陶瓷工藝原理3章釉之形成反應(yīng)

1、第五節(jié)釉層形成過程的反應(yīng)第五節(jié)釉層形成過程的反應(yīng) 主講人：胡曉洪主講人：胡曉洪陶瓷工藝原理陶瓷工藝原理要要 目目v 3.5 釉層形成過程的反應(yīng)釉層形成過程的反應(yīng)v3.3.5.1釉料在加熱中的變化釉料在加熱中的變化v 3.3.5.2 釉料與坯體的作用釉料與坯體的作用 v 3.3.5.3 釉層的顯微結(jié)構(gòu)釉層的顯微結(jié)構(gòu) v 習(xí)習(xí) 題題由配釉的原料轉(zhuǎn)變?yōu)樽罱K的釉層是非常復(fù)雜的過由配釉的原料轉(zhuǎn)變?yōu)樽罱K的釉層是非常復(fù)雜的過程，難以解釋清楚。程，難以解釋清楚。釉層形成過程的反應(yīng)為：原料的分解、化合與固釉層形成過程的反應(yīng)為：原料的分解、化合與固相反應(yīng)、氧化物的揮發(fā)、燒結(jié)、熔化及凝固（包相反應(yīng)、氧化物的揮發(fā)、燒

2、結(jié)、熔化及凝固（包括析晶括析晶) ) 交叉或重復(fù)出現(xiàn)。交叉或重復(fù)出現(xiàn)。 3.5.1 釉料加熱時的變化釉料加熱時的變化 3.5.2 釉層冷卻時的變化釉層冷卻時的變化 3.5. 3 釉層中氣泡的產(chǎn)生釉層中氣泡的產(chǎn)生 3.5釉層形成過程的反應(yīng)釉層形成過程的反應(yīng)3.5.1 釉料加熱時的變化釉料加熱時的變化物理化學(xué)變化歸為(1)原料的分解；原料的分解；(2)化合與固相反應(yīng)；化合與固相反應(yīng)；(3)氧化物揮發(fā)；氧化物揮發(fā)；(4)燒結(jié)；燒結(jié)；(5)熔融；熔融；3.5.1.1 原料的分解原料的分解 包括碳酸鹽、硝酸鹽、硫酸鹽及氧化物的分解和原料中包括碳酸鹽、硝酸鹽、硫酸鹽及氧化物的分解和原料中吸附水、結(jié)晶水的排

3、出。吸附水、結(jié)晶水的排出。 釉用原料如粘土脫水，有機(jī)物揮發(fā)，碳酸鹽、硫酸鹽、釉用原料如粘土脫水，有機(jī)物揮發(fā)，碳酸鹽、硫酸鹽、磷酸鹽、硝酸鹽、硼砂、硼酸、石灰石、方解石等分解。磷酸鹽、硝酸鹽、硼砂、硼酸、石灰石、方解石等分解。雜質(zhì)鈉、鉀氧化物等使分解溫度降低。雜質(zhì)鈉、鉀氧化物等使分解溫度降低。在在575900 范圍內(nèi)、碳酸鹽、硫酸鹽、純堿等分解，范圍內(nèi)、碳酸鹽、硫酸鹽、純堿等分解，應(yīng)緩慢升溫，充分地排除氣態(tài)產(chǎn)物以防止氣泡產(chǎn)生及釉面應(yīng)緩慢升溫，充分地排除氣態(tài)產(chǎn)物以防止氣泡產(chǎn)生及釉面針孔、裂紋等缺陷形成。粘土吸附的炭素。針孔、裂紋等缺陷形成。粘土吸附的炭素。3.5釉層形成過程的反應(yīng)釉層形成過程的反應(yīng)

4、3.5.1 釉料加熱時的變化釉料加熱時的變化3.5.1. 2 化合與固相反應(yīng)化合與固相反應(yīng) 溫度升高時，易熔氧化物同溫度升高時，易熔氧化物同al2o3 和和sio2等發(fā)生反應(yīng)，形成了等發(fā)生反應(yīng)，形成了新的共熔物新的共熔物，堿土金屬碳酸鹽與石英形成硅酸鹽：堿土金屬碳酸鹽與石英形成硅酸鹽：na2co3與與sio2在在500以下生成以下生成na2sio3caco3與與sio2形成形成casio3caco3與高嶺土與高嶺土800生成生成casio3pbo與與sio2在在600700 pbsio3 固相反應(yīng)固相反應(yīng)zno與與sio2 2znosio2 低共熔低共熔液相出現(xiàn)會促進(jìn)上述反應(yīng)進(jìn)行。液相出現(xiàn)會促

5、進(jìn)上述反應(yīng)進(jìn)行。 3.5釉層形成過程的反應(yīng)釉層形成過程的反應(yīng)3.5.1 釉料加熱時的變化釉料加熱時的變化3.5.1.3 釉中組分的揮發(fā)釉中組分的揮發(fā) 揮發(fā)的大小取決于各組分蒸氣壓、加熱時間、窯爐氣氛等因素。揮發(fā)的大小取決于各組分蒸氣壓、加熱時間、窯爐氣氛等因素。 氧化鉛、硼砂，硼酸、鈉和鉀鹽、氧化銻、芒硝等均會有不同程氧化鉛、硼砂，硼酸、鈉和鉀鹽、氧化銻、芒硝等均會有不同程度的揮發(fā)，這些物質(zhì)中硼酸和鉀鹽類較易揮發(fā)。度的揮發(fā)，這些物質(zhì)中硼酸和鉀鹽類較易揮發(fā)。 液相出現(xiàn)會促進(jìn)上述反應(yīng)進(jìn)行。液相出現(xiàn)會促進(jìn)上述反應(yīng)進(jìn)行。 硼硼450；鉛；鉛850；鉻；鉻1000。玻璃熔體中，玻璃熔體中，al2o3揮發(fā)

6、揮發(fā)量為量為0.5-5， 氧化硼為氧化硼為1一一5，而，而na2o和和k2o 的揮發(fā)昆可達(dá)的揮發(fā)昆可達(dá)5 硒鎘紅釉超過硒鎘紅釉超過1020，顯色效果不佳，顯色效果不佳，包裹釉料包裹釉料1250 仍大紅顏仍大紅顏色色3.5.1.4 燒結(jié)燒結(jié) 燒結(jié)是指將粉末狀態(tài)的物質(zhì)經(jīng)過加熱轉(zhuǎn)化為具有一定強(qiáng)度的凝集燒結(jié)是指將粉末狀態(tài)的物質(zhì)經(jīng)過加熱轉(zhuǎn)化為具有一定強(qiáng)度的凝集塊狀物質(zhì)的過程。塊狀物質(zhì)的過程。本質(zhì)：降低顆粒表面能的過程本質(zhì)：降低顆粒表面能的過程。3.5釉層形成過程的反應(yīng)釉層形成過程的反應(yīng)3.5釉層形成過程的反應(yīng)釉層形成過程的反應(yīng) 3.5.1 釉料加熱時的變化釉料加熱時的變化 3.5.1.4 燒結(jié)燒結(jié) 影響

7、因素影響因素 燒結(jié)溫度和保溫時間的影響。燒結(jié)溫度愈高，保溫時燒結(jié)溫度和保溫時間的影響。燒結(jié)溫度愈高，保溫時間愈長，越有利于燒結(jié)，多晶材料應(yīng)注意品粒的間愈長，越有利于燒結(jié)，多晶材料應(yīng)注意品粒的“異異常生長常生長”。 原料粒度的影響。原料顆粒愈細(xì)，則熔點(diǎn)降低，有利原料粒度的影響。原料顆粒愈細(xì)，則熔點(diǎn)降低，有利于燒結(jié)。反之，則不利于燒結(jié)于燒結(jié)。反之，則不利于燒結(jié) 添加劑的影響。根據(jù)添加劑的不同可促進(jìn)或阻止燒結(jié)添加劑的影響。根據(jù)添加劑的不同可促進(jìn)或阻止燒結(jié)過程。過程。 原料類型不同，燒結(jié)速率就商很大差別。原料類型不同，燒結(jié)速率就商很大差別。 顆粒表面如粘附著熔融物，則有利于燒結(jié)。顆粒表面如粘附著熔融物

8、，則有利于燒結(jié)。 在合適的溫度下，擴(kuò)散作用可以補(bǔ)償結(jié)構(gòu)缺陷，粒子在合適的溫度下，擴(kuò)散作用可以補(bǔ)償結(jié)構(gòu)缺陷，粒子邊緣的破碎也受其影響邊緣的破碎也受其影響 小顆粒的原料由于表面能較大，不斷向大顆粒移動，小顆粒的原料由于表面能較大，不斷向大顆粒移動，大小顆粒結(jié)合而形成一更大顆粒。大小顆粒結(jié)合而形成一更大顆粒。3.5.1.1 釉料加熱時的變化釉料加熱時的變化3.5.1.5 熔融熔融 由于溫度升高，最初出現(xiàn)的液相由固相反應(yīng)逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)橛杏捎跍囟壬?，最初出現(xiàn)的液相由固相反應(yīng)逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)橛幸合鄥⑴c，不斷溶解釉料成分，最終使液相量不斷增加，絕大液相參與，不斷溶解釉料成分，最終使液相量不斷增加，絕大部分變成熔液部

9、分變成熔液。熔融后的對流狀態(tài)使釉均勻。熔融后的對流狀態(tài)使釉均勻。 自熔自熔：指釉料中長石，碳酸鹽、硝酸鹽、氧化鉛及熔塊等易：指釉料中長石，碳酸鹽、硝酸鹽、氧化鉛及熔塊等易熔物的融化；熔物的融化； 共熔共熔：指釉料中幾種物質(zhì)形成各種低共熔物。：指釉料中幾種物質(zhì)形成各種低共熔物。 3.5.1釉層形成過程的反應(yīng)釉層形成過程的反應(yīng)3.5.1 釉料加熱時的變化釉料加熱時的變化3.5.1.5 熔融熔融 釉料及熔塊的熔融均勻及徹底程度直接影響著釉面質(zhì)量。釉料及熔塊的熔融均勻及徹底程度直接影響著釉面質(zhì)量。影響其熔化速度及均勻程度的因素為：影響其熔化速度及均勻程度的因素為： 釉料內(nèi)部的高溫排氣：釉料內(nèi)部的高溫排

10、氣：在高溫下，釉料內(nèi)氣泡的排出會在釉在高溫下，釉料內(nèi)氣泡的排出會在釉熔體中起攪拌作用熔體中起攪拌作用,從而釉層均化較好。從而釉層均化較好。 釉料吸附水的排出：釉料吸附水的排出：和第一種因素相比，影響要微弱得多。和第一種因素相比，影響要微弱得多。 原料的狀態(tài)：原料的狀態(tài)：原料顆粒越細(xì)，混合的越均勻，熔化溫度越低，原料顆粒越細(xì)，混合的越均勻，熔化溫度越低，縮短熔化時間，增強(qiáng)均勻程度?？s短熔化時間，增強(qiáng)均勻程度。 釉燒時間和溫度：釉燒時間和溫度：釉燒時間長，溫度高，會使釉熔化和均化釉燒時間長，溫度高，會使釉熔化和均化更充分。更充分。3.5釉層形成過程的反應(yīng)釉層形成過程的反應(yīng)3.5.2 釉料冷卻時的變

11、化釉料冷卻時的變化3.5.2.1 凝固凝固熔融的釉料冷卻時經(jīng)歷的變化和玻璃一樣，首先由低粘度的高熔融的釉料冷卻時經(jīng)歷的變化和玻璃一樣，首先由低粘度的高溫流動狀態(tài)轉(zhuǎn)變到粘稠狀態(tài)，粘度隨溫度的降低而增加，再繼溫流動狀態(tài)轉(zhuǎn)變到粘稠狀態(tài)，粘度隨溫度的降低而增加，再繼續(xù)冷卻則釉熔體變成凝固狀態(tài)，呈脆性。續(xù)冷卻則釉熔體變成凝固狀態(tài)，呈脆性。3.5.2.2 產(chǎn)生應(yīng)力產(chǎn)生應(yīng)力 在粘稠狀態(tài)的溫度范圍內(nèi)釉熔體尚可移動，使呈現(xiàn)的應(yīng)力消在粘稠狀態(tài)的溫度范圍內(nèi)釉熔體尚可移動，使呈現(xiàn)的應(yīng)力消除，在冷卻、凝固過程中坯與釉的體積都在變化，而且變化的除，在冷卻、凝固過程中坯與釉的體積都在變化，而且變化的速率不相同，則會形成應(yīng)力

12、。速率不相同，則會形成應(yīng)力。 3.5釉層形成過程的反應(yīng)釉層形成過程的反應(yīng)第一階段，第一階段，粘度小于粘度小于10pas，溫度與粘度大致成直線關(guān)系，釉處，溫度與粘度大致成直線關(guān)系，釉處于熔融狀態(tài)。于熔融狀態(tài)。第二階段，第二階段，隨溫度降低，熔體粘度增加，粘度在隨溫度降低，熔體粘度增加，粘度在10-100pas，為硬化階段或轉(zhuǎn)變區(qū)域。，為硬化階段或轉(zhuǎn)變區(qū)域。第三階段，第三階段，粘度大干粘度大干100pas，溫度低于轉(zhuǎn)變溫度點(diǎn)溫度低于轉(zhuǎn)變溫度點(diǎn)(tg)時，釉面由粘性狀態(tài)進(jìn)入脆性狀態(tài)。應(yīng)力時，釉面由粘性狀態(tài)進(jìn)入脆性狀態(tài)。應(yīng)力3.5.3 釉層中氣泡的產(chǎn)生釉層中氣泡的產(chǎn)生仔細(xì)觀察光滑釉面，有小針孔仔細(xì)觀察

13、光滑釉面，有小針孔6.1.3.1產(chǎn)生原因產(chǎn)生原因（1）由于坯釉本身的原因產(chǎn)生的氣泡）由于坯釉本身的原因產(chǎn)生的氣泡： 坯釉燒前內(nèi)部顆粒之間的堆積空隙，形成氣泡坯釉燒前內(nèi)部顆粒之間的堆積空隙，形成氣泡 3.5釉層形成過程的反應(yīng)釉層形成過程的反應(yīng)坯體釉層 3.5.3 釉層中氣泡的產(chǎn)生釉層中氣泡的產(chǎn)生6.1.3.1產(chǎn)生原因產(chǎn)生原因（1）由坯釉化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的氣孔由坯釉化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的氣孔 坯釉中含有坯釉中含有co32-，so42-，no3-，pb3o4、oh-、各種、各種h2o等在高等在高溫下分解、揮發(fā)；熔塊吸附水分高溫下逸出。溫下分解、揮發(fā)；熔塊吸附水分高溫下逸出。fe2o3分解，歧化反應(yīng)，分解，歧化反

14、應(yīng)，油滴釉就是釉組分高溫分解放出氣體在油滴釉就是釉組分高溫分解放出氣體在釉層表面形成缺陷，然后釉層表面形成缺陷，然后fe2o3在缺陷處析晶而形成油滴。在缺陷處析晶而形成油滴。（2）碳素碳素和和有機(jī)物有機(jī)物的燃燒等；都要排出氣體。的燃燒等；都要排出氣體。3.5釉層形成過程的反應(yīng)釉層形成過程的反應(yīng)3.5.3 釉層中氣泡的產(chǎn)生釉層中氣泡的產(chǎn)生3.5.3.1產(chǎn)生原因產(chǎn)生原因（3）由于工藝因素形成的氣泡）由于工藝因素形成的氣泡： 干燥后的釉層透氣性較差，坯體孔隙中的氣體不易排出，而在干燥后的釉層透氣性較差，坯體孔隙中的氣體不易排出，而在高溫時坯中氣體通過釉面而產(chǎn)生氣泡。高溫時坯中氣體通過釉面而產(chǎn)生氣泡。

15、 在施釉時將一部分氣體封閉在釉層中，也會產(chǎn)生氣泡，或者在在施釉時將一部分氣體封閉在釉層中，也會產(chǎn)生氣泡，或者在釉中加入一些添加劑而引入氣泡。釉中加入一些添加劑而引入氣泡。 釉層厚度增加，氣泡增多。釉層厚度增加，氣泡增多。 快速燒成時，坯釉中氣體來不及排出，被已燒融并硬化的釉層快速燒成時，坯釉中氣體來不及排出，被已燒融并硬化的釉層封閉在其中形成氣泡。封閉在其中形成氣泡。 3.5釉層形成過程的反應(yīng)釉層形成過程的反應(yīng)3.5.3 釉層中氣泡的產(chǎn)生釉層中氣泡的產(chǎn)生3.5.3.2氣泡對釉面性能的影響氣泡對釉面性能的影響 （1 1） 對外觀性能的影響：對外觀性能的影響：在外觀品質(zhì)上，氣泡的存在使釉面透光度降

16、低，同時針孔、凹在外觀品質(zhì)上，氣泡的存在使釉面透光度降低，同時針孔、凹坑及不平整等缺陷增加，使外觀品質(zhì)下降?？蛹安黄秸热毕菰黾?，使外觀品質(zhì)下降。釉中氣泡的大小也會對釉的外觀產(chǎn)生很大影響，釉中氣泡的大小也會對釉的外觀產(chǎn)生很大影響，3.5釉層形成過程的反應(yīng)釉層形成過程的反應(yīng)3.5.3.2 氣泡對釉面性能的影響氣泡對釉面性能的影響（1）對外觀性能的影響）對外觀性能的影響 凹凸不平凹凸不平 透光度下降透光度下降 光澤度下降光澤度下降氣泡大?。╩）外觀80變化不明顯80-100釉面呈陰暗狀態(tài)100-200釉面呈蛋殼狀200-400釉面呈桔皮狀400-800釉面有棕眼 氣泡大小與釉面外觀狀態(tài)關(guān)系表氣泡大

17、小與釉面外觀狀態(tài)關(guān)系表3.5釉層形成過程的反應(yīng)釉層形成過程的反應(yīng) 機(jī)械強(qiáng)度下降：機(jī)械強(qiáng)度下降：以抗折強(qiáng)度為例，氣泡相當(dāng)于微裂紋，受力以抗折強(qiáng)度為例，氣泡相當(dāng)于微裂紋，受力后沿氣泡斷裂。后沿氣泡斷裂。3.5.3.2 氣泡對釉面性能的影響氣泡對釉面性能的影響（2）對內(nèi)在性能的影響）對內(nèi)在性能的影響 耐磨性下降耐磨性下降 耐酸堿能力下降耐酸堿能力下降 耐酸堿能力下降耐酸堿能力下降氣泡氣泡釉層氣孔率增加釉層氣孔率增加釉面不平增加了酸釉面不平增加了酸堿與釉的接觸面積堿與釉的接觸面積耐磨性下降耐磨性下降3.5釉層形成過程的反應(yīng)釉層形成過程的反應(yīng)3.5.3.3 氣泡的克服方法氣泡的克服方法（2）燒成過程控制

18、）燒成過程控制（1） 配方控制配方控制 提高釉的始熔溫度；提高釉的始熔溫度； 增加釉中熔劑含量，降低釉的高溫粘度；增加釉中熔劑含量，降低釉的高溫粘度； 合理選擇原料：合理選擇原料： 選擇不產(chǎn)生氣體的原料或熔塊釉；選擇不產(chǎn)生氣體的原料或熔塊釉； 選擇有利于氣體排除的原料；（排氣溫度低的原料）選擇有利于氣體排除的原料；（排氣溫度低的原料）3.5釉層形成過程的反應(yīng)釉層形成過程的反應(yīng) 低溫階段：加強(qiáng)通風(fēng)，中火保溫。低溫階段：加強(qiáng)通風(fēng)，中火保溫。 高溫階段：均勻升溫，高火保溫。高溫階段：均勻升溫，高火保溫。3.5.3.3 氣泡的克服方法氣泡的克服方法（3）釉漿制備過程工藝控制）釉漿制備過程工藝控制 釉料

19、不要磨得太細(xì)；釉料不要磨得太細(xì)； 在釉漿中加入消泡劑：在釉漿中加入消泡劑： 例如：在釉漿中加入例如：在釉漿中加入pva時，雖然提高了釉漿的施釉性時，雖然提高了釉漿的施釉性能（粘接作用），但是在攪拌中回出現(xiàn)泡沫；能（粘接作用），但是在攪拌中回出現(xiàn)泡沫； 加入加入0.01-0.05%(pva為基準(zhǔn)為基準(zhǔn))的辛醇或磷酸三丁酯。的辛醇或磷酸三丁酯。3.5釉層形成過程的反應(yīng)釉層形成過程的反應(yīng)第六節(jié)第六節(jié) 釉的析晶釉的析晶v 指陶瓷釉層析出各種種類、大小不指陶瓷釉層析出各種種類、大小不同的晶體，而產(chǎn)生各種釉面效果或缺陷同的晶體，而產(chǎn)生各種釉面效果或缺陷的現(xiàn)象，有需要的又有不需要的。如透的現(xiàn)象，有需要的又有

20、不需要的。如透明釉的失透；結(jié)晶釉、乳濁釉、無光釉明釉的失透；結(jié)晶釉、乳濁釉、無光釉、金屬光澤釉的產(chǎn)生藝術(shù)效果等。、金屬光澤釉的產(chǎn)生藝術(shù)效果等。 3.6.1 釉釉熔體熔體的析晶過程的析晶過程 3.6.2 影響釉熔體析晶的因素影響釉熔體析晶的因素 3.6.3 析晶對釉面光學(xué)性質(zhì)的影響析晶對釉面光學(xué)性質(zhì)的影響 v 指陶瓷釉層析出各種種類、大小不同的晶體，而指陶瓷釉層析出各種種類、大小不同的晶體，而產(chǎn)生各種釉面效果或缺陷的現(xiàn)象，有需要的又有不需產(chǎn)生各種釉面效果或缺陷的現(xiàn)象，有需要的又有不需要的。如要的。如透明釉的失透；結(jié)晶釉、乳濁釉、無光釉、透明釉的失透；結(jié)晶釉、乳濁釉、無光釉、金屬光澤釉的產(chǎn)生等。金

21、屬光澤釉的產(chǎn)生等。 3.6 釉的析晶釉的析晶3.6 釉的析晶釉的析晶 3.6 釉的析晶釉的析晶 3.6 釉的析晶釉的析晶 3.6 釉的析晶釉的析晶 3.6 釉的析晶釉的析晶 3.6 釉的析晶釉的析晶 3.6 釉的析晶釉的析晶 3.6 釉的析晶釉的析晶 3.6.1 釉熔體的析晶過程釉熔體的析晶過程 熔體的粘度及冷卻速度是析晶的必要條件熔體的粘度及冷卻速度是析晶的必要條件 晶核的形成和晶體的生長都是過冷程度與粘度的函數(shù)。晶核的形成和晶體的生長都是過冷程度與粘度的函數(shù)。 (1)晶核的形成晶核的形成 速度速度iv 釉層中未完全融化的殘余微晶釉層中未完全融化的殘余微晶 ，如乳，如乳濁劑濁劑 釉熔體原子重

22、新排列硅酸鹽熔體的成核最大速度在較低溫度下，釉熔體原子重新排列硅酸鹽熔體的成核最大速度在較低溫度下，而晶體生長的最大速度在較高的溫度下而晶體生長的最大速度在較高的溫度下 (2)晶核長大晶核長大 速度速度 uivu 圖 1 熔體的成核速度(iv)與晶體生長速度(u)曲線溫度iv ut 圖2 對應(yīng)的燒成曲線時間溫度t3.6 釉的析晶釉的析晶 tv ivuaivubcd成核與生長溫度成核溫度生長溫度 圖 3 兩種極端情況下能析出晶體的燒成制度曲線 a二種速度曲線重合 b對應(yīng)于 a 的燒成曲線 c二種速度曲線分離 d對應(yīng)于 c 的燒成曲線溫度速度時間溫度溫度速度時間溫度tu tv tttu 釉料的組成

23、釉料的組成 液相分離釉熔體的分相液相分離釉熔體的分相 燒成制度燒成制度 3.6.2 影響釉熔體析晶的因素影響釉熔體析晶的因素3.6 釉的析晶釉的析晶 釉料的組成釉料的組成 組成是其析晶的內(nèi)在能力組成是其析晶的內(nèi)在能力 釉料組成對應(yīng)于相圖中一定化合物的組成，則釉料易析晶釉料組成對應(yīng)于相圖中一定化合物的組成，則釉料易析晶 釉料組成對應(yīng)于相圖界線上或低共熔點(diǎn)上，則會析出兩種或釉料組成對應(yīng)于相圖界線上或低共熔點(diǎn)上，則會析出兩種或兩種以上的晶體，它們會互相干擾，從而阻礙析晶兩種以上的晶體，它們會互相干擾，從而阻礙析晶 控制釉料組成的方法控制釉料組成的方法 加入晶核劑加入晶核劑tio2、zro2、p2o5

24、、cr2o3、fe2o3、v2o5等等易導(dǎo)致玻璃分相、析晶易導(dǎo)致玻璃分相、析晶 引入某成分使其與玻璃基質(zhì)中的組分形成化合物析出晶體引入某成分使其與玻璃基質(zhì)中的組分形成化合物析出晶體 引入能夠降低粘度的成份引入能夠降低粘度的成份3.6.2 影響釉熔體析晶的因素影響釉熔體析晶的因素3.6 釉的析晶釉的析晶 abc(1)相圖中的位置；相圖中的位置； (2)加入晶核劑加入晶核劑sno2、zro2等；等； (3)加入引起析晶的氧化物加入引起析晶的氧化物 zno、cao、bao、al2o3 (4)引入能夠降低粘度的成份；引入能夠降低粘度的成份； 7.3.2 影響釉熔體析晶的因素影響釉熔體析晶的因素釉料的組

25、成釉料的組成釉的粘度釉的粘度 釉的粘度是抑制或促進(jìn)熔體中生成較大結(jié)晶或微晶的重要因素，因釉的粘度是抑制或促進(jìn)熔體中生成較大結(jié)晶或微晶的重要因素，因而通過粘度的調(diào)整，也可獲得乳濁釉和透明釉。一般說來，釉熔體而通過粘度的調(diào)整，也可獲得乳濁釉和透明釉。一般說來，釉熔體粘度大的，其擴(kuò)散阻力大，因而不利于晶體長大；反之，釉熔體粘粘度大的，其擴(kuò)散阻力大，因而不利于晶體長大；反之，釉熔體粘度小，其擴(kuò)散作用就十分明顯，則有利于粒子的定向排列，有利于度小，其擴(kuò)散作用就十分明顯，則有利于粒子的定向排列，有利于晶體生長。因而，結(jié)晶釉往往是粘度較小的釉。晶體生長。因而，結(jié)晶釉往往是粘度較小的釉。粘度粘度流釉，協(xié)調(diào)好兩

26、者的矛盾關(guān)系流釉，協(xié)調(diào)好兩者的矛盾關(guān)系 液相分離液相分離釉熔體的分相釉熔體的分相7.3.2 影響釉熔體析晶的因素影響釉熔體析晶的因素 分相提供玻璃成核的推動力分相提供玻璃成核的推動力 熔體分解的液相比原始相更接近化學(xué)計量，更易析晶熔體分解的液相比原始相更接近化學(xué)計量，更易析晶 分相產(chǎn)生的界面提供成核的有利部位分相產(chǎn)生的界面提供成核的有利部位 分相后兩液相中的一個相具有比均勻母相更大的原子遷移率分相后兩液相中的一個相具有比均勻母相更大的原子遷移率和成核速度和成核速度 晶核劑易富集于一相中，易結(jié)晶。分相加入的晶核劑富集在晶核劑易富集于一相中，易結(jié)晶。分相加入的晶核劑富集在一相中，當(dāng)富集到一定程度時

27、，起著晶核的作用一相中，當(dāng)富集到一定程度時，起著晶核的作用 結(jié)晶釉結(jié)晶釉 分別在成核速度和生長速度較大的溫度范圍保溫一段時間，分別在成核速度和生長速度較大的溫度范圍保溫一段時間，有利于析晶。有利于析晶。7.3.2 影響釉熔體析晶的因素影響釉熔體析晶的因素 燒成制度燒成制度防止釉面析晶防止釉面析晶 晶核形成較低溫度升溫加快晶核形成較低溫度升溫加快 快速冷卻，防止析晶快速冷卻，防止析晶，晶粒生長高溫殘余晶體成為析晶晶粒生長高溫殘余晶體成為析晶中心中心 7.3.3 析晶對釉面光學(xué)性質(zhì)的影響析晶對釉面光學(xué)性質(zhì)的影響v 析晶使釉顯示析晶使釉顯示低光澤度低光澤度效果，制作效果，制作無光釉和亞光釉無光釉和亞

28、光釉。無光釉無光釉生燒無光釉生燒無光釉 hf腐蝕無光釉腐蝕無光釉 析晶無光釉（常用）析晶無光釉（常用）無光釉一般出現(xiàn)在高硅低鋁區(qū)或高鋁低硅區(qū)，在高硅低鋁區(qū)主無光釉一般出現(xiàn)在高硅低鋁區(qū)或高鋁低硅區(qū)，在高硅低鋁區(qū)主要是由于析出了石英類晶體，而在高鋁低硅區(qū)則主要是由于析要是由于析出了石英類晶體，而在高鋁低硅區(qū)則主要是由于析出了長石類晶體而呈現(xiàn)無光，例如析出了鈣長石或鋇長石。出了長石類晶體而呈現(xiàn)無光，例如析出了鈣長石或鋇長石。7.3.3 析晶對釉面光學(xué)性質(zhì)的影響析晶對釉面光學(xué)性質(zhì)的影響 （1）鈦無光釉）鈦無光釉 釉中加入釉中加入1015的的tio2和少量和少量zno可得到無可得到無光釉。光釉。 （2）

29、鋅無光釉）鋅無光釉 釉中加入一定量的釉中加入一定量的zno，析出硅鋅礦晶體表面絲，析出硅鋅礦晶體表面絲絹絹 光澤。添加光澤。添加sno2、tio2、cuo遮蓋能力強(qiáng)。遮蓋能力強(qiáng)。 （3）鈣無光釉）鈣無光釉 釉中引入釉中引入cao，析出鈣長石（鉛和堿性成份不多，析出鈣長石（鉛和堿性成份不多時）由石灰石引入，燒成溫度時）由石灰石引入，燒成溫度1100以上。以上。（4）鋇無光釉）鋇無光釉 鋇無光釉具有光滑柔軟似天鵝絨般的外觀，給入以愉快的享受。鋇無光釉具有光滑柔軟似天鵝絨般的外觀，給入以愉快的享受。由硫酸鋇引入由硫酸鋇引入bao 0.3mol左右，析出鋇長石，釉面光滑左右，析出鋇長石，釉面光滑 柔軟

30、，燒柔軟，燒成溫度成溫度sk4（1160）以上。）以上。 （5）鎂無光釉）鎂無光釉 由各種含由各種含mgo的礦物引入適量的的礦物引入適量的mgo，析出鎂橄欖石或，析出鎂橄欖石或 尖晶石，析出無光釉。尖晶石，析出無光釉。（6）復(fù)合無光釉）復(fù)合無光釉 上述幾種無光結(jié)晶劑復(fù)合使用，得到效果和性能更佳的上述幾種無光結(jié)晶劑復(fù)合使用，得到效果和性能更佳的 無光釉。合適的用量為：無光釉。合適的用量為：cao0.40.5mol， mgo0.10.14mol zno0.250.33molv 高光澤度效果高光澤度效果 釉中析出晶體，定向排列，產(chǎn)生類似金屬光澤的強(qiáng)鏡面反射釉中析出晶體，定向排列，產(chǎn)生類似金屬光澤的強(qiáng)

31、鏡面反射效果。制備方法較多，目前所知就有熱噴涂濺射金屬熔層法、還效果。制備方法較多，目前所知就有熱噴涂濺射金屬熔層法、還原金屬化合物法、電鍍法、金屬醇鹽法原金屬化合物法、電鍍法、金屬醇鹽法(溶膠凝膠法溶膠凝膠法)及析晶法。及析晶法。析晶法比用其它方法制備的金屬薄膜性能好。析晶法比用其它方法制備的金屬薄膜性能好。7.3.3 析晶對釉面光學(xué)性質(zhì)的影響析晶對釉面光學(xué)性質(zhì)的影響金屬光澤釉釉層表面有大量金屬氧化物尖品石類礦物析出，其主要金屬光澤釉釉層表面有大量金屬氧化物尖品石類礦物析出，其主要晶形為三角形、六邊形及樹枝狀和微晶集合體；而且尖晶石晶體是晶形為三角形、六邊形及樹枝狀和微晶集合體；而且尖晶石晶

32、體是定向生長，其定向生長，其(111)晶面與釉層表面平行。由此、其產(chǎn)生金屬光澤的晶面與釉層表面平行。由此、其產(chǎn)生金屬光澤的機(jī)理是出于在釉層表而有大量的尖晶石晶體析出，且原子密度較大機(jī)理是出于在釉層表而有大量的尖晶石晶體析出，且原子密度較大的（的（111)晶面與釉層表而平行，從而對光線產(chǎn)生強(qiáng)烈鏡面反射作用。晶面與釉層表而平行，從而對光線產(chǎn)生強(qiáng)烈鏡面反射作用。7.3.3 析晶對釉面光學(xué)性質(zhì)的影響析晶對釉面光學(xué)性質(zhì)的影響 虹彩效果虹彩效果 釉中析出一定形態(tài)的晶體折射率與基礎(chǔ)釉中析出一定形態(tài)的晶體折射率與基礎(chǔ)玻璃的折射率不玻璃的折射率不 同，光線照射時產(chǎn)生干同，光線照射時產(chǎn)生干涉現(xiàn)象，使陶瓷釉面產(chǎn)生虹

33、彩效果。涉現(xiàn)象，使陶瓷釉面產(chǎn)生虹彩效果。 常用的虹彩釉以下四種：常用的虹彩釉以下四種： （1）鉛鋅鈦系虹彩釉）鉛鋅鈦系虹彩釉 （2）鈣鎂鐵系虹彩釉）鈣鎂鐵系虹彩釉 加稀土加稀土 （3）鉛鋅錳系虹彩釉）鉛鋅錳系虹彩釉 （4）鋰鉛錳銅鎳系虹彩釉）鋰鉛錳銅鎳系虹彩釉v 乳濁效果乳濁效果入射光散射光透射光 釉中析出折射率與基礎(chǔ)玻璃不同的晶體，使入射光發(fā)生散釉中析出折射率與基礎(chǔ)玻璃不同的晶體，使入射光發(fā)生散 射釉面失透而出現(xiàn)乳濁效果。射釉面失透而出現(xiàn)乳濁效果。7.3.3 析晶對釉面光學(xué)性質(zhì)的影響析晶對釉面光學(xué)性質(zhì)的影響 影響乳濁效果的因素：影響乳濁效果的因素： 微晶與玻璃折射率的差值；微晶與玻璃折射率的

34、差值；差值大，乳濁效果好。差值大，乳濁效果好。常用乳濁劑的平均折射率常用乳濁劑的平均折射率 +1.21 +0.85 +0.83 +0.78 +0.49 +0.39 +0.35 -1.10-0.851.55 2.76 2.40 2.38 2.33 2.04 1.94 1.90 0.450.7釉玻璃 金紅石 zro2 catio3 ceo2 sno2 zrsio2 caotio2sio2 氣泡與釉玻璃折射率的差值折射率 微晶的大小、數(shù)量、分散均勻程度。微晶的大小、數(shù)量、分散均勻程度。7.3.3 析晶對釉面光學(xué)性質(zhì)的影響析晶對釉面光學(xué)性質(zhì)的影響v 其它藝術(shù)效果其它藝術(shù)效果（1）析晶使釉著色形成色釉；

35、）析晶使釉著色形成色釉； （2）析出特定現(xiàn)狀的晶花形成結(jié)晶釉；）析出特定現(xiàn)狀的晶花形成結(jié)晶釉； 砂金釉、鐵紅結(jié)晶釉、鋅結(jié)晶花釉等。砂金釉、鐵紅結(jié)晶釉、鋅結(jié)晶花釉等。 （3）熒光釉、變色釉等等。）熒光釉、變色釉等等。7.3.3 析晶對釉面光學(xué)性質(zhì)的影響析晶對釉面光學(xué)性質(zhì)的影響7. 坯釉適應(yīng)性坯釉適應(yīng)性 7.2.1釉層出現(xiàn)應(yīng)力的原因釉層出現(xiàn)應(yīng)力的原因 7.2.2釉層厚度對坯釉適應(yīng)性的影響釉層厚度對坯釉適應(yīng)性的影響 7.2.3中間層對坯釉適應(yīng)性的影響中間層對坯釉適應(yīng)性的影響 7.2.4 吸濕膨脹對坯釉適應(yīng)性的影響吸濕膨脹對坯釉適應(yīng)性的影響 7.2.5 調(diào)整坯釉適應(yīng)性的方法調(diào)整坯釉適應(yīng)性的方法 7.

36、坯釉適應(yīng)性坯釉適應(yīng)性 坯釉適應(yīng)性是指熔融性能良好的釉熔體、坯釉適應(yīng)性是指熔融性能良好的釉熔體、冷卻后與坯體緊密結(jié)合成完美的整體，冷卻后與坯體緊密結(jié)合成完美的整體，釉面不致龜裂和剝脫的特性。釉面不致龜裂和剝脫的特性。 產(chǎn)生釉層不適當(dāng)應(yīng)力主要有四個方面的產(chǎn)生釉層不適當(dāng)應(yīng)力主要有四個方面的原因：即坯釉之間的膨脹系數(shù)差、坯釉原因：即坯釉之間的膨脹系數(shù)差、坯釉中間層、釉的彈性與抗張強(qiáng)度及釉層厚中間層、釉的彈性與抗張強(qiáng)度及釉層厚度等。度等。7.2.1 釉層出現(xiàn)應(yīng)力的原因釉層出現(xiàn)應(yīng)力的原因坯坯軸軸：釉的收縮比坯小，坯層受壓縮應(yīng)力，剝落釉的收縮比坯小，坯層受壓縮應(yīng)力，剝落 坯坯軸：軸：使釉中無應(yīng)力或極小應(yīng)力理

37、想狀態(tài)使釉中無應(yīng)力或極小應(yīng)力理想狀態(tài) 一般來說，脆性材料的耐壓強(qiáng)度部是高于抗張強(qiáng)度，所以開裂一般來說，脆性材料的耐壓強(qiáng)度部是高于抗張強(qiáng)度，所以開裂的情況較剝落更容易出現(xiàn)的情況較剝落更容易出現(xiàn)。 v希望釉的膨脹系數(shù)接近于坯體而稍低于坯體希望釉的膨脹系數(shù)接近于坯體而稍低于坯體 坯釉坯釉 之間的關(guān)系之間的關(guān)系 釉釉 坯坯 負(fù)釉負(fù)釉 釉釉 坯坯 釉釉 坯坯 ）坯體坯體冷卻冷卻釉層受力分析釉層受力分析釉層開裂釉層開裂坯體坯體負(fù)釉負(fù)釉 v (2) (2) 釉的膨脹系數(shù)小于坯的膨脹系數(shù)釉的膨脹系數(shù)小于坯的膨脹系數(shù)（ 釉釉 坯坯 ）坯體坯體冷卻冷卻釉層剝落釉層剝落坯體坯體釉層受力分析釉層受力分析正釉正釉 v

38、(3) (3) 坯釉的熱膨脹系數(shù)接近或相等坯釉的熱膨脹系數(shù)接近或相等（ 釉釉 坯坯） （1） 從裂紋形式判斷釉面受力情況從裂紋形式判斷釉面受力情況 張應(yīng)力張應(yīng)力：網(wǎng)眼狀裂紋，從釉的斷面看，網(wǎng)眼狀裂紋，從釉的斷面看， 裂紋和坯體表面直。裂紋和坯體表面直。 壓應(yīng)力壓應(yīng)力：魚鱗狀裂紋，從釉的斷面看，裂紋呈園弧型，嚴(yán)重時剝落。魚鱗狀裂紋，從釉的斷面看，裂紋呈園弧型，嚴(yán)重時剝落。受到小張應(yīng)力受到小張應(yīng)力受到大張應(yīng)力受到大張應(yīng)力7.2.1 釉層出現(xiàn)應(yīng)力的原因釉層出現(xiàn)應(yīng)力的原因v 釉面應(yīng)力的判斷釉面應(yīng)力的判斷受到壓應(yīng)力受到壓應(yīng)力（2） 觀察釉面彎曲情況來判斷受力觀察釉面彎曲情況來判斷受力 （見前圖）（見前圖

39、）（3） 偏光顯微鏡法：受張應(yīng)力為黃色；偏光顯微鏡法：受張應(yīng)力為黃色； 受壓應(yīng)力下綠色。受壓應(yīng)力下綠色。結(jié)論：坯釉的結(jié)論：坯釉的 間理想的關(guān)系是微正釉間理想的關(guān)系是微正釉 0.410-61/左右。左右。7.2.1 釉層出現(xiàn)應(yīng)力的原因釉層出現(xiàn)應(yīng)力的原因v 釉面應(yīng)力的判斷釉面應(yīng)力的判斷要降低釉的膨脹系數(shù)，要在工藝許可的條件下少用要降低釉的膨脹系數(shù)，要在工藝許可的條件下少用na2o和和k2o，而用其它如而用其它如li 2o等代替同時提高釉燒溫度和延長高溫保溫時等代替同時提高釉燒溫度和延長高溫保溫時間，會使釉料中石英熔融，從面降低釉的膨脹系數(shù)，提高了坯間，會使釉料中石英熔融，從面降低釉的膨脹系數(shù)，提高

40、了坯釉結(jié)合強(qiáng)度。釉結(jié)合強(qiáng)度。坯釉膨脹系數(shù)值的大小還取決于坯的礦物組成和釉的化學(xué)組成，而坯釉膨脹系數(shù)值的大小還取決于坯的礦物組成和釉的化學(xué)組成，而坯的礦物組成又與化學(xué)組成、原料細(xì)度和燒成制度合關(guān)。表坯的礦物組成又與化學(xué)組成、原料細(xì)度和燒成制度合關(guān)。表3 33434中可以發(fā)現(xiàn)，坯體中方石英膨脹系數(shù)最大，要使坯體膨脹系數(shù)增大，中可以發(fā)現(xiàn)，坯體中方石英膨脹系數(shù)最大，要使坯體膨脹系數(shù)增大，就希望在坯中生成一定數(shù)量的方石英，這就要求坯料中就希望在坯中生成一定數(shù)量的方石英，這就要求坯料中siosio 2 2含量含量要盡量高一點(diǎn)，而且要有要盡量高一點(diǎn)，而且要有caocao、mgomgo等礦化劑存在。其二，要增

41、加坯等礦化劑存在。其二，要增加坯料的細(xì)度，促進(jìn)方石英轉(zhuǎn)化。料的細(xì)度，促進(jìn)方石英轉(zhuǎn)化。其三，適當(dāng)提高燒成溫度、延長保溫其三，適當(dāng)提高燒成溫度、延長保溫時間，促進(jìn)方石英轉(zhuǎn)化。時間，促進(jìn)方石英轉(zhuǎn)化。6.2.1 中間層的形成中間層的形成 中間層：中間層：由于坯釉化學(xué)組成不同，高溫下相互擴(kuò)散、溶解、反由于坯釉化學(xué)組成不同，高溫下相互擴(kuò)散、溶解、反應(yīng)、結(jié)晶，生成一層組成和性能介于坯釉之間的應(yīng)、結(jié)晶，生成一層組成和性能介于坯釉之間的過渡性過渡性物質(zhì)。物質(zhì)。 釉料與坯體相互作用導(dǎo)致中間層的出現(xiàn)。釉料與坯體相互作用導(dǎo)致中間層的出現(xiàn)。中間層的形成可促使坯釉間熱應(yīng)力均勻，發(fā)育良好的中間層填中間層的形成可促使坯釉間熱

42、應(yīng)力均勻，發(fā)育良好的中間層填滿坯體表面縫隙，有助于釉牢固附著在壞體上。滿坯體表面縫隙，有助于釉牢固附著在壞體上。坯體坯體中間層中間層釉釉6.2 釉料與坯體的作用釉料與坯體的作用坯釉交界處透輝石析晶 單偏光640坯釉交界處鈣長石析晶 單偏光 565v 總之：良好的中間層可以緩解坯釉應(yīng)力?？傊毫己玫闹虚g層可以緩解坯釉應(yīng)力。7.2.3 中間層對坯釉適應(yīng)性的影響中間層對坯釉適應(yīng)性的影響v 中間層的作用中間層的作用 緩解坯釉應(yīng)力，降低釉膨脹系數(shù)，消除釉裂緩解坯釉應(yīng)力，降低釉膨脹系數(shù)，消除釉裂 正釉：正釉：（ 釉釉 坯坯 ） 中間層作用中間層作用 釉釉 中中 坯坯 則則： 中中- 釉釉 坯坯 ） 中間層

43、作用中間層作用 釉釉 中中 坯坯 則：則： 釉釉 - 中中 釉釉 - 坯坯 釉層受力減少釉層受力減少 v 規(guī)律：規(guī)律：高硅坯適用于長石釉；高鋁坯適用于石灰釉；含鈣高高硅坯適用于長石釉；高鋁坯適用于石灰釉；含鈣高的坯適用于硼釉和硼鉛釉。的坯適用于硼釉和硼鉛釉。7.2.3 中間層對坯釉適應(yīng)性的影響中間層對坯釉適應(yīng)性的影響v 中間層的作用中間層的作用 擴(kuò)散使釉的熱膨脹系數(shù)降低，有利于形成正釉。擴(kuò)散使釉的熱膨脹系數(shù)降低，有利于形成正釉。 釉中堿性成份滲入坯中，坯中鋁硅成份滲入釉中的結(jié)果。釉中堿性成份滲入坯中，坯中鋁硅成份滲入釉中的結(jié)果。 若中間層生成了合適的晶體，則有利于若中間層生成了合適的晶體，則有

44、利于 坯釉結(jié)合；坯釉結(jié)合；反之，則不反之，則不利于坯釉結(jié)合。如利于坯釉結(jié)合。如瓷質(zhì)產(chǎn)品坯釉中間層生成了滲入釉層的莫來瓷質(zhì)產(chǎn)品坯釉中間層生成了滲入釉層的莫來石晶體，其起著楔子一樣的作用，加強(qiáng)了坯釉結(jié)合，但如莫來石晶體，其起著楔子一樣的作用，加強(qiáng)了坯釉結(jié)合，但如莫來石晶體在中間層過分發(fā)育，反而有產(chǎn)生釉層崩落缺陷石晶體在中間層過分發(fā)育，反而有產(chǎn)生釉層崩落缺陷 莫來石莫來石有利有利鈣長石鈣長石 方石英等方石英等不利不利7.2.3 中間層對坯釉適應(yīng)性的影響中間層對坯釉適應(yīng)性的影響 中間層的作用中間層的作用 釉熔解了部分坯體表而，并滲入坯體，坯釉接觸面積增大，有利于釉的粘附，增加了坯釉適應(yīng)性。v影響中間層

45、發(fā)育的因素影響中間層發(fā)育的因素 化學(xué)組成化學(xué)組成：相差大，反應(yīng)劇烈，有利于中間層的生成。：相差大，反應(yīng)劇烈，有利于中間層的生成。 燒成制度燒成制度：燒成溫度高，保溫時間長，有利于中間層的形成。：燒成溫度高，保溫時間長，有利于中間層的形成。 釉料細(xì)度和釉層厚度釉料細(xì)度和釉層厚度：細(xì)，適當(dāng)薄，有利于中間層的形成。：細(xì)，適當(dāng)薄，有利于中間層的形成。7.2.3 中間層對坯釉適應(yīng)性的影響中間層對坯釉適應(yīng)性的影響6.2 釉料與坯體的作用釉料與坯體的作用 6.2.2 中間層的狀態(tài)中間層的狀態(tài)各不相同各不相同 分界線不清晰，界面上的坯體表面無相變化分界線不清晰，界面上的坯體表面無相變化 中間層的坯體表面有較多莫來石晶體中間層的坯體表面有較多莫來石晶體 二者反應(yīng)生成玻璃層，折射率與釉層不同二者反應(yīng)生成玻璃層，折射率與釉層不同 釉料與坯料組成直接影響二者反應(yīng)程度和結(jié)果釉料與坯料組成直接影響二者反應(yīng)程度和結(jié)果 良好的中間層可以緩解坯釉應(yīng)力。良好