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注浆成型的特点及对泥浆的要求

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注浆成型的特点及对泥浆的要求

分类:
业内资讯
发布时间:
2018/09/17 10:16
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【摘要】:
一、特点注浆成型适用于各种陶瓷产品,一般而言,凡形状复杂、不规则、薄壁、体积较大且尺寸要求不严的器件都可用注浆法成型,如日用陶瓷中的花瓶、茶壶、杯把、椭圆形盘等都可采用此法成型。注浆成型后的坯体结构较一致,但其含水量大而且不均匀,故干燥收缩和烧成收缩较大。由于注浆成型方法的适应性大,只要有多孔性模型(一般为石膏模)就可以生产,不拘于生产量的大小,投产容易,上马快,故在陶瓷生产中得到普遍使用。但注浆

一、特点

注浆成型适用于各种陶瓷产品,一般而言,凡形状复杂、不规则、薄壁、体积较大且尺寸要求不严的器件都可用注浆法成型,如日用陶瓷中的花瓶、茶壶、杯把、椭圆形盘等都可采用此法成型。

注浆成型后的坯体结构较一致,但其含水量大而且不均匀,故干燥收缩和烧成收缩较大。由于注浆成型方法的适应性大,只要有多孔性模型(一般为石膏模)就可以生产,不拘于生产量的大小,投产容易,上马快,故在陶瓷生产中得到普遍使用。但注浆工艺生产周期长、手工操作多、劳动强度大、占地面积大、模耗大,这些都是注浆成型工艺的不足之处。随着注浆成型机械化、连续化、自动化的发展及高压注浆的广泛应用,其存在的不足之处将逐步得到解决,使注浆成型更适宜于现代化生产。

 

二、注浆成型对泥料的要求

注浆成型是基于能流动的泥浆和能吸水的模型来进行成型的,为使成型顺利进行并获得高质量的坯体,对注浆成型的泥浆提出了如下几项基本要求:

1、流动性好

即泥浆的粘度要小,能保证泥浆在输送管道内畅流并可分流注以模型的各个部位。好的泥浆应该像奶酪一样,流出时成一根连绵不断的细线。

2、稳定性要好

泥浆久置后不会沉淀出任何组分(如长石、石英)等,泥浆各部分能较长时间保持组成一致,使注浆坯体的各部分组成均匀。

因为粘土、长石、石英质泥浆是多分散系统,这一系统特别不稳定,泥浆中的许多小质点往往粘在大质点上,大质点就成了了凝聚中心。从而使得泥浆的稳定性降低。从泥浆凝聚理论可知,在泥浆中,单个颗粒的沉降速度比颗粒团沉降速度慢,为此我们可尽量减小泥浆中颗粒的大小差别,也就是说尽量使颗粒大小趋于一致,这样才能获得稳定性较好的泥浆。

3、具有适当的触变性

泥浆在存放一定时间后粘度变化不宜过大,这样泥浆就便于输送和储存,同时又要求脱模后的坯体不致于受到轻微振动而软塌。注浆用泥浆的触变性太大易稠化,不便浇注,而触变性太小则生坯易软塌,所以要有适当的触变性。

4、含水量要少

在保证流动性的前提下,尽可能地减少泥浆的含水量,这样可缩短注浆时间,增加坯体强度,降低干燥收缩,缩短生产周期,延长石膏的使用寿命。

5、滤过性要好

即泥浆中水分能顺利地通过附着在模型壁上的泥层而被模型吸收,一般可通过改变泥浆中瘠性原料和塑性原料的含量来调整泥浆的滤过性。

6、形成坯体要有足够的强度

7、注浆成型后坯体要容易脱模

8、泥浆中尽量少含气泡

在生产中常用泥浆密度、粘度、稠化度、含水量、悬浮性等指标来控制泥浆性能。还可通过测定泥浆的吸浆速度、脱模情况、坯体含水量和生坯强度等来评判泥浆的成型性能。

 

影响产品干燥速度的因素

在保证生坯质量的前提下,加快干燥速度、缩短生产周期,对陶瓷生产有重要意义。因此,必须充分了解影响干燥速度的因素,以确定最佳的干燥速度。

从干燥过程来看,干燥的实质就是水分扩散,而水分扩散主要是靠内扩散和外扩散来进行的。因而干燥速度主要取决于坯体的内扩散速度和外扩散速度。同时坯体干燥速度也受传热效率、坯泥性能、坯体形状和厚度等因素影响。

 

一、影响内扩散的因素

1、坯泥性能的影响

如坯泥中瘠性物料多,成型水分少,颗粒之间的空隙也大,同时坯体中存在的毛细管也粗,那么内扩散阻力小,水分移动快,扩散速度快,干燥快;相反若粘土原料含量高,颗粒高,那么成型后的坯体致密度大,颗粒间隙小,坯体中存在的毛细管也细,内扩散阻力就较大,水分移动慢,扩散速度慢,干燥也慢。

2、坯体温度的影响

坯体温度高,水的粘度就显著降低,如70摄氏度水的粘度约为零摄氏度时的四分之一。虽然温度高使毛细管中水的表面张力要减小一些(如零摄氏度水的表面张力为7.564*10-3Pa,70摄氏度水的表面张力为6.46-10-3Pa,但减小的很少,要比粘度降低的影响小,因此,加热坯体,提高坯体中水分的温度,就能使坯体中的水分易于往表面移动。

3、坯体表面与内部水分浓度差的影响

随着坯体表面水分的蒸发,表面水分浓度低于内部水分浓度,产生一个由内部向表面的湿度梯度,引起水分往表面移动,利于干燥。

4、坯体内温度分布的影响

在干燥过程中,如果坯体内部温度高于表面温度,那么热扩散方向与湿扩散方向一致,有利于干燥的进行。

 

二、影响外扩散的因素

1、空气的温度与湿度的影响

空气吸收水蒸气的数量随着温度的增高而急剧增大,随着相对湿度的增大而减少。如果坯体周围空气的温度低、湿度大,则水分的蒸发速度将会降低。如果空气已为水汽泡饱和,则外扩散速度为零;反之,空气温度高、湿度小,则水分蒸发速度快,干燥也快。

也就是说,蒸发速度与坯体表面和周围介质的水蒸气浓度差、分压差、温度差有关;这些差值愈大,则干燥速度愈快。

2、空气的流动速度和流动方向的影响

在干燥过程中,提高空气的流动速度可以减小坯体表面不易流动的空气膜的厚度,使坯体经常接触新鲜的、湿含量低的空气,增强空气与坯体的对流传热,从而加快水分的蒸发速度。此外,空气的流动方向与坯体的移动方向成逆流方向时,可以提高水分的蒸发速度。

3、空气流量的影响

加大空气流量,使空气带走的水分增多,也可以提高干燥速度。实践证明,用高速而均匀的热风来干燥坯体,其干燥速度可以大大提高,这里一定要保证风速(一般5m/S以上),才能达到快速干燥的目的。

 

三、其他影响因素

坯体的形状和厚度对干燥周期有显著影响,在相同的干燥速度(单位面积、单位时间内蒸发的水量)下,坯体各部分干燥的程度有较大的差别。坯体的边棱处由于单位重量坯料的蒸发面积大,干燥就快,薄板状坯体(墙地砖坯体)比较厚的坯体干燥快。卫生瓷坯体由于坯件大,形状复杂,干燥宜慢不宜快等。

坯体在干燥室中的放置方式也直接影响到坯体的干燥周期与干燥的均匀性。

综上所述,影响干燥速度(干燥时间)的主要因素为:

1、坯料的结构、性质

2、坯体的形状、大小、厚度

3、坯体的最初、最终水分;

4、干燥介质的温度、湿度、速度的大小和方向;

5、干燥介质与坯体的接触情况;

6、加热方式(干燥方法);

7、干燥器的结构、类型。