坯裂是注漿成形中最常見的一種缺陷。出現(xiàn)的部位除特殊情況外,多發(fā)生在器皿的薄弱部位和轉(zhuǎn)折處》產(chǎn)生坯裂的原因很多,其根本原因是由于收縮不均面產(chǎn)生的應(yīng)力超過了坯體的強(qiáng)度。所以為了防止坯裂產(chǎn)生,除應(yīng)找出缺陷產(chǎn)生的原因外,還應(yīng)提高坯體抵抗應(yīng)力的能力。產(chǎn)生坯裂的主要原因為：

(1)泥漿性能不佳影響坯體的強(qiáng)度不夠或坯體離模不好、收縮不均而開裂。影響泥漿質(zhì)量不好的因素主要有:

①坯料結(jié)合力不夠,不能抵抗收縮應(yīng)力而產(chǎn)生開裂。解決辦法是適當(dāng)增加可塑粘土用量或改用有機(jī)膠的解膠劑,如腐植酸鈉、鞣型減水劑等,以增強(qiáng)泥料結(jié)合力。

②泥漿粘性太大,不僅使坯體收縮過大,容易因收縮差異而產(chǎn)生應(yīng)力導(dǎo)致開裂,還由于泥漿粘性大、適水性較差,造成坯體在厚度方向上濕度梯度差過大,而產(chǎn)生收縮應(yīng)力引起開裂。另外,由于粘性太大還會妨礙泥漿與模型的離子交換而影響離模。防止方法是減少強(qiáng)、中性可塑粘土用量,控制泥漿顆粒度,調(diào)整泥漿電解質(zhì)種類和用量。

③泥漿未經(jīng)陳腐,其坯料的水化過程不完全。泥漿經(jīng)過陳腐后,不僅會引起生物變化,從而使泥漿內(nèi)空氣易于經(jīng)攪拌后排除,避免泥料分層,適當(dāng)降低泥漿的滲透性,延緩了坯體的注成過程,還能使溶劑化陽離子滲透至聚集粒子的整個表面。

這是由于泥漿在加解膠劑后性能上起變化的過程不是瞬時完成的,而是逐漸完成的,特別在解膠劑用量不足和泥漿中含可溶性鹽較多(用硬水制備的泥漿)的情況下,解膠劑同可溶性鹽相互作用,會導(dǎo)致泥漿中物理結(jié)合水析出,粘度降低,因而使泥漿較充分地稀釋,降低泥漿稠度,改善了泥漿的澆注性能。

當(dāng)然,若泥漿中可溶性鹽含量很少,而粘土膠團(tuán)的分散作用又進(jìn)行得很慢時,則經(jīng)過陳腐解膠劑同粘土顆粒較充分的作用,使粘土膠團(tuán)的分散作用完全,會促使懸浮液粘度提高,結(jié)合水含量增加,但在生產(chǎn)中這種情況是不多的。大多數(shù)情況下,陳腐會降低粘度,萬一遇上了這種情況,則可以調(diào)整泥漿中強(qiáng)、中可塑粘土的含量和種類來解決。

④泥漿顆粒過粗,特別大、中顆粒增多,細(xì)顆粒減少,使得泥漿性能不穩(wěn)定,尤其是泥漿粘度的變化很大。用這樣泥漿澆注,難以獲得均勻致密的坯體。目前澆注件小而薄的日用瓷制品,大多數(shù)工廠所用泥漿的殘渣率為萬孔篩(10000孔/厘米2)余0.05~0.15%或200目/英寸篩余0.01~0.03%。但是用控制篩余的方法并不能有效地控制坯料的細(xì)度變化。

⑤解膠劑的種類選擇和用量不當(dāng)也會引起開裂。粘土礦物因其層間化學(xué)鍵強(qiáng)度很小,雖屬晶體,但一般處于分散狀態(tài),被認(rèn)為是膠體。它具有層狀結(jié)構(gòu)的粒子,更兼分散相的尺寸是連續(xù)的,即作為整體有很大的界面,所以它與分散介質(zhì)面上的結(jié)構(gòu)和廣度對于膠體來說頗為重要。以重量計膠質(zhì)粒子即使在1.5%以下,作為整體還是有很大界面,還是有膠體性質(zhì),只有膠質(zhì)含量在0.5%以下的粘土才稱為瘠土。

這就是說注漿泥漿是一種膠體粒子與非膠體粒子在水介質(zhì)中的分散體系。因而泥漿的穩(wěn)定性、流動性和含水量主要決定于系統(tǒng)的吸附性質(zhì)和礦物質(zhì)點(diǎn)與水結(jié)合的狀態(tài),而這些是由加入解膠劑來實現(xiàn)的。解膠劑通常是堿離子溶液,堿離子包圍在粘土顆粒的周圍阻礙顆粒的接近。

而選擇解膠劑的種類和用量,又須根據(jù)原料性質(zhì)、產(chǎn)品形狀、大小、厚薄,石膏模的干濕和新舊程度及泥漿澆注方法來決定。僅從原料性質(zhì)來說,含粘土較多的泥漿需要解膠劑多些;帶有保護(hù)膠的粘土,解膠劑可以少用。反之采用能生成保護(hù)膠解膠劑,如鈉有機(jī)鹽類(腐植酸鈉、鞣型減水劑等)。

解膠劑的用量應(yīng)通過試驗來決定。一般控制泥漿的最佳性能時,解膠劑的用量應(yīng)比獲得最大稀釋時所需用量稍少一些。因為解膠不好的泥漿,固然因穩(wěn)定性,流動性不好及含水過多易出現(xiàn)缺陷,就是完全解膠的泥漿,也由于堿金屬的電荷會使無解膠的粘土粒子吸附帶正電的氣泡而使石膏模型吸水力減弱,不易脫模。

就是勉強(qiáng)脫模也因為結(jié)合力不足而易破裂,而且干燥過程中也易在氣泡處開裂。

這是由于泥漿在堿金屬的含量略超過適當(dāng)量時,其pH值急劇增加,這種在非常安定情況下的氣泡,不容易簡單的使之消失,它不同于泥漿在攪拌時發(fā)生的氣泡。

(2)石膏模型質(zhì)量不好。在模型制造過程中產(chǎn)生各種缺陷,影響模型各部分吸水速度的致性,坯體出現(xiàn)不同的收縮而開裂。一批模型中,質(zhì)量不一致、新舊不一致、干濕程度不一致或脫模時間不適當(dāng),均可能導(dǎo)致坯裂的產(chǎn)生。

(3)注漿操作不當(dāng),造成坯體厚度不一,形成空氣夾層、受到應(yīng)力,以及干燥不勻等都易出現(xiàn)開裂。如：

①大型產(chǎn)品分段注入,時間隔得太久,結(jié)果形成含有空氣的夾層。

②注漿前泥漿未攪拌均勻、未經(jīng)過篩;使用了漿水分層、粗細(xì)分層和有結(jié)塊的泥漿;使用了稠度大的泥漿由于操作原因和注漿室的溫度、通風(fēng)等問題,造成制品吸漿厚度不一或回漿不得法使余漿沉積底部,而形成局部過厚。

③操作不注意傷坯或打眼、粘接水分控制不當(dāng)造成應(yīng)力。

④注漿室防風(fēng)不好,有穿堂風(fēng)或室內(nèi)溫度不均,造成坯體干燥不勻。

(4)坯體干燥時溫度、濕度、風(fēng)速控制不當(dāng),特別是大件產(chǎn)品,因干燥過速易造成坯體各部分干燥不均而開裂。