3＋SiO2
约950℃
Al2O3（无定形） 3γ －Al2O3 ＋2SiO2
γ －Al2O3 3Al2O3 • 2SiO2
＞1000℃
陶瓷材料工艺学
4、冷却阶段
①. 液相析晶，玻璃相物质凝固； ②. 游离石英晶型转变。
2. 坯体形状、厚度和入窑水分
陶瓷制品由于形状、厚度和含水率不同，升温速 度和烧成周期都有所不同。 薄壁小制品入窑水分易于控制，一般可采取短周 期烧成。对大件厚壁制品，则升温不能过快，周期不 能过短。如果坯体含有大量高可塑性粘土，则由于排 水困难、升温速度更应放慢。
陶瓷材料工艺学
3. 窑炉结构、燃料类型和装窑密度
3、高温玻化成瓷阶段（950℃～最高烧成温度） ①.1050℃以前继续氧化分解反应及排除少量残余 结构水； ②.硫酸盐分解和高价铁的还原与分解； ③.形成大量液相和莫来石新相； ④.新相的重结晶和坯体的烧结； ⑤.釉料熔融成玻璃体。 制品强度增加，气孔率减少，坯体急剧收缩。
陶瓷材料工艺学
980～1000℃
陶瓷材料工艺学
二、烧成制度的确定
1. 温度制度：
陶瓷一次烧成的工艺流程
陶瓷一次烧成的工艺流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。
文档下载后可定制随意修改，请根据实际需要进行相应的调整和使用，谢谢!并且，本店铺为大家提供各种各样类型的实用资料，如教育随笔、日记赏析、句子摘抄、古诗大全、经典美文、话题作文、工作总结、词语解析、文案摘录、其他资料等等，如想了解不同资料格式和写法，敬请关注!Download tips: This document is carefully compiled by theeditor. I hope that after you download them,they can help yousolve practical problems. The document can be customized andmodified after downloading,please adjust and use it according toactual needs, thank you!In addition, our shop provides you with various types ofpractical materials,such as educational essays, diaryappreciation,sentence excerpts,ancient poems,classic articles,topic composition,work summary,word parsing,copy excerpts,other materials and so on,want to know different data formats andwriting methods,please pay attention!一次烧制陶瓷工艺流程：1. 原料制备，将粘土、石英、长石等原料进行破碎、筛选、配料。