釉面磚因其圖案豐富,色彩艷麗,容易清潔等特點(diǎn)深受大眾喜愛,也是眾多廠家優(yōu)先選擇生產(chǎn)的品種之一。但因釉面磚的自身特點(diǎn),在生產(chǎn)及使用過程中易出現(xiàn)龜裂現(xiàn)象,令人感到頗為棘手。本文就釉面磚龜裂產(chǎn)生的原因及預(yù)防措施進(jìn)行了分析和探討,以供同行參考和借鑒。
一、龜裂產(chǎn)生的原因
龜裂產(chǎn)生的根本原因是坯與釉層間的應(yīng)力超出了坯釉間的熱膨脹系數(shù)之差。當(dāng)釉面比坯的熱膨脹系數(shù)大,冷卻時釉的收縮大于坯,釉會受拉伸應(yīng)力,當(dāng)拉伸應(yīng)力大于釉層所能承受的極限強(qiáng)度時,就會產(chǎn)生龜裂現(xiàn)象。當(dāng)釉比坯的熱膨脹系數(shù)小時,則在冷卻時釉層受到的壓應(yīng)力,超出極限時,會產(chǎn)生剝釉現(xiàn)象。通常釉的抗拉強(qiáng)度遠(yuǎn)小于抗壓強(qiáng)度,因此釉層出現(xiàn)龜裂的可能性要比出現(xiàn)剝釉的可能性大得多。
另外,釉面磚為多孔性陶質(zhì)坯體,具有較高的吸水率,在保管或使用過程中,會吸收空氣中的水分而發(fā)生吸濕膨脹。但釉層為玻璃質(zhì),氣孔率小,并不會吸水而隨坯體一起膨脹。因此,坯釉之間會產(chǎn)生張應(yīng)力。當(dāng)膨脹差較大,應(yīng)力超過釉層的抗拉強(qiáng)度時,釉面磚就會出現(xiàn)龜裂,這就是后期龜裂。
二、預(yù)防措施
為預(yù)防和避免龜裂的產(chǎn)生,可采取如下幾種方法:釉料配方的調(diào)整
1、降低釉的熱膨脹系數(shù):釉的熱膨脹系數(shù)隨釉組成中氧化物的含量而變化。要降低釉料的熱膨脹系數(shù),可以增加釉中的SiO2和Al2O3含量,降低堿金屬氧化物的含量(氧化鋰?yán)猓呐蛎浵禂?shù)很。K詰(yīng)減少長石用量,以硼酸以硼酸代替部分硼砂,并適當(dāng)提高Al2O3、SiO2和MgO的含量,以達(dá)到減小釉的熱膨脹系數(shù)的目的。
。、促進(jìn)坯釉中間層的形成,提高釉的彈性:產(chǎn)品在進(jìn)行釉燒時,熔融的釉層與坯體表面發(fā)生化學(xué)反應(yīng),形成介于坯釉間的中間層,它對緩和釉層中的應(yīng)力,改善坯釉間的結(jié)合性起到重要作用。在釉的配方中,增加石灰石的含量,可促進(jìn)坯體表面的石英在釉中的溶解作用,促進(jìn)中間層的形成。釉中添加硼酸時,會使中間層發(fā)育特別良好,因?yàn)榕鹚崆治g坯體表面的能力特強(qiáng),可以增加中間層的生成量。
釉的彈性大小是決定釉層極限應(yīng)力的根本因素。釉的彈性大,則釉相對不易產(chǎn)生龜裂,因?yàn)樗坏芟饔蚤g的部分應(yīng)力,還能抵消部分外界作用的機(jī)械力。而要提高釉的彈性,最有效的方法是增加釉中Al2O3的含量。Al2O3能明顯改善釉的彈性,緩沖坯釉間的應(yīng)力,它的膨脹系數(shù)也較小。
坯料配方的調(diào)整
1、增加坯體的熱膨脹系數(shù):在配方中增加石英的含量,減少長石含量,并加人一定量的石灰石,可增加坯體中方石英的含量,從而提高坯體的熱膨脹系數(shù)。
2、降低坯體的氣孔率,消除后期龜裂隱患:通常用石灰石、滑石、硅灰石作主要熔劑來制作坯料,因CaO、MgO在坯中能促進(jìn)產(chǎn)生更多的結(jié)晶相,減小玻璃相的含量,并能在較低溫度下使坯體組織致密,氣孔降低,還可降低坯體的吸濕膨脹,預(yù)防后期龜裂的產(chǎn)主。 石灰石的加人,還可提高釉燒時釉的活性,促進(jìn)坯釉中間層的生成。
生產(chǎn)工藝的調(diào)整
。薄⑦m當(dāng)提高坯釉料的細(xì)度:坯料中石英越細(xì),轉(zhuǎn)化成方石英的數(shù)量就越多,熱膨脹系數(shù)就越大。另外,坯料粒度較細(xì)時,改善了燒成過程中的反應(yīng)條件,此時粒子表面積最大,其反應(yīng)所需的活化能最小,在相同的燒成溫度下,就可降低氣孔率,減少出現(xiàn)后期龜裂的傾向。而在釉料中,細(xì)顆粒的石英能在釉燒時充分熔融,形成石英玻璃,能降低釉的熱膨脹系數(shù),并改善釉的熱穩(wěn)定性。
。病⑦m當(dāng)降低釉層厚度:釉層越厚,彈性越小,所以薄釉層對提高熱穩(wěn)定性有利,而且釉層較薄時,中間層相對增厚,進(jìn)一步緩沖坯釉間應(yīng)力的破壞作用。
。、適當(dāng)提高產(chǎn)品燒成溫度:提高燒成溫度,或延長產(chǎn)品的燒結(jié)時間,使坯體燒結(jié)程度提高,從而降低釉面磚坯體的吸水率,減小坯體的吸濕膨脹,同時還可促進(jìn)中間層的充分發(fā)良,提高產(chǎn)品的熱穩(wěn)定性,防止龜裂產(chǎn)生。
以上分析了龜裂產(chǎn)生的原回以及相應(yīng)的預(yù)防措施。但是,造成龜裂的原因往往是多方面的,并且各方面都是相互關(guān)聯(lián)的。在實(shí)際生產(chǎn)中,應(yīng)針對具體問題進(jìn)行具體分析,并根據(jù)實(shí)際情況制定出行之有效的預(yù)防措施。只有加強(qiáng)生產(chǎn)工藝控制和管理,改善坯釉間的結(jié)合性能,降低產(chǎn)品的吸水率,才能將釉面磚的龜裂現(xiàn)象徹底解決。