搪瓷釉的物理化學(xué)性能

搪瓷釉的物理化學(xué)性能通常分為以下幾種：

一、機(jī)械性能

二、熱學(xué)性能

三、光學(xué)性能

四、化學(xué)穩(wěn)定性

五、搪瓷的其他性能

這一期，我們將介紹機(jī)械性能中的抗張強(qiáng)度和抗壓強(qiáng)度。

（一）抗張強(qiáng)度

搪瓷的機(jī)械性能是指瓷釉或瓷層在受力過程中，從開始受載到被破壞為止，所能達(dá)到的最大應(yīng)力值，即極限強(qiáng)度。瓷釉和瓷層都是脆性物質(zhì)，其抗壓強(qiáng)度和硬度比較高。而抗彎和抗張強(qiáng)度比較低。

瓷釉的抗張強(qiáng)度是指使單位面積的瓷釉破裂所需的張力，單位為Pa。瓷釉是熱的不良導(dǎo)體，在冷卻過程中，表面冷卻速度快，收縮也快，而內(nèi)層冷卻速度慢，收縮也慢，表面溫度與內(nèi)層溫度不一致，表層會受到張應(yīng)力，而內(nèi)層會受到壓應(yīng)力，如果這個張應(yīng)力大于瓷釉的抗張強(qiáng)度，表層就會開裂。瓷釉的抗張強(qiáng)度一般為40~90MPa。

搪瓷層的抗張強(qiáng)度與瓷釉的抗張強(qiáng)度有密切的關(guān)系。瓷釉的抗張強(qiáng)度主要取決于它的化學(xué)成分，當(dāng)B2O3在15%以下、BaO和CaO在25%以下時隨含量的增加而抗張強(qiáng)度增大，Cr、Si、Ti等的氧化物對提高搪瓷層的抗張強(qiáng)度很有利。搪瓷層的抗張強(qiáng)度與瓷釉的抗張強(qiáng)度是一種正相關(guān)的關(guān)系，多數(shù)情況下甚至可以說不分彼此?？箟簭?qiáng)度、彈性等很多性質(zhì)也是這樣。

瓷釉的抗張強(qiáng)度還與瓷釉的熔制有關(guān)，如果熔制過度，抗張強(qiáng)度會降低。

瓷釉的抗張強(qiáng)度在一定的范圍內(nèi)可用下式計算：

P張=ω1P1+ω2P2+ω3P3+...+ωnPn

式中：ωn一瓷釉各化學(xué)組分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；

Pn一各化學(xué)組分的抗張強(qiáng)度因數(shù)，MPa（見下表） 。

（二）抗壓強(qiáng)度

瓷釉的抗壓強(qiáng)度是指使單位面積的瓷釉破裂所需的壓力，單位是 Pa。

由于瓷釉的膨脹系數(shù)比金屬坯胎小，因此，在制品燒成冷卻后，壞胎對搪瓷層施加了比較大的壓應(yīng)力，如果這個壓應(yīng)力超過瓷釉的抗壓強(qiáng)度，搪瓷層就會產(chǎn)生裂紋或脫瓷。所以，瓷釉的抗壓強(qiáng)度對搪瓷層與坯體的牢固結(jié)合是很重要的。

瓷釉的抗壓強(qiáng)度是其抗張強(qiáng)度的10~20 倍，一般在600~1500MPa。

瓷釉的抗壓強(qiáng)度與它的化學(xué)組成有密切關(guān)系，B2O3、CaO、MgO、BaO、AL2O3、ZnO等能提高瓷釉的抗壓強(qiáng)度，其中AL2O3對提高瓷釉抗壓強(qiáng)度的作用較大，CaO 的含量在5%以下、MgO 的含量在 10%以下時，對提高瓷釉抗壓強(qiáng)度的作用隨其含量的增大而增強(qiáng)。

瓷釉抗壓強(qiáng)度的計算公式如下：

P壓= ω1P1+ω2P2+ω3P3+...+ωnPn

式中：P壓一瓷釉的抗壓強(qiáng)度；

ωn一瓷釉各化學(xué)組分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；

Pn一瓷釉各化學(xué)組分的抗壓強(qiáng)度因數(shù)，MPa（見下表 ） 。

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