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烧成气氛

工艺术语

烧成气氛是指在烧成过程中，窑炉中制品周围的气体中O2、CO、H2、Ar、N2 等含量的多少及其比例。对于普通陶瓷的烧成,燃料充分燃烧时,燃烧产物中主要是CO2及H2O,而在实际燃烧操作中，送入的O2总是不足或过量。送入O2 过量时燃烧产物中存在过剩的O2,这种与制品接触的气体环境称为“氧化气氛”;而送入O2 不足时,燃烧产物中存在未完全燃烧的CO,这种含有一定量有还原作用的CO 的气体环境称为“还原气氛”。

因工艺需要,可利用与制品接触的气体的氧化或还原作用来影响制品组分在烧成过程中的某些物化反应，即可人为控制使窑内或窑内某一段为氧化气氛或还原气氛。这种依靠操作所达到的窑内气氛的规律性分布状况称为气氛制度。对于特种陶瓷,经常需要N2、惰性气体等的保护性气氛，有的需要H2+N2或H2+Ar混合气体作为还原气氛。在烧成含有挥发性成分的陶瓷时,通常采用适当增加挥发成分的用量，在制品周围形成含有挥发物的气氛，从而抑制坯体中该成分的挥发,保证陶瓷具有设定的化学组成。气氛会影响陶瓷坯体高温下的物化反应速度、体积变化、晶粒尺寸、气孔大小、烧结温度、相组成以及离子价态等。烧成气氛直接影响陶瓷的理化性能。在还原气氛中，对氧化物陶瓷的烧结有促进作用。氧化物之间的反应速度随烧成气氛中氧分压的减小而增大。在氧分压低的气氛中，例如在氢气、一氧化碳，惰性气体或真空中烧成时,可得到良好的氧化物烧结体。
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