燒成氣氛

燒成氣氛是指在燒成過程中，窯爐中製品周圍的氣體中O2、CO、H2、Ar、N2 等含量的多少及其比例。對於普通陶瓷的燒成,燃料充分燃燒時,燃燒產物中主要是CO2及H2O,而在實際燃燒操作中，送人的O2總是不足或過量。送入O2 過量時燃燒產物中存在過剩的O2,這種與製品接觸的氣體環境稱為“氧化氣氛”;而送入O2 不足時,燃燒產物中存在未完全燃燒的CO,這種含有一定量有還原作用的CO 的氣體環境稱為“還原氣氛”。

因工藝需要,可利用與製品接觸的氣體的氧化或還原作用來影響製品組分在燒成過程中的某些物化反應，即可人為控制使窯內或窯內某一段為氧化氣氛或還原氣氛。這種依靠操作所達到的窯內氣氛的規律性分布狀況稱為氣氛制度。對於特種陶瓷,經常需要N2、惰性氣體等的保護性氣氛，有的需要H2+N2或H2+Ar混合氣體作為還原氣氛。在燒成含有揮發性成分的陶瓷時,通常採用適當增加揮發成分的用量，在制品周圍形成含有揮發物的氣氛，從而抑制坯體中該成分的揮發,保證陶瓷具有設定的化學組成。氣氛會影響陶瓷坯體高溫下的物化反應速度、體積變化、晶粒尺寸、氣孔大小、燒結溫度、相組成以及離子價態等。燒成氣氛直接影響陶瓷的理化性能。在還原氣氛中，對氧化物陶瓷的燒結有促進作用。氧化物之間的反應速度隨燒成氣氛中氧分壓的減小而增大。在氧分壓低的氣氛中，例如在氫氣、一氧化碳，情性氣體或真空中燒成時,可得到良好的氧化物燒結體。