詹奕純

摘 要：本文針對(duì)日用玻璃陶瓷成型后，制品存在不規(guī)整和表面不夠光滑現(xiàn)象，通過(guò)采用火焰拋光、制品加熱整形，以及相關(guān)設(shè)備和相關(guān)方法的研究，為提高制品規(guī)整度和表面光滑度提供了一種新的方法和思路，對(duì)于提高日用玻璃陶瓷的質(zhì)量、降低不合格品率，具有一定的意義。

關(guān)鍵詞：日用玻璃陶瓷；規(guī)整；表面光滑

1 前言

日用玻璃陶瓷有別于日用陶瓷和常規(guī)的日用玻璃制品。在GB/T30771《日用玻璃陶瓷》標(biāo)準(zhǔn)中，對(duì)玻璃陶瓷的定義為“由結(jié)晶相和玻璃相構(gòu)成的一類(lèi)陶瓷復(fù)合材料，一般通過(guò)對(duì)玻璃進(jìn)行適當(dāng)加熱處理以使玻璃體內(nèi)產(chǎn)生足量結(jié)晶相而獲得”。對(duì)日用玻璃陶瓷的定義為“供日常使用的玻璃陶瓷制品”[1]。

日用玻璃陶瓷的外觀、器型、用途與日用陶瓷相近，但材質(zhì)與日用陶瓷不同，生產(chǎn)工藝也不同。日用玻璃陶瓷是通過(guò)對(duì)復(fù)合材料的高溫熔煉、熱壓成型（部分器型采用離心甩制成型），對(duì)經(jīng)成型制品進(jìn)行熱處理使制品體內(nèi)產(chǎn)生足量的結(jié)晶相，從而使制品的抗熱震性和強(qiáng)度提高。由于經(jīng)熱成型的制品易于存在變型和邊口處毛刺等缺陷，影響制品的合格率。通過(guò)冷修磨方式，可以消除制品表面的一些缺陷，但效果不夠理想，無(wú)法消除變型和表面微小裂紋。

由于日用玻璃陶瓷是由結(jié)晶相和玻璃相構(gòu)成，采用熱處理方法，必須考慮到晶相變化對(duì)制品質(zhì)量的影響，因此，對(duì)制品規(guī)整度和光滑度的處理，必須采用局部的、針對(duì)性的、精準(zhǔn)的和可控制的溫度處理方法，同時(shí)配套相應(yīng)的設(shè)備，設(shè)定方法步驟，使處理方法有效（本處理方法已申報(bào)專(zhuān)利）。

2 研究?jī)?nèi)容

本項(xiàng)研究是針對(duì)采用常規(guī)生產(chǎn)方法，將原料熔煉1400～1420℃，形成玻璃漿，將玻璃漿計(jì)量投入裝在壓力機(jī)上的鋼模中，經(jīng)加壓成型所形成的日用玻璃陶瓷半成品，或經(jīng)離心甩制成型的半成品。

2.1 火焰拋光和定型裝置

制作火焰拋光和定型裝置見(jiàn)圖1

2.2 制品火焰拋光處理

將半成品制品放置于火焰拋光裝置內(nèi)進(jìn)行處理；火焰拋光裝置內(nèi)設(shè)有轉(zhuǎn)動(dòng)盤(pán)、石墨公模和兩個(gè)燃燒噴頭，轉(zhuǎn)動(dòng)盤(pán)上設(shè)有托模，其中1號(hào)燃燒噴頭的噴火孔設(shè)在外圍，2號(hào)燃燒噴頭的噴火孔設(shè)在中間，石墨公模外表與制品內(nèi)腔的外表形狀相同。

將半成品制品放置于轉(zhuǎn)動(dòng)盤(pán)的托模中；啟動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)并帶動(dòng)托模和制品轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)速為52～56轉(zhuǎn)/ min；然后將轉(zhuǎn)動(dòng)盤(pán)先移至1號(hào)燃燒噴頭下面，1號(hào)燃燒噴頭下端的噴火孔噴出火焰、對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)的制品的邊口部位進(jìn)行火焰拋光，將制品邊口處的毛刺及粗糙物熔融，使制品邊口處光滑，火焰拋光時(shí)間約2 s；轉(zhuǎn)動(dòng)盤(pán)再將制品從1號(hào)燃燒噴頭下面移至2號(hào)燃燒噴頭下面，2號(hào)燃燒噴頭下端的噴火孔噴出火焰，對(duì)制品內(nèi)腔表面進(jìn)行火焰拋光，基本消除制品表面的微小裂紋，并使制品內(nèi)腔表面光滑，火焰拋光時(shí)間約2 s。至此，完成火焰拋光處理過(guò)程；

以上火焰拋光的溫度為940～960℃。

2.3 制品整形

制品完成火焰拋光處理后，于2 s內(nèi)隨轉(zhuǎn)動(dòng)盤(pán)移動(dòng)，自2號(hào)燃燒噴頭下面移至石墨公模下面；轉(zhuǎn)動(dòng)盤(pán)及制品停止轉(zhuǎn)動(dòng)，石墨公模下降進(jìn)入制品內(nèi)腔，當(dāng)石墨公模的外表與制品內(nèi)腔的外表相互壓合時(shí)，石墨公模停止下降并靜止1 s后回升至原位。

2.4 退火處理

退火處理是日用玻璃陶瓷生產(chǎn)的一道工藝。制品經(jīng)整形后，采用常規(guī)退火處理方式，在退火爐內(nèi)的550～560℃溫度中處理約1 h，消除制品的內(nèi)應(yīng)力。

3 工藝變化對(duì)制品的影響

經(jīng)本文上述方法的處理，日用玻璃陶瓷制品表面光滑，產(chǎn)品表面的微小裂紋基本消除，邊口處的毛刺和粗糙面消除，而且表面變?yōu)槠交?，制品外觀達(dá)到規(guī)整和不變形，制品質(zhì)量符合GB/T30771《日用玻璃陶瓷》標(biāo)準(zhǔn)要求。在試驗(yàn)中，有意識(shí)地改變工藝，產(chǎn)生以下結(jié)果：

（1）火焰拋光溫度下降為800℃

經(jīng)拋光制品的表面光滑度差，制品邊口不夠光滑，制品表面存在較多的微小裂紋。

（2）火焰拋光溫度提升至1150℃

經(jīng)火焰拋光的制品輕微變形，制品邊口處嚴(yán)重變形。

（3）只采用1個(gè)燃燒噴頭

不采用1和2號(hào)兩個(gè)燃燒噴頭，只采用一個(gè)燃燒噴頭，火焰無(wú)法分別針對(duì)制品和內(nèi)腔的單獨(dú)處理，導(dǎo)致制品內(nèi)腔和邊口的光滑度都不夠理想。

（4）不采用石墨公模進(jìn)行整形

不采用石墨公模進(jìn)行整形，制品表面的變形無(wú)法消除，如果采用鋼質(zhì)公模代替石墨公模，制品在整形中表面的光滑度被破壞，因?yàn)殇撃?duì)含有一定溫度的制品外表產(chǎn)生磨損。

（5）火焰加熱后至整形間的時(shí)間延長(zhǎng)

火焰拋光后，制品從2號(hào)燃燒噴頭下面移至石墨公模下面的時(shí)間延長(zhǎng)至10 s，制品溫度下降，制品的可塑性下降，制品強(qiáng)行整形中導(dǎo)致制品開(kāi)裂。

4 結(jié)論

（1）日用玻璃陶瓷的變形和表面缺陷可以通過(guò)火焰拋光和熱整形方法得到基本消除。

（2）加熱拋光應(yīng)該是局部地、針對(duì)性地、精準(zhǔn)地和可控制的。

（3）火焰拋光的溫度為940～960℃較為適宜，時(shí)間為2 s較為適宜。

（4）制品的邊口和內(nèi)腔的火焰處理最好分別進(jìn)行，但兩者必須連續(xù)進(jìn)行。

（5）對(duì)制品的整形最好采用石墨公模，整形應(yīng)在制品經(jīng)火焰拋光后溫度未有較大下降前進(jìn)行。

參考文獻(xiàn)

[1]GB/T 30771—2014日用玻璃陶瓷[s].2014.