白酒瓶厂家了解的古瓷制品烧成车间

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　　古瓷制品烧成中的物理化学变化 　陶瓷器的烧成是一个物理化学变化的复杂过程。组成陶瓷器的各种陶瓷器原料，包括粘土类、石英类、长石类矿物和其中混入的少量杂质，经过粉碎、配料、掺水、混练、成型、干燥和施釉等工艺过程，是一系列物理变化过程，由此而形成的是一个混合体。实际的陶瓷器坯体是一个工艺岩石型实体。这一实体转变成陶和瓷依赖于高温烧成所导致的物理化学变化。这些变化包括： 

　　①粘土类矿物原料中吸附水和结晶水的排除，结晶物质晶格的变形、破坏与重排，新型结晶物质的形成。例如高岭石矿物在烧成中发生吸附水和结晶水的脱除，形成偏高岭石，经过高温分解和重结晶形成莫来石。 

　　②石英类矿物中的石英晶体由低温型的β－石英转变成高温型的α-石英、α-鳞石英和α-方石英，体积发生可逆性膨胀。 

　　③长石类矿物，如钾长石，在1160℃时发生分解熔融，到1290℃达到完全熔融，所形成的长石玻璃相可以部分地溶解粘土与石英，析出莫来石晶体。 

　　④高温中某些原料组分发生氧化或分解。如： 

　　　　　　　　　　4FeS+7O2→2Fe2O3+4SO2 

　　　　　　　　　　 　MgCO3→MgO+CO2 

生成氧化物与气体。这些气体与原来留存在坯体中颗粒之间的空气向外排放，少量的残留在坯体中，形成微观结构能观察到的气孔组织。 

　　⑤呈液体状态的包括长石熔融形成的玻璃态物质，以及通过分解形成的碱土金属氧化物MgO、CaO及酸性氧化物SiO2，在高温中反应形成的碱玻璃，填入晶体颗粒堆积构成的缝隙或空洞中。借助于液体的表面张力作用将颗粒互相拉拢，导致整个坯体的收缩与致密化。这种收缩现象在陶瓷器烧成中普遍存在，而收缩率因构成坯体物料的性质而异。 

　　这些变化促成陶器与瓷器的致密、坚实烧结体的形成。如果坯体化学组分中经烧成形成的玻璃态物质的组分较少，烧成温度偏低，生成的液态物质的数量不足以填充坯体中大部分的气孔，而使残留气孔多，致密度差，吸水率大，构成了陶器坯体的特征。反之，则形成瓷器坯体的特征。 

　　工艺因素 　主要包括烧成过程中的温度制度和气氛制度。这些因素有时受到原料种类、粒度、预烧温度和成型方法的制约。 

　　温度制度 　包括烧成温度，升、降温速度，保温时间等多项内容。确定具有一定组成与性状的陶瓷器物的温度制度必须经多方面规划。 

　　①烧成温度：一般根据陶瓷器坯体内玻璃相的性质、玻璃相（液相）与结晶相（固相）之比以及所预期的成品性质而定；有时也依据釉料的适宜成熟温度和表现特征决定烧成温度的上限。为了减少产品在软化状态下受重力作用而导致坍塌或变形，烧成温度范围比较窄的产品一般在低于最高容许烧成温度20～30℃的温度下烧成。 

　　②升温速率：与坯体和釉的矿物原料类型、制品大小和形状、装窑模式、窑炉容积和结构等有关,此外,还应考虑坯体内脱水、分解、多晶转变、相组成、整体微观结构等各种物理化学变化的温度范围和加热时釉与坯的气孔率的变化。 

　　③保温时间：应能保证坯和釉的物理、化学反应达到平稳、衡定及体积效应。坯体最高收缩率一般发生在950～1280℃,故宜在低于开始强烈收缩的温度下进行保温。烧成收缩的大小和阶段取决于粘土类物质和所生成液相的种类与数量。瓷器的液相量一般在55％左右。 

　　④降温速度：冷却阶段要避免液相和固相的热不均匀收缩。瓷器中的液相一般在1000℃以下凝固，因此在750～650℃的温度范围中冷却速度必须缓慢，尤其是游离石英含量高的器皿更需注意。但在液相凝固点以上降温速度若过慢，会出现某些化合物的氧化还原反应或晶粒长大、玻璃相成分下降现象。 

　　气氛制度 　窑炉内自由氧的压力大于氧化物的分解压力时，将进行氧化反应，称此气氛为氧化气氛。反之，则发生还原反应，称还原气氛。烧成过程中的气氛性质在很大程度上影响到陶瓷器胎内的玻璃相的粘度和釉的析晶、分相等动力学过程。 

　　一般说来,在釉玻璃化以前(约900～1000℃)，宜提高氧分压以利于原料的脱水、分解和有机物的烧失。高温阶段应适当加强还原性气氛并控制住游离氧，使硫酸盐分解温度有所下降(1050～1150℃)，高价铁提前放氧(1000～1150℃)，形成低铁熔质相，使粘度降低，促进烧结，同时也减少了高价铁着色和部分固溶于莫来石中的几率。但高温还原气氛较强时，钛的着色效应较铁为强，因此高温时采用柔弱的还原性气氛更为有利。此外，在高温中大多数离子在液相中扩散阻力小，能相应地降低烧结温度。 

　　古瓷制品烧成设备 　陶瓷器烧成所用的设备为窑炉。原始的陶瓷器烧成方法为平地堆烧，现仍有少数地区沿用。现在一般用间歇式或连续式自动控制窑炉设备烧成。 

　　随着对温度与气氛要求的提高，固定形式的烧成窑炉逐渐出现。最早有挖地而成的穴窑(横穴窑、竖穴窑)，后来出现了如中国南方各省依坡地建筑的龙窑，或用耐火砖建造的圆形、鸭蛋形（如景德镇窑）、半圆形窑炉以及流行于远东一带的阶级式半倒焰窑炉。20世纪初出现了倒焰式的方形、圆形窑和连续式隧道窑。这些新型窑炉适于用石油、煤气或电力作热源，使陶瓷器的烧成工艺稳定、节省燃料和易于控制。

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