1、关于仿古砖热稳定性的探讨关于仿古砖热稳定性的探讨 摘要本文详细介绍了影响仿古砖热稳定性的主要因素，提出了提高坯、釉适应性的相应措施。 关健词热稳定性,热膨胀系数,生产工艺控制 1引言 釉砖产品使用一段时间后釉面易出现开裂甚至剥落，这是由于产品热稳定性不佳造成的。热稳定性又称抗热震性、耐急冷急热性，指陶瓷材料抵抗温度剧变而不破裂的性能。陶瓷制品的热稳定性在很大程度上取决于坯、釉的适应性特别是二者热膨胀系数的适应性，因而可从热稳定性的好坏来判断陶瓷产品抗后期龟裂性的好坏。亚光釉（熔块釉或生料釉）的热膨胀系数一般较大，所以产品的热稳定性容易出现问题。本文主要讨论亚光地砖产品（即仿古地砖产品）的热稳定
2、性。 2 仿古砖热稳定性的影响因素 仿古砖产品热稳定性的好坏主要由坯、釉的热膨胀系数差异大小决定，同时也与生产工艺过程控制有关，下面分别加以讨论。 2.1坯、釉的热膨胀系数差异引起的产品热稳定性问题 由于坯体和釉料热膨胀系数的差异，使得产品在受热和冷却的过程中，坯体与釉层之间产生拉伸应力或压缩应力。当二者之间的应力超过一定范围时，就会导致产品的热稳定性不过关，釉面出现龟裂，严重时剥落，同时砖坯还会出现相应的上翘或龟背变形。当釉的热膨胀系数大于坯时，在冷却过程中釉的收缩大于坯，釉本身受拉伸应力，坯向上弯曲，即有出现龟裂的倾向，如图1所示；反之，当坯体的热膨胀系数大于釉时，釉的收缩小于坯，则会出现
3、与上述相反的现象，釉本身受到压缩应力，坯体向下弯曲，釉有崩落的倾向，如图2所示。实际生产中，产品出现龟裂的现象多于崩落现象，这是因为釉的抗拉强度小于抗压强度，在仿古地砖中，特别是早期产品，由于部分坯用原料的局限性，往往都是釉的热膨胀系数大于坯体的热膨胀系数，从而导致产品在使用一段时间后易出现釉面开裂的现象。 图1釉的膨胀系数大于坯 图2坯的膨胀系数大于釉 2.2 生产过程控制中影响热稳定性的因素 产品的热稳定性不过关，不仅与坯、釉的热膨胀系数有关，还与产品的加工过程有关。 2.2.1 加工工艺 物料的球磨细度对产品的釉面抗龟裂性能有一定的影响，例如：石英、长石磨细后一方面改善了产品的气孔率，另
4、一方面也改变了烧成过程中的反应条件，提高了釉的烧结程度，进而提高釉面的抗裂能力，改善产品的热稳定性。 2.2.2 工艺指标 这里的工艺指标主要指施釉的工艺指标，如：釉浆的比重、施釉厚度。釉正常融合于坯体，不仅与热膨胀系数有关，还与烧制过程中产生的应力大小有关。釉的厚度不同，在加热和冷却的过程中所受的应力就不同，釉层越厚产生的应力就越大。在生产中可根据砖的开裂和变形情况，综合施釉量大小对产品的影响来选择合适的工艺参数。 2.2.3烧成控制 这里讲的烧成控制主要指烧成温度和烧成周期。为提高其热稳定性，一般都会在仿古砖上施以化妆土（俗称底釉）后再施面釉。烧成温度对中间层的生长有直接影响，烧成温度高、
5、烧成周期长，有利于中间层的生长，使产品热稳定性变好，减少釉裂；烧成温度也影响坯、釉的融合反应，从而影响其热稳定性。如不考虑瓷化程度对热膨胀系数的影响,产品重烧或高温烧成都能减少或消除釉面龟裂，提高其热稳定性。这是因为高温下釉与坯反应充分，促使釉与坯之间的结合层更加均匀，减少或消除两者之间的应力，从而起到提高热稳定性的作用。此外，冷却制度中的冷却温度梯度和速度也影响坯、釉间的应力，冷却温差大、冷却速度过快，热稳定性就会变差。 3提高仿古砖热稳定性的措施 仿古砖热稳定性的提高主要从以下几方面着手： 3.1 调整坯、釉的热膨胀系数 提高仿古砖热稳定性的关键是提高坯、釉热膨胀系数的适应性。通过在坯与面
6、釉之间施一层化妆土作为中间层，可缓和坯釉之间的应力。通过引入不同性能的原料，进行合理的配比来调节坯体、化妆土、面釉的热膨胀系数，使之相互适应。当然这些方面的调整要以能同时适应产品的整个加工程序和其它理化性能为前提。实践证明，下表所示的三种方式均可使产品达到热稳定性的要求，以方式一和方式三两种方式最为稳定，当然 ，其热膨胀系数的差值必须在合理的范围内才能进行这种方式的调节。 增大坯体的热膨胀系数可采取以下措施（但在调整时应适当考虑到坯体的其它相关性能）： （1） 适当增加石英用量、减少塑性粘土的用量； （2） 减少长石用量； （3） 用高岭土置换一部分塑性粘土； （4） 提高坯体的烧结温度； （
7、5） 适当增加坯用滑石用量。 以下措施可增大化妆土的热膨胀系数： （1） 适当增加长石、石英的用量； （2） 适当降低高岭土的用量； （3） 引入高膨胀系数熔块。 对于面釉，增大其热膨胀系数可采取如下措施： （1） 增加长石、石英的用量； （2） 增大硅灰石、滑石的用量； （3） 适当减少高岭土的用量； （4） 引入高膨胀系数的熔块。 当需降低面釉的膨胀系数时，可用煅烧高岭土替换部分氧化铝。 以上调整要兼顾釉面效果和化学性能。不同条件下，不同纯度的原料效果会有差异，需要操作者试验摸索原料配比和物料性能。 3.2 合理调整生产工艺指标 需要注意的工艺指标主要包括以下两个方面： （1） 保持坯料、
8、釉料细度的稳定。坯料残余物中的石英、长石的细度对坯体的热膨胀系数有一定的影响；釉料的细度对釉面效果、熔化温度也有影响。 （2） 根据坯体、化妆土、面釉的热膨胀系数的相对大小，在生产中合理地调配化妆土、面釉的比重和施釉量，在保证产品效果的同时，使热稳定性得以提高。一般可采取适当增减化妆土和面釉用量的方法来调节产品的热稳定性。 3.3 烧成制度的调整 前面已经指出，可通过提高烧成温度、延长烧成周期的方法来促进中间层的生长，使坯釉结合更加紧密，提高热稳定性。另外，可通过冷却方法的调整来减小因急冷而产生的应力，提高产品的热稳定性。 4结束语 产品的热稳定性不过关，常会引起后期龟裂的发生，这就需要品管检测部门及时发现并做好坯体、釉料的热膨胀系数的检测；车间也要做好产品生产前的中试检测工作。由于生产状况的不同而造成的具体差异需要配方试验者、生产管理者在实践中查找和总结。 参考文献 1 素木洋一日.釉及色料M.中国建筑工业出版社，1979：240271 2 俞康泰.现代陶瓷色釉料与装饰技术手册M.武汉理工大学出版社，1999：8081
