1、第二章第二章 陶瓷坯体的成型陶瓷坯体的成型第一节第一节 概述概述第二节第二节 注浆成型注浆成型第三节第三节 干压成型干压成型第四节第四节 可塑成型可塑成型第五节第五节 其它成型方法其它成型方法第六节第六节 坯体的枯燥坯体的枯燥 成型是将制备好的坯料，用各种不同的方法制成成型是将制备好的坯料，用各种不同的方法制成具有一定形状和尺寸的坯体生坯的过程。具有一定形状和尺寸的坯体生坯的过程。成型需满足的要求：成型需满足的要求：1 1、坯体符合产品要求的生坯形状和尺寸考虑、坯体符合产品要求的生坯形状和尺寸考虑收缩。收缩。2 2、坯体应具有相当的机械强度，便于后续工序、坯体应具有相当的机械强度，便于后续工序
2、的操作。的操作。3 3、坯体结构均匀，具有一定的致密度。、坯体结构均匀，具有一定的致密度。4 4、成型过程适合于多、快、好、省的组织生产。、成型过程适合于多、快、好、省的组织生产。从工艺上讲，根据坯料的性能和含水量的不同，从工艺上讲，根据坯料的性能和含水量的不同，陶瓷的成型方法可分为三类：注浆成型、可塑成型和陶瓷的成型方法可分为三类：注浆成型、可塑成型和压制成型。压制成型。第一节第一节 概述概述成型方法的分类成型方法的分类 冷法冷法坯料含水量坯料含水量3040%石膏模石膏模常压冷法注浆常压冷法注浆加压冷法注浆加压冷法注浆抽真空冷法注浆抽真空冷法注浆有模有模无模无模等静压成型法：使用橡皮膜，坯料
3、含水量等静压成型法：使用橡皮膜，坯料含水量3%干压成型法：干压成型法：使用钢模使用钢模 ，坯料含水量，坯料含水量6 68%8%可塑成型法可塑成型法 成型方法成型方法坯料含水量坯料含水量1826%注浆成型法注浆成型法热法热压注法：钢模热法热压注法：钢模第一节第一节 概述概述成型方法的选择成型方法的选择 以图纸或样品为依据，确定工艺路线，选择适以图纸或样品为依据，确定工艺路线，选择适宜的成型方法。选择成型方法时，要从以下几方面宜的成型方法。选择成型方法时，要从以下几方面来考虑：来考虑：1 1产品的形状、大小、厚薄等。一般形状复产品的形状、大小、厚薄等。一般形状复杂、大件、薄壁产品，可采用注浆成型法
4、。而具有杂、大件、薄壁产品，可采用注浆成型法。而具有简单回转体形状的器皿那么可采用旋压或滚压成型简单回转体形状的器皿那么可采用旋压或滚压成型法；法；2 2坯料的工艺性能。可塑性较好的坯料适用坯料的工艺性能。可塑性较好的坯料适用于可塑成型法，可塑性较差的坯料可适用于注浆或于可塑成型法，可塑性较差的坯料可适用于注浆或干压成型法；干压成型法；第一节第一节 概述概述第一节第一节 概述概述 3 3产品的产量和质量要求。产量大的产品可采产品的产量和质量要求。产量大的产品可采用可塑成型法，产量小的产品可采用注浆成型法。有用可塑成型法，产量小的产品可采用注浆成型法。有的产品外商指定要求用手工成型法，那么只好采
5、用手的产品外商指定要求用手工成型法，那么只好采用手工可塑做坯成型。例如蛋壳瓷只有采用手工做坯成型；工可塑做坯成型。例如蛋壳瓷只有采用手工做坯成型；4 4成型设备要简单，劳动强度要小，劳动条件成型设备要简单，劳动强度要小，劳动条件要好；要好；5 5技术指标要高，经济效益要好。技术指标要高，经济效益要好。总之，在选择成型方法时，希望在保证产品产量、总之，在选择成型方法时，希望在保证产品产量、质量的前提下，选用设备最简单，生产周期最短，本质量的前提下，选用设备最简单，生产周期最短，本钱最低的方法。钱最低的方法。陶瓷生产所用的坯料指成型前已经按要求精制好陶瓷生产所用的坯料指成型前已经按要求精制好的成型
6、用的物料。的成型用的物料。据成型方法不同，坯料分为三类：可塑性坯料，据成型方法不同，坯料分为三类：可塑性坯料，注浆坯料，压制坯料。注浆坯料，压制坯料。可塑性坯料：可塑性坯料：含水量含水量 1825%1825%注浆坯料：注浆坯料：含水量含水量 2835%2835%压制成型坯料：干压坯料：压制成型坯料：干压坯料：含水量含水量37%37%半干压坯料：含水量半干压坯料：含水量815%815%坯料的制备坯料的制备对坯料质量的根本要求：对坯料质量的根本要求：(1)(1)配方准确。准确称量用干基配料；配方准确。准确称量用干基配料；加工过程防止杂质混入。加工过程防止杂质混入。(2)(2)组分均匀。坯料为多相系
7、统，所以其组分均匀。坯料为多相系统，所以其中的各相应均匀分布。中的各相应均匀分布。(3)(3)细度合理。各组分颗粒度应到达一定细度合理。各组分颗粒度应到达一定的细度要求；且有合理的颗粒级配中间大，的细度要求；且有合理的颗粒级配中间大，两头小。两头小。(4)(4)空气含量少。空气含量少。坯料的制备坯料的制备8 国内塑性坯料的制备：所处的地区条件决定。国内塑性坯料的制备：所处的地区条件决定。干法生产：配料准确，流程简单，设备少，便于连续干法生产：配料准确，流程简单，设备少，便于连续化生产；节约能耗，一次投资小；粉尘污染大，对工人危化生产；节约能耗，一次投资小；粉尘污染大，对工人危害大；粉料颗粒形状
8、不规那么，泥料塑性差、均匀性差；害大；粉料颗粒形状不规那么，泥料塑性差、均匀性差；加工过程中带入的铁不易除去；适于小规模生产。加工过程中带入的铁不易除去；适于小规模生产。湿法生产：流程较复杂、能耗大、劳动强度大，不便湿法生产：流程较复杂、能耗大、劳动强度大，不便于连续化生产；配方准确性差；球磨效率低；适于多种配于连续化生产；配方准确性差；球磨效率低；适于多种配方和大规模生产。方和大规模生产。塑性坯料的制备塑性坯料的制备干法生产的工艺流程：干法生产的工艺流程：雷蒙机粉碎雷蒙机粉碎粉料装袋粉料装袋 原料配方称量原料配方称量 入化浆池搅拌入化浆池搅拌 可塑性坯料可塑性坯料精练精练陈腐陈腐粗练粗练 压
9、滤压滤 放入储浆池放入储浆池 过筛除铁过筛除铁 工艺特点：工艺特点：(1)(1)无球磨，减少设备，节约能耗，节约投资。无球磨，减少设备，节约能耗，节约投资。(2)(2)原料质量有保证，产品性能稳定。原料质量有保证，产品性能稳定。(3)(3)雷蒙含铁高，加强除铁。雷蒙含铁高，加强除铁。(4)(4)雷蒙颗粒级比不合理，泥料塑性差。雷蒙颗粒级比不合理，泥料塑性差。(5)(5)粉料均匀性差。粉料均匀性差。(6)(6)粉尘污染严重，影响工人健康。粉尘污染严重，影响工人健康。塑性坯料的制备塑性坯料的制备干法粗碎、中碎，湿式细碎的工艺流程：干法粗碎、中碎，湿式细碎的工艺流程：硬质料硬质料 粗碎粗碎 颚破机颚
10、破机 中碎干轮中碎干轮碾或雷蒙机粉碎碾或雷蒙机粉碎 称量称量 除铁除铁 过筛过筛 软质粘土软质粘土 拣选拣选 称量称量 湿式球磨湿式球磨过筛除铁过筛除铁浆池搅拌浆池搅拌 可塑性坯料可塑性坯料真空练泥真空练泥陈腐陈腐粗练粗练压滤压滤工艺特点：工艺特点：坯料的均匀性好，颗粒级配合理，微细坯料的均匀性好，颗粒级配合理，微细颗粒多，可塑性好，适应性强。颗粒多，可塑性好，适应性强。球磨效率低，工人装磨劳动强度大，电耗大，球磨效率低，工人装磨劳动强度大，电耗大，投资大。不利于连续化生产。干法轮碾或雷蒙机粉碎投资大。不利于连续化生产。干法轮碾或雷蒙机粉碎的粉尘大，不利于工人的健康。除尘设备费用高。的粉尘大，
11、不利于工人的健康。除尘设备费用高。塑性坯料的制备塑性坯料的制备湿法轮碾，湿球磨的工艺流程如下：湿法轮碾，湿球磨的工艺流程如下：硬质料硬质料粗碎粗碎称量称量 湿湿式轮碾式轮碾过筛除铁过筛除铁泥浆搅拌泥浆搅拌软质料软质料拣选拣选称量称量 砂泵输送泥浆砂泵输送泥浆 湿式球湿式球磨磨过筛除铁过筛除铁浆池搅拌浆池搅拌 可塑性坯料可塑性坯料真空练泥真空练泥陈腐陈腐粗练粗练压滤压滤 优点：克服粉尘问题。湿法装磨可降低劳动强度优点：克服粉尘问题。湿法装磨可降低劳动强度和提高装磨效率。和提高装磨效率。缺点：要求一磨一池对应，所需浆池多。否那么，缺点：要求一磨一池对应，所需浆池多。否那么，配料准确性差。配料准确性
12、差。塑性坯料的制备塑性坯料的制备现代化的塑性泥的制备方法：现代化的塑性泥的制备方法：原料：原料专业厂供给的标准原料原料：原料专业厂供给的标准原料 球磨球磨除铁过筛除铁过筛压滤脱水压滤脱水陈腐陈腐练泥练泥可塑可塑性坯料性坯料生产特点：生产特点：(1)(1)严格控制原料的成分，需检测化学成分，矿严格控制原料的成分，需检测化学成分，矿物组成，颗粒组成，耐火度，水分和外观。粘土结构物组成，颗粒组成，耐火度，水分和外观。粘土结构电子显微镜电子显微镜 (2)(2)原料设专库存放。原料设专库存放。(3)(3)加工过程要求严格。加工过程要求严格。(4)(4)颗粒级配合理。颗粒级配合理。(5)(5)陈腐时间长。
13、陈腐时间长。塑性坯料的备塑性坯料的备注浆坯料的制备：注浆坯料的制备：定义：含水量超过液限在自重的作用下恰好流动时的定义：含水量超过液限在自重的作用下恰好流动时的含水量含水量 的坯料。的坯料。工艺流程：工艺流程：(1)(1)、球磨化浆、球磨化浆硬质料硬质料 粗碎粗碎中碎中碎称量称量 球磨加水和电解质球磨加水和电解质浆池浆池 软质料软质料拣选拣选 称量称量 注浆成型注浆成型 储浆罐储浆罐真空脱泡真空脱泡 过筛除铁过筛除铁 特点：设备少，工序少，周期短，操作简单。特点：设备少，工序少，周期短，操作简单。经过真空脱泡经过真空脱泡泥浆性能稳定。泥浆性能稳定。注浆坯料的制备注浆坯料的制备 (2)、球磨、压
14、滤、泥段化浆、球磨、压滤、泥段化浆 硬质料硬质料粗碎粗碎中碎中碎称量称量 球磨球磨一级浆池一级浆池过筛除铁过筛除铁 软质料软质料拣选拣选 称量称量 两次除铁两次除铁 陈腐陈腐二次真空练泥二次真空练泥压滤压滤二级浆池二级浆池过筛除铁过筛除铁 泥浆池泥浆池 第三次真空练泥第三次真空练泥 泥段入化浆池搅拌化浆泥段入化浆池搅拌化浆过筛过筛除铁除铁泥浆池泥浆池 加电解质和增强剂加电解质和增强剂 特点：特点：A、用制备好的塑性坯料制注浆坯料，压滤过程滤去了、用制备好的塑性坯料制注浆坯料，压滤过程滤去了溶于泥浆中的可溶性盐类，提高了泥浆的稳定性，适于生产高质溶于泥浆中的可溶性盐类，提高了泥浆的稳定性，适于生
15、产高质量复杂形状的制品。量复杂形状的制品。B、所需设备多，工序复杂，周期长，能量消、所需设备多，工序复杂，周期长，能量消耗大。耗大。C、传统工艺，小批量生产。、传统工艺，小批量生产。注浆坯料的制备注浆坯料的制备(3)(3)压滤、化浆、真空脱泡压滤、化浆、真空脱泡 原料称量原料称量入化浆池化浆入化浆池化浆过筛除铁过筛除铁压滤压滤真空练泥真空练泥陈腐陈腐泥段割碎入化浆池泥段割碎入化浆池真空脱泡真空脱泡压力注浆。压力注浆。特点：经过压滤和真空脱泡，泥浆性能稳定，坯体孔隙率特点：经过压滤和真空脱泡，泥浆性能稳定，坯体孔隙率低，致密度高，生坯枯燥强度高。低，致密度高，生坯枯燥强度高。(4)(4)粉料化浆
16、粉料化浆 各种原料制成粉料各种原料制成粉料+电解质电解质配料称量入化浆池配料称量入化浆池泥浆泥浆注浆成型。注浆成型。特点：工艺最简单，泥浆性能差。特点：工艺最简单，泥浆性能差。注浆坯料的制备注浆坯料的制备现代化粉料的制备：现代化粉料的制备：原料：原料专业厂供给的标准原料原料：原料专业厂供给的标准原料 球磨球磨除铁过筛除铁过筛喷雾枯燥造粒喷雾枯燥造粒过筛过筛陈腐陈腐干压坯料干压坯料工艺特点：工艺特点：(1)(1)工艺简单，可连续化生产，效率高；工艺简单，可连续化生产，效率高；(2)(2)粉料性能稳定，可随时调节，颗粒呈球形，粉料性能稳定，可随时调节，颗粒呈球形，流动性好，成型性能好；流动性好，成
17、型性能好；(3)(3)一次性投资较大，能量消耗大。一次性投资较大，能量消耗大。粉料的制备粉料的制备 筛分：将已经粉碎的物料，放在具有一定大筛分：将已经粉碎的物料，放在具有一定大小孔径的筛面上进行振动或摇动，使其别离为颗小孔径的筛面上进行振动或摇动，使其别离为颗粒大小近似相等的假设干局部。这种方法叫筛分。粒大小近似相等的假设干局部。这种方法叫筛分。作用：作用：1 1使原料颗粒适合于下一制造工序的需要。使原料颗粒适合于下一制造工序的需要。2 2粉碎过程中及时筛去已符合粒度要求的粉碎过程中及时筛去已符合粒度要求的颗粒，使粗粒得到充分粉碎，可提高设备的粉碎颗粒，使粗粒得到充分粉碎，可提高设备的粉碎效率
18、。效率。3 3确定颗粒大小及其比例，并控制原料或确定颗粒大小及其比例，并控制原料或坯料中粗颗粒的含量，因而可以提高成品的品质。坯料中粗颗粒的含量，因而可以提高成品的品质。筛筛 分分搅拌的作用：搅拌的作用：1 1陶瓷生产中坯料和釉料的充分混合；陶瓷生产中坯料和釉料的充分混合；2 2原料加湿或调制成浆料，即化浆；原料加湿或调制成浆料，即化浆；3 3防止泥浆的沉淀；防止泥浆的沉淀；4 4浆料的浓缩；浆料的浓缩；5 5坯料的回收使用，如回头泥制浆等。坯料的回收使用，如回头泥制浆等。搅搅 拌拌除铁除铁:利用铁的磁性质，使物料通过强大的磁场，铁质杂质利用铁的磁性质，使物料通过强大的磁场，铁质杂质等被磁场吸
19、引而从原料中别离出来。等被磁场吸引而从原料中别离出来。除铁的作用：除铁的作用：1 1将原料中的杂质检出，保证加工处理过程中设备平安。将原料中的杂质检出，保证加工处理过程中设备平安。2 2保证制品的性能质量。保证制品的性能质量。压滤脱水压滤脱水:利用具有大量毛细孔的材料作介质，在压力作用利用具有大量毛细孔的材料作介质，在压力作用下，使料浆中的水分自毛细孔通过，将固体物料截留在介下，使料浆中的水分自毛细孔通过，将固体物料截留在介质上，从而将料浆中的水分除去的操作。可得到含水量为质上，从而将料浆中的水分除去的操作。可得到含水量为20202525的坯料的坯料,用于制备可塑坯料。用于制备可塑坯料。除铁、
20、压滤脱水除铁、压滤脱水喷雾枯燥：将泥浆分散成许多细小的液滴雾喷雾枯燥：将泥浆分散成许多细小的液滴雾化，然后与热空气进行热量交换，使液滴中化，然后与热空气进行热量交换，使液滴中水分迅速蒸发，成为枯燥的粉料。是一种物理水分迅速蒸发，成为枯燥的粉料。是一种物理脱水方法，需要供给热量以蒸发水分。既是脱脱水方法，需要供给热量以蒸发水分。既是脱水过程，又是造粒过程。可得到含水量水过程，又是造粒过程。可得到含水量 8 8的坯料，用于制备干压粉料。的坯料，用于制备干压粉料。喷雾枯燥喷雾枯燥坯料的陈腐坯料的陈腐1 1、陈腐的原因及意义、陈腐的原因及意义 1 1球磨后的注浆放置一段时间后，球磨后的注浆放置一段时间
21、后，流动性提高，流动性提高，性性能改善。能改善。2 2压滤的泥饼，压滤的泥饼，水分和固相颗粒分布不均匀，含有水分和固相颗粒分布不均匀，含有大量空气，大量空气，陈腐后水分均匀，可塑性强。陈腐后水分均匀，可塑性强。3 3造粒后压制粉料，陈腐后水分更加均匀。造粒后压制粉料，陈腐后水分更加均匀。2 2、陈腐的作用机理、陈腐的作用机理 1 1通过毛细管的作用，通过毛细管的作用，使坯体中水分更加均匀。使坯体中水分更加均匀。2 2水和电解质的作用使粘土颗粒充分水化，发生离子水和电解质的作用使粘土颗粒充分水化，发生离子交换，同时非可塑性物质转变为粘土，可塑性提高。交换，同时非可塑性物质转变为粘土，可塑性提高。
22、3 3有机物：发酵腐烂可塑性提高有机物：发酵腐烂可塑性提高 4 4发生一些氧化复原反响：生成发生一些氧化复原反响：生成H2SH2S气体扩散流动，气体扩散流动，使泥料松散均匀。使泥料松散均匀。坯料的真空处理坯料的真空处理 1、压滤泥饼的真空练泥、压滤泥饼的真空练泥 压滤泥饼的水分、固体颗粒分布不均匀，定向结构，收缩不均，开裂，压滤泥饼的水分、固体颗粒分布不均匀，定向结构，收缩不均，开裂，含大量的空气，阻碍坯料与水分润湿，使可塑性下降，含大量的空气，阻碍坯料与水分润湿，使可塑性下降，弹性形变提高。弹性形变提高。通过真空练泥，排出泥饼中残留空气，提高致密度和可塑性，减小枯燥通过真空练泥，排出泥饼中残
23、留空气，提高致密度和可塑性，减小枯燥收缩，并使泥料组织均匀，改善成型性能，提高枯燥强度和成瓷后的机收缩，并使泥料组织均匀，改善成型性能，提高枯燥强度和成瓷后的机械强度以及介电性能、化学稳定性，透光性等。但练泥后的泥段仍存在械强度以及介电性能、化学稳定性，透光性等。但练泥后的泥段仍存在颗粒定向排列情况。颗粒定向排列情况。2、泥浆的真空脱气、泥浆的真空脱气 排除泥浆中的气泡排除泥浆中的气泡,改善泥浆性能。改善泥浆性能。第二节第二节 注浆成型注浆成型 注浆成型工艺简单，适于生产一些形状复杂且注浆成型工艺简单，适于生产一些形状复杂且不规那么、外观尺寸要求不严格、壁薄及大型厚胎不规那么、外观尺寸要求不严
24、格、壁薄及大型厚胎的制品。的制品。注浆坯料的品质要求：注浆坯料的品质要求：1 1、流动性好、流动性好 料浆容易充满模型的各个部位，保证产品造型料浆容易充满模型的各个部位，保证产品造型完全和浇注速度，检验时，将料浆从小孔中流出应完全和浇注速度，检验时，将料浆从小孔中流出应能连成不断的细丝。可用粘度计测定。能连成不断的细丝。可用粘度计测定。2 2、悬浮性好稳定性要好、悬浮性好稳定性要好 料浆久置后不会分层沉淀。颗粒小，粘土可塑料浆久置后不会分层沉淀。颗粒小，粘土可塑性好，含量高，悬浮性好。性好，含量高，悬浮性好。3 3、触变性适当、触变性适当 触变性过大，容易堵塞泥浆管道，脱模后坯体触变性过大，容
25、易堵塞泥浆管道，脱模后坯体容易塌落变形。泥浆触变性过小，生坯强度不够，容易塌落变形。泥浆触变性过小，生坯强度不够，影响脱模与修坯质量。触变性通过泥浆的厚化系数影响脱模与修坯质量。触变性通过泥浆的厚化系数表征，厚化系数为表征，厚化系数为100ml100ml泥浆在恩氏粘度计中静置泥浆在恩氏粘度计中静置30min30min和和30sec30sec后流出时间的比值，普通浆料为，后流出时间的比值，普通浆料为，空心注浆料为，实心注浆料为。空心注浆料为，实心注浆料为。4 4、滤过性好、滤过性好 水分容易扩散，迁移，缩短成形时间。水分容易扩散，迁移，缩短成形时间。注浆成型注浆成型注浆成型注浆成型5 5、泥浆含
26、水量少，保证流动性的同时，减少水量，缩短注、泥浆含水量少，保证流动性的同时，减少水量，缩短注浆时间，减少坯体枯燥收缩，一般为浆时间，减少坯体枯燥收缩，一般为28-38%28-38%。6 6、泥浆中气泡少枯燥收缩小、泥浆中气泡少枯燥收缩小 真空处理、陈腐。真空处理、陈腐。气泡影响吸浆速度，毛细孔对气泡的吸引弱，真空处气泡影响吸浆速度，毛细孔对气泡的吸引弱，真空处理后，提高吸浆速度理后，提高吸浆速度12-15%12-15%，坯体质量提高。，坯体质量提高。7 7、坯体有足够的强度、坯体有足够的强度8 8、枯燥收缩小、枯燥收缩小9 9、空浆性能好、空浆性能好 排除剩余泥浆后，注件内外表应当光滑。排除剩
27、余泥浆后，注件内外表应当光滑。泥浆的粘度不能增加过大，与触变性有关。泥浆的粘度不能增加过大，与触变性有关。注浆成型注浆成型影响泥浆流动性的因素影响泥浆流动性的因素 在实际生产中，注浆成型的泥浆应具有一定的流在实际生产中，注浆成型的泥浆应具有一定的流动性和稳定性才能满足成形的要求。动性和稳定性才能满足成形的要求。1 1固相的含量、颗粒大小和形状的影响固相的含量、颗粒大小和形状的影响 一定浓度的泥浆中，固相颗粒越细，流动性越小，一定浓度的泥浆中，固相颗粒越细，流动性越小，颗料越不规那么，流动性越差，球形颗粒流动性最好。颗料越不规那么，流动性越差，球形颗粒流动性最好。注浆坯料的细度一般比其它坯料的更
28、细、料浆稳定性注浆坯料的细度一般比其它坯料的更细、料浆稳定性更好。更好。2 2泥浆温度的影响泥浆温度的影响 将泥浆加热时，分散介质将泥浆加热时，分散介质(水水)的粘度下降，泥浆的粘度下降，泥浆粘度也因而降低。提高泥浆温度除增大流动性外，还粘度也因而降低。提高泥浆温度除增大流动性外，还可加速泥浆脱水，增加坯体强度。所以生产中有采用可加速泥浆脱水，增加坯体强度。所以生产中有采用热膜热浆进行浇注的方法。假设泥浆温度为热膜热浆进行浇注的方法。假设泥浆温度为35354040、模型温度为模型温度为3535左右，那么吸浆时间可缩短一半，脱左右，那么吸浆时间可缩短一半，脱膜时间也相应缩短。膜时间也相应缩短。注
29、浆成型注浆成型3 3粘土及泥浆处理方法的影响粘土及泥浆处理方法的影响 生产实践发现，粘土原料经过枯燥后配成的泥生产实践发现，粘土原料经过枯燥后配成的泥浆其流动性有所改变。如下图，粘土枯燥温度升高浆其流动性有所改变。如下图，粘土枯燥温度升高时，一定量泥浆流出时间缩短，即其流动性增加。时，一定量泥浆流出时间缩短，即其流动性增加。在某一温度下枯燥粘土时，泥浆流动性可达最大值。在某一温度下枯燥粘土时，泥浆流动性可达最大值。而进一步升高枯燥温度，泥浆的流动性却又降低。而进一步升高枯燥温度，泥浆的流动性却又降低。这和粘土枯燥脱水后，外表吸附离子的吸附性质发这和粘土枯燥脱水后，外表吸附离子的吸附性质发生变化
30、生变化(这种现象称为固着现象这种现象称为固着现象)有关。有关。将泥浆陈腐一定时间和对泥浆进行真空处理，将泥浆陈腐一定时间和对泥浆进行真空处理，提高注浆料稳定性、流动性和增加坯体强度。提高注浆料稳定性、流动性和增加坯体强度。注浆成型注浆成型4 4泥浆的泥浆的pHpH值的影响值的影响 一些瘠性泥浆由于不含粘土，而且采用的原料一些瘠性泥浆由于不含粘土，而且采用的原料比重较大，容易聚沉下降，因而控制这类泥浆的稳比重较大，容易聚沉下降，因而控制这类泥浆的稳定性和流动性更显得重要。提高瘠性泥浆流动性的定性和流动性更显得重要。提高瘠性泥浆流动性的方法通常有两种：控制泥浆的方法通常有两种：控制泥浆的pHpH值
31、；参加有机胶体值；参加有机胶体或外表活性物质作稀释剂。或外表活性物质作稀释剂。瘠性泥浆中的原料多为两性物质。这类物质在瘠性泥浆中的原料多为两性物质。这类物质在酸性和碱性介质中都能胶溶，但离解的过程不同，酸性和碱性介质中都能胶溶，但离解的过程不同，形成的胶团构造也不同。泥浆的形成的胶团构造也不同。泥浆的pHpH值改变时，会改值改变时，会改变胶粒外表作用力和影响变胶粒外表作用力和影响z z电位，因而使泥浆在一电位，因而使泥浆在一定范围内粘度显著下降。定范围内粘度显著下降。注浆过程的物理化学变化注浆过程的物理化学变化 采用石膏模注浆成型时，即发生物理脱水过程，也出现化学凝聚过程，而前者是主要的，后者
32、只占次要地位。1注浆时的物理脱水过程 泥浆注入模型后，在毛细管的作用下，泥浆中的水分沿着毛细管排出。毛细管力是泥浆脱水过程的推动力。这种推动力取决于毛细管的半径和水的外表张力。毛细管愈细，水的外表张力愈大，那么脱水的动力就愈大。当模型内外表形成一层坯体后，水分要继续排出必先通过坯体的毛细孔，然后再到达模型的毛细孔中。这时注浆过程的阻力来自石膏模和坯体两方面。注浆开始时，模型的阻力起主要作用。随着吸浆过程的不断进行，坯体厚度继续增加，坯体所产生的阻力起主导作用。坯体所产生阻力的大小决定于泥浆本身的性质和坯体的结构。含塑性原料多的泥浆脱水的阻力大，形成的坯体密度大、阻力也大。石膏模产生的阻力取决于
33、毛细管的大小和分布。这又和制造模型时水与熟石膏粉的比例有关。注浆过程的物理化学变化注浆过程的物理化学变化2 2注浆时的化学凝聚过程注浆时的化学凝聚过程 泥浆与石膏模接触时，在其接触外表上溶有一定数量泥浆与石膏模接触时，在其接触外表上溶有一定数量CaSO4CaSO4。它和泥浆中的。它和泥浆中的Na-Na-粘土及水玻璃发生离子交换反响：粘土及水玻璃发生离子交换反响：Na-Na-粘土粘土CaSO4CaSO4Na2SiO3Ca-Na2SiO3Ca-粘土粘土CaSiO3+Na2SO4CaSiO3+Na2SO4 这一反响使得靠近石膏模外表的一层这一反响使得靠近石膏模外表的一层Na-Na-粘土变成粘土变成C
34、a-Ca-粘土，粘土，泥浆由悬浮状态转为聚沉。石膏起着絮凝剂的作用，促进泥浆泥浆由悬浮状态转为聚沉。石膏起着絮凝剂的作用，促进泥浆絮凝硬化，缩短成坯时间。通过上述反响生成溶解度很小的絮凝硬化，缩短成坯时间。通过上述反响生成溶解度很小的CaSiO3CaSiO3，促使反响不断向右进行；生成的，促使反响不断向右进行；生成的Na2SO4Na2SO4是水溶性的，是水溶性的，被吸进模型的毛细管中。当烘干模型时，被吸进模型的毛细管中。当烘干模型时，Na2SO4Na2SO4以白色丛毛状以白色丛毛状结晶的形态析出。结晶的形态析出。由于由于CaSO4CaSO4的溶解与反响，模型的毛细管增大，外表出现的溶解与反响，
35、模型的毛细管增大，外表出现麻点，机械强度下降。麻点，机械强度下降。增大吸浆速度的方法增大吸浆速度的方法(1)(1)减少模型的阻力减少模型的阻力 模型的阻力主要通过改变模型制造工艺来加以控制，为了模型的阻力主要通过改变模型制造工艺来加以控制，为了减少模型的阻力一般可增加水与熟石膏的比值，适当延长石膏减少模型的阻力一般可增加水与熟石膏的比值，适当延长石膏浆的搅拌时间，真空处理石膏浆等。浆的搅拌时间，真空处理石膏浆等。(2)(2)减少坯料的阻力减少坯料的阻力 坯料的阻力取决于泥浆的组成、浓度、添加剂的种类等。坯料的阻力取决于泥浆的组成、浓度、添加剂的种类等。泥浆中塑性原料含量多那么吸浆速度小，瘠性原
36、料多的泥泥浆中塑性原料含量多那么吸浆速度小，瘠性原料多的泥浆那么吸浆速度大。浆那么吸浆速度大。泥浆颗粒愈细，其比外表愈大，越易形成致密的坯体，疏泥浆颗粒愈细，其比外表愈大，越易形成致密的坯体，疏水性差，吸浆速度降低。特别是大件产品的泥浆颗粒应增粗。水性差，吸浆速度降低。特别是大件产品的泥浆颗粒应增粗。泥浆中参加稀释剂可以改善其流动性，但由于促使坯体致泥浆中参加稀释剂可以改善其流动性，但由于促使坯体致密化，那么减慢吸浆速度。泥浆中假设参加少量絮凝剂，形成密化，那么减慢吸浆速度。泥浆中假设参加少量絮凝剂，形成的坯体结构疏松，可加快吸浆过程。实践证明，参加少量的坯体结构疏松，可加快吸浆过程。实践证明
37、，参加少量Ca2Ca2、Mg2Mg2的硫酸盐或氯化物都可增大吸浆速度。的硫酸盐或氯化物都可增大吸浆速度。增大吸浆速度的方法增大吸浆速度的方法 在保证泥浆具有一定流动性的前提下，减少泥浆中的在保证泥浆具有一定流动性的前提下，减少泥浆中的水分，增加其比重，可提高吸浆速度。但由于泥浆浓度增水分，增加其比重，可提高吸浆速度。但由于泥浆浓度增加必然使得其粘度加大，从而影响其流动性，这就要求选加必然使得其粘度加大，从而影响其流动性，这就要求选用高效能的稀释剂。用高效能的稀释剂。(3)(3)提高吸浆过程的推动力提高吸浆过程的推动力 从吸浆速度方程式可知，泥浆与模型之间的压力差是从吸浆速度方程式可知，泥浆与模
38、型之间的压力差是吸浆过程的推动力。在一般的注浆方法中，压力差来源于吸浆过程的推动力。在一般的注浆方法中，压力差来源于毛细管力。假设采用外力以提高压力差，必然有效的推动毛细管力。假设采用外力以提高压力差，必然有效的推动吸浆过程加速进行。吸浆过程加速进行。生产中采用压力注浆、真空注浆和离心注浆提高吸浆生产中采用压力注浆、真空注浆和离心注浆提高吸浆速度。速度。(4)(4)提高泥浆的温度，提高模型的的温度。提高泥浆的温度，提高模型的的温度。注浆成型注浆成型 注浆成型传统定义：在石膏模的毛细管作用注浆成型传统定义：在石膏模的毛细管作用下，含一定水分的粘土泥浆脱水硬化成坯的过程。下，含一定水分的粘土泥浆脱
39、水硬化成坯的过程。注浆成型现代定义：具有一定液态流动性的成型注浆成型现代定义：具有一定液态流动性的成型方法。包括强化注浆，自动化管道注浆，成组注浆等。方法。包括强化注浆，自动化管道注浆，成组注浆等。注浆成型法有空心注浆和实心注浆两种。为了提高注注浆成型法有空心注浆和实心注浆两种。为了提高注浆速度和坯体的质量，又出现了压力注浆、离心注浆和浆速度和坯体的质量，又出现了压力注浆、离心注浆和真空脱气注浆等方法。真空脱气注浆等方法。1 1、空心注浆单面注浆、空心注浆单面注浆 空心注浆：单面注浆石膏模没有型芯。将泥浆注空心注浆：单面注浆石膏模没有型芯。将泥浆注入模型中，待泥浆在模型中停留一段时间，形成所需
40、注件厚入模型中，待泥浆在模型中停留一段时间，形成所需注件厚度时，倒出多余泥浆，随后带模枯燥，待注件枯燥收缩后脱度时，倒出多余泥浆，随后带模枯燥，待注件枯燥收缩后脱模，取出注件。模，取出注件。注浆成型注浆成型工艺特点：工艺特点：坯体脱模水分：坯体脱模水分：1520%1520%坯体外形：模型工作面决定。坯体外形：模型工作面决定。坯体厚度：吸浆时间、模型的温度和湿度、泥浆性质决坯体厚度：吸浆时间、模型的温度和湿度、泥浆性质决定。定。操作步骤：操作步骤：(1)(1)模型工作面清扫干净，不留干泥或灰尘。模型工作面清扫干净，不留干泥或灰尘。(2)(2)模型装配好，不留缝隙。模型装配好，不留缝隙。(3)(3
41、)倒入泥浆。倒入泥浆。(4)(4)倒出余泥。倒出余泥。(5)(5)带模枯燥。带模枯燥。(6)(6)脱模，取模。脱模，取模。适于：小件、薄壁产品。适于：小件、薄壁产品。对泥浆性能要求：比重小，稳定性好，触变性稍小，颗粒细。对泥浆性能要求：比重小，稳定性好，触变性稍小，颗粒细。注浆成型注浆成型注浆成型注浆成型 2、实心注浆双面注浆实心注浆双面注浆 实心注浆双面注浆：泥浆注入外模与型芯之间，实心注浆双面注浆：泥浆注入外模与型芯之间，石膏模从内外两个方向同时吸水，注浆过程中泥浆量不断减少，须不石膏模从内外两个方向同时吸水，注浆过程中泥浆量不断减少，须不断补充泥浆，直至全部泥浆硬化成坯。断补充泥浆，直至
42、全部泥浆硬化成坯。注浆成型注浆成型工艺特点：工艺特点：(1)(1)泥浆水分含量比单面注浆要小。泥浆水分含量比单面注浆要小。(2)(2)厚度由模型和模芯之间尺寸决定。厚度由模型和模芯之间尺寸决定。(3)(3)注浆时间短。注浆时间短。(4)(4)壁厚的产品。壁厚的产品。(5)(5)均匀性差，坯体中心致密度差。均匀性差，坯体中心致密度差。操作步骤：操作步骤：(1)(1)模型工作面清扫干净，不留干泥或灰尘。模型工作面清扫干净，不留干泥或灰尘。(2)(2)模型装配好，不留缝隙。模型装配好，不留缝隙。(3)(3)倒入泥浆。倒入泥浆。(4)(4)补泥浆。补泥浆。(5)(5)带模枯燥。带模枯燥。(6)(6)脱
43、模。脱模。(7)(7)枯燥模型备用。枯燥模型备用。适于：坯体内外外表形状，花纹不同。大型，厚壁的产品。适于：坯体内外外表形状，花纹不同。大型，厚壁的产品。对泥浆性能要求：比重大，触变性稍大，颗粒较粗。对泥浆性能要求：比重大，触变性稍大，颗粒较粗。强化注浆强化注浆:人为的施加外力，加速注浆过程的进行，提人为的施加外力，加速注浆过程的进行，提高吸浆速度，改善坯体的性能强度，均匀性。高吸浆速度，改善坯体的性能强度，均匀性。1 1、真空注浆、真空注浆 在模型外抽真空，或将加固后的石膏模放在真空室中负在模型外抽真空，或将加固后的石膏模放在真空室中负压操作，以增大石膏模内外压差，提高注浆成型时的推动力，压
44、操作，以增大石膏模内外压差，提高注浆成型时的推动力，提高吸浆速度，缩短坯体形成时间，提高坯体致密度和强度，提高吸浆速度，缩短坯体形成时间，提高坯体致密度和强度，同时减少坯体的气孔和针孔。同时减少坯体的气孔和针孔。2 2、离心注浆、离心注浆 向旋转的模型中注入泥浆，泥浆受离心力的作用，紧靠向旋转的模型中注入泥浆，泥浆受离心力的作用，紧靠模型脱水形成致密坯体。泥浆中的气泡轻，旋转时集中在中模型脱水形成致密坯体。泥浆中的气泡轻，旋转时集中在中间，最后气泡破裂排除。离心注浆可提高吸浆速度，提高产间，最后气泡破裂排除。离心注浆可提高吸浆速度，提高产品质量。品质量。要求：泥浆中固体颗粒直径相近，否那么，组
45、织结构不要求：泥浆中固体颗粒直径相近，否那么，组织结构不匀，收缩不一致。匀，收缩不一致。注浆成型注浆成型3 3、压力注浆、压力注浆 通过提高泥浆压力来增大注浆过程推动力，加速水分通过提高泥浆压力来增大注浆过程推动力，加速水分的扩散，不仅可缩短注浆时间，还可减少坯体的枯燥收缩的扩散，不仅可缩短注浆时间，还可减少坯体的枯燥收缩和脱模后坯体的水分。注浆压力越高，成型速度越快，生和脱模后坯体的水分。注浆压力越高，成型速度越快，生坯强度越高。但是受模型强度的限制。坯强度越高。但是受模型强度的限制。模型的材料：石膏模型、多孔树脂模型、无机填料模模型的材料：石膏模型、多孔树脂模型、无机填料模型。型。根据压力
46、的大小可将压力注浆分为：根据压力的大小可将压力注浆分为：微压注浆：压力微压注浆：压力0.03 MPa 2 MPa 2 MPa 高强度树脂模型高强度树脂模型注浆成型注浆成型微压注浆：微压注浆：压力由泥浆槽的高度决定。压力由泥浆槽的高度决定。(1)(1)工艺过程工艺过程 注浆注浆吸浆吸浆空浆空浆微压稳固微压稳固开模开模二次二次稳固稳固脱坯脱坯(2)(2)微压注浆的特点微压注浆的特点 缩短注浆时间，提高生产效率，缩短成型缩短注浆时间，提高生产效率，缩短成型周期；压力注浆降低坯体脱模后留有的水分，减周期；压力注浆降低坯体脱模后留有的水分，减少坯体枯燥收缩，提高坯体致密度；减少坯体气少坯体枯燥收缩，提高
47、坯体致密度；减少坯体气泡、提高制品质量；设备简单，投资少。泡、提高制品质量；设备简单，投资少。注浆成型注浆成型高压注浆成高压注浆成型原理图型原理图 微压注浆成型微压注浆成型原理图原理图 注浆成型注浆成型注浆成型常见缺陷分析：注浆成型常见缺陷分析：1 1、开裂：由于收缩不均匀产生的应力引起。如石膏模各部、开裂：由于收缩不均匀产生的应力引起。如石膏模各部干湿不均；制品厚薄差；注浆不连续而形成含气夹层；解凝剂干湿不均；制品厚薄差；注浆不连续而形成含气夹层；解凝剂用量不当，有凝聚倾向；泥浆未经陈腐，水分不均，流动性差；用量不当，有凝聚倾向；泥浆未经陈腐，水分不均，流动性差；可塑粘土用量不当；脱模过早或
48、过迟；枯燥温度过高。可塑粘土用量不当；脱模过早或过迟；枯燥温度过高。2 2、坯体生成不良或缓慢：电解质用量不当，浆料中有促进、坯体生成不良或缓慢：电解质用量不当，浆料中有促进凝聚的杂质如石膏、硫酸钠等；泥浆或模具水分过高；泥凝聚的杂质如石膏、硫酸钠等；泥浆或模具水分过高；泥浆温度过低低于浆温度过低低于1010；模具气孔率低、吸水率低。；模具气孔率低、吸水率低。3 3、脱模困难：新模外表有油膜；泥浆或模具水分过多；泥、脱模困难：新模外表有油膜；泥浆或模具水分过多；泥浆粘土用量过多；泥浆原料颗粒过细。浆粘土用量过多；泥浆原料颗粒过细。4 4、气泡针孔：模具过干过湿过热或过旧；泥浆排气不良；、气泡针
49、孔：模具过干过湿过热或过旧；泥浆排气不良；注浆过快，不利排气；模具设计不利排气；浆料存放过久或温注浆过快，不利排气；模具设计不利排气；浆料存放过久或温度过高；模具内浮尘未清。度过高；模具内浮尘未清。5 5、变形：原因同开裂、变形：原因同开裂注浆成型注浆成型第三节第三节 干压成型干压成型 干压成型：将含有一定水份的粉状固体颗粒物干压成型：将含有一定水份的粉状固体颗粒物料，装填在刚性模型内施加压力成型坯体的一种工料，装填在刚性模型内施加压力成型坯体的一种工艺过程。在建筑陶瓷的地砖、面砖生产、耐火材料艺过程。在建筑陶瓷的地砖、面砖生产、耐火材料生产、电磁元件生产、粉末冶金等部门广泛应用。生产、电磁元
50、件生产、粉末冶金等部门广泛应用。干压成型的优点：干压成型的优点：1 1、坯体水分低，枯燥周期短，枯燥引起的收、坯体水分低，枯燥周期短，枯燥引起的收缩变形缺陷小，可以节省大量的生产建筑面积；缩变形缺陷小，可以节省大量的生产建筑面积；2 2、容易得到较精确的尺寸和规格的均匀一致；、容易得到较精确的尺寸和规格的均匀一致；3 3、不需要石膏模；、不需要石膏模；4 4、极大的提高了自动化水平和产量。、极大的提高了自动化水平和产量。粉体干压成型的主要特点：粉体干压成型的主要特点：1 1、用模型压制、用模型压制 压制成型是粉体密实地填满型腔，坯体的形状、尺寸压制成型是粉体密实地填满型腔，坯体的形状、尺寸由封
