鈣長(zhǎng)石微晶釉的制備工藝及性能

鈣長(zhǎng)石微晶釉的制備工藝及性能研究演講人：dd鈣長(zhǎng)石微晶釉的性能研究鈣長(zhǎng)石微晶釉的結(jié)構(gòu)鈣長(zhǎng)石微晶釉的組成鈣長(zhǎng)石微晶釉的組成基礎(chǔ)組分SiO2：玻璃網(wǎng)絡(luò)形成體，是制備玻璃的重要基礎(chǔ)組分。還可以用來(lái)調(diào)節(jié)微晶玻璃釉的熔融溫度和黏度。Al2O3：對(duì)微晶玻璃釉的熔融溫度和黏度起到很大影響。含量過(guò)多，會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)的熔融溫度過(guò)高和黏度過(guò)大，不利于晶體的成長(zhǎng)。CaO：合成鈣長(zhǎng)石，還可以提高微晶玻璃釉的熔融性能，降低高溫黏度。助熔劑B2O3：助熔作用，降低微晶玻璃釉的熔融溫度，加快基礎(chǔ)玻璃成核和結(jié)晶過(guò)程。ZnO：助熔作用，降低微晶玻璃釉的熔融溫度，加快基礎(chǔ)玻璃成核和結(jié)晶過(guò)程。晶核劑P2O5:形成玻璃網(wǎng)絡(luò)，而且對(duì)硅酸鹽玻璃有著良好的成核能力；促進(jìn)分相，降低界面能，降低成核活化能，促使玻璃產(chǎn)生核化。ZrO2:先從母相中析出富含鋯氧的結(jié)晶或生成富含ZrO2的微不均勻區(qū)，從而誘導(dǎo)玻璃成核。TiO2：在玻璃結(jié)構(gòu)中，鈦離子屬于中間體陽(yáng)離子，在不同的條件下可能以四配位[TiO4]或六配位[TiO6]狀態(tài)存在。由于兩者結(jié)構(gòu)不同，TiO2可能與其它RO類型的氧化物一起從硅氧網(wǎng)絡(luò)中分離出來(lái)，形成晶核，促使玻璃微晶化。鈣長(zhǎng)石微晶釉的結(jié)構(gòu)

鈣長(zhǎng)石（CaO?Al2O3?2SiO2）屬架狀硅酸鹽長(zhǎng)石族斜長(zhǎng)石亞族中的一種礦物，為三斜晶系。隨著結(jié)晶溫度的不同，有高溫相、低溫相及過(guò)渡相。散射相當(dāng)弱。

微晶釉多相復(fù)合結(jié)構(gòu)，為了保證致密的表面和良好的粘附性，微晶釉大部分是玻璃相，基本結(jié)構(gòu)為玻璃基體當(dāng)中分布著細(xì)小而均勻分散的微晶體。微晶釉結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)和傳統(tǒng)的玻璃釉相比，微晶釉結(jié)構(gòu)中存在大量微晶體，耐磨損，耐腐蝕，可以大大提高傳統(tǒng)陶瓷釉面性能。微晶釉中存在大量規(guī)則排列的微晶區(qū)域，可以通過(guò)調(diào)整?；瘜邮雇庥^由透明變得乳濁、由高光澤變到低光澤甚至無(wú)光等，從而達(dá)到各種藝術(shù)裝飾效果，這種效果和瓷磚生產(chǎn)中靠各種傳統(tǒng)乳濁釉與亞光釉來(lái)實(shí)現(xiàn)不同，工藝更簡(jiǎn)單。鈣長(zhǎng)石微晶釉的性能研究

實(shí)驗(yàn)方案參考CaO-Al2O3-SiO2三元相圖，在鈣長(zhǎng)石的初晶區(qū)選取一個(gè)較佳的組分點(diǎn)，根據(jù)相圖三角形法則確定該點(diǎn)SiO2、Al2O3、CaO三種基礎(chǔ)組分的含量；在基礎(chǔ)組分中添加合適的助熔劑，設(shè)計(jì)改變助熔劑相對(duì)含量擬定基礎(chǔ)配方；在基礎(chǔ)配方中添加合適的晶核劑，設(shè)計(jì)改變晶核劑種類及用量確定優(yōu)化配方；對(duì)優(yōu)化配方進(jìn)行不同晶化溫度和時(shí)間的熱處理，確定優(yōu)化熱處理制度。配料混料均勻高溫熔制自然冷卻熱處理微晶釉樣品檢測(cè)實(shí)驗(yàn)工藝藝流程圖圖燒成制度度（1）基礎(chǔ)配配方熔制制制度圖圖（2）優(yōu)化熱熱處理制制度圖均以5℃℃/min升升溫速率率升至目目標(biāo)溫度度研究?jī)?nèi)容容助熔劑相相對(duì)含量量對(duì)微晶晶釉熔制制效果的的影響晶核劑種種類及用用量對(duì)微微晶釉熔熔制效果果和析晶晶性能的的影響熱處理制制度對(duì)微微晶釉析析晶性能能的影響響助熔劑相相對(duì)含量量

對(duì)微微晶釉熔熔制效果果的影響響序號(hào)SiO2Al2O3CaOZnOB2O3L1502020010L250202055L3502020100（1）以鈣長(zhǎng)長(zhǎng)石理論論組成為為基礎(chǔ)，，添加ZnO與B2O3為助熔劑劑，研究究ZnO與B2O3相對(duì)含量量變化對(duì)對(duì)熔制效效果的影影響。序號(hào)熔制實(shí)驗(yàn)結(jié)果L1熔融，表面未析晶，整體透明L2未熔融L3未熔融通過(guò)本組組實(shí)驗(yàn)得得出較好好配方為為L(zhǎng)1.序號(hào)SiO2Al2O3CaOZnOB2O3L4551520010L555152019L655152028L755152037L855152046（2）以L1為基礎(chǔ)進(jìn)進(jìn)行ZnO與B2O3相對(duì)含量量的細(xì)化化實(shí)驗(yàn)，，進(jìn)一步步找出規(guī)規(guī)律：序號(hào)熔制實(shí)驗(yàn)結(jié)果L4熔融，表面未析晶，整體透明，透明度很高，表面光滑L5熔融，表面未析晶，內(nèi)部透明。L6熔融不均勻，表面未析晶，內(nèi)部透明L7大部分未熔融，只有表面小部分熔融，表面未析晶且較粗糙L8大部分未熔融，只有表面小部分熔融，表面未析晶且粗糙通過(guò)本組組實(shí)驗(yàn)得得出較好好的配方方為L(zhǎng)4.單一晶核劑

復(fù)合晶核劑晶核劑P2O5

晶核劑ZrO2

晶核劑TiO2

P2O5+TiO2+ZrO2TiO2+ZrO2晶核劑種種類及用用量對(duì)對(duì)微晶釉釉熔制效效果和析析晶性能能的影響響序號(hào)SiO2A2O3CaOP2O5B2O3L2155152019L2255152028L2355152037L2455152046單一晶核核劑P2O5在L4基基礎(chǔ)上引引入晶核核劑P2O5，并逐量量取代B2O3的含量：：序號(hào)熔制實(shí)驗(yàn)結(jié)果L21熔融，表面大量析晶，內(nèi)部透明L22熔融，表面大量析晶，內(nèi)部透明L23熔融，表面大量析晶，內(nèi)部透明L24熔融，但不太均勻，內(nèi)部存在小塊不熔物，表面大量析晶P2O5的引入有有助于析析晶，但但不利于于釉熔體體透明性性提高，，可考慮慮少用或或不用序號(hào)SiO2Al2O3CaOB2O3TiO2L33551520100.5L34551520101L35551520101.5L36551520102單一晶核核劑TiO2在L4基基礎(chǔ)上，，引入晶晶核劑TiO2序號(hào)熔制實(shí)驗(yàn)結(jié)果L33熔融，表面邊緣大量析晶，內(nèi)部透明，無(wú)色L34熔融，表面邊緣大量析晶，內(nèi)部透明，顏色偏黃L35熔融，表面邊緣大量析晶，內(nèi)部透明，顏色黃色L36熔融，表面邊緣大量析晶，內(nèi)部透明，顏色加深由于TiO2著色的緣緣故，導(dǎo)致樣品品由無(wú)色色透明向向黃色轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)變，故故TiO2加入量不不宜過(guò)多單一晶核核劑ZrO2在L4基基礎(chǔ)上引引入晶核核劑ZrO2序號(hào)SiO2Al2O3CaOB2O3ZrO2L37551520100.5L38551520101L39551520101.5L40551520102序號(hào)熔制實(shí)驗(yàn)結(jié)果L37熔融，表面大量析晶，內(nèi)部透明L38熔融，表面大量析晶，內(nèi)部透明L39熔融，表面邊緣大量析晶，乳濁半透明L40熔融，表面邊緣大量析晶，乳濁不透明氧化鋯晶晶體具有有較大的的折射率率，分散散在釉熔熔體中起起很強(qiáng)的的散射作作用，導(dǎo)致釉熔熔體不透透明，故故ZrO2加入量不不宜過(guò)多多復(fù)合晶核核劑（1）P2O5取代B2O3在L24基礎(chǔ)上上，保持持晶核劑劑TiO2和ZrO2的總量2mol%不變變，改變變P2O5的含量。。P2O5以取代B2O3的形式引引入序號(hào)SiO2Al2O3CaOB2O3P2O5TiO2ZrO2L41551520640.51.5L50551520460.51.5L51551520280.51.5序號(hào)熔制實(shí)驗(yàn)結(jié)果L41熔融，表面析晶，內(nèi)部光亮透明L50熔融，內(nèi)部熔融很不均勻，表面有未熔物，表面析晶L51熔融，但熔融的很不均勻，內(nèi)部存有大量未熔顆粒，表面光亮L41可可作為優(yōu)優(yōu)選配方方（2）P2O5取代SiO2在L41基礎(chǔ)上上，降低低配方中中P2O5的含量，，P2O5以SiO2取代序號(hào)SiO2Al2O3CaOB2O3P2O5TiO2ZrO2L56571520620.51.5L57591520600.51.5序號(hào)熔制實(shí)驗(yàn)結(jié)果L56熔融不均勻，表面析晶，內(nèi)部較透明L57熔融，表面大量析晶，內(nèi)部光亮透明選擇L57為優(yōu)優(yōu)選配方方不同晶化溫度

不同晶化時(shí)間熱處理制制度對(duì)微微晶釉析析晶性能能的影響響對(duì)L57配方樣樣品進(jìn)行行DTA-TG分析，，確定晶化溫度度大致范范圍為900-1050℃優(yōu)化配方方L57熱處理理制度的的初步確確定不同晶化化溫度在L57初步熱熱處理制制度基礎(chǔ)礎(chǔ)上改變變晶化溫溫度：序號(hào)核化溫度/℃核化時(shí)間/h晶化溫度/℃晶化時(shí)間/hL57-183049002L57-283049502L57-3830410002L57-4830410502序號(hào)熔制實(shí)驗(yàn)結(jié)果L57-1燒結(jié)成白色球餅狀，表面大部分呈細(xì)顆粒狀L57-2燒結(jié)成白色球餅狀，上表面呈細(xì)顆粒狀，側(cè)面較光滑L57-3熔融成白色球餅狀，表面光滑有光澤L57-4熔融成白色球餅狀，白度更高，表面光滑有光澤，斷面光滑晶化溫度度不斷提提高，樣樣品白度度逐漸提提高，說(shuō)說(shuō)明樣品品中晶體體數(shù)量不不斷增多多對(duì)比不同同晶化溫溫度熱處處理后的的L57樣品的的XRD圖譜，，綜合選選擇1000℃℃晶化溫溫度較為為合適。。不同晶化化時(shí)間在L57初步熱熱處理制制度基礎(chǔ)礎(chǔ)上改變變晶化時(shí)時(shí)間：序號(hào)核化溫度/℃核化時(shí)間/h晶化溫度/℃晶化時(shí)間/hL57-5830410000L57-6830410001L57-7830410002L57-8830410003序號(hào)熱處理結(jié)果L57-5熔融成乳白色球餅狀，表面光滑有光澤L57-6熔融成白色球餅狀，表面光滑有光澤，斷面較光滑L57-7熔融成白色球餅狀，整體析晶變?nèi)闈?，表面光滑有光澤L57-8熔融成白色球餅狀，白度更高，表面有光澤晶化時(shí)間間不斷延延長(zhǎng)，樣樣品白度度逐漸提提高，說(shuō)說(shuō)明樣品品中晶體體數(shù)量不不斷增多多對(duì)比不同同晶化時(shí)時(shí)間熱處處理后的的L57樣品的的XRD圖譜，，綜合選選擇2h晶化時(shí)間間較為合合適。晶化溫度度1000℃，，晶化時(shí)時(shí)間2h下獲得得的L57樣品品的SEM顯微微結(jié)構(gòu)照照片，由由該圖可可見，樣樣品中形形成了大大量的尺尺寸為100nm左右右的細(xì)小小晶粒。。結(jié)論在CaO-Al2O3-SiO2系統(tǒng)中，，B2O3的助熔作作用較ZnO要要好；P2O5的引入有有助于析析晶，但但不利于于釉熔體體透明性性提高；；TiO2和ZrO2的引入均均有促進(jìn)進(jìn)析晶的的作用，，但TiO2引入過(guò)多多會(huì)導(dǎo)致致顏色變變黃，ZrO2引入過(guò)多多會(huì)導(dǎo)致致熔體失失透；復(fù)復(fù)合晶核核劑較單單一晶核核劑有更更好的效效果，TiO2+ZrO2復(fù)合晶核核劑效果果較TiO2+ZrO2+P2O5三相復(fù)合合晶核劑劑效果較較好；合適的熱熱處理制制度是形形成微晶晶玻璃釉釉的關(guān)鍵鍵因素，，晶化溫溫度過(guò)高高或晶化化時(shí)間過(guò)過(guò)長(zhǎng)會(huì)使使晶體長(zhǎng)長(zhǎng)大，不不利于微微晶的形形成；優(yōu)化出的的配方為為（mol%））：SiO259%，，CaO20%，Al2O315%，，B2O36%，TiO20.5%，ZrO21.5%；優(yōu)化的熱熱處理制制度為：：升溫速速率：5℃/min，，核化：：830℃×4h，晶晶化：1000℃×2h。謝謝請(qǐng)老師同學(xué)學(xué)們批評(píng)指指正9、靜夜夜四無(wú)無(wú)鄰，，荒居居舊業(yè)業(yè)貧。。。12月月-2212月月-22Thursday,December29,202210、雨中黃葉葉樹，燈下下白頭人。。。21:56:2821:56:2821:5612/29/20229:56:28PM11、以我獨(dú)沈久久，愧君相見見頻。。12月-2221:56:2821:56Dec-2229-Dec-2212、故故人人江江海海別別，，幾幾度度隔隔山山川川。。。。21:56:2821:56:2821:56Thursday,December29,202213、乍見見翻疑疑夢(mèng)，，相悲悲各問問年。。。12月月-2212月月-2221:56:2821:56:28December29,202214、他鄉(xiāng)生生白發(fā)，，舊國(guó)見見青山。。。29十十二月20229:56:28下午午21:56:2812月-2215、比不了得就就不比，得不不到的就不要要。。。十二月229:56下下午12月-2221:56December29,202216、行動(dòng)動(dòng)出成成果，，工作作出財(cái)財(cái)富。。。2022/12/2921:56:2821:56:2829December202217、做做前前，，能能夠夠環(huán)環(huán)視視四四周周；；做做時(shí)時(shí)，，你你只只能能或或者者最最好好沿沿著著以以腳腳為為起起點(diǎn)點(diǎn)的的射射線線向向前前。。。。9:56:28下下午午9:56下下午午21:56:2812月月-229、沒有失失敗，只只有暫時(shí)時(shí)停止成成功！。。12月-2212月-22Thursday,December29,202210、很多事情努努力了未必有有結(jié)果，但是是不努力卻什什么改變也沒沒有。。21:56:2921:56:2921:5612/29/20229:56:29PM11、成功就是是日復(fù)一日日那一點(diǎn)點(diǎn)點(diǎn)小小努力力的積累。。。12月-2221:56:2921:56Dec-2229-Dec-2212、世世間間成成事事，，不不求求其其絕絕對(duì)對(duì)圓圓滿滿，，留留一一份份不不足足，，可可得得無(wú)無(wú)限限完完美美。。。。21:56:2921:56:2921:56Thursday,December29,202213、不知香積寺寺，數(shù)里入云云峰。。12月-2212月-2221:56:2921:56:29December29,202214、意志堅(jiān)堅(jiān)強(qiáng)的人人能把世世界放在在手中像像泥塊一一樣任意意揉捏。。29十十二月20229:56:29下午午21:56:2912月-2215、楚塞三三湘接，，荊門九九派通。。。。十二月229:56下午午12月-2221:56December29,202216、少年十五五二十時(shí)，，步行奪得得胡馬騎。。。2022/12/2921:56:2921:56:2929December202217、空空山山新新雨雨后后，，天天氣氣晚晚來(lái)來(lái)秋秋。。。。9:56:29下下午午9:56下下午午21:56:2912月月-229、楊柳散和風(fēng)風(fēng)，青山澹吾吾慮。。12月-2212月-22Thursday,December29,202210、閱閱讀讀一一切切好好書書如如同同和和過(guò)過(guò)去去最最杰杰出出的的人人談?wù)勗捲?。?1:56:2921:56:2921:5612/29/20229:56:29PM11、越是沒沒有本領(lǐng)領(lǐng)的就越越