陶瓷製造中的重要步驟簡述

陶瓷的幹燥是陶瓷的生產工藝中非常重要的工序之一，陶瓷產品的質量缺陷有很大部分是因幹燥不當而引起的。陶瓷工業的幹燥經曆了自然幹燥、室式烘房幹燥，到現在的各種熱源的連續式幹燥器、遠紅外幹燥器、太陽能幹燥器和微波幹燥技術。幹燥雖然是一個技術相對簡單，應用卻十分廣泛的工業過程，不但關係著陶瓷的產品質量及成品率，而且影響陶瓷企業的整體能耗。

據統計，幹燥過程中的能耗占工業總燃料消耗的15％，而在陶瓷行業中，用於幹燥的能耗占燃料總消耗的比例遠不止此數，故幹燥過程的節能是關係到企業節能的大事。陶瓷的幹燥速度快、節能等是新世紀對幹燥技術的基本要求。 陶瓷幹燥過程機理 坯體中的水分 陶瓷坯體的含水率一般在5％－25％之間，坯體與水分的結合形式，物料在幹燥過程中的變化以及影響幹燥速率的因素是分析和改進幹燥器的理論依據。當坯體與一定溫度及濕度的靜止空氣相接觸，勢必釋放出或吸收水分，使坯體含水率達到某一平衡數值。隻要空氣的狀態不變，坯體中所達到的含水率就不再因接觸時間增加而發生變化，此值就是坯體在該空氣狀態下的平衡水分。而到達平衡水分的濕坯體失去的水分為自由水分。也就是說，坯體水分是平衡水分和自由水分組成，在一定的空氣狀態下，幹燥就是使坯體達到平衡水分。

坯體內含有的水分可以分為物理水與化學水，幹燥過程隻涉及物理水，物理水又分為結合水與非結合水。非結合水存在於坯體的大毛細管內，與坯體結合鬆弛。坯體中非結合水的蒸發就像自由液麵上水的蒸發一樣，坯體表麵水蒸汽的分壓力，等於其表麵溫度下的飽和水蒸汽分壓力。坯體中非結合水排出時。物料的顆粒彼此靠攏，因此發生體積收縮，故非結合水又稱為收縮水。結合水是存在於坯體微毛細管（直徑小於o.1μm）內及膠體顆粒表麵的水，與坯體結合比較牢固（屬物理化學作用），因此當結合水排出時，坯體表麵水蒸汽的分壓將小於坯體表麵溫度下的飽和水蒸汽分壓力。在幹燥過程中當坯體表麵水蒸汽分壓力等於周圍幹燥介質的水蒸汽分壓力時，幹燥過程即停止，水分不能繼續排出，此時坯體中所含的水分即為平衡水，平衡水是結合水的一部分，它的多少取決於幹燥介質的溫度和相對濕度。在排出結合水時，坯體體積不發生收縮。

坯體的幹燥過程 以對流幹燥過程為例，坯體的幹燥過程可以分為：傳熱過程、外擴散過程、內擴散過程三個同時進行又相互聯係的過程。 傳熱過程，幹燥介質的熱量以對流方式傳給坯體表麵，又以傳導方式從表麵傳向坯體內部的過程。坯體表麵的水分得到熱量而汽化，由液態變為氣態。 外擴散過程：坯體表麵產生的水蒸汽，通過層流底層，在濃度差的作用下，以擴散方式，由坯體表麵向幹燥介質中移動。 內擴散過程：由於濕坯體表麵水分蒸發。使其內部產生濕度梯度，促使水分由濃度高的內層向濃度較低的外層擴散，稱濕傳導或濕擴散。

在幹燥條件穩定的情況下，坯體表麵溫度、水分含量、幹燥速率與時間有一定的關係，根據它們之間關係的變化特征，可以將幹燥過程分為：加熱階段、等速幹燥階段、降速幹燥階段三個過程。 加熱階段，由於幹燥介質在單位時間內傳給坯體表麵的熱量大於表麵水分蒸發所消耗的熱量，因此受熱表麵溫度逐漸升高，直至等於幹燥介質的濕球溫度，此時表麵獲得熱與蒸發消耗熱達到動態平衡，溫度不變。此階段坯體水分減少，幹燥速率增加。 等速幹燥階段，本階段仍繼續進行非結合水排出。由於坯體含水分較高，表麵蒸發了多少水量，內部就能補充多少水量，即坯體內部水分移動速度（內擴散速度）等於表麵水分蒸發速度，亦等於外擴散速度，所以表麵維持潮濕狀態。

另外，介質傳給坯體表麵的熱量等幹水分汽化所需的熱量，所以坯體表麵溫