如何优化坯体配方以降低烧成收缩
在陶瓷生产中，烧成收缩是影响制品尺寸稳定性和成品率的重要因素。过大的收缩会导致坯体变形、开裂甚至报废，从而增加生产成本和能耗。降低烧成收缩，不仅能提高陶瓷制品的质量稳定性，还能降低能耗和原料损耗。优化坯体配方与烧成工艺是实现这一目标的关键途径。
一、 烧成收缩的成因与影响
烧成收缩主要源于两个阶段：
物理收缩：坯体中自由水与吸附水的排出。
化学收缩：在高温下，坯料组分发生莫来石化、液相生成、石英熔解以及气孔排除等物理化学反应，导致颗粒重排和体积致密化。
配方优化的核心，就是通过调整原料的种类和比例，来控制和减少这些过程中产生的体积变化。
二.坯体组成与矿物原料优化
合理选择硅酸盐原料 传统坯体以高岭土、石英、长石为主。 高岭土过多会导致烧成收缩大，而长石作为熔剂可促进致密化。 通过调节石英与长石比例，控制液相量和烧结温度，保持坯体致密化的同时避免过度收缩。 | 引入增强剂 加入滑石等，可促进莫来石和堇青石相的生成日用陶瓷增强。 莫来石针状晶须能抑制收缩开裂，同时提升抗折强度。 |  |
三、颗粒配方调整
颗粒分布决定坯体致密度。粗颗粒能形成骨架，细颗粒填充孔隙，可降低收缩率。 合理的配方调整，可提升坯体的填充度和稳定性。 降低可塑组分比例，黏土含量过高会在烧成时释放结构水，导致体积急剧收缩。 减少高塑性黏土，部分替换为非可塑性矿物或熔剂。 |  |
四、工艺与烧成
加入熔剂（如长石、滑石、碱金属盐类）可降低烧成温度，避免高温下过度收缩。 滑石与 TiO₂ 的引入可将烧成温度降低 30℃，在较低温度下获得稳定结构日用陶瓷增强。 升温过快或保温不足，会导致坯体内部应力不均，增加收缩差异。 应分阶段控温：脱水期 →致密化期 → 保温期，确保均匀收缩。 |  |
总结
通过优化坯体配方，可以有效降低烧成收缩：
调整原料比例，适度降低高塑性黏土用量；
添加增强剂促进莫来石生成；
采用合理的颗粒大小，提高坯体稳定性；
这些措施的结合，不仅能提升陶瓷制品的尺寸稳定性和成品率，还能降低能耗，推动陶瓷行业向节能环保和高质量方向发展。