強度，是陶瓷材料中一項非常重要的指標。它與陶瓷的破損率有直接關系，也會影響到耐磨、硬度等指標。因此，在產品生產過程中，陶瓷工作人員都在想方設法提高陶瓷的強度性能指標。

在設計開發過程中，強度指標受不同的工藝影響，如元素、配方、壓制、燒成等。一個產品的完美制造，每一個步驟都不可或缺。鑒于不同的資料來源對于強度影響因素的評論不同，再鑒于建陶燒成是快速燒成，其燒成的結構與理論差異很大，因此，我們試著討論不同的影響。

1、對于產品的強度提升，最基層的描述，毫無疑問是微觀結構的形態。

如果材料內部是理想的大量纖維或針狀晶體摻雜編織，其玻璃基質也是高強母相，然后沒有氣孔氣泡等缺陷。

在建陶快燒過程中，首先晶體含量值得商榷，晶體發育程度也是值得觀察的，材料內部氣孔毫無疑問存在。因此，如果想要建陶產品的強度提高，筆者以為在燒成速度難以延長的情況下，其材料的特質及結構就是建陶產品開發需要關注的重點。

2、晶體發育及數量毫無疑問是強度性能提升的最佳考慮方向。

在考慮到晶體及數量的時候，鑒于燒成時間無法得到很好的延長大背景下（節能省耗），通過物料粉碎步驟，將物料盡量均勻化是增大晶體數量的有效措施。

物料均化越好，在燒成上，通過控制適當的溫度范圍，產品內部析晶就會越多。均化差的體系，在產品內局部就會出現高溫料過多或低溫料過多區域，這樣都會導致產品整體析晶數量較少。因此，均化步驟也就是原料堆場拌料及球磨造粒區域的工作，雖然看起來不好，確是非常重要的生產流程。

3、玻璃基質強度的提高，會很有效提升產品性能。

陶瓷產品基本建立在鉀鋁硅體系的基礎上，這個體系其助熔性元素主要是側重于鉀元素。隨著窯爐技術的持續改進，也出現原材料選擇的不得已，這個體系對于鈉元素越來越關注。在此同時，也一直有鈣鎂元素的存在。

出于鈣鎂元素的解膠問題，以及鎂料本身多使用江西黑滑石（里面含有少量煤類有機物），以及鈣元素多為碳酸鈣類原料（燒失、氣孔及產品尺寸控制），行業對于鈣鎂的使用其實比較抗拒。再由于長石本身內部含鋁硅數量多，因此配方中長石的改變對于溫度影響比較好控制，而鈣元素的加入確是對于溫度的下降非常明顯，在調溫控制時需要小心謹慎。

（窯爐控制室，圖片來源網絡）

因此，在開發產品時，對鈣鎂類元素的使用比較謹慎保守，尤其是高度瓷化玻化產品，多以多元低共熔方式少量取用。但鈣鎂元素替換鉀鈉元素，對于玻璃基質的強度提升，顯而易見，高鈣鎂也容易促進析晶，可以更好提升基質性能。筆者以為，在元素選用這塊，當然需要從實際工藝生產情況出發。不過從自己的小實驗研究開發的時候，不妨適當稍微放開，更好地理解一下鈣鎂的效果。

4、氣孔、微裂紋的存在，就是強度破壞的開始。

通過各種方式消滅氣孔，彌合微裂紋，可以很有效提升產品性能。氣孔往往來自于有機物燃燒，碳酸鹽分解以及材料在壓制時本身內部就存在的微氣孔。有機物燃燒，碳酸鹽分解需要注意燒成工序，而壓制本身的微氣孔則是材料最緊密堆積和壓制排氣的問題。

最緊密堆積，是一個很難描述卻又真實影響的因素，而且影響因素很多，配料改變，篩余改變都會直接影響到粉料堆積。目前企業只能在生產過程中根據自身的生產狀況摸索最佳生產參數。微裂紋彌合一方面與玻璃基質的性能有關，另外方面與燒成表面微觀區域冷裂有關，甚至與晶體晶型轉變體積改變有關等。

（出磚，圖片來源網絡）

生在配方，死在燒成。這句話簡單直接概述了燒成對于產品的重要性。對于強度指標而言，窯爐內溫度的穩定有序改變，窯爐的保溫性能對于產品燒成內部的作用很大。

建陶產品的性能提升，當然還有如晶體摻雜、后期處理等。材料科學發展到今天，只要肯花錢，性能還有非常多可提升性的空間。譬如氣泡，把它放大，竟然就變成了一個新的方向發泡陶瓷。因此，在開發新產品的時候，盡可以發揮想象力。只是，在生產時，就不得不戴著鐐銬跳舞了。

王明華

畢業于陜西科技大學，現就職江西陶瓷工藝美術職業技術學院材料與機械工程學院陶瓷工程專業教師。希望碎片化的知識與觀點，能夠為建陶行業添磚加瓦。