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陶瓷胚体干燥时影响开裂的几个因素

陶瓷胚体干燥一般采用梭式窑、隧道窑、或热风炉干燥房,坯体在干燥过程中形成的水分,梯度会使坯体出现不均匀的收缩,从而产生应力。当应力超过了呈塑性状态,坏体的破裂点或者超过呈弹性状态,坯体的强度时就会引起开裂。此外,干燥制度或坯体造型的不妥等情况,也会促使坯体干燥时开裂,坯体干燥过程中出现的些裂纹及产生的条件归纳如下。

胚体干燥
陶瓷胚体开裂展示图片

①整体开裂:当坯体沿整个体积产生引起,不均匀收缩的临界应力时,可能导致完全破裂。这种开裂一般在干燥的开始阶段出现。在规定的干燥制度下,当坯体沿厚度方向的水分,尚未呈抛物线分布时,由于干燥速度快,使水分差达到了临界值。在坯体厚、水分高、快速干燥的情况下易产生这种裂纹。

②边缘开裂:薄壁、扁平的陶瓷坯体干燥时,边缘的干燥速度比中间的干燥速度大得多,不均匀收缩引起应力。坯体表面和接近边缘部分处于张应力状态,中部分处于压应力状态。

③中间开裂:其原因也是由于坯体边缘部分,比中间部分干燥得快些。周边的收缩在整个坯体收缩,尚未结束之前就停止了,形成一个硬壳似的骨架。随着干燥过程的进行,在等速干燥阶段终了、收缩结束之前,中部分仍在收缩,却又受边缘硬壳的阻碍,形成中间裂纹。开裂瞬间边缘部分承受压应力,中间部分承受张应力。深杯类日用餐具的中间开裂,往往呈现底部的裂纹。中间开裂通常出现在干燥敏感性高,和中等程度的黏土质坯体中,为了防止这种裂纹出现,应使整个坯体均匀排除水分。边缘部分可采用隔湿处理,如盖上湿布或涂上石蜡、油脂类物质,以降低四周的干燥速度。

陶瓷干燥
陶瓷胚体图片

④表面裂纹:坯体干燥过程中,若内部与外部的温度梯度与水分梯度相差过大,会产生表面裂纹。已干燥的陶瓷生坯若再次移至潮湿空气中,会从周围介质中吸湿,在坯体表面形成吸附结合水膜导致微裂纹出现。当坯体吸附0.7%-0.9%的水分时,这种微裂纹隐约可见。随着吸附水增多,裂纹会扩大。这种微裂纹一般出现在,中温或高温干燥敏感性黏土坯体中。

⑤结构裂纹:可塑泥团若组成、水分不均匀,则挤制后存在结构条纹,引起干燥后的裂纹。压制成型的粉粒之间的空气,若未排除而压缩在坯体内,使坯体形成不连续结构,干燥后易出现层状结构裂纹。

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