专利名称：一种陶瓷烧结工艺的制作方法
技术领域：
本发明属于一种陶瓷烧结工艺。
目前，陶瓷烧结工艺一般分为预热期、烧成期和冷却期，其中，烧成期分为稍缓的升温过程和高温保温过程，冷却期分为急冷过程和缓冷过程，此种工艺虽然兼顾了陶瓷表、里层的烧结，但成品表面光洁度不理想，影响了陶瓷在装饰、建筑、艺术等方面的应用。
本发明的目的在于提供一种可有效提高成品表面光洁度的陶瓷烧结工艺。
本发明是这样实现的一种陶瓷烧结工艺，经预热期、烧成期、冷却期而制得成品，其中，烧成期分为稍缓的上升到烧成温度的升温过程和烧成温度的高温保温过程，其特征在于在升温过程的后期，高温保温之前，将原先缓慢的后期升温阶段变为作用时间较短的快速升温和降温过程，快速升到峰值温度后，再快速降至烧成温度，快速升温的峰值温度与烧成温度的差值≥100℃。快速升到峰值温度后，再快速降至烧成温度，这种在烧成期中的快速升、降温工艺，使得表层工艺和坯烧工艺在一定程度上区别开来，使表层外观质量较之坯层质量更好，在同等表观质量要求下，可缩短烧成时间，降低烧成温度，这样可以提高劳动生产效率和降低成本，在陶器烧结时，有助于形成结合良好的中间层，提高制品性能，可降低釉层及坯表层气孔率，降低吸湿膨胀性，还可用于特种陶瓷烧结，使之表里两层性能各异，又结合良好。
图1为现有的烧结工艺曲线图。
图2为本发明的烧结工艺曲线图。
以下结合附图对本发明作详细描述。
陶瓷传统烧结工艺如图1所示，按时间顺序分为预热期(ab段)、烧成期(bcd段)和冷却期(def段)，其中，烧成期又分为缓慢的升到烧成温度T的升温过程(bc段)和将烧成温度T保持一定时间的高温保温过程(cd段)，本发明与传统工艺相比较，是将烧成期内的升温后期变为一个峰值温度T1高于烧成温度T的快速升、降温过程，而其余阶段均相同，因而蒸发干燥、氧化分解、晶型转化、低熔点物挥发、冷却等阶段烧成温度及效果相同，峰值温度T1的升降速度快，作用时间短，对表面下一定深度的内坯层作用有限，使得本发明与传统工艺有大致相同的内坯烧结效果，即本发明对内坯层的烧结性能没有影响，但可改变陶瓷的表面性能，可大大提高成品表面的光洁度(玻化效果)，有助于形成结合良好的中间层。
表层的强化烧结峰值温度T1出现在烧成期后期，此阶段温度接近或等于烧成温度，内部挥发份已排除干净，表层已经在玻化成瓷，在T1的强烈作用下，各类物理、化学反应速度急剧加速，这可以用反应速度常数K＝Ae-E/RT来说明，特别是对于那些活化能较高的反应来说，升高温度所带来的效果是非常显著的，峰值温度T1作用的结果，使得表层的玻化成瓷得到了加强，具有强化烧成作用；并促进了内外层融合，峰值温度度T1作用的时候，体系中存在有较多液相，可以缓冲峰值温度T1带来的热冲击应力，T1作用不及内坯，故不会造成制件整体强度的较大改变。
峰值温度T1作用后，内外层受热经历不同，热膨胀不一，如果这个应力得不到消除，冷却后残留在制品中，会引起制品性能、强度的下降，所以要消除这一应力，就是峰值温度后有一个高温保温期，在高温作用下，应力能得到较快的松驰(松驰时间较短)，而保温促使了内外层温度的均一，这样，较好的消除了T1热冲击在表、里层之间带来的应力，不致在冷却后制品出现较大残留应力的现象。本发明对内坯层的烧结峰值温度T1由于升降温较快而作用时间短，所以它的作用深度是有限的，随深度增加，T1的作用迅速衰减，在一定深度后，可以认为T1对内坯层已不再发挥作用，所以，内坯层的烧成工艺，本发明与传统工艺是相同的具有相同烧结效果，不会导致坯体过烧，变形，软塌等负效果。
根据不同工艺要求，若峰值温度T1低，或作用时间太长，或升降温速度慢，会使得表面烧成效果降低，在一种特别情况下，变成了一般陶瓷烧结工艺，因此峰值温度T1一般比烧成温度T高100℃以上，以T1-T/2的升、降温度间隔时间Δt作为峰值温度T1的快速升、降温度时间标准，Δt≤5分钟，或Δt≤原烧成期的1/10，峰值温度T1的升降温速度≥1800℃/小时，或是原烧成期平均升降温速度的3倍以上，具体烧成工艺中，峰值T1的高度、宽度，位置等具体参数受到烧成温度，压力、气氛等烧成制度因素，以及瓷釉组成成份，制品形状，厚度、窑具、窑体结构，种类等诸多因素的影响，因而不同情况下，工艺上会有较大区别，可根据具体情况，制订合适的工艺参数。
权利要求
1.一种陶瓷烧结工艺，经预热期、烧成期、冷却期而制得成品，其中，烧成期分为稍缓的上升到烧成温度T的升温过程和烧成温度T的高温保温过程，其特征在于在升温过程的后期，高温保温之前，将原先缓慢的后期升温阶段变为作用时间较短的快速升温和降温过程，快速升到峰值温度T1后，再快速降至烧成温度T，快速升温的峰值温度T1与烧成温度T的差值≥100℃。
2.如权利要求1所述的陶瓷烧结工艺，其特征在于以T1-T/2的升、降温度间隔时间Δt作为峰值温度T1的快速升、降温度时间标准，Δt≤5分钟，或Δt≤原烧成期的1/10。
3.如权利要求1或2所述的陶瓷烧结工艺，其特征在于峰值温度T1的升降温速度≥1800℃/小时，或是原烧成期平均升降温速度的3倍以上。
全文摘要
一种陶瓷烧结工艺，经预热期、烧成期、冷却期而制得成品，烧成期分为稍缓的升温过程和高温保温过程，其特征在于在升温过程的后期，将原先缓慢的后期升温阶段变为作用时间短的快速升温和降温过程，这一高于烧成温度的峰值温度提高了成品表面的光洁度，有助于形成结合良好的中间层，提高生产效率，降低成本。
文档编号C04B33/32GK1141896SQ9611911
公开日1997年2月5日 申请日期1996年7月17日 优先权日1996年7月17日
发明者李建钢 申请人:李建钢