陶瓷开裂原因及预防措施有哪些?今天小编为大家普及一下这方面行业知识。
1.成型阶段开裂原因与对策
泥料问题
原因:黏土颗粒不均匀、可塑性差、水分分布不均(过干或过湿)。
解决:
使用高岭土与瓷石混合(比例建议6:4),加入5%-10%的球土提高延展性。
泥浆含水量控制在28-32%(注浆成型)或18-22%(拉坯)。
添加0.5%-1%的羧甲基纤维素(CMC)或木质素磺酸盐增强结合力。
成型工艺缺陷
原因:坯体厚度突变(如接缝处)、脱模过快导致应力集中。
解决:
复杂造型采用分段制作,接缝处厚度渐变(过渡区≥3mm)。
石膏模具吸水性需均匀(含水率8-12%),脱模后静置2-4小时再修坯。
2.干燥阶段开裂关键控制点
干燥速率控制
危险区间:含水量从15%降至5%时收缩率最大,需严格控温。
参数建议:
初期湿度70%-80%,温度25-30℃,风速<0.5m/s。
中期每2小时升温5℃,湿度降至50%。
后期(含水量<8%)可加速干燥,但温度不超过45℃。
环境均质性
使用带气流循环的干燥箱,避免阳光直射或单侧热源。
大型坯体需定期翻转(每4小时90°旋转),防止重力变形。
3.烧制阶段防裂技术要点
素烧阶段(800-1000℃)
升温曲线:
室温→300℃:≤80℃/h(排除残余水分)
300-600℃:50℃/h(石英晶型转变期)
600℃以上可加速至100℃/h
釉烧阶段(1200-1400℃)
关键控制点:
在573℃(β石英→α石英)和870℃(长石熔融)设30分钟保温平台。
冷却阶段:
800-500℃区间需缓冷(≤50℃/h),避免热震开裂。
采用梯度降温(如:1400℃→1000℃用4小时,1000℃→600℃用6小时)。
窑炉均匀性
装窑时坯体间距≥5cm,离窑壁>10cm。
使用氧化铝垫片(厚度3-5mm)避免坯体与窑具直接接触。
4.特殊开裂类型诊断
S形裂纹:多因干燥不均导致,检查湿度分布。
放射性裂纹:烧成后期冷却过快,重点优化800-500℃区间降温速率。
釉面龟裂:釉料膨胀系数高于坯体(建议釉料α值比坯体低0.5×10^-6/℃)。
5.质量控制工具
使用热膨胀仪测定材料膨胀系数。
坯体干燥过程可用湿度记录仪(如HOBO UX100-003)监控。
烧成后通过染色渗透检测(红色墨水浸泡法)发现微裂纹。
通过系统控制材料配比、严格分段干燥、优化烧成曲线,并结合过程监控,可显著降低开裂率至5%以下。建议建立生产日志,记录每批次的工艺参数,便于问题追溯与改进。(更多资讯请关注公众号先进材料应用哦!)