關(guān)于拋光廢渣生產(chǎn)泡沫陶瓷磚出現(xiàn)“黑心”的答疑

問：韓工，某廠利用拋光磚廢渣生產(chǎn)泡沫陶瓷磚存在黑心問題，請問是什么原因？如何解決？

答：利用拋光磚廢渣生產(chǎn)輕質(zhì)發(fā)泡保溫陶瓷等綠色環(huán)保陶瓷制品是實(shí)現(xiàn)建筑陶瓷（尤其是拋光磚）企業(yè)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵之一。不過，由于閉孔發(fā)泡陶瓷的生產(chǎn)特點(diǎn)，黑心成為最常見的質(zhì)量缺陷之一。

實(shí)際上，筆者所遇到的利用拋光磚廢渣生產(chǎn)輕質(zhì)保溫發(fā)泡陶瓷產(chǎn)品的黑心質(zhì)量缺陷表現(xiàn)為四種情況：一是整體黑色、氣泡均勻、伴有大氣泡；二是除表皮外整體都是黑的，沒有鼓泡；三是坯體有一層黑色夾心，還伴有大氣泡質(zhì)量缺陷；四是局部黑心，也伴隨有鼓泡質(zhì)量缺陷。

黑心實(shí)際就是燒結(jié)過程中氧化不充分。一般導(dǎo)致產(chǎn)品出現(xiàn)氧化不良是由兩個因素、三個條件引起的。兩個因素，即氧化劑和還原劑。氧化劑包括高溫?zé)Y(jié)時的空氣氣氛（空氣中的含氧量）、坯體中存在的氣態(tài)氧以及高溫?zé)Y(jié)時過渡氧化物釋放的活性氧。對坯體來講，還原劑包括發(fā)泡劑碳化硅、腐植酸、木質(zhì)素、碳水化合物等有機(jī)物質(zhì)。三個條件，即配方組份條件、粉料制備和制品成形的致密度條件，以及燒成時的溫度氣氛條件。

碳水化合物等有機(jī)物質(zhì)脫水碳化后的氧化溫度均在1050℃之前完成，除非處于還原缺氧氣氛中，碳化后繼續(xù)石墨化，這也意味著氧化還原反應(yīng)基本終止。碳化硅是作為還原性發(fā)泡劑存在的，會被氧化產(chǎn)生二氧化碳，其氧化溫度一般高于1050℃。因此，利用拋光磚廢渣生產(chǎn)輕質(zhì)保溫發(fā)泡陶瓷制品的氣氛條件不同于普通?；u產(chǎn)品，有機(jī)物含量也要低于普通陶瓷磚產(chǎn)品。尤其是用于絕熱保溫的發(fā)泡陶瓷產(chǎn)品，為了滿足熱阻要求，不僅要求更低的體積密度（保證低導(dǎo)熱系數(shù)），還要求擁有一定厚度，一般不低于30mm。為了使高厚度產(chǎn)品得到相應(yīng)的生坯強(qiáng)度，需考慮塑性原料的加入量和較高的成形壓力，然而這些都會不利于氧化分解，尤其是含有機(jī)物較高的黑泥的加入，將惡化氧化條件。

因此，解決黑心質(zhì)量缺陷的第一步是解決有機(jī)物含量和坯體塑性強(qiáng)度的問題，如膨潤土、沸石、高嶺土等原料成為首選，高效坯體增強(qiáng)劑成為輔選。如果第一步?jīng)]處理好，就會出現(xiàn)黑心質(zhì)量缺陷，屬于第一種情況。

解決了有機(jī)物和強(qiáng)度問題后，并不一定解決了黑心問題。如果拋光廢渣加入量過大或者拋光廢渣中的碳化硅含量發(fā)生了波動且過渡金屬氧化物含量也較少的情況下，也會出現(xiàn)整體黑心。但是基本仍均勻分布，無大氣泡出現(xiàn)，屬于黑心的第二種情況。這種情況除了影響美觀和導(dǎo)熱系數(shù)外，并無大礙，可以作為一類產(chǎn)品出售。市場有一些多孔保溫陶瓷就是灰色或黑色的。

第三種黑心主要是由于溫度制度出現(xiàn)了問題，在1050 ℃之前，有機(jī)物質(zhì)碳化后沒有被氧化充分，留有石墨化的夾心。隨著溫度的提高，進(jìn)入發(fā)泡育種階段后，石墨化的碳與過渡金屬氧化物反應(yīng)，產(chǎn)生大氣泡。因此，解決這類缺陷要求坯體始融溫度略高些，氧化還原反應(yīng)階段略長些，溫度更平緩些。

要想獲得低體積密度的保溫發(fā)泡陶瓷，就需要解決碳化硅含量。如果氧化不充分，作為拋光廢渣中的關(guān)鍵成分碳化硅微粉就會反應(yīng)不完全，會直接導(dǎo)致其黑心，同時還會產(chǎn)生更多的氣泡，這也是保溫發(fā)泡陶瓷的瓶頸之一。為了解決氧化不足的問題，往往加入過渡金屬氧化物，如三氧化二鐵、二氧化錳、高錳酸鉀或二氧化鈦等，一般采用三氧化二鐵，因為它具有最廉價和資源最豐富的優(yōu)點(diǎn)。但是，倘若出現(xiàn)泥漿沉淀或者原料不穩(wěn)定，抑或泥漿細(xì)度問題，部分位置出現(xiàn)三氧化二鐵含量偏高情況，就會出現(xiàn)鼓泡，或者致密度不均等現(xiàn)象，也會造成局部黑心和出現(xiàn)大氣泡，機(jī)械還原性鐵屑也同樣會產(chǎn)生局部黑心和大氣泡。這是第四種黑心情況。第四種情況，原因復(fù)雜，任何影響局部致密度、燒結(jié)溫度、氣氛、氧化還原成分的情況都會產(chǎn)生，也最棘手。但如果控制好生產(chǎn)工藝，也會較易解決此問題。

利用拋光磚廢渣生產(chǎn)輕質(zhì)發(fā)泡保溫陶瓷是一種新工藝，把握新工藝的發(fā)泡氧化反應(yīng)機(jī)理和生產(chǎn)特點(diǎn)是解決問題的根本方法。（韓復(fù)興）

關(guān)于陶瓷釉用黑色色料在使用過程中

需要注意的問題

陶瓷釉用黑色色料從結(jié)構(gòu)上來劃分，屬于尖晶石系列。由于含有不同的元素，不同的尖晶石可以有不同的顏色，如鎂尖晶石在紅、藍(lán)、綠、褐或無色之間；鋅尖晶石則為暗綠色；鐵尖晶石為黑色等等。陶瓷黑色色料屬于復(fù)合尖晶石組合發(fā)色。尖晶石結(jié)構(gòu)呈堅硬的玻璃狀八面體或顆粒和塊體。自然界中的天然尖晶石出現(xiàn)在火成巖、花崗偉晶巖和變質(zhì)石灰?guī)r中。有些透明且顏色漂亮的尖晶石可作為寶石，有些作為含鐵的磁性材料。用人工的方法可以造出200多種尖晶石。

作為尖晶石結(jié)構(gòu)的陶瓷色料來說，高溫穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性是非常突出和明顯的，常用的棕色和草綠等都屬于這類結(jié)構(gòu)。但是由于在不同的基礎(chǔ)釉料中陶瓷色料配方中的成分溶解率有一定的差異。例如在含有氧化鋯成分的基礎(chǔ)釉料中含有鋯成分的鐠黃、鋯鐵紅等產(chǎn)品的發(fā)色會明顯的好于其他不含鋯的色料產(chǎn)品。同樣在含有高鋅的基礎(chǔ)釉料中，鐵系列發(fā)色的金黃和深棕產(chǎn)品的發(fā)色也會相對較好。而作為陶瓷黑色的艷黑和鈷黑系列產(chǎn)品來說，基礎(chǔ)釉料中的常見成分氧化鋅和氧化鋯都是不利于黑色發(fā)色的。而且氧化鋅和氧化鋯都具有乳濁效果，以及促進(jìn)結(jié)晶的作用。因此，在生產(chǎn)中如果釉料的燒成溫度高或者是含鋯成分較高時，釉用黑色產(chǎn)品都有可能出現(xiàn)釉面析晶或者發(fā)色明顯降低的情況。生產(chǎn)中常出現(xiàn)在鋯白釉料中出現(xiàn)鈷黑產(chǎn)品，釉面析晶出現(xiàn)鈷藍(lán)色彩點(diǎn)的現(xiàn)象。特別是在鈷黑產(chǎn)品使用過程中，釉料中氧化鈷和氧化鋯含量越高，釉面析晶出現(xiàn)鈷藍(lán)顏色點(diǎn)狀的情況就越明顯。另外，在含氧化鋅或者氧化鋯較高的高溫釉料中，艷黑產(chǎn)品容易出現(xiàn)棕色，特別是隨著釉料燒成溫度的增加，出現(xiàn)紅棕色調(diào)的趨勢會更加的明顯。

另外，筆者也有接到福建某陶瓷企業(yè)技術(shù)人員的咨詢，佛山某些陶瓷色釉料企業(yè)生產(chǎn)的釉用黑色產(chǎn)品出現(xiàn)不耐高溫的情況。特別是在日用瓷中煅燒溫度超過1250℃之后容易出現(xiàn)釉面析晶的情況。通常來說艷黑類產(chǎn)品出現(xiàn)這種情況是比較多見的，從艷黑產(chǎn)品的配方中可知，氧化錳的降溫效果是非常明顯的，色料配方中氧化錳的含量直接關(guān)系到黑色在釉料中的高溫穩(wěn)定性。色料產(chǎn)品中的主要原材料的性能指標(biāo)都將直接影響產(chǎn)品的最終品質(zhì)，或許使用低劣原材料可以在某些條件下達(dá)到正常的性能指標(biāo)，但是在更嚴(yán)格的檢測條件下，不合格原材料和優(yōu)質(zhì)原料還是能夠區(qū)別開來。特別是做品牌的企業(yè)，一定要保證產(chǎn)品原材料的品質(zhì)。（秦威）

噴頭灰度打印功能與打印質(zhì)量的關(guān)系答疑

問：請問彭總，什么是噴頭的灰度打印功能，它與打印質(zhì)量有什么關(guān)系？

答：灰度打印是指，在同一個噴頭（噴孔）里，可以按照需要噴出不同大小（體積、直徑）的墨滴的功能。它的實(shí)施方案一般是，在同一個噴孔里，通過控制壓電體的振動，在間隔很短的時間內(nèi)接連噴出一個至多個小墨滴，小墨滴在脫離噴嘴之前把數(shù)個小墨滴溶成一個大的墨滴。如圖1所示。

在打印有深淺過渡的產(chǎn)品時，灰度功能與打印質(zhì)量關(guān)系密切。因為，在二態(tài)(只有一種大小墨滴)打印模式下，當(dāng)需要打印更淺的區(qū)域時，只能夠減少打印的點(diǎn)的密度（dpi）來實(shí)施。但是，如果有灰度功能時，可以通過噴出更細(xì)的點(diǎn)來實(shí)施，這樣保證了圖案的像素（dpi）不變（見圖2）。所以，用灰度打印的圖片一般層次比較豐富，深淺過渡自然。比較迎合當(dāng)今追求高清，立體感的市場需要。

（彭基昌）

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程春明：13702545772（江西星子嘉陶無機(jī)材料有限公司）

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