為什麼陶瓷盤會從中間裂成兩半?

如圖所示,陶瓷盤裂紋完整但沒有規律,斷面平滑不割手, 無碎屑。
平時使用很愛惜,只用來裝冷熱菜,以及用於微波爐加熱。剛買回來時沒有肉眼可見的裂紋,使用時間有1年左右,10個同一批次的盤子有2個出現這個問題,其他八個對照組完好。
1,在製作時是因為什麼原因導致盤子有開裂的隱患,,原理是什麼。2,為什麼同一批次其他盤子沒有問題。3,在使用過程中是因為什麼加劇了盤子開裂。4,為什麼裂紋完整但無規律,斷面平滑不割手。


很遺憾,這麼可愛的盤子就這麼「光榮」了。我是做高溫陶瓷的,不了解日用陶瓷的具體生產細節,但陶瓷材料都是相通的,就來解答一下,獻一下丑。

陶瓷,有千百種好處,硬度高、強度高、無污染、耐高溫、盛多熱的菜或湯也不會產生有害物質或氣體,等等等等,但,很可惜,卻逃不過「脆性」這個「桎梏」,特點就是遇到外力時,要麼完好無損,要麼斷裂。每種陶瓷材料(即使成分相同,內部顯微結構不同,也是「不同的材料」)都有所能承受的極限應力,應力在極限以下,材料完好,但一旦超過極限,則不會變形,而是直接斷裂。

你的盤子,就是「斷裂」了。

你不是很愛惜嗎?肯定沒捨得摔過。但,材料受到的應力分為兩種:外部機械應力,就是敲擊或摔之類導致的;還有一種,就是「熱應力」,當材料有溫度變化時,內部就會產生熱應力,溫度梯度越大,熱應力越大(盤子或碗的兩個面之間的溫度差也是溫度梯度,也會產生熱應力)。

你的盤子是在不知不覺中出現的裂紋吧?

這麼愛惜,大的摔擊等外力肯定沒有,也就是所受的機械應力很小;雖然非材料專業的可能不怎麼懂「熱應力」,但急冷急熱會使玻璃碎裂的常識應該是知道的,因此你的盤子應該也會避免從高溫直接丟到冷水中冷卻這種事情。

但小的機械應力是難以避免的,如放到堅硬的洗碗池上時不小心用力大了,發出清脆的聲音;小的熱應力同樣也是難以避免的,如盛裝熱菜或湯的瞬間,或放到微波爐上加熱時,溫度梯度的存在自然會引起熱應力。

雖然這些正常使用過程中的應力很小,按常規不會損壞盤子。
但很可惜,你的盤子雖然看起來很完美,那只是因為盤子外面有一層滑膩的「釉」,欺騙了你的眼睛。其實釉層包裹著的陶瓷材料,甚至包括釉層本身,材料內部都是不均勻的,而這種「不均勻」,第一會帶來缺陷,第二會導致受熱時熱膨脹不同。
缺陷部位承受應力的能力會異常低;熱膨脹不同會使同樣的溫度梯度下,產生的熱應力更大,因此熱膨脹差異最大的部位,也最薄弱。

也就是在常規的「小」應力條件下,你的盤子內部缺陷處或熱膨脹差異較大處,其實已經被損壞了,通常是產生裂紋,剛產生時,裂紋很小。
但陶瓷材料的脆性所帶來的另一個很討厭的特點,就是一旦內部有裂紋產生,後來受到的應力,就有點「欺軟怕硬」,只要有可能,就會彙集到最初產生的裂紋處,「專註」地擴大這一條裂紋。當裂紋的擴展還沒有達到能損毀盤子時,就會抓住一切機會擴展。這時外表看起來還依然是完好的,但已經像「老人」一樣了,內部傷痕纍纍。而盤子整體承受應力的能力也隨著內部裂紋的擴展而迅速降低,當應力終於達到新的「極限」應力點時,盤子就很乾脆地裂開了。

現在知道了吧?在常規使用過程中,你的盤子內部會「變老」,逐漸變得弱不禁風,受不得一點敲擊。

但如果想買一個內部完全沒有缺陷的盤子,難度是很大的,不管是燒成溫度的提高,還是製作工藝的精細化,都會帶來成本的提高,但也難以做到無缺陷,只會更好。

在超市裡買盤子時,有一點簡單的方法,可以有效判斷裡面是不是有明顯的缺陷:用鑰匙敲擊一下幾個部位,聲音越清脆,裡面缺陷越少,如果可以辨別出雜音,那就是一個殘次品。

希望可以幫到你。


微觀上,是很硬的共價鍵部分連接。相比之下金屬是靠自由電子構成的金屬鍵連接。金屬鍵允許比較大的形變,而共價鍵不允許。所以陶瓷沒韌性,金屬有。
共價鍵比金屬鍵強,所以陶瓷更硬
但由於陶瓷沒有形變能力,一旦受力較大(外部衝擊,或本來就有的內應力,熱脹冷縮帶來的內應力等等)很容易導致應力集中,就會斷裂。而斷開的地方用於變形,給周圍其它地方帶來更大的應力,於是經常一條縫裂到底。。。。
而陶瓷由於是由粉末燒結在一起的,粉末的具體形狀和大小,互相結合的方式都有很高的不確定性,就容易造成應力集中。而在製作過程中,由於受熱不均勻(厚薄不同受熱肯定就不均勻)很容易出現固有的內應力,一般消費品考慮成本等綜合因素不會在這塊太小心,所以有些看起來不錯的器皿稍微一碰碎了,或者總是摔不碎,一次倒點開水,裂開了。。。都是很正常的。。。

從機械強度上講,康寧做的微晶玻璃(半透明的)器皿基本上是最好的,而且表面非常堅實導致很容易洗乾淨。但導熱太快,不是很好用。而且價格實在是高的離譜。一個盤子大幾十也就罷了,明明是美國只賣幾個美元的東西。。。


兩個知友的長篇大論說的十分詳細,不知題主看懂了沒有。其實說白了就是一批次產品中個別幾個有少許的缺陷,日常使用是又會造成損傷,最後導致應力集中斷裂。表面光滑這個解釋起來還是挺複雜的,不過可以簡單的從陶瓷缺乏韌性這個角度來理解,因為你畢竟不是科學家嘛,沒有必要研究的透徹。其實這個簡單的瓷盤斷裂的問題折射出了陶瓷應用時好多弊端與限制,題主如果真的對這個問題很感興趣,而不僅僅心疼盤子,可以多了解一下功能陶瓷等相關應用,還是很不錯的!


陶瓷的材質特性決定的。

陶瓷盤要麼完好無損,要麼裂掉。

其實完好無損的陶瓷盤內的應力也是很複雜的,平時磕磕碰碰的應力都會攢起來,導致最後的裂紋。


上面的 分析 挺專業啊 儘管我在陶瓷工廠呆了4 5 年,但要是來做分析 還真說不出 滔滔不絕的專業辭彙出來


問題1 應該是在這個盤子還未燒製成瓷之前,還是泥坯的時候已經遭受過撞擊或者其他因素產生肉眼看不見的內傷造成的。使用越久,那些損傷就會越來越大。一般如果坯體沒有問題的話是不會發生這種情況的。
問題2 同一批次的其他盤子可能就是在燒制前未曾受到損傷,所以也就沒事了。
問題3 我不太了解,應該是有受擠壓或者輕微碰撞,日積月累造成的。也有上面那些回答所說的原因吧。
問題4 其實不管它怎麼破損,它的斷面都是平滑的。這個我專業知識還不夠回答這個問題……


主要還是太厚導致的。
換骨質瓷吧,質量好很多還漂亮很多。


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