釉-14.鈣質(zhì)無光的研制

1、鈣質(zhì)無光釉的研制12徐 研 王 春 云1 河北聯(lián)合大學材料科學與，河北省無機非金屬材料河北唐山063009) 2 河北聯(lián)合大學輕工學院河北唐山063000) 摘要試驗以生料釉為基礎(chǔ)，研究了生料鈣質(zhì)無光釉的方法和各種工藝制度。采用以石英、長石、高嶺土等礦物原料作為基 礎(chǔ)的原料， 通過改善配方組成、改進燒成制度，工藝條件的控制及對生料無光釉的理化性能進試，研制出生產(chǎn)成本較低的生料鈣 質(zhì)無光釉。鈣質(zhì) 無光釉生 料熱穩(wěn)定 性號： TQ174. 4文獻標識碼： A文章Development of Calcium Matte Glaze： 1002 2872(2012) 11 0023 03Xu Yan1

2、 , Wang Cyun2 (1 Hebei Province Key Laboratory of Inanic Nonmetallic Materials, College of Materials Science and Engineering ,Hebei Union University, Hebei, Tangshan, 063009 ) (2 Light Industry Branch, Hebei Union university, Hebei, Tangshan, 063000)Abstract： Based on raw glazes,this experiment stud

3、ies and aims to master therawmaterialof calcium matteglazepreparation and a variety of technology systems, withquartz,feldspar,kaolinclay mineralbasedrawmaterials. Byimprovingthecomition formula,im-proving thefiringsystem, by theproscontrol, and to testysical and chemical properties ontherawmaterial

4、ofmatte glaze finallyit develops lowcost raw material calcium matte glaze.Key words：Calcium mat glaze; Raw materials; Thermal stability2 試 驗 過 程隨著人們生活水平的提高，對室內(nèi)裝飾的要求也越 來越高。對陶瓷制品的使用功能和裝飾效果也提出了更 高的要求。無光釉因其大氣優(yōu)雅的釉面效果、正逐漸成 為市場的焦點，現(xiàn)已廣泛應用于日用陶瓷、藝術(shù)陶瓷、建 筑衛(wèi)生陶瓷等領(lǐng)域， 它的主要優(yōu)點為： 釉層的光學性能 良好，可降低墻地磚的反射強度，使光線顯得更為柔和； 制作工藝

5、簡單，適合于低溫快速燒成； 性能穩(wěn)定，理 化性能好。無光釉以熔塊釉為主，工藝復雜，成本昂貴， 無法得到廣泛的生產(chǎn)和應用。筆者以生料釉為基礎(chǔ)，研宄出鈣質(zhì)無光釉的配方，減少原料和能源消耗，從而達到降低生產(chǎn)成本，節(jié)能減排的 目的，符合國家的 綠色工業(yè)”的長遠規(guī)劃。試驗原料試驗采用的原料有：石灰石、石英、氧化鋁、滑石、鋯英粉。試驗設(shè)備、長石、高嶺土、試驗使用的設(shè)備有：破碎機、搖籃罐、烘箱、篩、鵝卵石、激光粒度分析儀、燒杯、玻璃棒、天平、度 計、智能高溫電爐、白度檢測儀、熱膨脹分析儀、原子光譜 吸收儀等。2. 3配方的確定為了適應當?shù)禺a(chǎn)區(qū)原料的特性，在釉料的配方探討 中借助當?shù)厣a(chǎn)企業(yè)成功的經(jīng)驗，以本地

6、區(qū)原料的化學 組成為基礎(chǔ)，通過計算、調(diào)整、試驗來獲得較為滿意的釉 料配方。2.4釉配方的調(diào)制釉的基礎(chǔ)配方己經(jīng)確定，但由于釉面存在著很多缺 陷， 如釉面不夠平整，且存在大量的針孔，經(jīng)目測，無光效 果 和白度需要進一步提高。在實驗分析結(jié)果的基礎(chǔ)上進 行進 一步的試驗研宄，對礦物原料的比例進行調(diào)整，從而 研制 出高質(zhì)量的無光釉。2. 4. 1 第1 組試驗1 研究方法及技術(shù)路線 1 研究方法降低燒成溫度，使其不產(chǎn)生透明光澤。在通常情況下，緩慢冷卻，使釉中產(chǎn)生許多細晶體而使其失去透明。在普通釉中增加Al3的含量，同時降低S2的 含量，將A12 03 : Si02 控制在1 : 3 1 : 6 。加入無

7、光劑，如氧化鈣、碳酸鋇、氧化鋅、碳酸鎂、滑石等能分別得到鈣無光釉、鋇無光釉、鋅無光釉、鎂無 光釉等。將原來具有光澤釉的成品浸泡于稀氫氟酸HF) 內(nèi)加以酸蝕，使其失去光澤。技術(shù)路線玻璃理論與性能的研究。圖1 工藝流程圖2. 4. 1.1 試驗配方為了進一步提高無光的效果，在配方中增加了石灰 石的用量。釉面不平整， 且存在著大量的針孔，其原因可 能是釉針對第2 組試驗所存在的缺陷，本次試驗對燒成制 度做了調(diào)整。2.4. 3.1 試驗配方配方?jīng)]有再作調(diào)整，釉漿仍使用第2組試驗用的釉 漿。在高溫時的粘度太大，性不好， 所以需要適當 增加長石243 2 釉漿工藝參數(shù)值為10;釉漿容重為1. 52 g A

8、m3 。的用量，來提供堿性氧化物以降低釉的粘度。表1第1組試驗釉漿調(diào)制配方（ 質(zhì)量)2. 4. 3. 3 施釉采用浸釉的方法施釉。將充分攪拌的釉漿在表面平 整光滑的坯體試樣上進行施釉，施釉厚度為0. 5 1. 0 mm。2. 4. 1.2 釉漿工藝參數(shù)料：球：水=1. 0 :2. 0: 0. 8；2. 4. 3. 4 燒成將烘干的試樣放入高溫電爐中進行燒成。燒成溫度進行新的調(diào)整，設(shè)定燒制升溫程序為：由室 溫搖籃罐研磨時間為24 h；添加劑： CMC為0.3%，無水碳酸鈉為0.4% ；釉漿容重為1. 52 g Am3 。2. 4. 1.3 施釉與干燥值為10 ；升至3C， 升溫時間為120 mi

9、n;300 1 3C，升溫 時間為360 min;1 3 1 370 C， 升溫時間為60 min; 在 1 3 70 C保溫1 h; 在電爐中自然冷卻。2.4. 3. 5 結(jié)果釉面的無光效果較好，光澤柔和，美觀，釉面白度較 高，釉面較為平整，有少量的針孔分布， 仔細觀察釉面，有 晶粒析出。2. 4. 4 第 4 組試驗 2.4. 4.1 試驗配方本次試驗配方再次進行調(diào)整，主要增加了滑石的用 量，同時加入了鋯英粉，第4組試驗釉漿配方如下： 采用浸釉的方法進行施釉。將充分攪拌的釉漿在表整光滑的坯體試樣上進行施釉，施釉厚度為0. 6 1. 0 mm。將施釉的試樣放入烘干箱中進行烘干干燥，在11 0

10、干12 h。2. 4. 1.4 燒成將烘干的試樣放入高溫電爐中進行燒成。面平C烘設(shè)定燒成升溫程序為：由室溫升至300 C， 升溫時間 為 120 min; 3001 300 C，升溫時間為 360 min; 1 300 1 350 C， 升溫時間為60min；在1 350 C保溫1 h；在電爐 中自然冷卻。2. 4. 1.5 結(jié)果釉面的無光效果有了提高，光澤柔和，較為美觀，但 釉面仍存在較嚴重的缺陷軾樣有缺釉現(xiàn)象，針孔較多， 低）。2. 4. 2 第2 組試驗 2 .4. 2.1 試驗配方白度較搖籃罐研磨時間為24 h;添加劑： CMC為0.3%，無水碳酸鈉為0.4%; 釉漿容重為1. 48

11、g Am3 。2. 4. 4. 3 施釉值為10; 針對第1 組試驗的結(jié)果，此次試驗引入了滑石，希望 在降低釉的高溫粘度的同時，也起到提高白度的效果。試驗按表2所示配方配制釉漿。表2第2組試驗釉漿調(diào)制配方（ 質(zhì)量)采用浸釉的方法進行施釉。將充分攪拌的釉漿在表 面平整光滑的坯體試樣上進行施釉，施釉的厚度為0 . 5 1. 0 m m。2 2 釉漿工藝參數(shù)244 4 燒成將烘干的試樣放入高溫電爐中進行燒成。設(shè)定燒成升溫程序為：由室溫升至300 C， 升溫時間 為料：球：水=1. 0 : 2.搖籃罐研磨時間為24 h;0: 0. 8; 添加劑： CMC為0.3%，無水碳酸鈉為0.4%; 釉漿容重為1

12、. 46 g Am3 。2. 4. 2.3 施釉與干燥值為10; 120 min; 300 1 300 C，升溫時間為 360 min， 1 300 1370 C， 升溫時間為60 min， 在1 370 C保溫1 h;在電爐 中自然冷卻。2.4. 4. 5 結(jié)果釉面的無光效果較好，光澤柔和、美觀；釉面白度較 高、平整光滑。經(jīng)計算，其釉式為： 采用浸釉的方法進行施釉。 將充分攪拌的釉漿在表 面平整光滑的坯體試樣上進行施釉，施釉厚度為0. 6 1. 0 mm。將施釉的試樣放入烘干箱中進行烘干，在110 C烘干12 h。2. 4. 2.4 燒成將烘干的試樣放入高溫電爐中進行燒成。設(shè)定燒成升溫程序為

13、：由室溫升至300 C， 升溫時間 為120 min; 3001 300 C，升溫時間為 360 min; 1 300 0. 0. 037 Na2 0 169 K2 0烍1. r7. 050 Si2 0A：U3 烅烅0. 120 Zr02577 0. 0. 214 Mg0烍580 Ca0 烎 2.5 釉的性能測定 2.5.1光澤度的測定由于試驗條件所限，通過目測來確定試樣光澤效果， 把光從無光到標準釉面的光分為10 個等級，然 后目測1 3 50 C， 升溫時間為60 min; 在1 350 C保溫1 h; 然后在電爐中自然冷卻。2.4. 2. 5 結(jié)果釉面的無光效果較好，光澤柔和，較為美觀，

14、白度有提高；但釉面仍有針孔分布。2. 4. 3 第3 組試驗所數(shù)據(jù)。試樣光要求。見表4, 光符合無光釉的長石石英石灰石氧化 鋁粉滑石高嶺土 表第4組試驗釉漿調(diào)制配方（ 質(zhì)量) 3長石石英石灰石氧化 鋁粉滑石 鋯英粉 高嶺土 4 4 2 釉漿工藝參數(shù)料: 球: 水=1. 0 :2. 0 : 0. 8; 長石石英石灰石氧化鋁粉高嶺土15488254表4試樣光測定結(jié)果同時坯釉的適用性也較好。此試驗研制的鈣質(zhì)無光釉的熱穩(wěn)定性符合要求。2. 5.4 釉面硬度的測定釉層的表面硬度等級一般為6 7 。實際工作 中也通常用金屬刀叉刻劃釉面來確定其相對硬度范 圍，測定主要是看釉面有無痕跡。用金屬刀對試驗的4 組

15、制品進行刻劃，釉面有無劃痕，并。釉面硬度 的測定結(jié)果見表9 。金屬刀劃過釉面，未出現(xiàn)劃痕，釉面 硬度符合要求。表9釉面硬度的測定結(jié)果白度測試采用WSD I型全自動白度計，能夠?qū)Ψ?射物品進行迅速精確測量， 它可以直接測量標志白色物 體顏色的各種參考量值，如白度值、顏色三刺激值、色品 坐標值、明度值、色度指數(shù)、色差值等。分別對第3組和第4 組試樣進式樣的表面清潔干凈，以免影響試，在測試前，將 待測。WSD I型全自動白度計首先要用標準白板進行 調(diào)白，然后按照白度計的實驗操作步驟對試樣進試結(jié)果見表5 。試， 試樣白度測3 結(jié) 論表5試樣白度測定結(jié)果少量引入氧化鎂對釉中晶相析出的種類和數(shù)量有 影響，

16、 同氧化鈣共同生成透輝石結(jié)晶，使晶種發(fā)生改變， 晶體數(shù)量增加，使無光釉面效果良好。通過實驗調(diào)整硅鋁比為46, 無光釉面效果良 好。3) 無光釉的厚度一般控制在0. 600. 65 良好的無光效果。mm時能 獲得的評定：第1 組試驗的試樣白度較低；其他 幾組試驗的白度均符合要求，其中第4 組試驗中的試樣 白度最高。2.5.3 熱穩(wěn)定性的測定熱穩(wěn)定性的測定采用加熱急冷法。把試樣置于電爐 內(nèi)逐漸升溫至220 C， 保溫30 min， 迅速將試樣投人染有 紅色的2 0C水中，放置10 min取出，將試樣擦干，檢查 有無裂紋或炸裂。若無裂紋，則電爐內(nèi)溫度依次升高30 C， 重復3 次， 參考文獻1，良.

17、陶瓷礦物原料與坯釉配方應用.：化學工業(yè)，20082.關(guān)于無光釉幾個問題的探討.中國陶瓷工業(yè)， 2001(8) :0453余廣鎮(zhèn).低成本無光釉的試制及生產(chǎn).佛山陶瓷， 2000(4) :20 22水煮次數(shù)，作為衡量試樣熱穩(wěn)定性的 數(shù)據(jù)。試驗表7 和表8 。見表6 、表62 2 0C 時 下 熱 穩(wěn) 定 性 測 試 的 結(jié) 果表72 4 0 C 時熱穩(wěn)定性測試的結(jié)果的評定與分析:在220 C時急冷后，第3組和第4組配方試樣的熱 穩(wěn)定性都很好，均未出現(xiàn)裂紋；在240 C極冷時，有個別 的試樣出現(xiàn)釉裂；在260 C時，出現(xiàn)釉裂的試樣較多。釉 的熱穩(wěn)定性與加熱溫度的高低有關(guān)。熱交換次數(shù)越多，說明試樣的熱穩(wěn)定性越好， P1P2P3P4S1 無裂紋 無裂紋 無裂紋 無裂紋 S2 無裂紋 無裂紋 無裂紋 無裂紋 S3 有裂紋 無裂紋 無裂紋 無裂紋S4有裂紋 無裂紋表8 260 C時熱穩(wěn)定性測試的結(jié)果P1P2P3P4S1 無裂紋 無裂紋 無裂紋 無裂紋 S2