无机涂层烧成.pptx

烧成烧成l施涂釉浆的坯体经烘干后，l进入一定温度温度范围的窑炉内，l用适当的时间时间，l在合理的窑炉气氛气氛下，l无机粉层熔融.烧成烧成l底釉熔融，密着于铁坯上；l面釉熔融，结合于底釉层上，并产生乳浊、光泽或色彩，达到一定的物理化学性能，l这样的过程称为烧成烧成。烧成烧成l烧成是无机涂层制品生产过程中的关键工序之一，对无机涂层产品的外观和内在质量起着十分重要的作用。l同时也是无机涂层制品前面各道工序质前面各道工序质量的集中反映量的集中反映。l通过对烧成产品缺陷分析，能找出前面各道工序中存在的问题，从而进行改进，使产品质量得以提高。无机涂层产品烧成的三要素 无机涂层产品烧成的要素包括 如下三个方面：l1)合理的烧成制度；l2)均匀受热；l3)均匀冷却。合理的烧成制度合理的烧成制度 l烧成制度，即烧成的温度温度、气氛气氛和和时间时间。l烧成的温度必须与各种瓷釉的性能相适应，各种瓷釉都有一定范围的熔融与软化温度，炉温的确定必须在这个范围内；l极大多数无机涂层产品的烧成气氛必须在氧化气氛中进行（为什么？）。合理的烧成制度合理的烧成制度 l烧成时间与制品的形状、结构和尺寸大小有关，烧成时，热量从制品表面传递到内部；l要完成烧成反应，使制品内部温度与表面温度一致，这需要一定的烧成时间。合理的烧成制度合理的烧成制度l在国际上，各类瓷釉的烧成温度范围，多数处在800左右或更低；l在国内普遍高于800。比较适宜的温度，底釉在860880，钛釉在840860，锑釉在860左右；l对于底材为1毫米或以上的烧锅类产品，其烧成温度还需要提高20左右（为什么？）。l铝及铝合金无机涂层的烧成温度550580 （为什么？）l铸铁无机涂层的烧成温度720960 （为什么？）l工业无机涂层的烧成温度860960 （为什么？）均匀受热均匀受热 l烧成时，在窑炉内制品的各部位受热需基本一致，使之均匀受热。l由于铁坯造型和烧成时受热情况的不同，同一干粉坯的各部位存在着温差。均匀受热均匀受热l为了减轻制品受热不均匀的程度，应注意吊篮与烧架的高度、l制品在炉内位置的排列、l制品间相互距离、l吊篮与烧架的重量等（为什么？）。均匀冷却均匀冷却l冷却过程中由于铁坯与瓷釉层收缩率不一致，从而产生了瓷层的内应力；l当内应力超过瓷釉层的抗张或抗压强度时，会造成瓷层裂纹或脱瓷缺陷；l特别是制品的边缘及棱角处，因曲率半径较小，应力较集中，最易发生。l另外，如制品局部散热不均，造成该处内应力集中，也会产生上述缺陷。底釉的烧成过程理论底釉的烧成过程理论 l在底釉烧成时，铁坯表面与底釉发生复杂的物理化学反应。l在氧化气氛的条件下，铁坯上产生氧化薄膜，使底釉熔融并浸润铁坯表面，生成了决定铁坯与瓷釉结合的密着层。l底釉的烧成过程，大致可分为六个阶段 面釉的烧成过程理论面釉的烧成过程理论 l面釉烧成时不与金属铁坯发生反应，制品达到一定温度时，底釉与面釉共同软化，在界面上产生底釉与面釉复合的中间层，使底釉与面釉进行良好的结合。l底釉与面釉结合的好与差，是与底釉与面釉的软化温度、粘度、膨胀系数软化温度、粘度、膨胀系数等有关（为什么？）。面釉的烧成过程理论面釉的烧成过程理论l通常面釉的烧成温度要比底釉约低20左右。l如果底釉比面釉易熔，则可能使面釉表面产生深色的斑点和黑线纹；l反之，底釉过于难熔，则面釉与底釉之间的复合中间层生成较难，结合不良。面釉烧成曲线 烧成工艺烧成工艺 l烧成工艺是指烧成操作中，必须严格遵循的各种技术参数和操作要点。l1.烧成温度l2.烧成时间l3.烧成方式l4.烧成设备和工具 烧成温度烧成温度l烧成温度是指使制品性能达到最佳值的温度。它是保证制品内在和外观质量的重要条件；l各类制品烧成温度有所不同，主要看瓷釉的种类和性能而定，制品的烧成温度只能在瓷釉的种类和性能所规定的温度范围内选择。烧成温度烧成温度l正确的烧成温度应是瓷釉配方中SiO2含含量与熔剂量与熔剂Na2O+K2O及RO含量配比为主要理论依据，并通过实验而得到的（在配方设计中已论述）。l烧成温度是烧成工艺的首要条件，烧成炉温的过高，过低对制品质量都不利（为什么？）。不同种类瓷釉的烧成温度不同种类瓷釉的烧成温度l底釉 烧成温度 面釉 烧成温度l含硼釉 860900 锑面釉 860880l软含硼 860900 锑面釉 870900l无硼釉 880900 钛白釉 830870l锑钼釉 860900 钛彩釉 850880 锑彩釉 850870 烧成时间烧成时间l在一定的烧成温度下，制品从炉口入内到炉口取出所需的时间叫烧成时间。l干坯的粉层在烧成的过程中、有着复杂的物理化学变化。l反应的完善与否除了控制一定的烧成温度外，烧成时间也是基本条件之一。烧成时间烧成时间l烧成的温度和时间，在一定程度上可以相互补偿，但应该以温度为主，以时间来调节或补偿（为什么？）。l防止高温快烧，薄粉快搪的不良操作倾向，以免影响制品质量。l炉温较低，制品的搪粉可稍厚，为使铁坯与瓷釉之间有一定的时间反应，烧成时间可适当长些，烧成时间烧成时间l烧成温度与时间的关系，是根据制品所需受热量来考虑，一般大件制品大件制品，铁坯用料较厚，涂搪粉层也较厚，所需的热量也较多，可采取较高温度和较长的烧成时间。l小件产品小件产品铁坯用料薄，涂搪粉层相对薄些，所需热量也少，所以可来取较低的炉温和较短的时间。l传统工艺低温长烧低温长烧，是指在烧成温度范围内选择下限的温度，在烧成时间范围内选择较长的烧成时间，这样对产品质量是有利的。烧成气氛烧成气氛l烧成气氛对制品烧成的质量有着重要的影响。无机涂层无机涂层制品必须在氧化气氛中烧成制品必须在氧化气氛中烧成，这样有利于底釉密着的生成，有利子面釉光泽、白度、色彩的正常和稳定。l烧成的气氛主要是由炉膛的密封性的好坏决定的。当马弗炉有缝隙时，燃料中的H2、CO，SO2等有可能穿过缝隙进入炉膛，对制品质量不利。在正常的窑炉或电炉中烧成，窑炉气氛是良好的。l还原气氛主要是指炉内含有H2，CO，SO2等，这些物质在底釉烧成时，易使瓷面发沸，起泡，同时也不利于FeO与Fe2O3的生成，从而影响密着。l在面釉烧成时，这些物质能使面釉中的乳浊剂高价锑化物、氧化钛产生还原反应，彩釉中的金属着色氧化物也会产生还原，从而影响面釉光泽、白度或色彩的稳定。l无机涂层制品宜用电炉或隔焰炉烧成，以获得氧化气氛氧化气氛。烧架支撑点的选择烧架支撑点的选择l常用的无机涂层烧架结构有刀架、底架，撑架及挂架等多种。选择烧架结构的实质是选择制品在烧成中的支撑点。l无机涂层烧架支撑点：是指在烧成时粉坯与烧架齿尖的接触点。l无机涂层烧架支撑的选择原则是：l1.能保持制品的原型l2.不影响制品的美观l3.不留下制品使用时的隐患 无机涂层制品的冷却无机涂层制品的冷却l制品从炉内取出时，处于灼热状态，在冷却阶段中，制品各部位应均匀散热。l为了做到制品的均匀冷却，应注意下列几点：l（1）烧叉、整形器具等必须进行预热；l（2）放置出炉制品的器具应具有良好的绝热性能和均匀散热的效果，例如采用镂空的涂无机涂层的转台或传送带；l（3）炉前的风扇、降温设备等应避免接触到刚出炉的制品，以免造成制品的局部温差过大，影响质量。制品烧成判断制品烧成判断l在实验室用炉温表和秒表来控制制品的烧成，出炉后可以利用仪器检查瓷面的光泽度或检查密着强度，判断烧成程度是否恰当。l在车间实际生产中，用间歇式马弗炉烧成时，是用目测来判定是否烧成完毕可出炉。制品烧成判断制品烧成判断l粉坯制品入炉时，在发光的炉墙对照下，粉坯显得很暗，无光泽，粉坯原有颜色仍清楚可见，随着粉坯温度的升高，坯体开始转色并逐渐发光。接着，熔融的瓷面开始显出与炉墙很相似的光和色，这时的瓷面的温度基本上等于炉墙的温度，但铁坯的内层温度可能还略低。在这以后再过一段时间，就可出炉。这段时间多久，大约是从粉坯入炉到与炉墙相似温度时间的一半。l连续试窑炉的烧成控制是通过炉温表和链轮转速来控制烧成炉温和烧成时间的，同时也结合操作者用目测的实际经验。箱式烧成炉箱式烧成炉 l箱式烧成炉可以根据制品的类型和尺寸，制成各种形状和尺寸，这类设备目前主要应用于一些小型的无机涂层厂，工人用叉子将制品从窑里挑进挑出。当生产大型制品时可以使用安装在导轨上的送料叉子将制品送进取出。l一般的箱式炉用重油加热，大型的炉子可采用半马弗式，用辐射管加热、电加热或煤油直火式加热。l一般的箱式炉由一个细长的箱子所构成，前面有一个进料的门，并配备12个料叉，采用交替使用的两个料叉有利于提高炉的产量。还有一种炉底升降的直火焰炉，用以烧成大型的容器。也可以使炉床固定，炉体升降，做成气体燃烧的直火式炉，用以烧成贮水容器等。连续烧成炉连续烧成炉l连续烧成炉的产量大、热效率高，是普遍采用的无机涂层烧成设备；l这类烧成炉的形状各异，尺寸变化也很大，但都是由预热、烧成预热、烧成和和冷却冷却三个区域组成；l各区域的长度取决于制品的类型以及悬挂链的传送速度。平传送式平传送式l在金属传送网带金属传送网带上放上待烧成的无机涂层制品进行烧成；l平传送式无机涂层烧成炉大多为电加热炉。滚道传送式滚道传送式l在炉床的位置用多根滚道多根滚道运载框架，在框架中悬挂或放置各种无机涂层制品进行烧成；l滚道传送式无机涂层烧成炉型可以是马弗式或半马弗式的，也可以用重油燃烧。直线式连续炉直线式连续炉l可以用悬挂链直接挂着制品，也可以挂着吊蓝，再由吊蓝挂着或安放着制品烧成。l加热方式有重油燃烧的马弗炉，气体燃烧的直火式炉，煤油或气体燃烧的辐射管加热炉以及电加热炉。U型连续烧成炉型连续烧成炉l悬挂式传送带在炉内排成U型，进入炉内的无机涂层制品与出炉的无机涂层成品进行热交换；lU型连续烧成炉与直线式炉相比热效率较高，但是不适合烧成尺寸较长的无机涂层制品。U型连续烧成炉型连续烧成炉 对向式直线烧成炉对向式直线烧成炉l在直线式烧成炉中有二条通道，制品相对运行；l同U型炉相同，进去的无机涂层制品与出来的无机涂层成品进行热交换，可以提高热效率。轻型构造陶瓷纤维炉轻型构造陶瓷纤维炉l连续式烧成炉由耐火砖砌筑而成，热容量较大，升温时间过长。如果急剧升温或降温容易使耐火砖和马弗受到损害。l如果是短时间内不使用炉子，尽管这种情况很少发生，必须将炉温维持在600700。这样就浪费了能源。轻型构造陶瓷纤维炉轻型构造陶瓷纤维炉l用陶瓷纤维构成的炉体不仅具有优异的绝热性能，还具有重量轻，升温快，炉温突升和骤降都不会损伤炉体的优点。l因此就可以不使用马弗式而使用辐射管炉，电热炉或直火炉。此外，当不需要用炉时可以熄火，在能源日趋紧张的今天，这种节能型的烧成炉倍受人们的欢迎。1.无机涂层常用的金属有哪几种，它们的特点，化学组成？2.无机涂层常用的面釉有哪几种，它们的乳浊剂是什么？有什么特点？3.无机涂层常用的底釉有哪几种，它们的密着剂是什么？有什么特点？4.无机涂层面釉和底釉的表面张力有什么要求？为什么？5.无机涂层面釉和底釉的膨胀系数有什么要求？为什么？6.无机涂层的悬浮剂主要有哪几种？它们有什么特点？7.无机涂层的涂搪主要有哪几种？它们有什么特点？8.无机涂层烧成炉主要有哪几种？它们有什么特点？9.无机涂层熔制炉主要有哪几种？它们有什么特点？10.无机涂层的烧成制度主要指什么？如何控制这些参数？11.影响无机涂层应力状态的因素有哪些？如何控制这些参数？12.影响无机涂层化学稳定性的因素有哪些？如何控制这些参数？13.影响无机涂层烧成温度、烧成时间的因素有哪些？如何控制这些参数？14.无机涂层面釉的主要功能是什么？处的位置？厚度要求？15.无机涂层底釉的主要功能是什么？处的位置？厚度要求？