制造陶瓷制品时,要添加水以便使粘土具有可塑性。当其表面覆盖了水分子时,鳞片状粘土颗粒可以比较自由地彼此运动,并力求彼此平行地排列起来。水分布在粒子之间的间隙处和粒子表面的空洞处。必须给予足够的水,以防止混合物变弱和易碎。这一最少量的水,就是塑性极限。可以加入稍多于这个限度的水,当加入的水达到了上限,即所谓水限后,更多的水则将使粘土变湿、变稀、变粘。粘土所需水的精确数量在很大程度上取决于粘土的类型和粘土颗粒的表面状态。此外,还向粘土中加入一些添加剂,使粘土在制造或使用时具有某些特殊性能。
粘土成型以后,还要干燥和烧成。在干燥时,间隙处的水分蒸发了,干燥粘土的强度比湿的要大一些。干燥速率很重要,如干燥过快,则干燥时的正常收缩将会引起制品的开裂。所以必须控制从表面排出水的速度,使它大致与水通过间隙扩散到表面的速率相等。在干燥以后要进行烧成,烧成分为以下四个阶段。
低温阶段(室温~300℃):进一步排除坯体中的残余水分。
分解及氧化阶段(300~950℃):粘土等矿物中化合水的排除(约600℃左右),有机物、碳素和无机物等的氧化;碳酸盐、硫化物等的分解,通过分解与氧化反应,就可除掉粘土中的各种有机和无机杂质。(www.xing528.com)
高温阶段(900℃~烧成温度):上述氧化、分解反应继续进行。在900℃时开始了制品的融合或玻璃化;当温度增加到900~1400℃时,玻璃化可以进行得相当完全,但实际上很少这样做。这是因为完全融合的粘土制品,虽然强度大,但在生产过程中容易在高温下变软和塌陷。一般粘土制品仅仅部分融合,因而在玻璃基体中还有未反应的Al2O3和SiO2颗粒。当要求无孔洞的上釉表面时,这时在经过焙烧以后的制品上,涂以低熔点陶瓷成分的表面涂层,随后在较高温度烧成时,使上釉材料变为完全的液体,冷却以后为一层坚固的玻璃。
冷却阶段(烧成温度~室温)。
陶器通常在800~900℃之间烧成。粗陶瓷和瓷器要求更高的玻璃化,特别是瓷器,薄断面处接近完全的玻璃化。
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