推广

【陶瓷百科】到底是烧结还是烧结晶?

来源:陶卫网

阅读:6208

作者:王明华

日期:2018-04-08

在材料学里面,晶体是个非常重要的物质。

对于要求力学强度的材料而言,拥有纤维状晶体,对材料的力学性能增强是非常显著的。纤维状晶体对材料有增强增韧效果,从而提升材料的力学性能。

举个简单例子来说,我们房子因为有了钢筋结构,构成了建筑的筋骨,从而使得我们建筑盖楼房可以超过三层以上。简单的木石结构堆积,是比较难盖到三层以上高度的房子。晶体在材料里面,就类似于建筑中的钢筋。

在很多的科研文献中,晶体的研究工作做得非常透彻。有非常多的理论出现,很多材料的性能无一不指向晶体的特性。也就是说组成—制备—结构—性能

在陶瓷类文献中,也有很多资料中说明了晶体的重要性。如普通陶瓷中很重要的柱状晶体—莫来石,就是对陶瓷而言非常重要的晶体。在实际的研究中,我们也能发现,通过提高配方中铝含量,可以有效的提高最终产品的抗折强度。

那么,是不是建陶中,也是提高铝含量可以增加陶瓷的莫来石晶体含量,从而提高陶瓷的强度呢?笔者不是很认可这个观点。

主要原因,是笔者认为烧成制度对晶体的影响非常大。很多的研究文献,所表述的烧结是指烧—结晶,因此,晶体对材料的力学性能奉献很大,而建陶很多产品的烧结,所表述的是烧—结在一起。这样的情况,如果用晶体理论去解释实际生产,笔者认为所费的力气是比较大的。

烧——结晶。这样的一个过程中,是将材料升温到某个温度,然后通过某个结晶进行一定时间的保温,促使材料中出现大量的晶体,让材料的性能得到大幅提升。而这个过程中,晶体出现的最好效果,是熔融,然后各元素重新组合得到相对完美的晶体。整个环节,合适的保温温度和时间非常重要。

烧——结在一起。这样的过程,是将材料升到某个温度,在该温度下,材料内部出现一些玻璃液相,玻璃相将材料的各部分粘结到一起,从而具有一定的力学性能。在这个升温过程中,配方中的原料进行了一些化学现象,如原料高温分解产生一些残余晶体。材料的力学性能,由液相、残余晶体以及气孔三者来相互影响最终结果。

材料中析出晶体,对材料性能增强

材料烧——结在一起

在温度制度处理上,有一个实验可以提供参考。

2007年《现代技术陶瓷》赵林曾经发表过文献,对微晶玻璃进行急速冷却及保温半小时处理,然后对实验结果进行分析。结果发现,急速冷却在材料表面析出了晶体,但整体材料基本没有晶体的的衍射峰出现。而保温半小时后的材料,晶体发育完善,同时出现了明显的晶体衍射峰,证明了晶体的大量存在。

以我们大部分建陶产品目前的烧成制度来看,笔者认为,在炻瓷化的产品,以及烧成制度很短的情况下,晶体的生长发育,是不太现实的。因此,如果用晶体理论去知道配方设计及烧成,是有偏差的。由于笔者缺乏认证,个人观点,供大家参考。

相关阅读