浅谈釉饰地砖产品的变形缺陷及预防措施.doc

浅谈釉饰地砖产品的变形缺陷及预防措施摘 要：本文深入分析了釉饰地砖产品变形缺陷的影响因素，同时从 坯体配方、釉料配方和窑炉烧成制度三大主要因素进行了详细探讨，提出 预防措施关健词：釉饰地砖；变形；预防措施1引言陶瓷砖的烧成是有液相参与的烧结过程，伴随着熔融、软化、收缩等 一系列烧结现象的出现，因坯釉性能不同、烧结状态不同、窑内热气体传 热速度不同等导致砖形随之变化，当这种变化超过一定范围就会成为缺陷 或痕迹留在制品上，表现为可以测量到的变形或峰谷之间的光泽差异，即 砖坯变形，而辗棒痕则是砖坯在运行的前端平行于辗棒方向的波浪变形2釉饰地砖产品变形的影响因素分析陶瓷生产是一个多元的体系，原料的变化、工艺参数之间的相互作用, 使牛产过程控制变得复杂，影响坯体变形的诸多因素，见表lo2.1坯料配方对变形的影响坯体膨胀系数的大小取决于坯的矿物组成，而坯的矿物组成又与化学 组成、原料细度和烧成制度有关一般来说，一定温度下坯料配方中氧化铝含量应尽量高，配方中A1203 含量对瓷质砖的变形，尤其是对后期变形有非常大的影响，氧化铝（主要 来源于粘土）含量高，莫来石形成量多，坯体抗变形的能力好，现在很多 厂家规定，配方中的A1203含量必须大于19%。

[1]氧化钙和氧化镁能显著地降低坯体烧结温度和高温粘度；坯料中滑石 加入量虽少但引起的变形的程度较钾、钠要大得多；同时坯料中含钙量高 的原料要予以控制熔剂含量中钠含量应适当的低、钾含量适当高，坯体 不容易变形牛产中加入黑色色料的产品较容易变形，其主要成分为氧化铁；这些 黑色色料使生成低共熔物的温度降低，膨胀系数加人，另外黑色色料的加 入使坯料高温粘度降低，高温下抵抗变形的能力变差在生产中转产黑坯 产品时，一般采取调低窑炉最高烧成温度、降低窑速以及调整上下温差来 适应黑坯产品的生产综合上述分析可以看出，为减少砖坯的变形，基础坯料配方的制定既 要着眼于配方的合理，又要保证控制过程的稳定2. 2釉料组成和性能对变形的影响砖的变形与釉的高温粘度、表面张力、熔融温度、膨胀系数冇关，而 这些影响因素与釉料组成有关；同时釉层厚度对变形也有直接的影响[2]2.2. 1釉的组成与高温粘度、表面张力的关系以及对变形的影响表面张力大的釉层有拉伸坯体的作用，在坯上铺展容易使釉面不平成 波纹状，甚至高温下产生缩釉；表血张力小的釉，釉面粗糙或容易形成针 孔表面张力大的釉其高温粘度也大，反之表面张力小的釉高温粘度小； 釉的表面张力大小受组成影响，受温度的影响变化不大；而高温粘度是随 温度升高而降低。

一般来说，釉的粘度受釉组成中碱金属、碱土金属氧化物含量及其离 子半径和离子间的极化能力大小的影响在碱金属离子中，以离子半径大 的取代离子半径小的，表面张力就会明显降低，其降低程度以分子量小的 Li20最为显著，因为重量相等时，它引入的阳离子较多，英次是Na20降 低程度大于K20,排序如下:Li+Zn2+： 0. 83・>Mg2+： 0. 78二价金 属离子中钙、顿、總的作用相近，它们对釉的表面张力有降低的作用，也 随着离子半径的增大而明显降低[3]一般釉中有氧化钠存在时，Si02能降低表面张力，A1203则提高釉的 表面张力从增加釉对坯体的拉伸变形作用的角度考虑，应增加釉的粘度即加大 表面张力，表面张力大的釉可以使砖形偏凹2.2.2釉的始熔温度、熔融范围、釉的细度与变形的关系釉的始熔温度、熔融温度、釉的细度不构成对变形的直接影响但釉的始熔温度较低时，粘度也会较低，表面张力也小2.2.3坯、釉膨胀系数的大小对变形的影响坯与釉的膨胀系数差值是一个重耍指标，当釉的温度降低到凝固温度 或软化温度以下，釉料由溶液状态转变为粘性状态，这是粘度变化较大； 当温度低于转化温度时，釉料开始硬化粘性状态的温度范围内虽有应力 产生，但很快就会消除：低于转化温度下，则应力不会尽快消除，此时釉 层己开始固化。

所以坯釉系数的差值在一定温度下才会显示出来[4]影响坯釉适应性有四个方面，即坯釉的膨胀系数Z差、坯釉中间层、 釉的弹性和抗张强度以及釉层厚度2. 2. 4釉层厚度的影响釉层加厚总的趋势是使釉的压应力降低，表现为烧成制品凸变形减 小由于釉层厚度不同，燉烧过程中釉组成改变的情况也不同，一般情况 下釉层厚度〈0. 3 mm,釉组成的变化对釉应力的影响比较明显；薄釉层在 懒烧时组分改变相应较大，中间层相对厚度增加，有利于提高釉中压应力 当釉层较厚时，釉应力降至最低值而且不再继续变化同时釉与坯的种类 不同，釉层对应力的影响也不相同[5]釉饰砖产品中淋釉比喷釉的釉层厚，故对于同样的配方和烧成制度的 淋釉产品来说相对凸变形较小2. 3窑炉烧成制度对变形的影响有釉砖的理想烧成状态是在坯体基本完成氧化还原反应后釉层开始 熔化，从减少釉层熔融、坯体进一步反应、气体的排除而造成的釉面缺陷 的角度希望釉的始熔温度高些为好辗道窑在烧成过程中，当窑炉的下部温度高，上下温差较大时，砖坯 下表层先行收缩呈凸变形状态，温差越大凸变形越大；另一方面当釉？咏? 入熔融状态，釉层的软化收缩、釉的表面张力作用有拉伸坯体向上的作用; 同时窑内上部和辘下气体流动速度不同坯体传热速率不同也会出现凹凸 变形。

窑炉的压力分布是实现温度制度的保证压力变化直接导致窑内气流 的变化，流速不同使砖坯表面与内部热交换速率不同，这是窑压影响变形 的直接原因；同时压力变化对窑炉火焰性质、坯体的热传递效率、冷却风 的冷却效果都产牛影响一般情况下，窑炉的冷却带整个处于正压状态、 烧成带为微正压或零压状态，而预热带由于燃烧废气的抽出为负压零压 位为窑内压力的重要控制点，一般处在烧成带前端为满足整个窑炉温度 与压力分布，窑内除进风及排烟孔外还设有挡火墙、挡火板，同时窑内各 段砖距疏密也对温度、压力起调节作用，并对变形产生彫响3釉饰地砖产品变形的解决办法与预防措施综合上文从坯体配方、釉料配方和窑炉烧成制度三大主耍因素的分 析，为较好地解决釉饰砖产品变形问题，工艺基础管理上要尤其注意如下 几个主要方面：（1） 坯料中氧化铝含量要适当的提高与稳定；（2） 注意滑石的引入对变形的影响，对于减少滑石用量的坯料配方 耍进行试验；（3） 在釉料性能方面注意釉的高温粘度对变形的影响；（4） 注意釉面光泽度在辗棒痕方面反映出的严重程度，对板时基础 配方要尽量靠近无光区，同时注意模具表面的胶膜厚度对釉面质感的影 响在实际生产中所谓“看着砖烧窑”，就是说生产过程中工艺基础、坯 釉配方不尽相同，各种影响因素都不同程度的处在动态中，烧成过程中的 砖形的变化在所难免；原料波动、配方变化、深浅色坯不同、施釉方法不 同、品种变化等使得窑炉控制产生变化。

烧成工序要掌握这些变化的规律, 使窑炉调整有方向，在烧成方面：（1） 重点控制970〜1180C窑炉上下温差，不使砖坯出现凸变形；（2） 增加负压提高该区间的传热速率；（3）注意总结并参照坯釉开始出现收缩和变形的温度对该区间烧成制度的影响对于解决车昆棒痕缺陷来说，窑炉的调整要更注重窑炉同一截 面的上下温度的对应和传热速率的调整参考文献[1] 蔡飞虎，冯国娟.陶瓷墙地砖生产技术[M]・武汉理工大学出版 社，2011.[2] 刘康时.陶瓷工艺原理[M].华南理工大学出版社，1990.[3] 李家驹，缪松兰，马铁成，等•陶瓷工艺学[M].北京：中国轻工 业出版社2006.[4] 王敏•影响建筑卫生陶瓷釉适应性的因素[J]•陶瓷研究2008. 1：40 〜43.[5] 毛瑞.影响陶瓷材料坯釉适应性的因素分析[J]・广东轻工职业。