Lors du processus de mise au point et d'utilisation des émaux, ceux-ci doivent non seulement répondre à des effets décoratifs et des indicateurs de performance spécifiques, mais aussi respecter les exigences de base du procédé. Nous énumérons et analysons les deux problèmes les plus courants liés à l'utilisation des émaux.
1. Les performances de la suspension de glaçure ne sont pas bonnes
La production de l'usine de céramique étant continue, tout problème de performance de la barbotine d'émaillage peut entraîner l'apparition de divers défauts, affectant directement l'excellence des produits du fabricant. Il s'agit d'une performance fondamentale. Prenons l'exemple des exigences de performance de la barbotine d'émaillage pour cloches. Une bonne barbotine d'émaillage doit présenter les caractéristiques suivantes : une bonne fluidité, une absence de thixotropie, d'absence de précipitation, d'absence de bulles, une bonne rétention d'humidité et une certaine résistance à sec. Analysons ensuite les facteurs qui influencent les performances de la barbotine d'émaillage.
1) Qualité de l'eau
La dureté et le pH de l'eau influencent les performances de la pâte d'émaillage. En général, l'influence de la qualité de l'eau varie selon les régions. L'eau du robinet est généralement relativement stable après traitement dans une région donnée, tandis que les eaux souterraines sont généralement instables en raison de facteurs tels que la teneur en sels solubles des couches rocheuses et la pollution. Pour des raisons de stabilité, il est donc préférable d'utiliser l'eau du robinet pour la pâte d'émaillage du broyeur à boulets du fabricant, qui sera relativement stable.
2) Teneur en sels solubles dans les matières premières
En général, la précipitation des ions alcalins et alcalino-terreux dans l'eau affecte le pH et l'équilibre potentiel de la boue d'émail. Par conséquent, lors de la sélection des matières premières minérales, nous privilégions les matériaux traités par flottation, lavage à l'eau et broyage à l'eau. La teneur en sels solubles des matières premières est également liée à la formation globale des filons de minerai et au degré d'altération. La teneur en sels solubles varie selon les mines. Une méthode simple consiste à ajouter de l'eau dans une certaine proportion et à tester le débit de la boue d'émail après le broyage à boulets. Nous privilégions l'utilisation de matières premières peu ou pas performantes, dont le débit est relativement faible.
3) Sodiumcarboxyméthylcelluloseet tripolyphosphate de sodium
L'agent de suspension utilisé dans notre émail céramique architecturale est la carboxyméthylcellulose sodique, généralement appelée CMC. La longueur de la chaîne moléculaire de la CMC affecte directement sa viscosité dans la barbotine d'émail. Une chaîne moléculaire trop longue assure une bonne viscosité, mais des bulles d'air peuvent apparaître dans le milieu et l'écoulement est difficile. Une chaîne moléculaire trop courte limite la viscosité et l'adhérence, et la barbotine d'émail se détériore facilement après un certain temps de pose. Par conséquent, la cellulose utilisée dans nos usines est majoritairement de viscosité moyenne à faible. La qualité du tripolyphosphate de sodium est directement liée à son coût. Actuellement, de nombreux produits sur le marché sont fortement frelatés, ce qui entraîne une forte baisse des performances de dégommage. Il est donc généralement conseillé de choisir des fabricants reconnus, faute de quoi les pertes sont supérieures aux gains !
4) Impuretés étrangères
En général, l'extraction et le traitement des matières premières impliquent inévitablement l'introduction de polluants pétroliers et d'agents de flottation chimiques. De plus, de nombreuses boues artificielles utilisent actuellement des additifs organiques à chaînes moléculaires relativement longues. La pollution pétrolière provoque directement des défauts de glaçure concaves à la surface de la glaçure. Les agents de flottation altèrent l'équilibre acido-basique et la fluidité de la boue de glaçure. Les additifs pour boues artificielles contiennent généralement de grandes chaînes moléculaires et sont sujets à la formation de bulles.
5) Matière organique dans les matières premières
Les matières premières minérales sont inévitablement incorporées à la matière organique en raison de leur demi-vie, de leur différenciation et d'autres facteurs. Certaines de ces matières organiques sont relativement difficiles à dissoudre dans l'eau, et des bulles d'air, un tamisage et un blocage peuvent se former.
2. La glaçure de base n'est pas bien assortie :
L'adéquation entre la pâte et l'émail peut être analysée sous trois angles : l'adéquation de la plage d'échappement de cuisson, l'adéquation du retrait au séchage et à la cuisson, et l'adéquation du coefficient de dilatation. Analysons-les un par un.
1) Correspondance de l'intervalle d'échappement de tir
Français Pendant le processus de chauffage du corps et de la glaçure, une série de changements physiques et chimiques se produiront avec l'augmentation de la température, tels que : l'adsorption d'eau, la décharge d'eau cristalline, la décomposition oxydative de la matière organique et la décomposition des minéraux inorganiques, etc., des réactions spécifiques et la décomposition La température a été expérimentée par des chercheurs expérimentés, et elle est copiée comme suit pour référence 1. Température ambiante -100 degrés Celsius, l'eau adsorbée se volatilise ;
② 200-118 degrés Celsius évaporation de l'eau entre les compartiments ③ 350-650 degrés Celsius combustion de la matière organique, décomposition du sulfate et du sulfure ④ 450-650 degrés Celsius recombinaison des cristaux, élimination de l'eau des cristaux ⑤ 573 degrés Celsius conversion du quartz, changement de volume ⑥ 800-950 degrés Celsius calcite, décomposition de la dolomite, gaz Exclure ⑦ 700 degrés Celsius pour former de nouvelles phases de silicate et de silicate complexe.
La température de décomposition correspondante ci-dessus ne peut être utilisée qu'à titre indicatif en production réelle, car la qualité de nos matières premières diminue constamment et, afin de réduire les coûts de production, le cycle de cuisson au four se raccourcit. Par conséquent, pour les carreaux de céramique, la température de réaction de décomposition correspondante sera également retardée en raison d'une cuisson rapide, et même une concentration d'air dans la zone à haute température entraînera divers défauts. Pour accélérer la cuisson des raviolis, il faut travailler la peau et la farce, affiner la peau, réduire la farce ou obtenir une farce facile à cuire, etc. Il en va de même pour les carreaux de céramique : cuisson, amincissement de la pâte, élargissement de la plage de cuisson de l'émail, etc. La relation entre la pâte et l'émail est comparable au maquillage des filles. Ceux qui ont vu des filles se maquiller comprendront sans difficulté pourquoi il y a des émaux inférieurs et supérieurs sur la pâte. Le but fondamental du maquillage n'est pas de cacher la laideur, mais de l'embellir ! Mais si vous transpirez un peu par inadvertance, votre visage sera taché et vous pourriez être allergique. Il en va de même pour les carreaux de céramique. Bien cuits à l'origine, des trous d'épingle sont apparus accidentellement. Pourquoi les cosmétiques privilégient-ils la respirabilité et choisissent-ils leurs produits en fonction des différents types de peau ? Nos émaux sont identiques, et nous avons également des émaux adaptés à chaque pâte. Comme je l'ai mentionné dans l'article précédent, pour les carreaux de céramique cuits une seule fois, il est préférable d'utiliser davantage de matières premières si l'air est tardif et d'introduire des métaux alcalino-terreux bivalents avec du carbonate. Si la pâte crue est épuisée plus tôt, il est préférable d'utiliser davantage de frittes ou d'utiliser des métaux alcalino-terreux bivalents avec des matériaux présentant moins de pertes au feu. Le principe de l'épuisement est le suivant : la température d'épuisement de la pâte crue est généralement inférieure à celle de l'émail, de sorte que la surface émaillée soit belle après évacuation des gaz, mais cela est difficile à obtenir en production réelle, et le point de ramollissement de l'émail doit être correctement reculé pour faciliter l'épuisement.
2) Adaptation du retrait au séchage et à la cuisson
Tout le monde porte des vêtements confortables. Sans quoi, en cas de légère négligence, les coutures se déchirent et l'émail doit être identique à celui de nos vêtements, parfaitement ajusté ! Par conséquent, le retrait de l'émail au séchage doit correspondre à celui de la pâte crue, ni trop important ni trop faible, sinon des fissures apparaîtront pendant le séchage et la brique finie présentera des défauts. Bien sûr, compte tenu de l'expérience et du niveau technique des émailleurs actuels, ce problème est désormais résolu, et les émailleurs maîtrisent parfaitement l'argile. Ce problème est donc rare, sauf dans certaines usines aux conditions de production extrêmement difficiles.
3) Adaptation du coefficient de dilatation
En général, le coefficient de dilatation de la pâte crue est légèrement supérieur à celui de l'émail, et celui-ci est soumis à une contrainte de compression après cuisson sur la pâte crue, ce qui améliore sa stabilité thermique et la rend moins sujette aux fissures. C'est également la théorie que nous devons apprendre pour étudier les silicates. Il y a quelques jours, un ami m'a demandé : pourquoi le coefficient de dilatation de l'émail est-il supérieur à celui de la pâte ? La brique se déforme-t-elle, alors que le coefficient de dilatation de l'émail est inférieur à celui de la pâte, ce qui la courbe ? On peut raisonnablement supposer qu'après chauffage et expansion, l'émail est plus grand que la base et donc courbé, et qu'il est plus petit que la base et donc déformé…
Je ne suis pas pressé de répondre. Voyons ce qu'est le coefficient de dilatation thermique. Tout d'abord, il doit s'agir d'une valeur. De quelle valeur s'agit-il ? C'est la valeur du volume d'une substance qui varie avec la température. Or, comme il varie avec la température, il varie également avec les variations de température. Le coefficient de dilatation thermique que nous appelons généralement céramique est en fait le coefficient de dilatation volumique. Ce coefficient est généralement lié au coefficient de dilatation linéaire, qui est environ trois fois supérieur à la dilatation linéaire. Le coefficient de dilatation mesuré a généralement une prémisse, à savoir « dans une certaine plage de température ». Par exemple, quelle est la courbe de la valeur de 20 à 400 °C ? Si vous insistez pour comparer la valeur de 400 °C à celle de 600 °C, bien sûr, aucune conclusion objective ne peut être tirée de cette comparaison.
Après avoir compris le concept de coefficient de dilatation, revenons au sujet initial. Une fois chauffées au four, les tuiles subissent des phases de dilatation et de contraction. Ne prenons pas en compte les variations de température dans la zone de haute température dues à la dilatation et à la contraction thermiques. Pourquoi ? Parce qu'à haute température, la pâte crue et l'émail sont plastiques. En clair, ils sont mous et l'influence de la gravité est supérieure à leur propre tension. Idéalement, la pâte crue est droite et le coefficient de dilatation a peu d'effet. Après son passage dans la zone de haute température, la tuile céramique subit un refroidissement rapide et un refroidissement lent, ce qui la rend rigide. À mesure que la température diminue, son volume se contracte. Bien entendu, plus le coefficient de dilatation est élevé, plus le retrait est important, et plus le coefficient de dilatation est faible, plus le retrait correspondant est faible. Lorsque le coefficient de dilatation de la pâte est supérieur à celui de l'émail, la pâte se contracte davantage que l'émail pendant le refroidissement, et la brique est bombée. Si le coefficient de dilatation du corps est inférieur à celui de l'émail, le corps se rétracte sans l'émail lors du refroidissement. S'il y a trop de briques, elles se renverseront ; il n'est donc pas difficile d'expliquer les questions ci-dessus !
Date de publication : 25 avril 2024