[发明专利]一种提高坭兴陶大型器皿烧成率的方法

说明书

技术领域

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

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

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。

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。

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。

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。

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。

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℃的升温速度将窑炉内温度升至450～550℃，再以每小时升高140～180℃的升温速度升温至1100～1200℃，并保温烧制1～2h后，停止加热，待冷却后出窑。

坯体在烧制过程中，由室温升温至450～550℃，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℃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℃进一步升温至1100～1200℃，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C0₂以及碳素、有机物和硫化物被氧化产生C0₂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℃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。

所述冷却是先以每小时降低140～180℃的降温速度将窑炉内温度降至800～850℃，再以每小时降低80～130℃的降温速度降至400～450℃，最后以每小时降低140～180℃的降温速度降至室温。