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當(dāng)采用濕法擠出成型等工藝制備蜂窩陶瓷時(shí)，由于擠出的坯料需要具有可塑性，因此水分含量一般比較高，也就導(dǎo)致蜂窩陶瓷生坯體的水分也較高。而且生坯體的孔隙多、內(nèi)孔壁薄，若不及時(shí)對(duì)其中的水分進(jìn)行處理，就會(huì)因?yàn)楦鞣N應(yīng)力的影響產(chǎn)生各種各樣的變形和開(kāi)裂，影響孔隙率和比表面積。
蜂窩陶瓷蜂窩陶瓷
陶瓷生坯排出水分可分為兩個(gè)方面：由生坯表面蒸發(fā)水分?jǐn)U散到周?chē)橘|(zhì)中去，為外擴(kuò)散；生坯內(nèi)部水分遷移到表面為內(nèi)擴(kuò)散。隨著生坯含水量的降低，干燥過(guò)程可分為：預(yù)熱階段、等速干燥階段、降速干燥階段與平衡狀態(tài)，其中等速干燥是最為關(guān)鍵的部分。
陶瓷生坯的干燥與體積變化
上圖中A-B就是等速干燥階段，此時(shí)水分自生坯外表面的連續(xù)水膜蒸發(fā)，內(nèi)部水分不斷補(bǔ)充，內(nèi)、外擴(kuò)散速度相等，干燥速率固定不變。隨著含水率降低，顆粒在水的表面張力作用下被拉近，生坯逐漸收縮，收縮的體積相當(dāng)于排除水的體積，因此該階段應(yīng)使生坯表面溫度均勻、不變。
蜂窩陶瓷常用的干燥方法有：自然干燥法、遠(yuǎn)紅外干燥法、蒸汽干燥法、微波干燥法等。其中，微波干燥法的原理是利用微波照射濕坯體，電磁場(chǎng)的方向和大小會(huì)隨時(shí)間作周期性變化，使坯體內(nèi)極性水分子隨著交變高頻電場(chǎng)的變化，產(chǎn)生劇烈的轉(zhuǎn)動(dòng)，然后發(fā)生摩擦轉(zhuǎn)化為熱能，使得坯體整體均勻升溫，達(dá)到干燥的目的。因此能夠克服厚壁蜂窩陶瓷干燥時(shí)存在表面與內(nèi)部干燥速度不一致的問(wèn)題；同時(shí)，也解決了坯體干燥前強(qiáng)度低、搬運(yùn)困難，干燥后易開(kāi)裂等問(wèn)題。微波照射的穿透能力遠(yuǎn)比紅外線大，其特點(diǎn)可歸納為以下四點(diǎn)：
1.加熱快速、均勻
與普通方法相比，由于微波對(duì)吸收介質(zhì)有較強(qiáng)的穿透能力，熱量不必從表面?zhèn)鬟f到物料內(nèi)部，而是直接將能量作用于整體物料，在物料內(nèi)部瞬時(shí)轉(zhuǎn)化為熱量，大大縮短了加熱時(shí)間。
2.加熱的選擇性
微波加熱利用的是介質(zhì)損耗原理，在加熱過(guò)程中通過(guò)介質(zhì)損耗將電磁能轉(zhuǎn)化為熱能，只有吸收微波的物質(zhì)才能被微波加熱。由于水的介質(zhì)損耗很大，所以水吸收的微波能遠(yuǎn)大于其它物質(zhì)。
3.熱效率高、節(jié)約能源
微波直接與物料相互作用，不需要加熱空氣或加熱大面積的設(shè)備器壁等，且加熱室為金屬制造的密閉空腔，既可提高熱利用率，又可以保證操作人員的安全。同時(shí)，空腔反射微波，使之不向外泄露，只能為物料吸收。因此微波具有熱效率高、節(jié)約能源的作用。
4.反應(yīng)靈敏、易控制、產(chǎn)品質(zhì)量高
在微波干燥時(shí)，由于表面的對(duì)流換熱，物料表面溫度低于中心，在物料的表面很少出現(xiàn)溫度過(guò)熱和結(jié)殼的現(xiàn)象，有利于水分的蒸發(fā)。利用風(fēng)熱或蒸汽進(jìn)行表面加熱，有利于坯體的加熱均勻，從而降低了產(chǎn)品不合格率。能量的輸出大小可以通過(guò)電源開(kāi)關(guān)的控制來(lái)實(shí)現(xiàn)，以提高產(chǎn)品質(zhì)量。
據(jù)孫千等人實(shí)驗(yàn)，擠壓成形后的蜂窩陶瓷坯體經(jīng)微波爐干燥后，可以降低7%~10%的水分，并且強(qiáng)度有一定的提高，適合搬運(yùn)及重新燒成。剛干燥出來(lái)的產(chǎn)品表面有一定的余熱，可以利用風(fēng)扇機(jī)對(duì)蜂窩陶瓷進(jìn)行對(duì)流干燥，將表面的熱量和水分除去，然后將蜂窩陶瓷放置在高溫?zé)岜梅恐羞M(jìn)行干燥直至含水量可以降低到適合燒成的范圍。整個(gè)流程，不僅操作簡(jiǎn)單、節(jié)約空間，而且提高勞動(dòng)效率，充分發(fā)揮了組合干燥的優(yōu)勢(shì)，取得較為理想的效果。