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陶瓷坯体中的几种水分简介

陶瓷坯体为多毛细管结构,因此按照坯料与水分结合方式的不同,坯体中的水分有三种存在形式:自由水、大气吸附水、化学结合水。

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①自由水;是指存在于物料表面的润湿水分、孔隙中的水分以及直径大于10—4mm毛细管中的水分。也就是说,自由水包括大毛细管水及渗透结合水,如外界环境带入或成型中加入的水分。这种水分与物料间的结合力很弱,属于机械结合,干燥过程中易排除,其脱水温度一般在100℃左右。在自由水排除阶段,物料颗粒将彼此靠拢,产生收缩现象,干燥速度不宜过快。排除自由水后,坯体再继续干燥时,坯体体积只有微小的收缩,甚至不收缩。

②大气吸附水;将干燥的坯体置于大气中时,坯体中的黏土从空气中吸附的,与坯料粒子呈物理一化学状态结合的水,吸附水膜厚度相当于几个到几十个水分子,称为大气吸附水(物理化学结合水)。受组成和环境影响,干燥时较难除去。大气吸附水的数量,随外界环境的温度和相对湿度的变化,而改变,空气中的相对湿度越大,则坯体所含水的量也越多。在相同的外界条件下,坯体所吸附的水量随所含黏土的数量,和种类的不同也不相同,而一些非黏土类原料的颗粒,虽然也有一定的吸附能力,但其吸附力很弱,因而也容易被排除。

③化学结合水;又称为结构水,是与物料呈现化学状态结合的水。即物料矿物分子结构内的水分。化合水在干燥过程中,不能除去。这是因为,化合水是以OH或HO或H等形式,存在于化合物或矿物中的水。即这种水分是指包含在原料矿物的分子结构内的水分。如结晶水、结构水等。例如滑石Mg3(SiO0)(OH)2等,化学结合水在晶格中占有定的位置,需加热到相当高的温度才能将其排除,并伴随有因晶格变化或破坏所引起的热效应。

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