碳化硅陶瓷制备方法（对建陶生产中晶体与玻璃相的猜想论证）

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技术专栏作者 | 王明华

在陶瓷的微观结构的理论中，晶体、玻璃以及气体是三个主要的构成。

晶体赋予陶瓷以功能，如莫来石增强力学性能；玻璃提供晶体反应条件，在高温液相环境下，晶体可以加速反应生成；而气泡作为一种缺陷，一直因削弱陶瓷性能而被诟病。在日用瓷长期的烧成制备情况下，实践接近与理论，笔者认为那是正确的。不过放在建陶的较低温快速烧成背景下，笔者以为晶体和玻璃的作用，需要重新审慎认知。

晶体

在建陶的生产中讨论晶体的生成，笔者非常质疑。

从烧成制度来看，莫来石耐火砖的烧成制度，是配料压砖后，在1400℃的温度下，烧成周期为24小时，保温时间为4小时。在这个工艺，对比建陶的进窑到出窑，烧成温度在1200左右，烧成时间约为40分钟，笔者对莫来石的生产表示建陶方面的烧成工艺以生产莫来石晶相的说法，显得极其苍白无力。

莫来石

当然，耐火材料莫来石砖的烧结是固相烧结为主。建陶砖的烧成中，有不少熔剂的参与。我们再来对比另外一个产品。玻璃的烧成周期也非常的长，从进料到出料周期也非常长。

笔者所知某微晶玻璃企业生产，为了保证微晶玻璃板内有足量的微细晶体生产，需要在低于熔制温度1460℃，大概在1000~1100℃之间，保温长达6小时，方能保证玻璃板内有足够的晶体析出，来增强板的力学性能。同样，对比微晶玻璃板的烧成周期而言，建陶的烧成工艺以生产莫来石晶相的说法，也显得非常的苍白无力。

那么，建陶中的晶体来自哪里？

笔者以为，建陶中的晶体主要来自于原料里所带进去的晶体为主，如硅灰石、透辉石等；以及一部分自身分解所产生的无规则晶体，如叶蜡石、高岭土等高温分解产生的晶体；以及一部分在建陶玻璃相中，产生的极为微细的晶体，这类在玻璃相中的晶体与其说是晶体，不如说是晶核可能更为准确。因为在烧成时间、液相环境、析晶动力，笔者不认为有晶体生长长大的空间。

如果有兴趣的朋友，不妨拿建陶的产品，去做些XED测试。笔者以为，在测试结果中，出现的晶体应该是非常混乱无序，且没有很明显的特征。但如果是加入硅灰石、透辉石等原料配料的配方，应该在相对应的晶峰有明显特征。

玻璃相

在建陶生产过程中，玻璃相的作用应该得到更高程度的肯定。

从建陶产品的升级，从建筑砖瓦到瓷片、到抛光砖、到瓷抛砖，我们发现，产品的升级基本上建立在陶—炻—瓷（可能）的道路上。而这些路径上，产品的晶体作用笔者比较怀疑，但玻璃相，毫无疑问是逐渐增加的。

滑石

在原料的使用上，有个重要的原料可以佐证玻璃的性能提升对建陶的影响。它就是滑石。

江西黑滑石，曾经以30元/吨的价格，用150左右的运费，被拉到佛山、福建等地作为建陶原料。其配料量基本在6点左右，也就是MgO的用量在2点以内。我们完全可以想象得到，这个货拉过去是作为熔剂性原料来生产出玻璃相的。既然瓷石类低温料可以满足玻璃相的数量，为何还要滑石？其真正原因应该是MgO加入到玻璃相中后，对玻璃相的性能有所改善，进而影响到了建陶产品性能，方才得到重视，因此被重金（运费）运往远方。

同理，不少工作人员认为建陶产品中，通过增加铝含量，可以有效提高产品性能，从而加重了对莫来石晶体的崇拜。笔者以为，铝含量的增加，恰恰从另外一个角度反应了玻璃相的重要性。因为增加铝含量的物料，往往细度特别小的高岭、泥类原料，这些料本身因为细度小，很容易在短时间高温反应条件下，被烧结成微液体，与其他物料粘结在一起，从而以胶水的形式增加了产品的强度。在釉料的发展过程中，超微石英粉的使用，正是这个理论的支撑。而高岭土类原料，其熔点、细度都是比石英低的。

上文所述观点，笔者在陶瓷资讯已发表多篇类似文章。希望得到读者的验证。毕竟，在材料化的背景下，理论知识的方向正确性，毫无疑问是极其重要的。

王明华

毕业于陕西科技大学，现就职江西陶瓷工艺美术职业技术学院材料与机械工程学院陶瓷工程专业教师。希望碎片化的知识与观点，能够为建陶行业添砖加瓦。

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责任编辑 / 彭 娟

图文排版 / 唐永谊

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