陶瓷制作常見問題和解救方法

引言

作者謝辭

第一章陶瓷泥坯和素?zé)鞒Ｒ妴栴}

概述

陶瓷坯料的種類及特征

黏土的制備過程

粒子取向現(xiàn)象

干燥

熱量對黏土的影響

坯體開裂

基本考慮

邊緣開裂

外表面開裂

把手開裂

螺旋形開裂

素?zé)鏖_裂

器皿炸裂

石灰渣爆出

針眼

膨脹、起泡

炸出

生坯強(qiáng)度差

素?zé)鲝?qiáng)度差

浮渣

染斑

曲翹

器皿表層的底釉或者化妝土剝落

燒成之前剝落

燒成之后剝落

第二章注漿器皿常見問題

概述

抗絮凝原理

抗絮凝的作用

攪拌時間

注漿器皿的特性

制備注漿泥漿

注漿速度慢

模具拼合印跡

注漿器皿褪色

注漿瓷器和注漿炻器在還原氣氛燒成過程中出現(xiàn)煙熏狀黑斑

模具上出現(xiàn)褐色浮渣

脫模困難

注漿泥漿流動性差

注漿坯體凹陷

注漿坯體易碎、強(qiáng)度差

圈狀痕跡

膠化

注漿坯體開裂

坯體分層

注漿器皿表面有針眼

第三章施釉以及釉燒器皿常見問題

概述

制備釉料

研磨釉料

釉料干混法

制備稠漿釉

釉液沉淀問題

各類方法之間的區(qū)別

熱量對施釉坯體的影響：燒成和熔融

熱電偶及其相關(guān)問題

陶瓷器皿的抗熱震性能

起塊

起泡

膨脹

過燒

燒成速度過快

增加坯體中的揮發(fā)性物質(zhì)

濕氣

一般原則

炸出

一次燒成（生料釉）器皿常見問題

脹裂

收縮龜裂

其他釉面問題

一次燒成的坯體膨脹、起泡

一次燒成釉：收縮率的匹配問題

干燥時間

顏色變異

顏色改變

開片

基本原理

二氧化硅轉(zhuǎn)化

導(dǎo)致開片的常見原因

收縮龜裂

剝釉

失透

釉面凹凸不平

垂釉

由于破碎和裂痕而引發(fā)的問題

坯體燒成后的強(qiáng)度和脆度

脹裂

光澤度改變

不透明度改變

硬硼鈣石進(jìn)濺

掛釉不均

過燒

金屬元素釋放的問題

針眼

剝裂

無回音

斑點(diǎn)

坯料中含有易生成斑點(diǎn)的元素

生坯或者素?zé)黧w的表面上沾有塵土或者污垢

釉料中含有易生成斑點(diǎn)的元素

燒成方法不當(dāng)

失釉

硫化

扭曲

釉燒器皿曲翹

起白斑

第四章裝飾好的器皿常見問題

概述

中介物、顏色的制備以及裝飾

硬化燒成

金子的使用方法及相關(guān)問題

釉下彩乳濁

白錫釉發(fā)色偏黑

釉下彩裝飾紋樣模糊不清

覆蓋在釉下彩表層上的釉面收縮龜裂

釉下彩褪色

原本有光澤的釉上彩燒成后無光

色相以及色調(diào)發(fā)生改變

釉下彩

釉上彩

熨帖

顏色皺縮

吹炸

轉(zhuǎn)印裝飾紋樣表面有孔洞

骨質(zhì)瓷以及瓷器裝飾表面有黑斑

由光澤彩裝飾的把手脫落

帶裝飾紋樣的器皿脹裂

第五章陶瓷測試方法以及安全問題

概述

測試步驟簡介

陶瓷原料及其安全性

危害人體健康的種類

其他需要考慮的事項(xiàng)

推薦幾種對人體健康以及安全有益的生產(chǎn)措施

工業(yè)化生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)

附錄1低溶解度測試以及金屬釋放測試

附錄2科技數(shù)據(jù)

附錄3陶瓷原料供應(yīng)商：黏土、釉料、原料以及設(shè)備2100433B

陶瓷制作常見問題和解救方法內(nèi)容簡介

《陶瓷制作常見問題和解救方法》旨在引領(lǐng)陶藝工作者快速了解陶瓷原料的特性以及在工作過程中遇到的各類問題的成因。然而，《陶瓷制作常見問題和解救方法》的優(yōu)點(diǎn)還不僅于此，書中還詳細(xì)介紹了陶瓷制作以及燒成過程中的技術(shù)性問題，對每一位陶藝工作者都將起到指導(dǎo)性作用。由于《陶瓷制作常見問題和解救方法》內(nèi)容詳盡、便于理解，英文版首次出版之后就成為了眾多陶藝家、教師、學(xué)生以及陶瓷工人的良師益友。

陶瓷制作常見問題和解救方法作者簡介

作者:（英）哈里·費(fèi)瑟兒 著 王霞

制作陶瓷方法坯水分

陶瓷坯體的含水率一般在5%－25%之間，坯體與水分的結(jié)合形式，物料在干燥過程中的變化以及影響干燥速率的因素是分析和改進(jìn)干燥器的理論依據(jù)。當(dāng)坯體與一定溫度及濕度的靜止空氣相接觸，勢必釋放出或吸收水分，使坯體含水率達(dá)到某一平衡數(shù)值。只要空氣的狀態(tài)不變，坯體中所達(dá)到的含水率就不再因接觸時間增加而發(fā)生變化，此值就是坯體在該空氣狀態(tài)下的平衡水分。而到達(dá)平衡水分的濕坯體失去的水分為自由水分。也就是說，坯體水分是平衡水分和自由水分組成，在一定的空氣狀態(tài)下，干燥的極限就是使坯體達(dá)到平衡水分。

坯體內(nèi)含有的水分可以分為物理水與化學(xué)水，干燥過程只涉及物理水，物理水又分為結(jié)合水與非結(jié)合水。非結(jié)合水存在于坯體的大毛細(xì)管內(nèi)，與坯體結(jié)合松弛。坯體中非結(jié)合水的蒸發(fā)就像自由液面上水的蒸發(fā)一樣，坯體表面水蒸汽的分壓力，等于其表面溫度下的飽和水蒸汽分壓力。坯體中非結(jié)合水排出時。物料的顆粒彼此靠攏，因此發(fā)生體積收縮，故非結(jié)合水又稱為收縮水。結(jié)合水是存在于坯體微毛細(xì)管（直徑小于o.1μm）內(nèi)及膠體顆粒表面的水，與坯體結(jié)合比較牢固（屬物理化學(xué)作用），因此當(dāng)結(jié)合水排出時，坯體表面水蒸汽的分壓將小于坯體表面溫度下的飽和水蒸汽分壓力。在干燥過程中當(dāng)坯體表面水蒸汽分壓力等于周圍干燥介質(zhì)的水蒸汽分壓力時，干燥過程即停止，水分不能繼續(xù)排出，此時坯體中所含的水分即為平衡水，平衡水是結(jié)合水的一部分，它的多少取決于干燥介質(zhì)的溫度和相對濕度。在排出結(jié)合水時，坯體體積不發(fā)生收縮，比較安全。

制作陶瓷方法干燥過程

以對流干燥過程為例，坯體的干燥過程可以分為：傳熱過程、外擴(kuò)散過程、內(nèi)擴(kuò)散過程三個同時進(jìn)行又相互聯(lián)系的過程。

傳熱過程，干燥介質(zhì)的熱量以對流方式傳給坯體表面，又以傳導(dǎo)方式從表面?zhèn)飨蚺黧w內(nèi)部的過程。坯體表面的水分得到熱量而汽化，由液態(tài)變?yōu)闅鈶B(tài)。

外擴(kuò)散過程：坯體表面產(chǎn)生的水蒸汽，通過層流底層，在濃度差的作用下，以擴(kuò)散方式，由坯體表面向干燥介質(zhì)中移動。

內(nèi)擴(kuò)散過程：由于濕坯體表面水分蒸發(fā)。使其內(nèi)部產(chǎn)生濕度梯度，促使水分由濃度高的內(nèi)層向濃度較低的外層擴(kuò)散，稱濕傳導(dǎo)或濕擴(kuò)散。

在干燥條件穩(wěn)定的情況下，坯體表面溫度、水分含量、干燥速率與時間有一定的關(guān)系，根據(jù)它們之間關(guān)系的變化特征，可以將干燥過程分為：加熱階段、等速干燥階段、降速干燥階段三個過程。

加熱階段，由于干燥介質(zhì)在單位時間內(nèi)傳給坯體表面的熱量大于表面水分蒸發(fā)所消耗的熱量，因此受熱表面溫度逐漸升高，直至等于干燥介質(zhì)的濕球溫度，此時表面獲得熱與蒸發(fā)消耗熱達(dá)到動態(tài)平衡，溫度不變。此階段坯體水分減少，干燥速率增加。

等速干燥階段，本階段仍繼續(xù)進(jìn)行非結(jié)合水排出。由于坯體含水分較高，表面蒸發(fā)了多少水量，內(nèi)部就能補(bǔ)充多少水量，即坯體內(nèi)部水分移動速度（內(nèi)擴(kuò)散速度）等于表面水分蒸發(fā)速度，亦等于外擴(kuò)散速度，所以表面維持潮濕狀態(tài)。另外，介質(zhì)傳給坯體表面的熱量等干水分汽化所需的熱量，所以坯體表面溫度不變，等于介質(zhì)的濕球溫度。坯體表面的水蒸汽分壓等子表面溫度下飽和水蒸汽分壓，干燥速率穩(wěn)定，故稱等速干燥階段。本階段是排出非結(jié)合水，故坯體會產(chǎn)生體積收縮，收縮量與水分降低量成直線關(guān)系，若操作不當(dāng)，干燥過快，坯體極容易變形，開裂，造成干燥廢品。等速干燥階段結(jié)束時，物料水分降低到臨界值。此時盡管物料內(nèi)部仍是非結(jié)合水，但在表面一層內(nèi)開始出現(xiàn)結(jié)合水。

降速干燥階段，這一階段中，坯體含水量減少，內(nèi)擴(kuò)散速度趕不上表面水分蒸發(fā)速度和外擴(kuò)散速度，表面不再維持潮濕，干燥速率逐漸降低。由于表面水分蒸發(fā)所需熱量減少，物料溫度開始逐漸升高。物料表面水蒸汽分壓小于表面溫度下飽和水蒸汽分壓。此階段是排出結(jié)合水，坯體不產(chǎn)生體積收縮，不會產(chǎn)生干燥廢品。當(dāng)物料排水分下降等于平衡水分時，干燥速率變?yōu)榱?，干燥過程終止，即使延長干燥時間，物料水分也不再發(fā)生變化。此時物料表面溫度等于介質(zhì)的干球溫度，表面水蒸汽分壓等于介質(zhì)的水蒸汽分壓。降速干燥階段的干燥速度，取決于內(nèi)擴(kuò)散速率，故又稱內(nèi)擴(kuò)散控制階段，此時物料的結(jié)構(gòu)、形狀、尺寸等因素影響著干燥速率。

制作陶瓷方法影響因素

影響干燥速率的因素有，傳熱速率、外擴(kuò)散速率、內(nèi)擴(kuò)散速率。

（一）加快傳熱速率

為加快傳熱速率，應(yīng)做到：①提高干燥介質(zhì)溫度，如提高干燥窯中的熱氣體溫度，增加熱風(fēng)爐等，但不能使坯體表面溫度升高太快，避免開裂，②增加傳熱面積：如改單面干燥為雙面干燥，分層碼坯或減少碼坯層數(shù)，增加于與熱氣體接觸面，③提高對流傳熱系數(shù)。

（二）提高外擴(kuò)散速率當(dāng)干燥處于等速干燥階段時，外擴(kuò)散阻力成為左右整個干燥速率的主要矛盾，因此降低外擴(kuò)散阻力，提高外擴(kuò)散速率，對縮短整個干燥周期影響最大。外擴(kuò)散阻力主要發(fā)生在邊界層里，因此應(yīng)做到：①增大介質(zhì)流速，減薄邊界層厚度等，提高對流傳熱系數(shù)。也可提高對流傳質(zhì)系數(shù)，利于提高干燥速度，②降低介質(zhì)的水蒸汽濃度，增加傳質(zhì)面積，亦可提高干燥速度。

（三）提高水分的內(nèi)擴(kuò)散速率

水分的內(nèi)擴(kuò)散速率是由濕擴(kuò)散和熱擴(kuò)散共同作用的。濕擴(kuò)散是物料中由于濕度梯度引起的水分移動，熱擴(kuò)散是物理中存在溫度梯度而引起的水分移動。要提高內(nèi)擴(kuò)散速率應(yīng)做到：①使熱擴(kuò)散與濕擴(kuò)散方向一致，即設(shè)法使物料中心溫度高于表面溫度，如遠(yuǎn)紅外加熱、微波加熱方式，②當(dāng)熱擴(kuò)散與濕擴(kuò)散方向一致時，強(qiáng)化傳熱，提高物料中的溫度梯度，當(dāng)兩者相反時，加強(qiáng)溫度梯度雖然擴(kuò)大了熱擴(kuò)散的阻力，但可以增強(qiáng)傳熱，物料溫度提高，濕擴(kuò)散得以增加，故能加快干燥，③減薄坯體厚度，變單面干燥為雙面干燥，④降低介質(zhì)的總壓力，有利子提高濕擴(kuò)散系數(shù)，從而提高濕擴(kuò)散速率，⑤其他坯體性質(zhì)和形狀等方面的因素。