为什么陶瓷产品强度不一样
Ⅰ 测得的陶瓷密度很大,但是强度不高,为什么
瓷砖也是陶瓷的一种!
各种陶瓷密度不同主要是由二个方面引起!
一是:脊性材料多的,密度肯定高!
二是工艺:分加工艺和烧成工艺,考核指标只有一个,就是空隙系!
目前密度高的陶瓷是部分特种陶瓷,它们采用火爆压,2K度左右的抽屉窑等特殊窑炉烧制!
Ⅱ 影响建筑陶瓷强度的因素
影响建筑陶瓷的强度,我将本人知道的几点,简单的与你分享下:一、煅烧温度,一般来说温度越高,其烧结度就越硬,相对就越结实二、坯与釉的膨胀系数是否一致,就好比钢筋水泥一样,如果膨胀系数不一致就易导致剥落和变形、开裂等。三、产品的吸水率,吸水率越小的产品,其强度越好,吸水率越大,就越易破损。
Ⅲ 为什么陶瓷抗压强度大于抗拉强度
这是由于陶瓷粉末烧结时存在难以避免的显微空隙。在冷却或热循环时由热应力产生了显微裂纹,由于腐蚀所造成的表面裂纹,使得
陶瓷晶体与金属不同,具有先天性微裂纹。在裂纹尖端,会产生严重的应力集中,按照弹性力学估算,裂纹尖端的最大应力已达到理论断裂强度或理论屈服强度(因为陶瓷晶体中可动位错很少,而位错运动又很困难,故一旦达到屈服强度就断裂了)。反过来,也可以计算当裂纹尖端的最大应力等于理论屈服强度时,晶体断裂的名义应力,它和实际得出的抗拉强度极为接近。陶瓷的压缩强度一般为抗拉强度的15倍左右。这是因为在拉伸时当裂纹一达到临界尺寸就失稳扩展而断裂;而压缩时裂纹或者闭合或者呈稳态地缓慢扩展,并转向平行于压缩轴。即在拉伸时,陶瓷的抗拉强度是由晶体中的最大裂纹尺寸决定的,而压缩强度是由裂纹的平均尺寸决定的。
Ⅳ 对于陶瓷为什么釉面朝上和釉面朝下有不同的强度值
陶瓷砖生产工艺复杂,影响因素很多,
容易造成产品质量波动.为了适用生产发展 的需要,人们不得不对产品的外观质量和物 理性能作出一些规定,作为控制生产工艺和 检验产品质量的依据.其中机械强度就是 陶瓷砖重要的质量指橱;之一,但是在国内过 去却没有具体规定.直到1983年12月,国标
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GB4100-83《白色陶瓷釉面砖》颁布以后, 才相继把抗弯强度作为机械性能韵唯一指标 提上了议事日程..与工业发达国家相比,在 这方面我们至少落后了二十年,如美国,早 在60年代就采用了新的强度概念——破坏强 度来评价陶瓷砖的产品质量,并制定了《陶
瓷砖破坏强度试验方法》.该方法1970年以ASTM标准发布,1978年上升为美国目家 标准,1984年重新作了修订,继续颁布执 行.该方法在美国已得到了广泛的应用,而 且已经证明了它的正确性.我们吸取了该方 法的要点,结合我国国情,研制成功
.TCP陶瓷砖破坏强度试验机,为我国
陶瓷砖产品质量检验提供了一种新的测试手 段.该机已于1989年4月底通过了省级鉴定, 目前正在积极推广应用之中.
二,破坏强度的基本概念一
将陶瓷砖支承在按等边三角形排列的三 个支点A,B,C上(如图1所示),在砖的
中心O(砖的中心必须与等边三角形支承崖. 中心重合)按一定的速率施加压力,直到试 样破坏为止.试样破坏时,压力表上显示的 力值,称为试样的破坏强度,以牛顿(N) 表示
圈1试样与支承点相对位I叠
全国性建材科技期刊——?瓷》一九九0年第三期总第八十五期
三,试验机结构及
工作原理
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TCP陶瓷砖破掘强度试验机由施压系 (油压机),测力系统(包括压力传感器
和数显式压力表),支承座和施压头组成, 如图2所示.
圈2TCP陶瓷砖破坏强度试验机
该试验机采用液压传动原理,使油缸内 活塞运动,在活塞的下端装有压力传感器, 传感器的下端安装施压头,活塞下行时,施 压头作用于安放在支承座上的试样中心产生 压力,通过传感器采样,数字表显示压办. 试祥破坏后,..具有记忆功能的数显表记录箕 压力大小,用以确定其破坏强度.
支承座分大,中,小三种,对于表面积
等于或大于80×80ram的陶瓷砖,使用大三 角支承座j对于表面积在8×80,5o× 50ram之间的砖,使用中号三角支承座j对 于表面积小于50×50ram的砖,使用小三角 支承座.试验时可根据砖的大小选用,更换 极为方便.
四,试验方法
1.试样准备
从待测的一批砖中任意抽取lO块作为试 样.首先用硬毛刷将砖试样背面粘附的尘土 刷掉,再把砖试样放入事先加热到100?5? 的烘箱内,待温度回升到原来的温度保温一 小时,然后让砖在关闭的烘箱内冷却到室温 备用.
2.试样安装
1)先在砖的背面画两条对角线,找出
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试样中心,然后将砖放在等边三角形支座 上,釉面朝下.
2)取下施压钢珠,装上对中指针,接
通电源,降下施压器.
3)移动画有对角线的砖试样使它的中 心对准对中指针的尖端,然后用定位器将试 样固定好.试样与支承点的相对位置如图l 所示.试样安装好后,取下对中指针,重新 装上施压钢珠.
5.施压
1)将数显压力表上"调零——保持开
关置于调零位置,调节调零电位器,
使压力表指零,然后将开关扳到保持"位 置.
2)操作试验机,以e0~80N/S的速
率对试样施压,直至破坏为止.记录下数字 表上的读数.
3)先将压力表清零,再用毛刷将支承
点及施压钢珠清扫干净,然后用同样的方法 做下一块试祥,直至所有的试样全部铡完为 止.
4.结果处理
I)取一组试样中所有砖的破坏力计算
其平均破坏强度.
2)如果个别试样的破坏力有异常,可
按照数据处理规则把它剔除.在一组试样 中,如果被剔除的数超过试祥总数的2O瞬时,
48全屡性建材科技期刊,《冉瓷一九九0年第三期总第八十五期
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试验必须重做.
五,影响破坏强度试验
结果的主要因素
,
1破坏强度与坯釉性质的关系
TCP陶瓷砖破坏强度试验机研制工作
完成后,为了考核试验机的使用性能和探索 它在科研生产中的作用,我们收集了国内部 分产品进行了试验,试验结果如表1所示. 从表l中可以清楚地看出,同是l52×l52× 5mm的釉面砖,由于制造厂家不同,坯釉 性质自然各有差异,所得到的破坏强度也各 不相同.其中最大的达295.1N,而最小的 只有l71.oN(本文所举的数据都是用大
三角支承座实测的数据).这些测试结果, 为我们判断陶瓷砖产品质量提供了可靠的依 据.如果能在陶瓷砖产品标准中对该指标作 出规定,那么该试验机对于生产企业控制产 品质量和用户在选购产品时考核产品质量是 十分有用的.
Ⅳ 为什么陶瓷材料的理论断裂强度比实际断裂强度相差很大简述采取哪些措施可以提高陶瓷材料的强度
材料的组成。材料结构排列紧密,硬度大,其断裂强度强。
材料的晶相、玻璃相、杂质和气孔的量及其分布的均匀性都影响断裂强度。
在制作的过程中,材料颗粒的大小,形状都能够影响断裂强度。
Ⅵ 为什么陶瓷的实际抗拉强度低于理论的屈服强度而陶瓷的压缩强度总是高于抗拉强度这是一道考研题,求大
陶瓷是脆性材料,对于脆性材料,抗压强度是显着大于抗拉强度的
Ⅶ 影响耐磨陶瓷强度的因素有哪些
耐磨陶瓷其实也是一种应用非常广泛的设备,耐磨陶瓷有很多的优点,在业界有着很多的好评,而耐磨陶瓷的性能更是很多材料所不及的,影响耐磨陶瓷的性能的因素都有哪些吧。
1、结构:一般说来,离子键耐磨陶瓷片高温强度比共价键陶瓷低一些,高温下坯体的杂质玻璃相会出现较大塑性导致变形,急剧降低强度,对多晶陶瓷,很大程度上决定于晶界的高温性质。
2、气孔:气孔增多必然导致降低高温强度。而在高温下,由于裂纹尖端的钝化等原因,使陶瓷材料对裂纹和微缺陷的敏感性降低,这主要体现在对断裂韧性的影响上。
3、晶粒:晶粒直径小则质点移动容易,变形速度大,高温强度下降剧烈,晶粒形状的影响尚无定论,一般来说,各向异性明显的晶粒所构成的烧结体强度都高。
4、温度:材料不同,强度随温度的变化也不一致。其断裂机制由低温下的脆性断裂而转变为高温下的韧性断裂,因此具有一定的脆-韧转变温度。
5、使用条件:使非氧化物氧化,氧化物表面粗糙或开裂的气氛均降低强度。
影响耐磨陶瓷的因素还不止温度的变化范围,粒子的冲蚀性强度,受力情况,还包括腐蚀的介质的特点,硬颗料碰撞入射角的大小等因素,总之耐磨陶瓷的性能是受到这些因素影响的,而只有这些因此影响最少的时候,耐磨陶瓷才能发挥出最大的性能特点。
Ⅷ 为什么负离子瓷砖和普通瓷砖不一样
负离子瓷砖和普通瓷砖确实不一样。
1、 原料成分不同。
普通瓷砖以天然矿物为原料,主要是天然硅酸盐矿物,如瓷石、粘土、长石、石英砂等。普通瓷砖的组成由粘土的成分决定,所以不同产地和炉窑的瓷砖有不同的质地。
负离子瓷砖将负离子释放材料电气石加入到陶瓷原料中, 制得能够在空气中释放较高负离子浓度的新型陶瓷产品。
电气石主要成分有镁、铝、铁、硼等 10 多种对人体有利的微量元素。由于它是一种结构特殊的极性结晶体,自身能长期产生电离子,并永久释放空气负离子和远红外线。
2、 工艺不同。
普通瓷砖经粉碎、磨细、调和、塑形、干燥、锻烧等传统工艺制作而成。以注浆、可塑成型为主,烧结温度一般在1350摄氏度以下,燃料以煤油气为主,无需精确控温。一般不需要加工。
负离子瓷砖采用精密控制的先进工艺烧结而成,功能陶瓷需精确控温。运用注射成型、气相沉积、真空烧结、热压、反应烧结等先进手段,创造性加入了电气石材料。
3、 性能不同。
普通瓷砖是耐火耐酸碱的金属氧化物及半金属氧化物,吸水率低,强度破坏强度平均值不小于1300n,陶质砖破坏强度平均值不小于600n;抗热震性良好,抗釉裂性良好,耐磨体积不大于175mm3,小色差,部分可能含微量辐射。
负离子瓷砖是健康环保新型瓷砖,吸水率低,强度大,抗热震性优秀,抗釉裂性优秀,耐磨性好,无色差,符合国家3C标准,无辐射污染,释放负离子,有效净化室内空气。
(8)为什么陶瓷产品强度不一样扩展阅读:
健康瓷砖之所以能净化空气,是因为其在常温下能发射能量光波,使得空气中的氧分子游离出氧自由基,与生物化学氧化反应,分解细菌内部所需要的酶,进而达到抗菌杀菌的作用,抗菌率达98%以上。
能够抗静电,遮紫外线和电磁波,从而达到抗辐射的效果,抗辐射率达到92.2%以上。能够长期清除空气中的刺激性异味,分解各种污染物为无害物质,进而达到净化空气、去除异味的作用。
由于加入了远红外线能量矿物质粉,使其能够释放出一种可吸收的远红外线,能深入人体皮下组织,改善高血压和低血压。
采用了创新能量配方,通过能量粒子、能量技术植入,使瓷砖具有释放远红外线,改善人体微循环、促进新陈代谢和释放负氧离子,消醛除苯、净化空气。
Ⅸ 陶瓷的特性有哪些优缺点有哪些
陶瓷的干燥是陶瓷的生产工艺中非常重要的工序之一,陶瓷产品的质量缺陷有很大部分是因干燥不当而引起的。陶瓷工业的干燥经历了自然干燥、室式烘房干燥,到现在的各种热源的连续式干燥器、远红外干燥器、太阳能干燥器和微波干燥技术。干燥虽然是一个技术相对简单,应用却十分广泛的工业过程,不但关系着陶瓷的产品质量及成品率,而且影响陶瓷企业的整体能耗。据统计,干燥过程中的能耗占工业总燃料消耗的15%,而在陶瓷行业中,用于干燥的能耗占燃料总消耗的比例远不止此数,故干燥过程的节能是关系到企业节能的大事。陶瓷的干燥速度快、节能、优质,无污染等是新世纪对干燥技术的基本要求。
2陶瓷干燥过程机理
2.1坯体中的水分
陶瓷坯体的含水率一般在5%-25%之间,坯体与水分的结合形式,物料在干燥过程中的变化以及影响干燥速率的因素是分析和改进干燥器的理论依据。当坯体与一定温度及湿度的静止空气相接触,势必释放出或吸收水分,使坯体含水率达到某一平衡数值。只要空气的状态不变,坯体中所达到的含水率就不再因接触时间增加而发生变化,此值就是坯体在该空气状态下的平衡水分。而到达平衡水分的湿坯体失去的水分为自由水分。也就是说,坯体水分是平衡水分和自由水分组成,在一定的空气状态下,干燥的极限就是使坯体达到平衡水分。
坯体内含有的水分可以分为物理水与化学水,干燥过程只涉及物理水,物理水又分为结合水与非结合水。非结合水存在于坯体的大毛细管内,与坯体结合松弛。坯体中非结合水的蒸发就像自由液面上水的蒸发一样,坯体表面水蒸汽的分压力,等于其表面温度下的饱和水蒸汽分压力。坯体中非结合水排出时。物料的颗粒彼此靠拢,因此发生体积收缩,故非结合水又称为收缩水。结合水是存在于坯体微毛细管(直径小于o.1μm)内及胶体颗粒表面的水,与坯体结合比较牢固(属物理化学作用),因此当结合水排出时,坯体表面水蒸汽的分压将小于坯体表面温度下的饱和水蒸汽分压力。在干燥过程中当坯体表面水蒸汽分压力等于周围干燥介质的水蒸汽分压力时,干燥过程即停止,水分不能继续排出,此时坯体中所含的水分即为平衡水,平衡水是结合水的一部分,它的多少取决于干燥介质的温度和相对湿度。在排出结合水时,坯体体积不发生收缩,比较安全。
2.2坯体的干燥过程
以对流干燥过程为例,坯体的干燥过程可以分为:传热过程、外扩散过程、内扩散过程三个同时进行又相互联系的过程。
传热过程,干燥介质的热量以对流方式传给坯体表面,又以传导方式从表面传向坯体内部的过程。坯体表面的水分得到热量而汽化,由液态变为气态。
外扩散过程:坯体表面产生的水蒸汽,通过层流底层,在浓度差的作用下,以扩散方式,由坯体表面向干燥介质中移动。
内扩散过程:由于湿坯体表面水分蒸发。使其内部产生湿度梯度,促使水分由浓度高的内层向浓度较低的外层扩散,称湿传导或湿扩散。
在干燥条件稳定的情况下,坯体表面温度、水分含量、干燥速率与时间有一定的关系,根据它们之间关系的变化特征,可以将干燥过程分为:加热阶段、等速干燥阶段、降速干燥阶段三个过程。
加热阶段,由于干燥介质在单位时间内传给坯体表面的热量大于表面水分蒸发所消耗的热量,因此受热表面温度逐渐升高,直至等于干燥介质的湿球温度,此时表面获得热与蒸发消耗热达到动态平衡,温度不变。此阶段坯体水分减少,干燥速率增加。
等速干燥阶段,本阶段仍继续进行非结合水排出。由于坯体含水分较高,表面蒸发了多少水量,内部就能补充多少水量,即坯体内部水分移动速度(内扩散速度)等于表面水分蒸发速度,亦等于外扩散速度,所以表面维持潮湿状态。另外,介质传给坯体表面的热量等干水分汽化所需的热量,所以坯体表面温度不变,等于介质的湿球温度。坯体表面的水蒸汽分压等子表面温度下饱和水蒸汽分压,干燥速率稳定,故称等速干燥阶段。本阶段是排出非结合水,故坯体会产生体积收缩,收缩量与水分降低量成直线关系,若操作不当,干燥过快,坯体极容易变形,开裂,造成干燥废品。等速干燥阶段结束时,物料水分降低到临界值。此时尽管物料内部仍是非结合水,但在表面一层内开始出现结合水。
降速干燥阶段,这一阶段中,坯体含水量减少,内扩散速度赶不上表面水分蒸发速度和外扩散速度,表面不再维持潮湿,干燥速率逐渐降低。由于表面水分蒸发所需热量减少,物料温度开始逐渐升高。物料表面水蒸汽分压小于表面温度下饱和水蒸汽分压。此阶段是排出结合水,坯体不产生体积收缩,不会产生干燥废品。当物料排水分下降等于平衡水分时,干燥速率变为零,干燥过程终止,即使延长干燥时间,物料水分也不再发生变化。此时物料表面温度等于介质的干球温度,表面水蒸汽分压等于介质的水蒸汽分压。降速干燥阶段的干燥速度,取决于内扩散速率,故又称内扩散控制阶段,此时物料的结构、形状、尺寸等因素影响着干燥速率。
2.3影响干燥速率的因素
影响干燥速率的因素有,传热速率、外扩散速率、内扩散速率。
(一)加快传热速率
为加快传热速率,应做到:①提高干燥介质温度,如提高干燥窑中的热气体温度,增加热风炉等,但不能使坯体表面温度升高太快,避免开裂,②增加传热面积:如改单面干燥为双面干燥,分层码坯或减少码坯层数,增加于与热气体接触面,③提高对流传热系数。
(二)提高外扩散速率当干燥处于等速干燥阶段时,外扩散阻力成为左右整个干燥速率的主要矛盾,因此降低外扩散阻力,提高外扩散速率,对缩短整个干燥周期影响最大。外扩散阻力主要发生在边界层里,因此应做到:①增大介质流速,减薄边界层厚度等,提高对流传热系数。也可提高对流传质系数,利于提高干燥速度,②降低介质的水蒸汽浓度,增加传质面积,亦可提高干燥速度。
(三)提高水分的内扩散速率
水分的内扩散速率是由湿扩散和热扩散共同作用的。湿扩散是物料中由于湿度梯度引起的水分移动,热扩散是物理中存在温度梯度而引起的水分移动。要提高内扩散速率应做到:①使热扩散与湿扩散方向一致,即设法使物料中心温度高于表面温度,如远红外加热、微波加热方式,②当热扩散与湿扩散方向一致时,强化传热,提高物料中的温度梯度,当两者相反时,加强温度梯度虽然扩大了热扩散的阻力,但可以增强传热,物料温度提高,湿扩散得以增加,故能加快干燥,③减薄坯体厚度,变单面干燥为双面干燥,④降低介质的总压力,有利子提高湿扩散系数,从而提高湿扩散速率,⑤其他坯体性质和形状等方面的因素。
3干燥技术分类
按干燥制度是否进行控制可分为,自然干燥和人工干燥,由于人工干燥是人为控制干燥过程,所以又称为强制干燥。
按干燥方法不同进行分类,可分为:
①对流干燥,其特点是利用气体作为干燥介质,以一定的速度吹拂坯体表面,使坯体得以干燥。
②辐射干燥,其特点是利用红外线、微波等电磁波的辐射能,照射被干燥的坯体使其得以干燥。
③真空干燥,这是一种在真空(负压)下干燥坯体的方法。坯体不需要升温,但需利用抽气设备产生一定的负压,因此系统需要密闭,难以连续生产。
④联合干燥,其特点是综合利用两种以上干燥方法发挥它们各自的特长,优势互补,往往可以得到更理想的干燥效果。
还有一些干燥方法,按干燥制度是否连续分为间歇式干燥器和连续式干燥器。连续式干燥器又可按干燥介质与坯体的运动方向不同分为顺流、逆流和混流:按干燥器的外形不同分为室式干燥器、隧道式干燥器等。
4 各瓷种所用干燥器特点
4.1 建筑卫生陶瓷干燥器
1恒温恒湿大空间干燥卫生洁具的坯体在微压之后水分为18%左右,此时强度低,不宜搬动,一般采取就地干燥的方法。一般厂家采用锅炉蒸汽加热的方法系统,它的特点是燃料成本低,可以形成一定的干燥气氛。同时缺点很多,如无横向空气流动;排湿功能差,干燥时间长;无通风系统,工人工作条件差。因此比较先进的“恒温恒湿系统”被采用。这种系统不需要改变原来的生产流程、生产工艺,还可以加速干燥速度,它的另一大特点是具有强制通风功能。这一系统也存在一系列的问题,如能源消耗大;参数滞后;干燥不同步等。尤其是近年来石膏模有变大趋势,那么坯体的干燥时间和要求就不一样,为了保证每一班的生产安排。石膏模的干燥成为生产安排的主要矛盾。在解决这一问题上采用密封式干燥系统,即石膏摸出坯后整个成型线密封,在这个小的空间内使用小型的恒温恒湿系统。
2热风快速干燥
快速干燥就是干燥气氛按坯体的不同及坯体干燥程度而变化,时刻保持最佳干燥气氛,提高干燥速度。温湿度自动调节快速干燥室具有以下几个特点,①空间小,参数调整时响应快,精确度高;②可以根据坯体的情况,设定不同的干燥曲线;③工控机控制,自动化程度高,减少人为失误的因素,坯体干燥合格率高。这一系统由房体结构、热风炉、布风系统、搅拌系统、控制系统、湿度系统等六部分组成。
3蒸汽快速干燥
这里讨论的是蒸汽直接干燥,就是坯体出模后,沿轨道进入末端封闭的干燥室中,关闭干燥室后将蒸汽沿顶部的管道直接进入密封干燥室中,蒸汽在密室中膨胀降压,湿蒸汽由密室底部的管道排出回收。它的最大的优点是干燥快,正品率高。
4工频电干燥
就是将工频电(50Hz)通过坯体,由于坯体的电阻作用使得整个坯体均匀升温干燥,使达到了既升温又无温度梯度的目的。工频电干燥的缺点是干燥前的准备工作很麻烦,而且它只适合单件产品干燥。
4.2墙地砖干燥
墙地砖的坯体从压机出来后一般都是由窑炉的余热来进行干燥,但随着产品的规格尺寸越来越大,最大达1.2×2mm,甚至更大,厚度越来越厚,从8mm增大到60mm,靠窑炉的余热已经不能满足干燥的要求。而且随着产品的高档化、色彩多样化,对窑内的气氛的控制要求越来越精确和严格,用余热来干燥坯体时,干燥段的调整会引起窑内气氛的变化,甚至增加窑炉烧成燃料的消耗,有的增加1-2吨燃料。于是便出现了立式干燥器、干燥窑、多层干燥窑等。
1立式干燥窑
它是应用比较广泛的干燥设备,它占地面积小,干操小规格的墙地砖,具有较好的效果。
2干燥窑
干燥窑是直接加在烧成窑之前,外观上是窑炉的一部分(称为预热带)或是在窑的旁边独立建造一条长宽相当的干燥窑。坯体从压机出来或施釉后出来直接进入干燥窑干燥,干燥完坯体直接进入预热带或经传动进入烧成密进行烧成。它由热风炉、布风系统、窑体结构三个部分组成,干燥窑热利用率好的一般只采用烧成窑的热风基本上能满足干燥要求,有的差一点或要求干燥水分低一点的,除了用烧成密的热风外,还需要另外烧热风炉,每天消耗燃料2~3吨。
3多层干燥窑
随着技术的进步,坯体中含水率越来越低,干燥过程需将含水率从8%降低到1%,使用一般干燥窑不能达到这个目标。多层干燥窑就能解决这个问题。它是由窑头排队器,窑尾收集器及若干干燥单元组成,每个单元都是独立的,它们的温度、湿度调节,通风量调节,单独由热风炉。它的优点是:足够的干燥时间;外表面积小,散热损失小;出风口贴近砖面。干燥强度高;调节温度时通风量不会受到影响,因此热风吹过砖坯表面的速度及范围都不会因温度的调整而变动,但是多层干燥窑的调控相对比较困难,特别是窑宽增加,无法保证窑内温度的均匀,引起干燥效果不一。
4.3日用陶瓷干燥
日用陶瓷干燥与卫生陶瓷或墙地砖坯体的干燥不同,其具有的特点是:①坯体的种类繁多、数量大、尺寸小、形状复杂。变形和开裂是最常见的两种缺陷:②生产工艺过程中常常要拌入脱模、翻坯、修坯、接把、上釉等工序而成为流水作业完成。因此日用瓷的干燥主要使用链式干燥器。根据链条的布置方式可分为:水平多层布置干燥器、水平单层布置干燥器、垂直(立式)布置干燥器。
5远红外干燥技术
红外辐射干燥技术越来越受到各行各业人们的重视,在食品干燥、烟草、木材、中草药、纸板、汽车、自行车、金属体烤漆等方面发挥很大作用。此外,远红外干燥也被应用于陶瓷干燥中。大部分物体吸收红外线的波长范围都在远红外区,水和陶瓷坯体在远红外区也有强的吸收峰,能够强烈地吸收远红外线,产主激烈的共振现象,使坯体迅速变热而使之干燥。且远红外对被照物体的穿透深度比近、中红外深。因此采用远红外干燥陶瓷更合理。远红外干燥比一般的热风、电热等加热方法具有高效快干、节约能源、节省时间、使用方便、干燥均匀、占地面积小等优点,从而达到了高产、优质、低消耗的优良效果。
据陶瓷厂生产实践证明,采用远红外干燥比近红外线干燥时间可缩短一半,是热风干燥的1/10,成坯率达90%以上,比近红外干燥节电20~60%[1]。郑州瓷厂对10寸平盘进行远红外干燥技术实施,结果证明,生产周期提高一倍,通常干燥时间为2.5~3小时,缩短为1小时,成本低、投资小、见效快、卫生条件好、占地面积小。远红外材料的研究近年来很活跃,而且取得了很大进展,在各行各业也有很多成功应用的例子,为什么在建筑卫生陶瓷的干燥线上却少有人问津呢?
6微波干燥技术
微波是指介于高频与远红外线之间的电磁波,波长为O.001—1m,频率为300-300000MHz。微波干燥是用微波照射湿坯体,电磁场方向和大小随时间作周期性变化使坯体内极性水分子随着交变的高频电场变化,使分子产生剧烈的转动,发生摩擦转化为热能,达到坯体整体均匀升温、干燥的目的[2、3、4]。微波的穿透能力比远红外线大得多,而且频率越小,微波的半功率深度越大。微波干燥的特点:
(1)均匀快速,这是微波干燥的主要特点。由于微波具有较大的穿透能力,加热时可使介质内部直接产生热量。不管坯体的形状如何复杂,加热也是均匀快速的,这使得坯体脱水快,脱模均匀,变形小,不易产生裂纹。
(2)具有选择性,微波加热与物质的本身性质有关、在一定频率的微波场中,水由于其介质损耗比其它物料大,故水分比其它干物料的吸热量大得多;同时由于微波加热是表里同时进行,内部水份可以很快地被加热并直接蒸发出来,这样陶瓷坯体可以在很短的时间内经加热而脱模。
(3)热效率高、反应灵敏,由于热量直接来自于干燥物料内部,热量在周围介质中的损耗极少,加上微波加热腔本身不吸热,不吸收微波,全部发射作用于坯体,热效率高。
微波加热设备主要由直流电源、微波管、连接波导、加热器及冷却系统等几个部分组成微波加热器按照加热物和微波场作用的形式可分为驻波场谐振加热器、行波场波导加热器、辐射型加热器、慢波型加热器等几大类。
6.1微波干燥在日用陶瓷中应用
湖南国光瓷业集团股份有限公司,根据日用陶瓷的工艺特点,设计了一条日用陶瓷快速脱水干燥线用于生产中,实践证明,与传统链式干燥线相比,成坯率提高10%以上,脱石膏模时间从35~45分钟缩短到5~8分钟,使用模具数量由400~500件下降致100~120件,微波干燥线所占地面积小,生产无污染.其效率式链式干燥的6.5倍,除了可大量节约石膏模具外,与二次快速干燥线配合使用,对于10.5寸平盘总干燥成本可下降350元/万件[5]。
6.2微波干燥在电瓷中的应用
辽宁抚顺石油化工公司,李春原对电瓷干燥工艺采用微波加热干燥技术、重量鉴读控制技术、红外测温鉴读控制技术,对复杂形状的电瓷进行干燥,与常规蒸汽干燥方法相比较,可提高生产率24~30倍,提高成品率15%~35%,相同产量占地面积仅是现有工艺的二十分之一左右,可大幅度地提高经济效益。这对建筑卫生陶瓷、墙地砖等一些异型产品的干燥可提供借鉴。
6.3多孔陶瓷的干燥多孔陶瓷由于具有机械强度高、易于再生、化学稳定性好、耐热性好、孔道分布均匀等优点,具有广阔的应用前景,并被广泛应用于化工。环保、能源、冶金、电子、石油、冶炼、纺织、制药、食品机械、水泥等领域。作为吸声材料敏感元件和人工骨、齿根等材料也越来越受到人们的重视。由于多孔材料成型时含水分较多,孔隙多,且坯体内孔壁特别薄,用传统的方法因加热不均匀,极难干燥,加之这些多孔材料导热系数差,其干燥过程要求特别严格,特别是用于环保汽车等方面的蜂窝陶瓷,干燥过程控制不好,易变形,影响孔隙率及比表面积。微波干燥技术已成功地应用于多孔陶瓷的干燥,其能很容易地把坯体的水分从18%~25%降低到3%一下,降水率达到0.7~1.5kg,大大缩短干燥时间、提高成品率。我们亦把微波干燥应用于劈开砖的温坯干燥,效果亦非常明显。
7展望
微波加热虽然有许多优点,但其固定投资和纯生产费用较其它加热方法为高,特别是耗电较多,使生产成本增加;微波在大能量长时间的照射下,对人体健康带来不利影响,微波加热是有选择性的。因此单独采用微波干燥或对流干燥都有它们的优劣之处。如果综合两者将会使两种方法的优点得到充分的发挥。即在快速干燥室内,增加微波发生器。在坯体的升温阶段,微波发生器以最大功率运行,在很短的时间内使坯体温度升高。然后逐渐减少微波功率,而热风干燥以最大强度运行,这样总的加热时间将减少50%,总能耗并没有增加,而且坯体合格率高。而且,我们应该尽可能使微波炉结构设什合理,防辐射措施得当,可使微波辐射减至最小,对人体完全没有影响[6]。所以为了更好地发挥微波技术的优点,除了采用混和加热或混合干燥技术外,加强完善陶瓷材料与微波之间的作用机理的研究,加强陶瓷材料的介电性能、介质消耗与微波频率及温度关系的基础数据试验,及完善微波干燥的工艺及设备,使这一技术委陶瓷行业服务。
Ⅹ 如何增强陶瓷的强度和韧性
陶瓷的强度和韧性受很多方面的影响,也是一个比较复杂、比较专业的问题。一般来说它与陶瓷的坯体配方、烧结条件(温度高低、保温时间长短等)以及陶瓷产品的特性有关。就墙地砖产品来说,适当增加坯体中氧化铝的含量,延长烧成时的高温保温时间可以增强产品的强度和韧性。