第四节-干燥技术分析.ppt

蔡 艳 芝 西安建筑科技高校材料与矿资学院材料科学所电话
第四节 干燥技术
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所谓干燥过程就是固体物料受热后，蒸发出全部水分的过程。坯体在干燥过程中，随着水分的解除要发生收缩，在收缩过程中若处理不当就会出现变形和开裂现象。因此，干燥制度和干燥程度的好与否，是确定陶瓷制品质量优劣和成品率凹凸的主要因素之一。
内容提要
1.干燥的目的
2.干燥机理
3.干燥方法
4.干燥参数的确定
5.坯体干燥与烧结的收缩率
1.干燥的目的
①提高坯体的强度。
坯体经过干燥后、强度增大，便于修坯及搬运，削减了不必要的损耗。
②加速生产周期，节约燃料。
干燥后的坯体在炉内可以快速升温，这样就有利于缩短烧成时间，节约燃料。
③使坏体有足够的吸抽实力。
接受坯体和釉一次烧成的工艺，就希望坯体干燥后气孔率增加，这样也就相应地增加釉浆的吸附实力，提高了烧成后瓷体与釉面的附着力。
1.干燥的目的
干燥后的生坯强度随着水分的降低而提高，当坯体的水分降低到1％～2％时，就有足够的强度和吸附釉层的实力。为丁避开一次干燥水分降至1％～2％，在实际生产中应依据成形中各加工工序的要求，分阶段地进行干燥，最终干燥到适合进窑的最终干燥水分。
1.干燥的目的
陶瓷制品的干燥是一个困难的过程，既有热量的传递又有水分的扩散。以对流干燥为例，外界热气体以对流的方式把热量传给坯体表面，并以传导方式向坯体内部传热。坯体表面受热后，水分蒸发向外扩散，随着表面水分的蒸发扩散，坯体内部的水分源源不断地向表面扩散补充。再由表面对外蒸发扩散，如此周而复始地进行下去，最终达到干燥的要求。
2.干燥机理
干燥就是陶瓷坯体随着温度的上升而产生脱水的过程。由于坯体中存在的水分的类型不同，故排出水分所需能量不同，受外界条件的影响也不一样。依据坯体所含水的结合特性。基本上可分为三类，即自由水、吸附水和化合水。
2.1坯体中水分类型
(1)自由水：自由水又称机械结合水或非结合水，它是指存在于物料表面的润湿水分，孔隙中的水分及粗毛细管(直径大于10-4mm)中的水分。这种水分与物料结合力很弱，属于机械混合、干燥时简洁除去的水分。它所产生的蒸气压与液态水在同温度时所产生的蒸气压相同。在自由水解除阶段，物料颗粒将彼此靠拢，产生收缩现象，干燥速度不宜过快。
2.1坯体中水分类型
(2)吸附水：吸附水又称物理化学结合水，是指存在于物料的细毛细管(直径小于10-4mm)中，胶体颗粒表面及纤维皮壁所含的水分。这种水分与物料呈物理化学状态结合(吸附、渗透与结构水)。吸附水在干燥时较难除去。它所产生的蒸气压小于液态水同温度时产生的蒸气压。
吸附水的数量随外界环境的温度和相对湿度的变更而变，空气中的相对湿度越大，则坯体所含水的量也越多。在相同的外界条件下，坯体所吸附的水量随所含黏土的数量和种类的不同也不相同，而一些非黏土类原料的颗料虽然也有确定的吸附实力，但其吸附力很弱因而也简洁被解除。