来源：国磨质检NAQS

磨具在烧成过程中会发生一系列的物理化学变化，这些变化的进行程度决定了制品的质量与性能。而这些变化的进行受到温度制度、气氛制度和压力制度的影响。烧成工艺通过影响坯体显微结构的形成进而影响磨具的性能。

由于烧制普通陶瓷磨具的窑炉，通常在接近常压下操作，因而窑炉内的气体压力分布（压力制度）对于烧成制品性能的影响很小。这次主要讨论烧成温度对磨具性能的影响。保温时间、升降温速率和烧成气氛对磨具影响留到下次再讨论。

陶瓷磨具烧成时，经历了由常温到高温，再由高温冷却到常温的过程。随着温度的变化，制品发生了一系列物理化学变化（如脱水、氧化、还原、分解、化合、熔融、再结晶等）。在这个过程中，制品的性能也在不断发生变化，最终达到所需要的性能指标。

我们所说的烧成温度，是指制品在烧成过程中所承受的最高温度。考虑到各种理化反应进行是一个渐变的过程，考虑到窑内温差、制品内外温差以及传热过程所需要的时间，因此，烧成温度实际是指一定的温度范围。

高温下，在没有液相或含有少量液相的烧结

阶段，材料组分之间的反应是依靠坯料颗粒的表面能和晶粒间的界面来推动的，因此烧成温度的高低除了与坯料种类有关外，还与坯料的细度以及烧成时间有着密切的关系。坯料颗粒细则比表面大，能量高，烧结活性大，易于烧结。若坯料的颗粒粒度大，则堆积密度小，颗粒的接触面小，不利于传热和传质，不利于烧结。

对于具有一定原料组成的坯体，都有一个对应于所需烧结程度和煅烧温度。此温度即为该陶瓷制品的烧成温度。

对于致密陶瓷材料这个温度也称烧结温度。一般来说，达到烧结温度后，材料密度最大，收缩率最大，吸收率最小。因此烧成温度通常可参照烧成实验时试样的相对密度、气孔率或吸水率的变化曲线来确定。

对于传统配方的烧结陶瓷磨具来说，烧成温度决定着陶瓷磨具的显微结构与相组成。下表是在不同温度下烧成的长石质陶瓷磨具的相的组成。

陶瓷磨具的物理化学性质也随着烧成温度的提高而发生变化。若烧成温度低则坯体密度低，莫来石含量少，其机电、化学性能都差。温度升高莫来石含量增多，形成相互交织的网状结构，会明显提高瓷坯的力学强度。

在不过烧的情况下，随着烧成温度的提高，陶瓷磨具的体积密度增大，吸水率和显气孔率逐渐减小，显微硬度也随着温度的提高而不断增大，但是温度升高到烧成温度后，随着温度升高，硬度略有降低。温度继续升高，残余石英的含量降低，而玻璃相的含量增多，这种高硅质熔体首先将细小针状莫来石溶解，形成富含莫来石的玻璃相。

需要说明的是，上述情况均是在不同温度下终止烧成时试样在常温下的性质，而不是指在烧成过程中不同温度时试样的即时情况。

如上所述，陶瓷磨具在合理的烧成温度下烧成，其气孔率可达到最小值，而超过这一范围坯体气孔率又会进一步增加，甚至形成大气孔海绵状结构，这种大气孔的形成与坯料中杂质有很大关系。

由检测可知，气孔中气体大部分为O2，这可能是坯料中所含的Fe2O3在高温下分解生成。如果坯体长石原料含有氮化物，也会有N2生成。在烧成过程中达到烧结温度后继续升温称为“过烧”。

过烧后坯体内晶体相含量减少，晶粒增大，玻璃相含量增多。高温下坯体形成的大气泡可促使其周围形成粗大莫来石晶体，这通常导致材料性能恶化。在烧结温度范围内，适当提高烧成温度，有利于陶瓷磨具性能的提高。

由于制品内部，特别是坯体内部组分不均匀性，各组分颗粒尺寸不同，接触也不十分充分，反应扩散速度较慢；在液相产生前或液相产生后，内部传质与传热过程的进行都与时间有关。

因此，陶瓷磨具制品内部各种反应进行的程度即烧成后制品所具有的性能除了与烧成温度有关外，还与整个烧成过程所用时间有很大关系。理论和实践都证明，在适当加以控制的情况下，较高温度较快烧成与较低温度较慢烧成可以得到同样的制品性能。