似桔皮，称为桔釉 针是各类陶瓷所共有的缺路，即使优质的陶瓷，针孔平均面积也会占总轴面125 左右。它是降低釉面质量的主要原因，很多产品都由于针孔而降低了等级。针孔产生的原 因很多，概括起来有四方面：即在烧成的高温阶段，从坯釉排出较多气体，冲破黏稠釉面 后，釉面未能完全熔合或釉波表面张力过小而留下小孔：其次是釉料始熔温度过低，部分 熔釉被多孔坯体吸收：或是生釉面有微裂高温时未能完全熔合：或是釉料熔化不透。 7.1.4.4坯体染色、烟和形成黑英 陶瓷产品烧成后呈现的颜色，主要是由坯体中所含的铁质造成。FO,在低温下是稳 定的，它的颜色由红到棕，色调和它的细度、数量有关。高温或还原焰下，F,0会还原 成黑色的Fe,O4、FeO甚至金属铁。 瓷器坯料中铁含量都控制在1%(F,O,)以下，釉料<0.5%。若烧成制度不当，烧成时 升温过快，釉层过早熔化，坯中FO还原不足：或在还原后期低价铁重新氧化都会使产品局 部或全部发黄，工厂称之为阴黄，因为氧化焰下0.35%03就能使坯显黄色。另外，由于匣 钵不严，火焰直接侵入，造成产品边缘局部显黄色和褐色的缺陷，一般称之为“火刺。 坯料含铁量高且粒度粗，则因铁质集中，还原烧成时坯上出现黑色熔斑或黑点，匣钵 落渣也常会带入铁质形成黑斑。SO2被还原后的Si也是形成黑斑的原因之 烟熏又称吃烟，即在釉面形成密集成片的黑点。主要是由于烧成气氛控制不当、以及 坯釉配方不合理所致。 氧化期温度过低、时间过短则低温沉碳和坯料中的有机物都难以烧尽。还原阶段气氛 过浓、时间过长，则气氛中的CO在800℃以上高温发生分解也在釉面沉碳。所以当釉开 始熔化就需转成弱还原或中性焰。含有机物多的坯要有足够的氧化时间。燃料含硫的成分 要少些，并控制含硫气体不在窑内停留过久，因为硫会强烈夺取气氛中的氧，使还原气氛 没浓。另外坏袖中的Ca。量不宜过多，以免过早产生液相形成因更。 7.1.4.5釉裂、釉缕、缺釉和缩釉 釉裂也称炸釉或惊釉。主要是由于坯釉膨胀系数不相适应、釉层过厚，或在800℃以 下冷却过快、或生成有害坯釉中间层所致。此时釉裂坯不裂。 烧成温度过高或釉的熔化温度过低，造成熔釉向下流淌呈现缕状（即釉缕）。有时因 施釉太厚或上釉不匀，釉料堆积，烧后也会出现这一缺陷 产品局部表面无釉的现象称为缺釉，它的面积比针孔大得多。缩釉或称滚釉，也是 种缺釉形式，它在无釉区的边缘上，釉突起呈卷缩状。上釉前坯上的灰尘、油垢、落蜡等 未能清除干净：装烧时釉层被擦脱：施釉过厚：釉料过细：坯体过湿、坯与釉之间分层： 坯釉配方不适应：润湿性能差；釉的高温黏度和表面张力过大等，都是形成缺釉或缩釉的 原因。“花釉”缺陷主要是由于上釉操作不当，釉浆不均匀，坯体各处湿度不一，烧后釉面 具有厚薄明显不匀的花粮 7.1.4.6开裂落渣 炸坯是由于生坯含水量过大，低温时升温速度过快产生的开裂。其特征为裂纹向纵深 发展，坯釉同时裂开，断面粗楂不锋利。在高温阶段因升温太快，收缩过大(8%以上) 而引起的开裂，虽然也向纵深发展，但瓷件四周并不开裂，断面也不锋利。冷却过快引起 的开裂，裂纹虽然细小，但大多分布在瓷件四周，断口光滑而锋利。此外，瓷件内部发生 晶型转变引起过大的体积变化，或烧前生坯具有裂纹等也是开裂的重要原因 16
落渣是因装窑不慎或厘体质量差，使碎体粒落在釉面，烧后与釉层黏结造成。故装体 前宜清扫钵内外，并在钵内加涂层。关键措施在于提高匣钵质量。 7.2耐火材料的烧成 高温煅烧在耐火材料生产中是必不可少的。即使对日益发展的不定型耐火材料、耐火 混凝土亦如此。上述材料在生产过程中虽不经直接烧成工序，但其骨料等仍然是经过燬烧 而成的熟料，而且耐火材料在使用过程中，也可看成是一个煅烧过程。 7.2.1耐火材料砖坯在烧成过程中的物理化学变化 烧成是耐火材料生产中最后 一道工序。耐火材料在烧成过程中的物理化学变化，是确 定烧成过程中的热工制度（烧成制度）的重要依据。烧成过程中的物理化学变化主要取决 于制品的化学矿物组成，烧成制度等。不同的制品物理化学反应不尽相同，耐火制品烧成 过程大致可分为以下几个阶段： (1)坯体排出水分阶段。温度范围为10200℃，在这一阶段中，主要是排出砖坯中 残存的自由水和大气吸附水。水分的排除，使坯体中留下气孔，具有透气性，有利于下 阶段反应的进行 (2)分解、氧化阶段(200-1000℃)。此阶段发生的物理化学变化依原料种类而异。 主要有化学结合水排出、碳酸盐或硫酸盐分解、有机物的氧化燃烧等。此外还可能有晶型 转变发生或少量低熔液相的开始生成。此时坯体的质量减轻，气孔率进一步增大，强度亦 有较大变化 (3)液相形成和而耐火相合成阶段(1O00C以上)。此时分解作用将继续完成，并随温 度升高其液相生成量增加，波相黏度降低，某些新耐火矿物相开始形成，并进行溶解重结 由于液相的扩散、流动、溶解沉析传质过程的进行，颗粒在液相表面张力作用下，进 一步靠拢而促使坯体致密化，使其强度增大，体积缩小，气孔举降低，烧结急剧进行。 (4)烧结阶段。坯体中各种反应趋于完全、充分、液相数量继续增加，结晶相进 步成长而达到致密化即所谓“烧结” (5)冷却阶段。从最高烧成温度至室温的冷却过程中，主要发生耐火相的析新品、某 些品相的品型转变，玻璃相的固化等过程。在此过程中坯体的强度，密度，体积依品种不 同都有相应的变化。 7.2.2影响砖坯烧成的工艺因素 影响耐火制品烧成的因素很多，主要有以下几方面。 《1)物料的结晶化学特性。物料的结晶化学特性是决定烧结难易的内在因素，晶格能 是决定物料烧结和再结晶难易的重要参数。晶格能大的键力强，结构牢固，高温下质点的 可动性较小，烧结较困难 晶体的结构类型也有重要作用，物料晶体的阳离子极性低，则它们所形成的化合物 (如氧化物)的晶格构造比较稳定，必须在接近其熔点的温度才有显著的缺陷，所以这种 化合物的质点可动性较小，不容易烧结。耐火材料中的A1O、MgO都是晶格能高、极性 低的氧化物，是较难烧结的。 物料的结晶化学特性对烧结的影响的另一个表现是晶体生长速度的影响。例如Mg○ 烧结时晶体生长很快，很容易长大至原晶粒的1000~1500倍，但实际上其密度只能达到理 17
论值的0.6-0.8。而A103则不同，虽然其晶粒长大只有50-100倍，却可以达到理论密度 的0.9-0.95，基本上达到充分的烧结。因此为了使Mg0材料烧结密度提高，有时必须采 取措施，抑制晶粒的长大 (2)物料的分散度。物料的分散度高则比表面积越大，表面自由能拔大，使质点的千 移具有强大的动力。为了达到高度分散，必须对物料进行细磨。由于细磨过程中的机械作 用，使物料晶体表面和内部缺陷增加，晶格活化，增加质点的可动性。 (3)温度和保温时间。温度和保温时间是烧成的重要外因条件。提高温度和延长保温 时间，都有利于烧结的进行。 烧成过程中随温度不断提高，物料的气孔*急剧下降，而且符合指数定律的关系。当 气孔率下降至某程度后，下降的速度就减慢，而致密度和强度不断提高。当物料的气孔举、 致密度和强度变化开始趋于平稳的温度称为物料的烧结温度。若继续升高温度可能使物料 软化变形（或膨胀）。从烧结温度到物料开始变形的温度范围称为烧结温度范围。 (4)物料颗粒的接触情况和压力的影响。物料颗粒接触情况良好有利于质点的扩散， 促进烧成。生产实践正明，解粉料高压成型为被的坏体大大有利于烧成的进行。烧成过 程中采用高压煅烧也能促进烧结。物料在高压外力的作用下能够在高温下促进塑性流动和 加快质点的敬过程，能够警强高温下物料的相对移动和相互结合能力，因而根讲烧结的 进行。 相反，任句妨得颗粒之间接纳的因素都是不利干烧结的。别如在斯粒表面形成一层不 与烧结相形成固溶体的高耐火物层时，就会阻碍烧结的进行。物料在烧结过程中显著的体 积效应对烧结也是不利的 (5)添加剂的作用。在烧结物料中加入适当的添加剂，有如下儿种作用： 1)添加剂与烧结相（主晶相）形成固溶体。固溶体的形成可以增加晶格缺陷，活化 晶格促进烧结。 2)添加剂促进液相的形成，有利于烧结的进行。 3)添加剂与烧结相生成化合物时，如果该化合物不能与烧结相形成固溶体而且又是 高耐火度的，则烧结相将被这化合物层所隔开，使颗粒间的接触和质点间的扩散受到阻碍 不利于烧结的进行。若生成的化合物的密度与烧结相相差较大，产生较大的体积效应也是 不利于烧结的。 最后必须指出，除添加剂的性质外，添加剂的数量对烧结也有一定的影响。实验证明， 添加剂在一定数量范围内对烧结有良好的促进作用，而当超过一定的限度以后，反而会阴 碍作用。这可能是添加剂量过多时，超过其形成固溶体的溶解度，多余的添加剂存在晶粒 之间，妨碍烧结相的直接接触而阻碍烧结的缘故。 (6)夜相的作用。液相对尧结作用的机理主要是在夜相表面张力的作用下固体颠粒的 重排过程，以及重排过程结束后的溶解沉析和颗粒成长作用。 1)液相性质的影响。首先要求液相必须能够润湿固相颗粒，要求液相的表面张力较 小。但从拉紧颗粒使颗粒间产生压力的角度出发，则希望液相有较大的表面张力，这与希 望达到良好润湿是有矛盾的。但相对固相颗粒的润湿是先决条件，只有能够润湿固相颗粒 才能发挥液相毛细压力的作用。 然而从提高耐火材料的高温性能来说，为了保证制品中颗粒之间的“直接接触”，要求 液相趋向于充填颗粒间的孔隙中。这就要求液相必须有较大的表面张力。 18