烧成是陶瓷卫浴产品制造中决定产品最终性能的关键工序。通过在梭式窑或隧道窑中进行高温处理,坯体从强度低、易破损的素坯转变为高强度、耐久且化学稳定的制品。烧成温度最高可达约1220°C,具体取决于坯体配方。
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烧成制度对产品性能的影响机理
精确掌控烧成过程中各温度段的物理与化学变化,是优化烧成曲线、提升产品合格率的基础。这些变化主要受以下四大因素影响:原料粒度分布、坯釉组成、升降温速率,以及在不同温度区间的保温时间。
窑炉选型与烧成阶段
卫浴产品生产普遍采用隧道窑与梭式窑。隧道窑为连续式窑炉,通常用于生坯的首次烧成(素烧)。而梭式窑作为间歇式窑炉,更适用于小批量生产或进行釉烧(重烧)。
烧成过程中的关键物化反应
坯体在窑内经历复杂的转变,主要包括脱水、分解、燃烧、固相反应、玻璃相形成、熔解以及晶型转化等一系列过程。
| 升温阶段的反应历程 | 冷却阶段的相变调控 | |
室温 ~ 150°C:排除坯体中的机械结合水。入窑前坯体含水率需控制在1.5%以内,并采用缓慢升温策略,防止开裂。此阶段结束时,坯体含水率应低于1%。 150°C ~ 500°C:有机物开始氧化分解。含碳物质逐渐燃尽,升温速率需与之匹配,且应根据坯体厚度进行调整,厚壁制品需适当减缓升温。 500°C ~ 700°C:结构水脱除与石英晶型转化。坯料中的高岭土等矿物脱去结构水,石英由α型向β型转化,同时碳酸盐及云母类矿物开始分解。 700°C ~ 1050°C:碳酸盐分解与初步烧结。碳酸镁、碳酸钙等组分分解,释放出二氧化碳,坯体开始产生收缩并形成初始烧结。 950°C ~ 1100°C:釉始熔与坯体致密化。釉料开始熔融,坯体出现明显收缩,步入烧结阶段。 1100°C ~ 1250°C:玻化成瓷与高温保温。石英熔融形成玻璃相,坯体急剧收缩致密化。需提供足够的保温时间,使坯釉反应充分、温度均匀,并促进气泡逸出。 | 1250°C ~ 1200°C:缓冷排气。缓慢冷却以保证残留气体顺利排出。 1200°C ~ 800°C:快速冷却。对釉面进行急冷,有助于形成光滑、高光泽的玻璃态表面。 800°C ~ 600°C:匀速冷却。确保制品各部分温度均匀,为接下来的石英晶型转化做准备。 600°C ~ 500°C:石英晶型转化区。石英从β型向α型转化,此阶段体积变化显著,需谨慎控制冷却速率以防惊裂。 500°C至室温:自然冷却。制品安全冷却出窑。 |
典型烧成缺陷分析与对策
色差烟熏:源于烧成气氛控制不当,如在还原气氛下烧成或窑内通风不足。
黑芯:因高温保温不足或使用了有机质含量过高的原料,导致碳素未能完全氧化。
光泽度不足:主要由烧成温度不够、釉料未充分熔融或发生失透(析晶)所致。
坯体鼓胀:常见于壁厚制品,因内部产生的气体无法在玻化前及时排出。
冷裂:在700°C以上阶段升温过快,或制品各部位温差过大所致。
结语
烧成是将陶瓷坯体转化为高性能洁具的核心环节。对全过程物化变化的深入理解与精确控制,是实现高品质、低成本生产的关键。
本文为卫浴制造专业人士提供了烧成技术的系统性解析,欢迎就文内观点进一步探讨。

