釉面砖龟裂缺陷分析

2008-11-26 15:28:39

釉面砖因其图案丰富，色彩艳丽，容易清洁等特点深受大众喜爱，也是众多厂家优先选择生产的品种之一。但因釉面砖的自身特点，在生产及使用过程中易出现龟裂现象，令人感到颇为棘手。本文就釉面砖龟裂产生的原因及预防措施进行了分析和探讨，以供同行参考和借鉴。 　　一、龟裂产生的原因 　　龟裂产生的根本原因是坯与釉层间的应力超出了坯釉间的热膨胀系数之差。当釉面比坯的热膨胀系数大，冷却时釉的收缩大于坯，釉会受拉伸应力，当拉伸应力大于釉层所能承受的极限强度时，就会产生龟裂现象。当釉比坯的热膨胀系数小时，则在冷却时釉层受到的压应力，超出极限时，会产生剥釉现象。通常釉的抗拉强度远小于抗压强度，因此釉层出现龟裂的可能性要比出现剥釉的可能性大得多。 　　另外，釉面砖为多孔性陶质坯体，具有较高的吸水率，在保管或使用过程中，会吸收空气中的水分而发生吸湿膨胀。但釉层为玻璃质，气孔率小，并不会吸水而随坯体一起膨胀。因此，坯釉之间会产生张应力。当膨胀差较大，应力超过釉层的抗拉强度时，釉面砖就会出现龟裂，这就是后期龟裂　　　　　二、预防措施 　　为预防和避免龟裂的产生，可采取如下几种方法：釉料配方的调整 　　１、降低釉的热膨胀系数：釉的热膨胀系数随釉组成中氧化物的含量而变化。要降低釉料的热膨胀系数，可以增加釉中的ＳｉＯ２和Ａｌ２Ｏ３含量，降低碱金属氧化物的含量（氧化锂例外，它的膨胀系数很小）。所以应减少长石用量，以硼酸以硼酸代替部分硼砂，并适当提高Ａｌ２Ｏ３、ＳｉＯ２和ＭｇＯ的含量，以达到减小釉的热膨胀系数的目的。 　　２、促进坯釉中间层的形成，提高釉的弹性：产品在进行釉烧时，熔融的釉层与坯体表面发生化学反应，形成介于坯釉间的中间层，它对缓和釉层中的应力，改善坯釉间的结合性起到重要作用。在釉的配方中，增加石灰石的含量，可促进坯体表面的石英在釉中的溶解作用，促进中间层的形成。釉中添加硼酸时，会使中间层发育特别良好，因为硼酸侵蚀坯体表面的能力特强，可以增加中间层的生成量。 　　釉的弹性大小是决定釉层极限应力的根本因素。釉的弹性大，则釉相对不易产生龟裂，因为它不但能消除坯釉间的部分应力，还能抵消部分外界作用的机械力。而要提高釉的弹性，最有效的方法是增加釉中Ａｌ２Ｏ３的含量。Ａｌ２Ｏ３能明显改善釉的弹性，缓冲坯釉间的应力，它的膨胀系数也较小。 　　坯料配方的调整 　　1、增加坯体的热膨胀系数：在配方中增加石英的含量，减少长石含量，并加人一定量的石灰石，可增加坯体中方石英的含量，从而提高坯体的热膨胀系数。 　　２、降低坯体的气孔率，消除后期龟裂隐患：通常用石灰石、滑石、硅灰石作主要熔剂来制作坯料，因ＣａＯ、ＭｇＯ在坯中能促进产生更多的结晶相，减小玻璃相的含量，并能在较低温度下使坯体组织致密，气孔降低，还可降低坯体的吸湿膨胀，预防后期龟裂的产主。   石灰石的加人，还可提高釉烧时釉的活性，促进坯釉中间层的生成。 　　生产工艺的调整 　　１、适当提高坯釉料的细度：坯料中石英越细，转化成方石英的数量就越多，热膨胀系数就越大。另外，坯料粒度较细时，改善了烧成过程中的反应条件，此时粒子表面积最大，其反应所需的活化能最小，在相同的烧成温度下，就可降低气孔率，减少出现后期龟裂的倾向。而在釉料中，细颗粒的石英能在釉烧时充分熔融，形成石英玻璃，能降低釉的热膨胀系数，并改善釉的热稳定性。 　　２、适当降低釉层厚度：釉层越厚，弹性越小，所以薄釉层对提高热稳定性有利，而且釉层较薄时，中间层相对增厚，进一步缓冲坯釉间应力的破坏作用。 　　３、适当提高产品烧成温度：提高烧成温度，或延长产品的烧结时间，使坯体烧结程度提高，从而降低釉面砖坯体的吸水率，减小坯体的吸湿膨胀，同时还可促进中间层的充分发良，提高产品的热稳定性，防止龟裂产生。 　　以上分析了龟裂产生的原回以及相应的预防措施。但是，造成龟裂的原因往往是多方面的，并且各方面都是相互关联的。在实际生产中，应针对具体问题进行具体分析，并根据实际情况制定出行之有效的预防措施。只有加强生产工艺控制和管理，改善坯釉间的结合性能，降低产品的吸水率，才能将釉面砖的龟裂现象彻底解决。