坯料的种类及制备工艺
1.注浆坯料,其含水率为28~35%; 2.可塑坯料,其含水率为18~25%; 3.压制坯料,其中干压坯料含水率为3~7%,半干压 坯料含水率为8~15%。
对坯料的要求分述如下:
• 4.1.1 注浆坯料
1.流动性好:保证泥浆浇注成形时要能充满模型的各个 部位; 2.悬浮性好:浆料中各种固体颗粒能在较长一段时间 悬浮而不沉淀的性质称为泥浆悬浮性;
• 3.细度合理:组分颗粒应达到一定细度(250目),并具有合理粒 度分布;防止颗粒偏析;
• 4.气孔少:坯料中或多或少的含有一些空气,空气的存在对产品 品质和成形都有不利影响,应尽量减少其含量。
4.2坯料制备的一般工艺流程(见教材P110图)
硬质原料
软质原料
粗碎(颚式破碎机)
人工选料
洗料(洗石机)
第四章 坯料的种类及制备工艺
将陶瓷原料经过配料和加工后,得到的具有成形 性能的多组分混合物称为坯料。
4.1 种类和质量要求 4.2 坯料制备的一般工艺流程 4.3 原料的预烧与精选 4.4 坯料制备过程
4.1坯料的种类和质量要求
• 1 基本要求及分类
• 1.1 基本要求
• (1) 坯料的组成能满足配方的要求;(符合配方、避 免杂质)
• 原料处理、配料、混合制备三部分。其中注意配 方要准确,原料是以干式(脱水)计算。
• 硬质原料:拣选,水洗(预烧);粗、中 碎,细磨粉。
• 软质原料:拣选,干碾、湿碾机
4.3 原料的预烧与精选
4.3.1 原料的预烧
原料预烧的作用
1.帮助碎化原料:例如大块石英岩质地坚硬,粉碎困难,利用石英多晶转 变伴随的体积效应,将石英在粉碎前预烧并急冷,使其结构疏松,利于粉 碎,一般预烧到900~1000℃;
可塑性陶瓷坯料的质量控制主要是要控制:可塑性的调节 、 含水量的控制 、气孔的控制
4.1.3压制坯料
1.流动性好:要求粉料能在短时间内填满钢模的各个角落, 以保证坯体的致密度和压坯速度;
2.堆积密度大:粉料的堆积密度常用单位容积的粉料质量来 表示。堆积密度大,气孔率就小,压制后的坯体就越致密。
3.含水率和水份均匀性:水是粉料成型时的润滑剂和结合剂。 当成型压力较大时粉料含水可以少些,反之粉料含水可以多 些。当粉料含水不均匀,即局部过干和过湿时便会出现压制 困难,且砖坯在以后的干燥和烧成中易出现开裂和变形。
4.1.2可塑坯料
1.良好的可塑性:坯料的可塑性一般取决于强可塑原料 (粘土)或塑化剂的用量; 2.一定的形状稳定性:指可塑坯料在成型后不会因自身 重力而塌陷变形,尤其是对大型制品更是如此.可以通 过调节强可塑原料的用量和含水量来控制; 3.含水量适当:可塑坯料的含水量与成型方式有一定对 应关系;强可塑性原料用量较多时,含水量较高;大件制 品的可塑坯料含水量比小件制品低些; 4.坯体的干燥强度和收缩率:生产上常用干坯的抗折强 度来衡量它的干燥强度.大的干燥强度有利于成形后脱 模、修坯、施釉、送坯等工序。坯体收缩大影响其造 型和尺寸的精确度,坯体也容易变形和开裂。影响坯 体干燥强度和收缩率的主要因素是坯体中强可塑原料 的用量和水分含量。
• (2) 各种组分混合均匀、包括主要原料、水分及塑化 剂在坯料中都应均匀分布;
• (3) 坯料各组分的颗粒达到要求的细度,以减少成型 和干燥过程中的废品;
• (4) 可塑和注浆成型用的坯料中空气含量应尽量减少, 以免降低坯体强度和产品的机电性质。
• 1.2 分类
根据成Байду номын сангаас方法不同(按含水量) ,坯料分为三类:
4.1.4坯料的品质要求
为了保证产品品质和满足成形的工艺要求,坯料应具备下述 基本条件:
• 1.配方准确:两方面控制,首先准确称料(应除去原料中水分, 按绝干料计),其次是加工过程中避免杂质混入;
• 2.组分均匀:坯料中各组分,包括主要原料、水分、添加剂等应 均匀分布(均化),否则会使坯体或制品出现缺陷,降低产品性 能;
物理方法:淘洗槽,水力旋流器,振动筛和磁选机(除铁) 等
原料的精选
淘洗 (去除原料的粗粒杂质,如沙砾、草根等)
淘洗法与水力旋流法比较
优点
缺点
淘洗法
操作方便,设备简单
生产周期较长,占地面积较大,劳 动强度较大,生产效率较低,分离 >50μm机械混合物效果较好,但 分离几微米的杂质无能为力。
水力旋流法
4.稳定晶型:例如γ- Al2O3 、TiO2、ZrO2等,在氧化气氛下预烧1250~
1300℃,
m ZrO2 t ZrO2
板钛矿
TiO2 锐钛矿 金红石
其中以金红石的物理电气性能最好,同时生产含钛电容器陶 瓷时,将TiO2原料预烧成金红石相,配釉用TiO2可不预烧。
4.3.2 原料的精选
原料的精选是指对于原料进行分离,提纯和除去各种有害 杂质的过程。包括物理方法、化学方法和物理化学方法。
结构简单,投资小,维 边界粒度:溢流浆中最大 护可分方离便出,1分0μ离m精的度微高粒,,的物料粒度,大于这个粒 除砂率高达99%,产 度的物料由排砂口排出。
2.减少坯料收缩:例如粘土,可部分预烧成熟料,一般700~900℃,又如
工业氧化铝( γ- Al2O3 );
γ- Al2O3
预烧 1050~1500℃
3.42~3.62
α-3.95A~l2O4.13 0
3.改变结构形态:例如滑石具有片状结构,成形时容易造成泥料分层和颗 粒定向排列,引起产品变形和开裂,通过预烧破坏片状结构;
料仓贮存
料仓贮存
配料(铲车,地中衡)
中碎(轮碾机)
除铁 澄清排水(贮浆池于搅拌机)
压虑(压虑机) 粗炼
细磨(湿式球磨机) 过筛(电磁振动筛) 注浆(泥浆池与搅拌机) 干燥造粒(喷雾干燥塔)
水和电解质 泥浆罐(真空脱泡和搅拌)
陈腐
过筛(自定中心振动筛)
精练
闷料(粉料仓)
可塑泥条
压制粉料
注浆用泥浆
• 从图可见,坯料制备过程为:
3.触变性适当:受到振动和搅拌时,泥浆粘度会降 低而流动性增加,静置后又恢复原状,此外,泥浆放 置一段时间后,在维持原有水分的情况下也会变稠。 这种性质称为触变性;
4.滤过性好:滤过性也称渗模性,是指泥浆能够在石膏模 中滤水成坯的性能。
注浆陶瓷坯料的质量控制主要是控制 :泥浆的比重 、泥浆的流 动性 、泥浆的厚化系数