4、碳酸盐、硫酸盐的分解
MgCO3 500～850℃ MgO＋CO2↑ CaCO3 600～1000℃ CaO+CO2↑ 4FeCO3+O2 800～1000℃ 2Fe2O3＋4CO2↑ Fe2（SO4）3 580～755℃ Fe2O3＋3SO2↑ FeSO4 FeO＋SO3↑ 4FeO+O2 2Fe2O3
（三）高温玻化成瓷阶段（温度从950℃到最高烧成温度）
1、1050℃以前，继续氧化分解反应并排除结构水。 有资料认为，坯料中的结构水在800℃前只排除3/4，其余要
在更高温度下才能排除，升温快时残留结构水甚至会延迟到 1200℃才排除完全。
2、硫酸盐分解、高价铁还原、粘土分解反应生成一次莫来石 硫酸盐的分解和高价铁的还原与分解
第七章 烧 成
第一节 概 述
热力学观点：烧成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（粉体物料的表面能大于多晶烧结体的晶 界能，粉体经烧结后晶界能取代了表面能）。同时，粉末粒子在 制造过程中，内部也存在各种晶格缺陷。 粉体具有比块料高得多的能量。
高岭石脱水：
Al2O3·2SiO2·2H2O 400~6000C Al2O3·2SiO2（偏高岭石）+↑
滑石脱水：
3MgO·4SiO2·H2O 600~9700C 3（MgO·SiO2）（原顽火辉石）+SiO2＋H2O↑
蒙脱石脱水：
A12O3·4SiO2·nH2O A12O3·4SiO2+nH2O↑
5、晶型转变 石英在配方中一般用量较多，在本阶段将发生多晶转化。石
英在573℃时，β-石英迅速地转变为α-石英，体积膨胀0.82%； 在870℃α-石英缓慢地转变为α-鳞石英，体积膨胀16%。在 900℃附近，长石与石英。长石与分解后的粘土颗粒，在接触位 置处有共熔体的液滴生成。
晶型转变对制品不会带来多大的影响。 无定形Al2O3，在950℃时转化为γ-Al2O3。
其变化率与组成有关，如石英量多，长石量少的坯体收缩 小，否则相反。
由粘土矿分解出的无定形A12O3和SiO2，在950℃左右开始转变 为γ-A12O3，由X射线证实，1100℃已有微量莫来石。
3、液相生成、固相溶解（长石1170℃分解，生成液相） 熔融长石与低共熔物，构成瓷坯中的玻璃相。 粘土颗粒及石英可以部分地溶解在这些玻璃相中，未被溶
解之颗粒及石英等物质之间的空隙，也逐渐被这些玻璃态物质 所填充，体积发生收缩，密度增加。
伴随以上化学变化，本阶段发生以上物理变化：
随着结构水和分解气体的排除，坯体质量急速减少，密度减 少，气孔增加。根据配方中粘土、石英含量多少发生不同程度的 体积变化。后期由于少量熔体的胶结作用，使坯体强度相应提高。
为保证氧化分解反应在液相大量出现以前进行彻底，本阶段 应注意加强通风，保持良好的氧化气氛；控制升温速度，保证有 足够的氧化分解反应时间，必要时可进行保温，同时减小窑内上 下温差。
第二节 烧成过程中的物理化学变化
以普通粘土质陶瓷为例，是制定烧成制度的基础。 （一）低温预热阶段（温度由常温～300℃左右）
排除干燥后残余水分(5％以下，日用瓷常在3％以下)，也称 小火或预热阶段。
坯体的变化： （1）质量减轻； （2）气孔率增加； （3）体积收缩。
收缩往往不能完全填补水分所遗留的空间，因此粘土质坯体 经过此阶段后，坯体强度和气孔率增加；可塑性原料制成的坯体 则变得疏松多孔，强度降低。
这些反应要在釉面熔融和坯体显气孔封闭前结束。否则，
就会产生烟熏、起泡等缺陷。
3、硫化铁的氧化
FeS2+O2 350～450℃ FeS＋SO2↑ 4FeS＋7O2 500～800℃ 2Fe2O3＋4SO2↑ Fe2（SO3）3 560～770℃ Fe2O3＋3SO2↑
二硫化铁（FeS2）是一种有害物质，若不在釉面熔融和坯体 气孔封闭前氧化成氧化铁（Fe2O3），则易使制品起泡。且生成 的氧化铁又会使制品表面污染成黄、黑色。
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。采用的是氧化或还原气氛。
特种陶瓷的烧成是在各种电炉（如管式炉、立式炉、箱式炉、 电阻炉、感应炉、碳管炉等）中进行的，可用保护气体（如氢、 氖、氮气等）也可在真空或空气中进行烧成。
烧结：如果侧重考虑高温下粉料填充空隙的过程，烧成又常 称为烧结。是一种利用热能使粉末坯体致密化的技术，其具体的 定义是指多孔状陶瓷坯体在高温条件下，表面积减小、孔隙率降 低、机械性能提高的致密化过程。
2、碳素和有机物的氧化 来源于结合粘土，北方紫木节土、黑碱石、黑矽砂石和南方
的黑泥等含有大量有机物和碳素，压制成型时，坯料中添有有机 粘合剂，坯体表面占有润滑油，此外燃烧烟气中未燃尽的碳粒可 能沉积在坯体表面。这些物质在加热时均会发生氧化反应。
C（有机物）＋O2 350℃ CO2↑ C（碳素）＋O2 600℃ CO2↑ S＋O2 250～90 0℃ SO2↑ 2CO＋O2 2CO2↑
烧成过程的动力：任何体系都有向最低能量状态转变的趋势。 也就是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，必须加热到一定的温度才能进行。
有人认为其烧成机制可归纳为：a.粘性流动；b.蒸发与凝聚： C.体积扩散；d.表面扩散；e.晶界扩散；f.塑性流动等。
低温预热阶段所发生的变化是物理现象，实际上是干燥过程 的继续。因此要提高窑炉的生产效率，应当使坯体入窑水分尽量 降低。
（二）氧化分解阶段（温度在300～950℃之间）
1、结晶水的排出
坯料中各种粘土原料和其它含水矿物（如滑石、云母等）， 在此阶段进行结构水（或称结晶水)的排除。粘土矿脱水分解起始 温度为200-300℃，剧烈脱水温度和脱水速度，取决于矿物组成， 结晶程度、坯体厚度和升温速度。例如高岭土脱水温度为500-700 ℃，后期水分排除速度较快；蒙脱石脱水温度为600-750℃，伊利 石脱水温度为400-600℃，后两者水分排除速度较和缓。