日用陶瓷熱穩定性簡要工藝控制

詹楷浩

摘 要：日用陶瓷是人們生產生活的必備用品，隨著人民對美好生活的向往，對日用陶瓷的要求也是越來越高，體現在對器型的變化，花面的創新，無毒衛生，熱穩定性等的要求。而熱穩定性是衡量日用陶瓷產品性能的重要指標之一，陶瓷在溫度的影響下形變能力越小說明產品穩定性越高。本文簡要概述了日用陶瓷熱穩定性工藝控制。

關鍵詞：日用陶瓷;熱穩定性;工藝控制;測試

1 日用陶瓷與熱穩定性的關系

熱穩定性是日用陶瓷在燒制后由于受到的溫度沖擊不同，其產品周身的熱應力也存在分布不均的現象。影響日用陶瓷熱穩定性的因素主要有泥料、釉料、產品器形、燒制控制等。

通常，從陶瓷材料的角度上看，提高材料的強度、降低陶瓷的彈性模量，降低線脹系數，提高材料本身的熱導率，可以提高陶瓷材料的熱穩定性。

陶瓷的坯釉結合非常關鍵，正常陶瓷坯體的熱膨脹系數必須大于釉的熱膨脹系數，這樣陶瓷在降溫后出現收縮冷卻，當表層溫度達到常溫后，它的釉層應該處于壓應力狀態，這樣它所表現的機械強度可以耐受更高溫差，所以其熱穩定性能得到更好的保障。

2 日用陶瓷熱穩定性工藝控制

2.1 原料選擇

原料一致性是陶瓷制作的重要部分，原材料的不穩定會直接引起陶瓷坯體結構、石英顆粒含量、燒失量、耐火度等指標的變化，因此為了保證陶瓷的熱穩定性，需要使用可靠的礦源，讓其物理化學性能可以不受影響。在換礦前需檢測其鐵、鈦等含量，務必保證原材料來源的可靠性，并在陶瓷批量生產前進行試燒。

2.2 配方優化

在釉料和泥料加入適量的鋰輝石，在燒成過程可提高釉的流動性并降低熱膨脹系數，進而提高熱穩定性。

2.3 成型控制

泥料需陳腐或者練泥，否則極易出現氣泡、含水量不均的現象。注漿成型時需控制脫模時間一致性，因為時間越久，坯體的厚度越厚，模具需平穩放置，坯體厚度不一致也會影響熱穩定性。滾壓成型時需控制泥料的濕度，泥條可采取薄膜覆蓋，條件好的可放置在恒濕的泥條物料倉內，避免出現少孔和分層的缺陷，同時成型和修坯的過程中需注意輕拿輕放，保證坯的受力均勻，控制產品性狀與厚度。

2.4 施釉控制

施釉過程控制更多的是控制釉液濃度及施釉時間來確保與產品試燒結果的一致性。目前潮州陶瓷產區有的采用自動施釉機或半自動施釉機，目的就是讓釉液循環，保持一定的釉液濃度。濃度監測采用波美計半小時測一次，發現與試燒濃度不一致時，需及時調整釉液濃度。施釉時間則不同產品器型所需時間不同，工人操作過程需嚴格執行。否則產品將出現厚薄釉，也將影響陶瓷熱穩定性。

2.5 坯釉匹配

陶瓷燒制最好的狀態是坯的膨脹系數略大于釉，這樣陶瓷制品釉和坯都處于適當的應力下。據數據顯示，坯的膨脹系數最好比釉高0.4 ～ 0.8 × 10-6 /℃，這樣陶瓷能達到最佳狀態。

2.6 燒制工藝

燒制中需要注意的是坯釉中莫來石、方石英的生成量，通過測定材料的吸水率來確定燒制的溫度，讓陶瓷的固相、液相反應更充分。另外，在燒制中盡量多生成低膨脹物質，使陶瓷具有較高的強度與熱穩定性。最后在陶瓷冷卻時，當產品的溫度大于850℃則需要盡快冷卻，小于該溫度則應該緩冷。梭式窯冷卻可通過先半開窯門后全開窯門控制;隧道窯冷卻可通過后段風機及自然冷卻進行控制。

3 熱穩定性測試

（1）《GB/T3532-2009日用瓷器》中規定：餐具以中型盤、碗類產品為代表，茶、咖啡具以杯、盅類產品為代表件，180℃至20℃熱交換一次不裂。而近年來流行的耐熱陶瓷以耐熱砂鍋為代表，其熱穩定性可提高到800℃至20℃熱交換一次不裂。

（2）《GB/T3298-2008日用陶瓷器抗熱震性測定方法》中詳敘了測試方法。簡要如下：取同款樣品5只做標記并在其表面涂上墨水或亞甲基藍溶液，稍干后進行查看樣品應無裂紋破損;將樣品放進加熱爐內，待溫度升至測定溫度后，保持30 min，取出樣品15 s內垂直投入（20 ± 2）℃水槽中，保持10 min，水面需高出試樣至少20 mm;取出樣品擦干涂上墨水或亞甲基藍溶液，稍干后查看試品是否有裂紋破損，靜置24 h后復查一次。

4 結語

綜上，對日用陶瓷熱穩定性工藝控制作了簡單介紹，日用陶瓷產品的熱穩定需要考慮多個細節，每一步工序都可能影響日用陶瓷的熱穩定性。

參考文獻

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