如果是制作艺术瓷，冰裂釉自然是陶瓷技术与艺术结合的瑰宝，然而建筑卫生陶瓷一旦发生龟裂，意味着严重的质量问题。

龟裂现象的本质是陶瓷坯釉的热稳定性问题，有相当成熟的理论依据，国家标准也规定了严格的热稳定性检测方法。这一切都是为了预防热稳定性不过关的产品流向市场，损害用户利益。

一般认为陶瓷发生龟裂是由于坯釉热膨胀系数的差值导致的，但具体到瓷砖这一具体陶瓷品类，单纯坯釉膨胀系数匹配并不能完全解决龟裂问题，否则就不会出现砖形良好，但热稳定性依然过不了的问题。

理论上，龟裂分为出窑龟裂和后期龟裂两种情形，今天只分析后期龟裂现象。因为，在陶瓷工艺相对成熟的今天，热稳定性测试主要是针对后期龟裂的预防，正规厂家产品出窑即龟裂的可能几乎没有，极端情况以后再讨论。

后期龟裂的成因机理相当复杂，在生产实际中为了解决问题至少可以从以下3个方面的考虑，供大家参考。

坯釉应力——热膨胀系数匹配

这是工艺员要考虑的首选方案，也是陶瓷工艺教材的标配答案。现代瓷砖生产采用辊道窑低温快速烧成，冷却带的急冷环节起到淬火作用，对于釉面光泽及成品强度产生了积极影响，但由于坯釉热膨胀系数不同，也造成坯釉间产生应力。

釉承受压应力的能力要远高于承受张应力，因此在后期应力释放、吸潮膨胀的诸多因素不可控的情形下，生产中控制足够且适当的压应力，更容易保证釉面安全。

要实现釉面承受压应力，工艺上采取控制釉的热膨胀系数略小于坯的膨胀系数的方式，具体差值有陶瓷前辈测试总结，坯釉热膨胀系数差（1-4）×10-6℃-1之间较为合适。直观表现为砖形有一定的下弯度（微拱），这与国标中对于釉面砖（非抛光砖）平整度的要求是一致的。

对于坯釉膨胀系数的调整，根据不同的配方体系及陶瓷原料，具体操作方法各异，但基本方法是Si/Al（硅铝比）的调节。当然，调整中一旦配方构架改变会对强度等其他重要工艺指标产生连锁反应，需要采用同类替换等方法进行补偿，否则会顾此失彼。

现实中常常会遇到砖形良好，甚至坯釉C.O.E（热膨胀系数）测试值匹配也没有问题，但热稳定性测试却过不了。这是因为，后期龟裂还受其他因素影响。

吸湿膨胀

陶质釉面砖的后期龟裂问题要更突出一些，固然有陶质砖多采用二次烧成工艺的缘故，但吸湿膨胀也是主要原因之一。

釉层吸水率为0，陶质砖的坯体则吸水率极大。不论是在做急冷急热测试，还是在后期铺贴中，都会发生坯体吸水情形。并且有吸水，干燥，再吸水的反复情形，更加剧了发生龟裂的可能。

质量合格的陶质釉面砖有一定的下弯度，坯吸水后膨胀，砖形变直，这个过程中釉面承受的压应力是增强的，不易发生龟裂。当砖形完全变直以后，如果吸湿膨胀还在继续，应力可能向张应力逆转，就会非常危险。

针对以上过程，解决方案可以从3个方面考虑：

1.保持足够的下弯度。即通过调整坯釉膨胀系数，对釉提供足够的压应力，使吸湿膨胀最多只能使下弯度接近0，但不出现反翘情形，应力性质不至于达到逆转的地步。

2.控制吸水率。一般来说，陶质釉面砖吸水率极限为21%，实际生产中应当严格控制在18%以内，如果能在14%以内，热稳定性更容易过关。二次烧炻质砖吸水率8%以内，热稳定性一般不会出问题。

3.加强坯釉结合强度。一方面，调整底釉的耐火度；另一方面，通过改善坯釉的化学成分，提高釉层的弹性。遇紧急情况，可调整釉层厚度作为权宜之计。

坯釉热膨胀系数的匹配及吸湿膨胀对于瓷质砖的后期龟裂问题却很难解释，但瓷质砖（甚至双0吸水率砖）的热稳定性问题也是存在的。这要从坯釉的化学成分及结构方面考虑。

坯釉化学成分的影响

相对于前两方面的因素，在成因机理方面没有那么直观，涉及化学成分特别是晶型结构的问题。从晶体矿物学及硅物化原理来讲，晶体结构在不同轴向的热膨胀系数并不相同，甚至相差悬殊，比如NaAlSi3O8（钠长石）的热膨胀系数，在垂直于c轴方向为4×10-6℃-1，在平等于c轴方向则为13×10-6℃-1。从微观上讲，热稳定性与原子的热振幅有关。

从工艺层面来说，配方引入膨胀系数小的原料，成品不一定膨胀系数小；即使成品膨胀系数变小了，热稳定性也不一定就更容易过。例如，锂瓷石（锂长石）助熔效果好且膨胀系数小，但过多加入底釉，非常容易产生龟裂。坯体中大量引入钾长石，配方的Si/Al（硅铝比）变化并不大，但过多碱金属元素却容易导致热稳定性的问题。

一旦发生热稳定不好，但坯釉膨胀系数没有明显不匹配，吸水率也在控制范围内，从理论层面不好解释的情形，可以考虑通过引入新材料、同类替换等方法打破现有结构，或许会有转机。

结语

鉴于陶瓷热稳定性的问题是一个老话题，也是一个很大的话题，本文只是根据体验给出一些建议，并非系统性论述。希望对于大家有所帮助。