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陶瓷原材料的质量控制与标准化
发表时间:〖2019/1/8〗    浏览次数:〖283
   1 关键性能 
  陶瓷原材料的物理性能、光学性能和化学性能与陶瓷的生产关系非常密切,可直接反映产品的品质和使用效果,一般陶瓷生产企业对原料使用和验收指标包括:(1)外观质量分析,包括原料硬度、脆性、光泽、触摸手感等;(2)化学性能分析,包括化学成分(SiO2、Al2O3、Fe2O3、TiO2、K2O、Na2O、CaO、MgO)、烧失量、矿物组成、pH值等;(3)物理性能分析,包括白度、粒度、热学性能、可塑性、结合性、干燥抗折强度、粘度、线收缩率等。通过对原材料物理及化学性能的分析,筛选出优质的原材料,为生产品质优良的陶瓷制品奠定基础。 
  2 检测方法 
  2.1 外观质量分析 
  外观质量分析主要是通过目测原料的外观呈色、性状、可塑性、含水率、含沙率等初步判定原料的大致质量,主要包括观察原料煅烧前后的颜色变化(一般煅烧1250℃),在光照的情况下进行光泽度对比,通过用手进行触摸可以分辨出它的含砂量、含水率、结合性和可塑性等方面,通过用锤子敲击和小刀划痕等也可以分析它的质量,总之外观质量的分析方法是多样的,要结合实际情况进行选用。 
  2.2 窑业性能分析 
  技术人员将采取的各种陶瓷原料分别进行试饼制作,按要求进行破碎→球磨→烘干→制粉→造粒→成型→烧成(在实验电炉或工厂窑炉中煅烧)→冷却→取出试饼,待冷却后通过目测观察烧成后的煅烧试饼,可判定出各种原料的烧结度、烧成白度和烧成纯度等窑业性能。通过计算烧成收缩率、烧失量,观察试饼表面是否起粉、敲击声音是否清脆判定烧结度,观察试饼表面是否出现黑点或其他斑点判定烧结纯度,按经验目测试饼烧后呈色或者用色差仪测定试饼烧成白度,初步判定各原料的质量是否符合要求。偏离质量标准要求的原料,则送到实验室进行化学成分分析,根据化验结果,比对原料标准化理化性能指标,判定原料是否合格。 
  2.3 化学成分分析 
  原料化学成分分析是指运用化学方法对陶瓷原料进行分析,常用的化学方法主要包括:化学分析法、X射线荧光光谱分析法和常见的分光光度分析法,目前众多陶瓷生产企业都采用硅酸盐快速分析法进行陶瓷原料成分的快速分析以指导实际生产,根据成分分析结果就可以大致判断陶瓷原材料进行高温煅烧后的收缩情况、原材料的纯度、烧制成品的温度范围、耐火度、收缩率和颜色变化,同时也可以发现它的缺陷,从而改进和优化生产工艺,在陶瓷成品生产加工时可以降低次品率。 
  陶瓷原料矿物组成的质量分析方法主要有:外观目测法、显微镜观测、X射线分析法、红外线吸收光谱法和热分析法等,对原材料进行分析后一般还要通过化学的方法进行评价。 
  评价手段和内容:常规的化学评价手段主要还是通过化学方法测定,常用的方法有滴定法、EDTA络合法、比色法、原子吸收分光光度测定等测定方法。2.4 物理性能分析 
  对陶瓷原料进行化学性能分析可以减少在生产过程中不合格原料的投入量,提高陶瓷产品的质量,对陶瓷原料进行物理性能分析也可以获得相应的结果。进行物理性能分析就需要考虑陶瓷原料的物理性质,主要包括:白度、光泽度、粒度、颜色等方面。对于陶瓷原料来说最主要的物理性质就是白度,对于陶瓷白度有多种评价方式,主要是对自然白度和煅烧的白度来进行评价,可利用全自动色差仪对原料及试样进行测试,根据测定结果对原料作出质量评定。 
  粒度也是陶瓷原料非常重要的物理性质,粒度的大小对陶瓷产品质量有非常大的影响。粒度测定的主要内容为原料粒度大小、粒度形状及粒度分布,常用的测定方法有:激光粒度法、沉降法、显微镜法、筛分法等。激光法是指利用激光光照来对物质进行评价,激光法使用的仪器主要是激光粒度分布仪。在陶瓷产品的生产中激光粒度分布仪的主要作用是对陶瓷原材料的加工进行检测控制,通过分析所获得的光谱就可以得出粒度分布,获得所需的结果,用以对生产进行指导。在陶瓷生产中采用粒度分析方法,对原材料的粗细程度进行控制,也可以减少生产环节不合理原材料的投入量,降低次品率,提高产品质量,促进企业的发展。 
  对于陶瓷原料在生产过程中的物理性能主要包括可塑性和结合性,可塑性和结合性对陶瓷产品由原材料变为半成品的过程中起着决定性的作用。可塑性和结合性的评价方法非常多,生产中比较常用的是通过粘度计和可塑性指数仪来进行检测。 
  评价方法:可塑性的检测方法对陶瓷原材料的工艺性能有着十分重要的影响,可塑性测定就是应用可塑性仪测试出具有可塑性的粘土或坯体泥团的可塑性指标,根据指标结合生产中的实际情况调整出最优配方,提高产品质量和生产效率。 
  结合性的检测方法主要是通过对原料进行稀释,稀释之后干燥,通过测量其干燥强度来获得相应数据,用来指导生产。通常以在粘土中掺入标准石英砂的最高量来表征粘土结合能力的大小。结合性粘土的加砂量 
  >50%,可塑性粘土的加砂量在20%~50%之间,低可塑性粘土的加砂量
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