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陶瓷砖釉面抗龟裂蒸压釜适用于陶瓷釉面砖的抗龟裂试验,也适用于工作压力为0-1000KPa的其它耐压试验。采用电阻丝加热水产生蒸汽的原理设计的,其性能符合国家标准GB/T3810.11-1999《陶瓷砖釉面抗龟裂试验方法》对试验设备的要求附件:使用说明书1份,产品合格证1份,扳手1把.设备主要由压力罐体、压力表、安全阀、加热器、电控装置等部件组成。具有结构紧凑、重量轻、压力控制高、操作方便、运行可靠等特点。


陶瓷釉面砖龟裂的原因分析及解决措施;

釉面砖的龟裂是釉面砖生产历史上的一个典型问题,多年来,大量的陶瓷工作者对该问题进行了广泛而深入的研究,但由于原料质量的波动及生产成本控制而提高产量的原因,此问题总会反复出现,让人头痛。釉面砖龟裂可分为前期龟裂和后期龟裂,前期龟裂与坯釉的热膨胀系数的匹配性相关,后期龟裂则与坯体的吸湿膨胀相关。

一、坯釉热膨胀系数的匹配性不好导致龟裂

1、坯釉热膨胀系数的搭配。坯釉热膨胀系数有一个的搭配范围,一般坯比釉高出(10~20)×10-6,当釉面砖采用高热膨胀系数的釉料时,则要求坯体具有更高的热膨胀系数。因为釉面砖制品在长期使用中具有不可逆膨胀的趋势,将导致釉层中张应力分量不断增加,釉层总应力的压应力衰减。因此,在选择釉面砖的坯体时应选择热膨胀系数稍高的坯料,产品烧成冷却后,砖体平整度好。

 如果坯釉之间的热膨胀系数匹配不当,在烧成冷却阶段往往就会引起热应力的破坏作用。釉层的张应力超过其抗张强度时,便产生釉面裂纹,甚至坯体开裂。这就是釉面砖的前期龟裂现象。

2、坯釉之间反应形成的中间层对釉面砖的坯釉适应性也有很大影响。含钙高的坯体又易受釉熔体侵蚀而形成良好的中间层。例如,铅釉、硼釉和铅硼釉施于无钙坯体,形成不了良好的中间层、导致釉面开裂,而改用CaO含量高的坯体后,就能形成良好的中间层,消除开裂现象。

 中间层的产生反过来又能促进烧成时坯釉之间热应力的均匀分布,对提高产品的热稳定性具有极大的作用。吸水率较大的素坯,处于较高釉烧温度及较长保温时间的条件下,均可形成良好的中间层。

 具有较高弹性的釉层,可缓冲坯釉之间的热应力,国内釉面砖厂家在釉料中往往引人适量的MgO,以降低热膨胀系数。

 湿膨**的坯料,易使压应力缩釉转变为张应力釉,不利于釉面砖的坯釉结合,从而导致釉面砖釉层裂纹的产生。


二、坯体的化学成分对龟裂的影响


坯体的化学成分中对产品吸湿膨胀以及后期龟裂有明显影响的是碱金属氧化物与碱土金属氧化物。R-2--O在内墙砖坯体中会形成玻璃相,硅酸盐玻璃在吸收水分时会伴随体积膨胀,所以,为了改善砖的抗龟裂性能,应减少坯体中R-2--O的含量,或以RO来取代它。提高坯料中RO含量、降低R-2--O含量,能有效改善釉面砖的抗龟裂性能。


三、坯体的矿物成分对龟裂的影响


1、控制坯体的晶相结构。

在陶瓷材料的矿物成分中,晶相的比表面积和表面能均小于玻璃相和无定形物质,它们吸湿膨胀很小或者可以忽略不计。

CaO-Al2O3-SiO2系统坯体中的主要晶相为钙长石、硅灰石、石英,还可能出现少量莫来石、钙铝黄长石(2CaO-Al2O3-SiO2)。钙长石和石英的吸湿膨胀均很小,莫来石吸湿后体积变化也很小。硅灰石为含碱土金属的针状晶体,它有利于增加生坯与产品的机械强度和降低吸湿膨胀。钙铝长石易水化形成水化物2CaO-Al2O3-SiO2·8H2O而引起体积膨胀。为了防止此矿物的存在,应在稍高的温度(大于1040~1050℃)下烧成,使它转变为钙长石,从而降低其负面影响。

 

2、应尽量防止游离CaO的出现。因为它会和水激烈反应而引起体积膨胀。使用石灰石作为坯体原料的配方,如果加入的石灰石颗粒偏大,或者

烧成温度偏低,都会有残余的活性CaO存在,导致坯体产生吸湿膨胀。

3、坯体中残留石英的多少对产品的抗龟裂性能有较大影响。釉应力值随残余石英量的增加,由张应力逐渐转变为压应力随釉层增厚则由压应力向张应力转变,并存在二定的变化规律。

在生产实际中,如果产品有龟裂的倾向,解决问题的手段就是在坯体中增加石英用量,减薄釉层厚度,提高素烧温度。

 

四、坯体的吸水率和内表面积对龟裂的影响


对于多孔的内墙砖来说,吸水率无疑是影响吸湿膨胀的直接因素。对于二次烧成的内墙砖来说,素烧坯体的吸水率同样会影响产品的后期龟裂。解决后期龟裂,首先要降低产品的素烧吸水率。


五、烧成制度对龟裂的影响


1、烧成制度会改变坯体中的矿物成分和吸水率(内表面积)。改变烧成温度时,同时发生与吸湿膨胀有关的两种变化:一种是坯体吸水率(内表面积)的改变,另一种是矿物组成的改变。当烧成温度稍低时,第二种变化相对进行得快些,膨胀性大的成分(无定形物质及低温玻璃)易于出现。虽然内表面积也减小,但综合效果是吸湿膨胀增大。在高烧温度下,种变化占主导,内表面积迅速减少。虽然玻璃相增多,但品相也易形成,所以吸湿膨胀率逐渐下降。


2、延长烧成时间会促进晶体的结晶程度,降低其表面活性和吸湿膨胀率。从坯釉料物化反应进行的程度来看,若升温过快,新品相不易生成和长大;若冷却过快,则会维持较多的玻璃相和无定形物质。这两种情况都不利于改善内墙砖的抗龟裂性能。

 

六、底釉对陶瓷内墙砖龟裂的影响


在内墙釉面砖的使用过程中,一方面空气中的水分会通过砖与砖之间的砌缝渗入砖体,另一方面砌筑砂浆中的水分也会浸人砖体,如果底釉的开口气孔率较高,就会同时引起底釉和陶瓷坯体的高膨胀率,从而导致釉面瓷砖后期龟裂。

为了预防釉面砖的后期龟裂,必须降低底釉的吸水率,即底釉中的熔剂必须有足够的量,或者提高烧成温度。

 

七、釉面砖的吸湿膨胀与克服方法


后期龟裂的主要原因是坯体的吸湿膨胀。釉面砖的釉层处于高致密状态,限制了它的吸湿膨胀,而坯体长期接触**环境,不断吸收水分,当吸湿膨胀足够大时,就会逐渐引起釉面开裂。另外,坯体吸收少量盐类溶液干燥后,坯体产生不可逆膨胀。

为了防止吸湿膨胀,主要从下列途径入手:

1、在保证釉面砖热稳定性及吸水率合格前提下,适当降低坯体气孔率。吸水率高的素坯,热稳定性高,但后期龟裂严重。降低素坯的吸水率,可明显减少素坯吸湿膨胀及后期龟裂,甚至不出现后期釉裂。

2、严格把关坯体的基础配方。在坯体中引进透辉石、硅灰石质原料可显著改善釉面砖的抗龟裂性能。

3、适当添加矿化剂,选择合理的工艺,如原料的加工细度、成型压力、烧成制度,以获较多数量的结晶相、一定抗吸湿膨胀的玻璃相(如含钙、镁的玻璃相)以及尽量减少坯体中无定形物质的玻璃相含量。


总结


釉面砖的后期龟裂与导致釉而砖前期龟裂的坯釉热膨胀系数差异引起的热应力不同,釉面砖出现龟裂的时间也不同。后期龟裂是数月、数年之后逐渐发生的。原先匹配合适的坯釉,随着外界条件和坯层结构的变化,釉层受到不断增大的张应力作用,终出现釉面龟裂乃至裂坯,这种因釉层应力性质改变导致延期产生釉面龟裂的现象称为后期龟裂。

改善釉面龟裂的方法:

1、调整坯釉间膨胀系数,使之相适应。若釉面出现龟裂,则设法降低釉的膨胀系数或提高坯体的膨胀系数。若釉面剥落,则朝相反方向调整釉或坯的膨胀系数。坯料中添加适量石灰石和滑石,对解决釉面龟裂有良好效果。


2.在坯中适当增加CaO含量或在釉中适当添加CaO、B2O3含量均可促进坯釉中间层的生成发育,减少釉面龟裂倾向。也可以调整釉的酸性使其与坯相适应,以利于中间层的生成。配制釉与坯的化学组成,应按较强酸性的釉搭配稍强碱性的坯,弱碱性的釉搭配弱酸性坯的原则。


3.适当控制施釉釉层厚度。

4.适当提高烧成温度和延长烧成时间。可以促使釉与坯接触层充分反应,且更加均匀,从而减少坯釉之间的应力。