金九百科】石膏模的工作过程和在使用中的变化
石膏模的工作过程
石膏模由于能使坯体脱水、成型和硬化,被广泛应用为卫生陶瓷注浆成型模具。新石膏模经过充分干燥后,一般含水率控制在 6%-8%为宜。
注浆成型的产品,是泥浆浇注在石膏模具中成型所得。之所以采用注浆成型是因为坯料中的粘土,通过加入少量的水和少量的电解质解胶,就可以得到较为稀释且流动性好的泥浆,石膏模能够吸出泥浆中部分水分,通过控制吸浆时间可使泥浆在模壁上形成一定厚度的坯体,同时石膏模吸浆面形状及尺寸决定泥坯的外形。因此石膏模的物理性能,如吸水率、气孔率对于注浆成型的卫生陶瓷坯体影响较大。如果石膏模的内部气孔分布不均匀,那么在注浆过程中各部分的吸水量就不同,于是在相同吸浆时间里,形成坯体厚度就不相同,以致在干燥过程中容易形成应力集中,产生龟裂和变形。
只有制造优质的石膏模才能保持良好的工作状态。要确定合理的模具干燥制度,干燥温度应控制在 55℃以内, 以免温度过高使二水石膏脱水而粉化, 最终模具湿度控制在6%-8%为好。
石膏模在使用中的变化
石膏模是多孔性微溶物体,注浆成型用的泥浆,为了使其有良好的稳定性和流动性都加有电解质。 卫生陶瓷行业常用的是 Na2SiO3 和 Na2CO3 , 这两种电解质在模具表面和内部易发生化学反应:
Na2SiO3+CaSO4=Na2SO4+CaSiO3
Na2CO3+CaSO4=Na2SO4+CaCO3
可见泥浆中的电解质和石膏模中的硫酸钙发生化学反应,慢慢溶蚀石膏晶体,破坏原有石膏晶体结构,而生成的难溶 CaCO3 、CaSiO3 则慢慢沉积在石膏模内,阻塞石膏的毛细孔。另外,化学反应都有生成硫酸钠物质。这种硫酸钠依干燥条件的不同,或是积存于石膏模内,或是析出模具外壁。若硫酸钠在模具内积存多了,并结晶化,其产生的应力可导致模具膨胀并开裂。而生产中经常可见模具表面上长出黄色、可溶性碱毛,其为迁移到模具外壁析晶长大的硫酸钠晶须。 上述现象表明模具的溶蚀效应更多地是受陶瓷泥浆的影响,从延长石膏模使用寿命方面来说,应将电解质的用量控制在最小限度 。模具被溶蚀的情况通常有三种: 化学腐蚀和机械磨损; 溶解磨损; 溶解引起的孔洞。随着模具重复使用,这些物理化学腐蚀现象逐渐加深,最终导致模具报废 。
若能有效降低石膏的物理溶蚀及化学溶蚀, 那么进一步提高石膏模使用寿命将有很大的空间。