一种提高坭兴陶大型器皿烧成率的方法
【专利摘要】本发明提供了一种提高坭兴陶大型器皿烧成率的方法，包括制备坯料、坯料成型、修整坯体、坯体干燥、坯体装饰、坯体烧制，其特征在于：所述坯体烧制是用耐火材料封堵住大型器皿坯体的敞口，使其内部空间为封闭状态后，再按常规工艺进行烧制。利用耐火材料将大型器皿坯体敞口封堵住，使其内部空间为封闭状态后，在烧制和冷却过程中，器皿不易因急速升温或降温而产生较大的破坯应力，从而导致开裂或变形，可大大提高大型器皿的烧成率。
【专利说明】一种提高坭兴陶大型器皿烧成率的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及陶器的制备方法，具体涉及一种提高坭兴陶大型器皿烧成率的方法。【背景技术】
[0002]钦州坭兴陶，学名为紫泥陶，与江苏紫砂陶、云南建水陶、重庆荣昌陶并称中国四大名陶。坭兴陶是中华民族文化艺术中的一朵奇葩，有着十分悠久的制作工艺，极具文化收藏价值，也具有很强的实用性。坭兴陶所用坯料精细不含杂质，制成的陶器饮具气孔密度适中，能起到饮品保鲜的作用。同时，坭兴陶制备过程中不添加任何防腐剂等添加剂，成品不含任何有毒成分，作为饮具使用，十分健康安全。坭兴陶器皿按器皿型号分为大型器皿(直径和/或高度> 40cm且小于100cm)和小型器皿(直径和高度均< 40cm)。坭兴陶不论器皿大小，其制作工艺都一样，包括制备坯料、坯料成型、修整坯料、坯体干燥、坯体装饰、坯体烧制和抛光打磨工序。其中，坯体烧制是坭兴陶制作过程中的关键工序，关系到成品的烧成率。大型器皿由于件大、壁厚，其烧成率普遍偏低，仅有60%左右，甚至更低，造成大型器皿烧成率偏低的原因主要有以下三点:1、大型器皿坯体在高温烧成时升温过快容易产生不均匀收缩而引起变形或开裂；2、坯体入窑时水分过高，升温过快引起坯收缩不均匀而引起开裂；3、大型器皿在冷却阶段，由于冷却过快容易形成较大的结构应力，而且坯体内部和表面也将出现较大的热应力，导致开裂。
【发明内容】
[0003]本发明要解决的技术问题是提供一种提高坭兴陶大型器皿烧成率的方法，烧成率可达到95%以上。
[0004]本发明提供的技术方案是一种提高坭兴陶大型器皿烧成率的方法，包括制备坯料、坯料成型、修整坯体、坯体干燥、坯体烧制，在坯体干燥之后，入窑烧制之前，还包括用隔热耐火材料将大型器皿坯体敞口封住，使其内部空间为封闭状态。
[0005]隔热耐火材料可阻隔窑炉内热气直接透过敞口进入坯体内部，避免坯体因内外壁同时受热而升温过快带来的水分大量汽化，从而避免了蒸汽压力过大，超过坯体抗张强度极限而造成的坯体开裂。如果敞口处于敞开状态，热空气从敞口进入坯体内壁，离敞口近的部位受热较多且水份汽化较快，因此该部位的收缩相对较大；而离敞口远的部位受热较少且水分汽化较慢，因此该部位的收缩相对较小，正是这种坯体各部位的收缩不均匀，会进一步加剧坯体的变形或开裂。而敞口被封堵住，则可有效避免因坯体收缩不均匀而造成的开裂或变形。
[0006]在冷却过程中，隔热耐火材料具有保温功能可使坯体冷却更加平缓，避免形成过大的结构应力(破坯应力)，同时减缓坯体内部和表面的热应力，从而避免坯体开裂或变形。隔热材料也可使得坯体各部位冷却更加均匀(收缩均匀)，也可进一步避免坯体开裂或变形。
[0007]作为优选，隔热耐火材料选用石棉制品，如石棉纸、石棉布或石棉被，石棉由纤维束组成，而纤维束又由很长很细的能相互分离的纤维组成，具有高度耐火性、电绝缘性和绝热性，是重要的防火、绝缘和保温材料。用石棉封堵住大型器皿坯体敞口，可以有效减缓坯体的升温和冷却速度，避免急速升温或急速冷却导致的坯体破裂或变形。
[0008]上述坯体烧制是封堵好的大型器皿坯体放入窑炉中，先以每小时升高80~130°C的升温速度将窑炉内温度升至450~550°C，再以每小时升高140~180°C的升温速度升温至1100~1200°C，并保温烧制I~2h后，停止加热，待冷却后出窑。
[0009]坯体在烧制过程中，由室温升温至450~550°C，坯体在这一阶段主要是排除干燥坯体中的残余水分(吸附水)，大量的水分汽化，以每小时升高80~130°C这一较低的升温速度可有效控制蒸汽压力，避免因蒸汽压力过大，超出大型器皿坯体的抗张强度极限而造成的坯体开裂。由450~550°C进一步升温至1100~1200°C，在这一阶段坯体内部发生复杂的物理化学变化，包括结构水的排除、碳酸盐分解以及有机物、碳素和硫化物被氧化，由于结构水的汽化产生水蒸气、碳酸盐分解产生CO2以及碳素、有机物和硫化物被氧化产生CO2和SO2，这些分解气体和水蒸气的排除会造成坯体一定程度上的收缩，但相较于上一阶段的收缩，幅度略小，因此，控制升温速度为每小时提高140~180°C可以保证坯体的均匀收缩，从而可以有效避免坯体开裂或变形。
[0010]所述冷却是先以每小时降低140~180°C的降温速度将窑炉内温度降至800~8500C，再以每小时降低80~130°C的降温速度降至400~450°C，最后以每小时降低140~180°C的降温速度降至室温。
[0011]坯体在冷却过程中，由1100~1200°C降温至800~850°C，在这一阶段，坯体中处于粘滞状态的液相随着温度降低，粘度不断增大，如果降温速度过慢，粘度增加缓慢会造成粘度较小的液相通过溶解、淀析作用，逐渐溶解微细晶体并在较大晶体上淀析，使细晶减少而粗晶增多，导致成品机械强度降低。由于坯体中玻璃相处于粘滞的塑态，也在一定程度上可以对破坯应力起到一定的缓冲作用。以每小时降低140~180°C的降温速度，既可保证成品的机械强度，也不至于因坯体无法承受冷却过快所带来的破坯应力而造成的开裂或变形。由800~850°C降温至400~450°C，在这一阶段，坯体中粘滞的玻璃相会逐渐由塑态转变为固态，降温速度过快会形成较大的破坯应力，坯体内部和表面也将出现较大的热应力，因此，以每小时降低80~130°C的降温速度可有效避免坯体开裂或变形。
[0012]上述坯体干燥是将大型器皿坯体干燥至含水率< 2%，入窑时，坯体含水率< 2%，可避免过量的水蒸气排除引起坯体急剧收缩而变形或开裂。
[0013]采用本方法可以大大提高坭兴陶大型器皿的烧成率，大大减少开裂和变形，烧成率可达到95%以上。 【具体实施方式】
[0014]以下具体实施例对本发明作进一步阐述，但不作为对本发明的限定。
[0015]实施例1
[0016]I)将东泥(横穿钦州钦江以东的泥土，为软质粘土，颜色为黄白色，含微量石英砂)和西泥(钦江以西的泥土，为硬质粘土，颜色为紫红色，表面色有少量铁质浸染，含铁量较高的紫泥石)按6:4的比例混合，经研磨，脱水等工艺制成坯料、经坯料成型、修整坯体、坯体干燥至含水率< 2% ；[0017]2)用石棉纸将大型器皿坯体敞口封住，使其内部为封闭状态；
[0018]3)将封住的大型器皿坯体放入窑炉中，先以每小时升高80°C的升温速度将窑炉内温度升至450°C，再以每小时升高140°C的升温速度升温至1100°C，并保温烧制Ih后，停止加热，先以每小时降低140°C的降温速度将窑炉内温度降至800°C，再以每小时降低80°C的降温速度降至400°C，最后以每小时降低140°C的降温速度降至室温，出窑，即得坭兴陶大型器皿，统计烧成率为95.4%。
[0019]实施例2[0020]I)将东泥(横穿钦州钦江以东的泥土，为软质粘土，颜色为黄白色，含微量石英砂)和西泥(钦江以西的泥土，为硬质粘土，颜色为紫红色，表面色有少量铁质浸染，含铁量较高的紫泥石)按6:4的比例混合，经研磨，脱水等工艺制成坯料、经坯料成型、修整坯体、坯体干燥至含水率< 2% ；
[0021]2)用石棉布将大型器皿坯体敞口封住，使其内部为封闭状态；
[0022]3)将封住的大型器皿坯体放入窑炉中，先以每小时升高130°C的升温速度将窑炉内温度升至550°C，再以每小时升高180°C的升温速度升温至1200°C，并保温烧制2h后，停止加热，先以每小时降低180°C的降温速度将窑炉内温度降至850°C，再以每小时降低130°C的降温速度降至450°C，最后以每小时降低180°C的降温速度降至室温，出窑，即得坭兴陶大型器皿，统计烧成率为95.8%。
[0023]实施例3
[0024]I)将东泥(横穿钦州钦江以东的泥土，为软质粘土，颜色为黄白色，含微量石英砂)和西泥(钦江以西的泥土，为硬质粘土，颜色为紫红色，表面色有少量铁质浸染，含铁量较高的紫泥石)按6:4的比例混合，经研磨，脱水等工艺制成坯料、经坯料成型、修整坯体、坯体干燥至含水率< 2% ；
[0025]2)用石棉被将大型器皿坯体敞口封住，使其内部为封闭状态；
[0026]3)将封住的大型器皿坯体放入窑炉中，先以每小时升高110°C的升温速度将窑炉内温度升至500°C，再以每小时升高160°C的升温速度升温至1150°C，并保温烧制1.5h后，停止加热，先以每小时降低160°C的降温速度将窑炉内温度降至820°C，再以每小时降低100°C的降温速度降至430°C，最后以每小时降低160°C的降温速度降至室温，出窑，即得坭兴陶大型器皿，统计烧成率为96.2%。
[0027]实施例4
[0028]I)将东泥(横穿钦州钦江以东的泥土，为软质粘土，颜色为黄白色，含微量石英砂)和西泥(钦江以西的泥土，为硬质粘土，颜色为紫红色，表面色有少量铁质浸染，含铁量较高的紫泥石)按6:4的比例混合，经研磨，脱水等工艺制成坯料、经坯料成型、修整坯体、坯体干燥至含水率< 2% ；
[0029]2)用石棉纸将大型器皿坯体敞口封住，使其内部为封闭状态；
[0030]3)将封住的大型器皿坯体放入窑炉中，先以每小时升高80°C的升温速度将窑炉内温度升至450°C，再以每小时升高140°C的升温速度升温至1100°C，并保温烧制Ih后，停止加热，自然冷却至室温，出窑，即得坭兴陶大型器皿，统计烧成率为95.07%。
【权利要求】
1.一种提高坭兴陶大型器皿烧成率的方法，包括制备坯料、坯料成型、修整坯体、坯体干燥、坯体烧制，其特征在于:在坯体干燥之后，入窑烧制之前，还包括用隔热耐火材料将大型器皿坯体敞口封住，使其内部为封闭状态。
2.根据权利要求1所述的提高坭兴陶大型器皿烧成率的方法，其特征在于:所述隔热耐火材料为石棉制品。
3.根据权利要求2所述的提高坭兴陶大型器皿烧成率的方法，其特征在于:所述石棉制品为石棉纸、石棉布或石棉被。
4.根据权利要求1所述的提高坭兴陶大型器皿烧成率的方法，其特征在于:所述坯体烧制是敞口封住的大型器皿坯体放入窑炉中，先以每小时升高80~130°C的升温速度将窑炉内温度升至450~550°C，再以每小时升高140~180°C的升温速度升温至1100~1200°C，并保温烧制I~2h后，停止加热，待冷却后出窑。
5.根据权利要求4所述的提高坭兴陶大型器皿烧成率的方法，其特征在于:所述冷却是先以每小时降低140~180°C的降温速度将窑炉内温度降至800~850°C，再以每小时降低80~130°C的降温速度降至400~450°C，最后以每小时降低140~180°C的降温速度降至室温。
6.根据权利要求1~5中任一项所述的提高坭兴陶大型器皿烧成率的方法，其特征在于:所述坯体干燥是 将大型器皿坯体干燥至含水率< 2%。
【文档编号】C04B33/32GK103833333SQ201410022142
【公开日】2014年6月4日 申请日期:2014年1月17日 优先权日:2014年1月17日
【发明者】郭卉 申请人:广西钦州北部湾坭兴玉陶有限责任公司