張帆
摘 要:近年來(lái),無(wú)光釉以其柔和、含蓄藝術(shù)感強(qiáng)等特點(diǎn),在市場(chǎng)上逐漸流行起來(lái)[5]。常用的無(wú)光釉大致有如下幾種:鈣無(wú)光釉、鋇無(wú)光釉、鋅無(wú)光釉、鎂無(wú)光釉。鋇無(wú)光釉、鋅無(wú)光釉雖能獲得高檔次的釉面,但這兩種原料的成本較貴。鎂無(wú)光釉的釉面平滑、細(xì)膩,但對(duì)顏色釉適應(yīng)性較差。鈣無(wú)光釉,雖然釉面較粗糙,但對(duì)色釉適應(yīng)性較強(qiáng)[2]。本文通過(guò)在傳統(tǒng)的鋅無(wú)光釉基礎(chǔ)上進(jìn)行調(diào)整,可大大提高釉面質(zhì)量,降低了釉料成本,并獲得了易于調(diào)整的系列生產(chǎn)配方。
關(guān)鍵詞:低溫;無(wú)光釉;研究
1 前言
近年來(lái),陶瓷裝飾層出不窮,無(wú)光釉以其手感柔和、光潤(rùn)細(xì)膩、質(zhì)地飽滿(mǎn)堅(jiān)硬而深受用戶(hù)歡迎[5]。目前,無(wú)光釉的制備方法有以下幾種:(1) 在釉料中加入一定量的難熔物質(zhì),主要是高鋁質(zhì)粘土及鋁的化合物。在燒成過(guò)程中,部分鋁化合物呈不熔或半熔狀態(tài)而產(chǎn)生無(wú)光,其原因?yàn)橛灾形镔|(zhì)未完全熔融或?yàn)榘肴廴跔顟B(tài)而呈現(xiàn)無(wú)光的,因此,生成的無(wú)光釉釉面粗糙,物理性能也較差。(2) 在釉料中加入適當(dāng)?shù)奈镔|(zhì),例如:碳酸鹽類(lèi)。在燒成過(guò)程中發(fā)生分解,形成包裹在釉里的細(xì)小氣泡,使釉呈乳濁狀態(tài),光線(xiàn)透過(guò)釉面產(chǎn)生散射而呈現(xiàn)無(wú)光。這種釉外觀(guān)顯得質(zhì)地粗松,釉面不夠細(xì)密。(3) 在釉料中加入適量的結(jié)晶物質(zhì),如:鈦、鈣、鎂、鋇等氧化物,燒成中在釉中形成硅酸鋅(ZnO·SiO2)、鈣長(zhǎng)石(CaO·Al2O3·2SiO2)、硅灰石(CaO·SiO2)或鋇長(zhǎng)石( BaO·Al2O3·2SiO2)等微小晶體,而獲得無(wú)光釉面。用這種方法得到的無(wú)光釉,釉面滋潤(rùn)、細(xì)膩、似玉石質(zhì)感。所以,制備無(wú)光釉大多采用這種方法[27]。
本次實(shí)驗(yàn)采用四角配料法,通過(guò)調(diào)整釉式中的Si/Al值,并在不同的溫度下燒成來(lái)系統(tǒng)的分析無(wú)光釉的性狀圖、無(wú)光釉的形成機(jī)理,以及在改變堿金屬量的情況下對(duì)釉性能的影響。
2 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容
2.1 實(shí)驗(yàn)原料
2.1.1坯用原料
本實(shí)驗(yàn)以買(mǎi)來(lái)的泥段為坯用原料,先在塑料袋中陳腐一段時(shí)間;然后進(jìn)行壓片,待實(shí)驗(yàn)備用。其坯料配方組成及含量為瓷石70%、高嶺土30%。坯的化學(xué)組成如表1所示。
2.1.2釉用原料
本實(shí)驗(yàn)所采用的釉用原料有長(zhǎng)石、滑石、石英、方解石、高嶺土等。釉用添加劑有水玻璃、羧甲基纖維素鈉鹽[39]?;ぴ嫌醒趸\。其原料的化學(xué)組成如表2所示。釉用化工原料性能如表3所示。
2.3 工藝流程
試樣制備的工藝流程如圖1所示。
2.3 實(shí)驗(yàn)過(guò)程
3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
3.1 B系列釉得到的Al2O3/SiO2的性狀圖分析
綜上所述,每一個(gè)無(wú)光釉配方都有確定的燒成溫度與之相對(duì)應(yīng),如果溫度較低,則出現(xiàn)生燒,釉熔融不良,釉面無(wú)光粗糙不平,且易污染;如果燒成溫度過(guò)高,易出現(xiàn)光澤,失去無(wú)光效果。1180℃、1200℃、1220℃三個(gè)溫度點(diǎn),隨著溫度的上升生燒區(qū)域減少,透明區(qū)域增加。
3.2 B系列無(wú)光釉樣品的結(jié)構(gòu)分析
35組配方中,分別采用1180℃、1200℃、1220℃三個(gè)溫度點(diǎn)進(jìn)行煅燒,然后從105個(gè)試片中選出具代表性的3個(gè)試片,分別為:B7 (乳濁) (燒成溫度1180℃)、B16(無(wú)光) (燒成溫度1200℃)、B20(透明) (燒成溫度1220℃)。對(duì)其做SEM(掃描電鏡)測(cè)試,分別如圖8、圖9、圖10所示。
由圖8可知,氣泡較少,坯釉結(jié)合性不是很好。釉層中有晶粒,釉面上有凸出的微小晶粒,釉面晶粒尺寸大約為3000nm左右。釉層上突出的晶粒能夠使光線(xiàn)產(chǎn)生漫反射從而形成無(wú)光。
由圖9可知,釉層氣泡較多、較大,由于所用原料內(nèi)的氣體在燒成過(guò)程當(dāng)中沒(méi)有及時(shí)的排出釉層,從而有一定的乳濁效果;釉表面不平整,呈波浪狀,可能是由于在斷面處有碎雜的粉末。光線(xiàn)進(jìn)入釉層后會(huì)發(fā)生折射與反射,從而導(dǎo)致釉面消光而呈現(xiàn)無(wú)光現(xiàn)象。
由圖10可知,坯釉結(jié)合較好,釉層有較大的氣泡,釉中的晶體是由硅酸鹽透明玻璃組成的。釉表面晶體顆粒比較少,并且尺寸較7#、16#釉的要小,釉面較平整。當(dāng)光線(xiàn)射入時(shí)會(huì)產(chǎn)生反射從而使釉面出現(xiàn)光澤感。
3.3 影響無(wú)光釉的因素
3.3.1 Al2O3、SiO2含量對(duì)無(wú)光釉的影響
Al2O3/SiO2的比值對(duì)無(wú)光釉的效果有直接的影響,當(dāng)堿性氧化物含量固定不變時(shí),隨著Al2O3/SiO2的比值降低,釉面從無(wú)光到半無(wú)光再到光亮。因此,Al2O3/SiO2的比值為1﹕5左右時(shí)即為無(wú)光,若大于1﹕6時(shí),則開(kāi)始向光澤方向發(fā)展。當(dāng)燒成溫度愈高時(shí),無(wú)光釉中Al2O3/SiO2的比值愈小,即應(yīng)增加Al2O3的量。反之,無(wú)光釉中Al2O3/SiO2的比值愈高,應(yīng)減少Al2O3的量。[21]
3.3.2冷卻速度對(duì)無(wú)光釉的影響
在煅燒過(guò)程中,當(dāng)在較高溫度下打開(kāi)爐門(mén)開(kāi)始急冷,得到的釉面要比慢慢冷卻的釉面光亮。在不同的冷卻速度下可以得到不同的釉面。所以,只有當(dāng)冷卻速度較慢的情況下,才能獲得良好的無(wú)光效果。否則,將變?yōu)橥该饔缘墓鉂捎浴?/p>
3.3.3燒成溫度對(duì)無(wú)光釉性狀圖的影響
在實(shí)驗(yàn)中我們可以得到,當(dāng)燒成溫度升高時(shí),無(wú)光釉的性狀圖上無(wú)光區(qū)、乳濁區(qū)范圍變小,而光澤區(qū)變大。
3.3.4堿金屬含量對(duì)無(wú)光釉的影響
在調(diào)整堿金屬后,堿金屬含量增加,導(dǎo)致釉層出現(xiàn)開(kāi)裂現(xiàn)象。因?yàn)閴A金屬的含量增加后,釉的膨脹系數(shù)大與坯的膨脹系數(shù),使得坯釉不匹配。當(dāng)釉層的收縮大于坯體的收縮時(shí),坯體受到了釉層的壓縮,而形成壓應(yīng)力;當(dāng)釉受到了坯體的拉伸時(shí),而形成張應(yīng)力,當(dāng)張應(yīng)力超過(guò)了釉層的抗張強(qiáng)度時(shí),就會(huì)導(dǎo)致釉層斷裂,出現(xiàn)網(wǎng)狀裂紋。膨脹系數(shù)相差愈大,龜裂程度就愈大。當(dāng)應(yīng)力較小時(shí),出爐幾天后才會(huì)慢慢出現(xiàn)大的網(wǎng)狀裂紋[29]。
4 結(jié)論
(1) 本實(shí)驗(yàn)主要是通過(guò)改變組分中的Si/Al的比值、燒成溫度,來(lái)確定其最佳配方。實(shí)踐證明,當(dāng)煅燒溫度為1200℃時(shí),Si/Al的比值在5﹕1左右時(shí),可得到較好的無(wú)光釉面效果。
(2) 由B系列釉的性狀圖可知,當(dāng)長(zhǎng)石礦物含量在適當(dāng)范圍內(nèi)增加時(shí),可有效降低無(wú)光釉的燒成溫度。同時(shí),也增加了釉的膨脹系數(shù)。
(3) 在釉料中加入0.2%~0.3%的水玻璃,可增加釉的流動(dòng)性。在釉料中添加少量的CMC,可有效提高釉的懸浮性和附著性。
參考文獻(xiàn)
[1] 李加雙,單秀芹. 28分鐘快燒無(wú)光釉的研制[J] .山東陶瓷,2000,6.
[2] 余廣鎮(zhèn).低成本無(wú)光釉的試制及生產(chǎn)[J]. 佛山陶瓷,2000,4.
[3] 張旭東,何文等. 低成本一次低溫快燒生料無(wú)光釉的研制[J]. 硅酸鹽通報(bào),1994,5.
[4] 何順東.低溫50分鐘燒成無(wú)光釉地磚[J]. 陶瓷,1995,2.
[5] 袁愛(ài)華.低溫快燒內(nèi)墻磚無(wú)光釉的試制.陶瓷工程,1997,4.
[6] 張虎龍.低溫快燒生料無(wú)光釉.佛山陶瓷[J].1999,1.
[7] 葉曉萍,陶海霞.低溫快燒無(wú)光釉的開(kāi)發(fā)生產(chǎn)[J].福建建材,2003,3.
[8] 司志勝,馬桂紅. 低溫快燒無(wú)光釉的研制[J]. 山東陶瓷,1996,9.
[9] 葉曉萍,陶海霞. 低溫快燒無(wú)光釉的研制[J].河南建材,2003,4.
[10] 沈阿方.低溫快速一次燒成無(wú)光釉的研制[J].佛山陶瓷,1995,3.
摘 要:近年來(lái),無(wú)光釉以其柔和、含蓄藝術(shù)感強(qiáng)等特點(diǎn),在市場(chǎng)上逐漸流行起來(lái)[5]。常用的無(wú)光釉大致有如下幾種:鈣無(wú)光釉、鋇無(wú)光釉、鋅無(wú)光釉、鎂無(wú)光釉。鋇無(wú)光釉、鋅無(wú)光釉雖能獲得高檔次的釉面,但這兩種原料的成本較貴。鎂無(wú)光釉的釉面平滑、細(xì)膩,但對(duì)顏色釉適應(yīng)性較差。鈣無(wú)光釉,雖然釉面較粗糙,但對(duì)色釉適應(yīng)性較強(qiáng)[2]。本文通過(guò)在傳統(tǒng)的鋅無(wú)光釉基礎(chǔ)上進(jìn)行調(diào)整,可大大提高釉面質(zhì)量,降低了釉料成本,并獲得了易于調(diào)整的系列生產(chǎn)配方。
關(guān)鍵詞:低溫;無(wú)光釉;研究
1 前言
近年來(lái),陶瓷裝飾層出不窮,無(wú)光釉以其手感柔和、光潤(rùn)細(xì)膩、質(zhì)地飽滿(mǎn)堅(jiān)硬而深受用戶(hù)歡迎[5]。目前,無(wú)光釉的制備方法有以下幾種:(1) 在釉料中加入一定量的難熔物質(zhì),主要是高鋁質(zhì)粘土及鋁的化合物。在燒成過(guò)程中,部分鋁化合物呈不熔或半熔狀態(tài)而產(chǎn)生無(wú)光,其原因?yàn)橛灾形镔|(zhì)未完全熔融或?yàn)榘肴廴跔顟B(tài)而呈現(xiàn)無(wú)光的,因此,生成的無(wú)光釉釉面粗糙,物理性能也較差。(2) 在釉料中加入適當(dāng)?shù)奈镔|(zhì),例如:碳酸鹽類(lèi)。在燒成過(guò)程中發(fā)生分解,形成包裹在釉里的細(xì)小氣泡,使釉呈乳濁狀態(tài),光線(xiàn)透過(guò)釉面產(chǎn)生散射而呈現(xiàn)無(wú)光。這種釉外觀(guān)顯得質(zhì)地粗松,釉面不夠細(xì)密。(3) 在釉料中加入適量的結(jié)晶物質(zhì),如:鈦、鈣、鎂、鋇等氧化物,燒成中在釉中形成硅酸鋅(ZnO·SiO2)、鈣長(zhǎng)石(CaO·Al2O3·2SiO2)、硅灰石(CaO·SiO2)或鋇長(zhǎng)石( BaO·Al2O3·2SiO2)等微小晶體,而獲得無(wú)光釉面。用這種方法得到的無(wú)光釉,釉面滋潤(rùn)、細(xì)膩、似玉石質(zhì)感。所以,制備無(wú)光釉大多采用這種方法[27]。
本次實(shí)驗(yàn)采用四角配料法,通過(guò)調(diào)整釉式中的Si/Al值,并在不同的溫度下燒成來(lái)系統(tǒng)的分析無(wú)光釉的性狀圖、無(wú)光釉的形成機(jī)理,以及在改變堿金屬量的情況下對(duì)釉性能的影響。
2 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容
2.1 實(shí)驗(yàn)原料
2.1.1坯用原料
本實(shí)驗(yàn)以買(mǎi)來(lái)的泥段為坯用原料,先在塑料袋中陳腐一段時(shí)間;然后進(jìn)行壓片,待實(shí)驗(yàn)備用。其坯料配方組成及含量為瓷石70%、高嶺土30%。坯的化學(xué)組成如表1所示。
2.1.2釉用原料
本實(shí)驗(yàn)所采用的釉用原料有長(zhǎng)石、滑石、石英、方解石、高嶺土等。釉用添加劑有水玻璃、羧甲基纖維素鈉鹽[39]?;ぴ嫌醒趸\。其原料的化學(xué)組成如表2所示。釉用化工原料性能如表3所示。
2.3 工藝流程
試樣制備的工藝流程如圖1所示。
2.3 實(shí)驗(yàn)過(guò)程
3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
3.1 B系列釉得到的Al2O3/SiO2的性狀圖分析
綜上所述,每一個(gè)無(wú)光釉配方都有確定的燒成溫度與之相對(duì)應(yīng),如果溫度較低,則出現(xiàn)生燒,釉熔融不良,釉面無(wú)光粗糙不平,且易污染;如果燒成溫度過(guò)高,易出現(xiàn)光澤,失去無(wú)光效果。1180℃、1200℃、1220℃三個(gè)溫度點(diǎn),隨著溫度的上升生燒區(qū)域減少,透明區(qū)域增加。
3.2 B系列無(wú)光釉樣品的結(jié)構(gòu)分析
35組配方中,分別采用1180℃、1200℃、1220℃三個(gè)溫度點(diǎn)進(jìn)行煅燒,然后從105個(gè)試片中選出具代表性的3個(gè)試片,分別為:B7 (乳濁) (燒成溫度1180℃)、B16(無(wú)光) (燒成溫度1200℃)、B20(透明) (燒成溫度1220℃)。對(duì)其做SEM(掃描電鏡)測(cè)試,分別如圖8、圖9、圖10所示。
由圖8可知,氣泡較少,坯釉結(jié)合性不是很好。釉層中有晶粒,釉面上有凸出的微小晶粒,釉面晶粒尺寸大約為3000nm左右。釉層上突出的晶粒能夠使光線(xiàn)產(chǎn)生漫反射從而形成無(wú)光。
由圖9可知,釉層氣泡較多、較大,由于所用原料內(nèi)的氣體在燒成過(guò)程當(dāng)中沒(méi)有及時(shí)的排出釉層,從而有一定的乳濁效果;釉表面不平整,呈波浪狀,可能是由于在斷面處有碎雜的粉末。光線(xiàn)進(jìn)入釉層后會(huì)發(fā)生折射與反射,從而導(dǎo)致釉面消光而呈現(xiàn)無(wú)光現(xiàn)象。
由圖10可知,坯釉結(jié)合較好,釉層有較大的氣泡,釉中的晶體是由硅酸鹽透明玻璃組成的。釉表面晶體顆粒比較少,并且尺寸較7#、16#釉的要小,釉面較平整。當(dāng)光線(xiàn)射入時(shí)會(huì)產(chǎn)生反射從而使釉面出現(xiàn)光澤感。
3.3 影響無(wú)光釉的因素
3.3.1 Al2O3、SiO2含量對(duì)無(wú)光釉的影響
Al2O3/SiO2的比值對(duì)無(wú)光釉的效果有直接的影響,當(dāng)堿性氧化物含量固定不變時(shí),隨著Al2O3/SiO2的比值降低,釉面從無(wú)光到半無(wú)光再到光亮。因此,Al2O3/SiO2的比值為1﹕5左右時(shí)即為無(wú)光,若大于1﹕6時(shí),則開(kāi)始向光澤方向發(fā)展。當(dāng)燒成溫度愈高時(shí),無(wú)光釉中Al2O3/SiO2的比值愈小,即應(yīng)增加Al2O3的量。反之,無(wú)光釉中Al2O3/SiO2的比值愈高,應(yīng)減少Al2O3的量。[21]
3.3.2冷卻速度對(duì)無(wú)光釉的影響
在煅燒過(guò)程中,當(dāng)在較高溫度下打開(kāi)爐門(mén)開(kāi)始急冷,得到的釉面要比慢慢冷卻的釉面光亮。在不同的冷卻速度下可以得到不同的釉面。所以,只有當(dāng)冷卻速度較慢的情況下,才能獲得良好的無(wú)光效果。否則,將變?yōu)橥该饔缘墓鉂捎浴?/p>
3.3.3燒成溫度對(duì)無(wú)光釉性狀圖的影響
在實(shí)驗(yàn)中我們可以得到,當(dāng)燒成溫度升高時(shí),無(wú)光釉的性狀圖上無(wú)光區(qū)、乳濁區(qū)范圍變小,而光澤區(qū)變大。
3.3.4堿金屬含量對(duì)無(wú)光釉的影響
在調(diào)整堿金屬后,堿金屬含量增加,導(dǎo)致釉層出現(xiàn)開(kāi)裂現(xiàn)象。因?yàn)閴A金屬的含量增加后,釉的膨脹系數(shù)大與坯的膨脹系數(shù),使得坯釉不匹配。當(dāng)釉層的收縮大于坯體的收縮時(shí),坯體受到了釉層的壓縮,而形成壓應(yīng)力;當(dāng)釉受到了坯體的拉伸時(shí),而形成張應(yīng)力,當(dāng)張應(yīng)力超過(guò)了釉層的抗張強(qiáng)度時(shí),就會(huì)導(dǎo)致釉層斷裂,出現(xiàn)網(wǎng)狀裂紋。膨脹系數(shù)相差愈大,龜裂程度就愈大。當(dāng)應(yīng)力較小時(shí),出爐幾天后才會(huì)慢慢出現(xiàn)大的網(wǎng)狀裂紋[29]。
4 結(jié)論
(1) 本實(shí)驗(yàn)主要是通過(guò)改變組分中的Si/Al的比值、燒成溫度,來(lái)確定其最佳配方。實(shí)踐證明,當(dāng)煅燒溫度為1200℃時(shí),Si/Al的比值在5﹕1左右時(shí),可得到較好的無(wú)光釉面效果。
(2) 由B系列釉的性狀圖可知,當(dāng)長(zhǎng)石礦物含量在適當(dāng)范圍內(nèi)增加時(shí),可有效降低無(wú)光釉的燒成溫度。同時(shí),也增加了釉的膨脹系數(shù)。
(3) 在釉料中加入0.2%~0.3%的水玻璃,可增加釉的流動(dòng)性。在釉料中添加少量的CMC,可有效提高釉的懸浮性和附著性。
參考文獻(xiàn)
[1] 李加雙,單秀芹. 28分鐘快燒無(wú)光釉的研制[J] .山東陶瓷,2000,6.
[2] 余廣鎮(zhèn).低成本無(wú)光釉的試制及生產(chǎn)[J]. 佛山陶瓷,2000,4.
[3] 張旭東,何文等. 低成本一次低溫快燒生料無(wú)光釉的研制[J]. 硅酸鹽通報(bào),1994,5.
[4] 何順東.低溫50分鐘燒成無(wú)光釉地磚[J]. 陶瓷,1995,2.
[5] 袁愛(ài)華.低溫快燒內(nèi)墻磚無(wú)光釉的試制.陶瓷工程,1997,4.
[6] 張虎龍.低溫快燒生料無(wú)光釉.佛山陶瓷[J].1999,1.
[7] 葉曉萍,陶海霞.低溫快燒無(wú)光釉的開(kāi)發(fā)生產(chǎn)[J].福建建材,2003,3.
[8] 司志勝,馬桂紅. 低溫快燒無(wú)光釉的研制[J]. 山東陶瓷,1996,9.
[9] 葉曉萍,陶海霞. 低溫快燒無(wú)光釉的研制[J].河南建材,2003,4.
[10] 沈阿方.低溫快速一次燒成無(wú)光釉的研制[J].佛山陶瓷,1995,3.
摘 要:近年來(lái),無(wú)光釉以其柔和、含蓄藝術(shù)感強(qiáng)等特點(diǎn),在市場(chǎng)上逐漸流行起來(lái)[5]。常用的無(wú)光釉大致有如下幾種:鈣無(wú)光釉、鋇無(wú)光釉、鋅無(wú)光釉、鎂無(wú)光釉。鋇無(wú)光釉、鋅無(wú)光釉雖能獲得高檔次的釉面,但這兩種原料的成本較貴。鎂無(wú)光釉的釉面平滑、細(xì)膩,但對(duì)顏色釉適應(yīng)性較差。鈣無(wú)光釉,雖然釉面較粗糙,但對(duì)色釉適應(yīng)性較強(qiáng)[2]。本文通過(guò)在傳統(tǒng)的鋅無(wú)光釉基礎(chǔ)上進(jìn)行調(diào)整,可大大提高釉面質(zhì)量,降低了釉料成本,并獲得了易于調(diào)整的系列生產(chǎn)配方。
關(guān)鍵詞:低溫;無(wú)光釉;研究
1 前言
近年來(lái),陶瓷裝飾層出不窮,無(wú)光釉以其手感柔和、光潤(rùn)細(xì)膩、質(zhì)地飽滿(mǎn)堅(jiān)硬而深受用戶(hù)歡迎[5]。目前,無(wú)光釉的制備方法有以下幾種:(1) 在釉料中加入一定量的難熔物質(zhì),主要是高鋁質(zhì)粘土及鋁的化合物。在燒成過(guò)程中,部分鋁化合物呈不熔或半熔狀態(tài)而產(chǎn)生無(wú)光,其原因?yàn)橛灾形镔|(zhì)未完全熔融或?yàn)榘肴廴跔顟B(tài)而呈現(xiàn)無(wú)光的,因此,生成的無(wú)光釉釉面粗糙,物理性能也較差。(2) 在釉料中加入適當(dāng)?shù)奈镔|(zhì),例如:碳酸鹽類(lèi)。在燒成過(guò)程中發(fā)生分解,形成包裹在釉里的細(xì)小氣泡,使釉呈乳濁狀態(tài),光線(xiàn)透過(guò)釉面產(chǎn)生散射而呈現(xiàn)無(wú)光。這種釉外觀(guān)顯得質(zhì)地粗松,釉面不夠細(xì)密。(3) 在釉料中加入適量的結(jié)晶物質(zhì),如:鈦、鈣、鎂、鋇等氧化物,燒成中在釉中形成硅酸鋅(ZnO·SiO2)、鈣長(zhǎng)石(CaO·Al2O3·2SiO2)、硅灰石(CaO·SiO2)或鋇長(zhǎng)石( BaO·Al2O3·2SiO2)等微小晶體,而獲得無(wú)光釉面。用這種方法得到的無(wú)光釉,釉面滋潤(rùn)、細(xì)膩、似玉石質(zhì)感。所以,制備無(wú)光釉大多采用這種方法[27]。
本次實(shí)驗(yàn)采用四角配料法,通過(guò)調(diào)整釉式中的Si/Al值,并在不同的溫度下燒成來(lái)系統(tǒng)的分析無(wú)光釉的性狀圖、無(wú)光釉的形成機(jī)理,以及在改變堿金屬量的情況下對(duì)釉性能的影響。
2 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容
2.1 實(shí)驗(yàn)原料
2.1.1坯用原料
本實(shí)驗(yàn)以買(mǎi)來(lái)的泥段為坯用原料,先在塑料袋中陳腐一段時(shí)間;然后進(jìn)行壓片,待實(shí)驗(yàn)備用。其坯料配方組成及含量為瓷石70%、高嶺土30%。坯的化學(xué)組成如表1所示。
2.1.2釉用原料
本實(shí)驗(yàn)所采用的釉用原料有長(zhǎng)石、滑石、石英、方解石、高嶺土等。釉用添加劑有水玻璃、羧甲基纖維素鈉鹽[39]?;ぴ嫌醒趸\。其原料的化學(xué)組成如表2所示。釉用化工原料性能如表3所示。
2.3 工藝流程
試樣制備的工藝流程如圖1所示。
2.3 實(shí)驗(yàn)過(guò)程
3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
3.1 B系列釉得到的Al2O3/SiO2的性狀圖分析
綜上所述,每一個(gè)無(wú)光釉配方都有確定的燒成溫度與之相對(duì)應(yīng),如果溫度較低,則出現(xiàn)生燒,釉熔融不良,釉面無(wú)光粗糙不平,且易污染;如果燒成溫度過(guò)高,易出現(xiàn)光澤,失去無(wú)光效果。1180℃、1200℃、1220℃三個(gè)溫度點(diǎn),隨著溫度的上升生燒區(qū)域減少,透明區(qū)域增加。
3.2 B系列無(wú)光釉樣品的結(jié)構(gòu)分析
35組配方中,分別采用1180℃、1200℃、1220℃三個(gè)溫度點(diǎn)進(jìn)行煅燒,然后從105個(gè)試片中選出具代表性的3個(gè)試片,分別為:B7 (乳濁) (燒成溫度1180℃)、B16(無(wú)光) (燒成溫度1200℃)、B20(透明) (燒成溫度1220℃)。對(duì)其做SEM(掃描電鏡)測(cè)試,分別如圖8、圖9、圖10所示。
由圖8可知,氣泡較少,坯釉結(jié)合性不是很好。釉層中有晶粒,釉面上有凸出的微小晶粒,釉面晶粒尺寸大約為3000nm左右。釉層上突出的晶粒能夠使光線(xiàn)產(chǎn)生漫反射從而形成無(wú)光。
由圖9可知,釉層氣泡較多、較大,由于所用原料內(nèi)的氣體在燒成過(guò)程當(dāng)中沒(méi)有及時(shí)的排出釉層,從而有一定的乳濁效果;釉表面不平整,呈波浪狀,可能是由于在斷面處有碎雜的粉末。光線(xiàn)進(jìn)入釉層后會(huì)發(fā)生折射與反射,從而導(dǎo)致釉面消光而呈現(xiàn)無(wú)光現(xiàn)象。
由圖10可知,坯釉結(jié)合較好,釉層有較大的氣泡,釉中的晶體是由硅酸鹽透明玻璃組成的。釉表面晶體顆粒比較少,并且尺寸較7#、16#釉的要小,釉面較平整。當(dāng)光線(xiàn)射入時(shí)會(huì)產(chǎn)生反射從而使釉面出現(xiàn)光澤感。
3.3 影響無(wú)光釉的因素
3.3.1 Al2O3、SiO2含量對(duì)無(wú)光釉的影響
Al2O3/SiO2的比值對(duì)無(wú)光釉的效果有直接的影響,當(dāng)堿性氧化物含量固定不變時(shí),隨著Al2O3/SiO2的比值降低,釉面從無(wú)光到半無(wú)光再到光亮。因此,Al2O3/SiO2的比值為1﹕5左右時(shí)即為無(wú)光,若大于1﹕6時(shí),則開(kāi)始向光澤方向發(fā)展。當(dāng)燒成溫度愈高時(shí),無(wú)光釉中Al2O3/SiO2的比值愈小,即應(yīng)增加Al2O3的量。反之,無(wú)光釉中Al2O3/SiO2的比值愈高,應(yīng)減少Al2O3的量。[21]
3.3.2冷卻速度對(duì)無(wú)光釉的影響
在煅燒過(guò)程中,當(dāng)在較高溫度下打開(kāi)爐門(mén)開(kāi)始急冷,得到的釉面要比慢慢冷卻的釉面光亮。在不同的冷卻速度下可以得到不同的釉面。所以,只有當(dāng)冷卻速度較慢的情況下,才能獲得良好的無(wú)光效果。否則,將變?yōu)橥该饔缘墓鉂捎浴?/p>
3.3.3燒成溫度對(duì)無(wú)光釉性狀圖的影響
在實(shí)驗(yàn)中我們可以得到,當(dāng)燒成溫度升高時(shí),無(wú)光釉的性狀圖上無(wú)光區(qū)、乳濁區(qū)范圍變小,而光澤區(qū)變大。
3.3.4堿金屬含量對(duì)無(wú)光釉的影響
在調(diào)整堿金屬后,堿金屬含量增加,導(dǎo)致釉層出現(xiàn)開(kāi)裂現(xiàn)象。因?yàn)閴A金屬的含量增加后,釉的膨脹系數(shù)大與坯的膨脹系數(shù),使得坯釉不匹配。當(dāng)釉層的收縮大于坯體的收縮時(shí),坯體受到了釉層的壓縮,而形成壓應(yīng)力;當(dāng)釉受到了坯體的拉伸時(shí),而形成張應(yīng)力,當(dāng)張應(yīng)力超過(guò)了釉層的抗張強(qiáng)度時(shí),就會(huì)導(dǎo)致釉層斷裂,出現(xiàn)網(wǎng)狀裂紋。膨脹系數(shù)相差愈大,龜裂程度就愈大。當(dāng)應(yīng)力較小時(shí),出爐幾天后才會(huì)慢慢出現(xiàn)大的網(wǎng)狀裂紋[29]。
4 結(jié)論
(1) 本實(shí)驗(yàn)主要是通過(guò)改變組分中的Si/Al的比值、燒成溫度,來(lái)確定其最佳配方。實(shí)踐證明,當(dāng)煅燒溫度為1200℃時(shí),Si/Al的比值在5﹕1左右時(shí),可得到較好的無(wú)光釉面效果。
(2) 由B系列釉的性狀圖可知,當(dāng)長(zhǎng)石礦物含量在適當(dāng)范圍內(nèi)增加時(shí),可有效降低無(wú)光釉的燒成溫度。同時(shí),也增加了釉的膨脹系數(shù)。
(3) 在釉料中加入0.2%~0.3%的水玻璃,可增加釉的流動(dòng)性。在釉料中添加少量的CMC,可有效提高釉的懸浮性和附著性。
參考文獻(xiàn)
[1] 李加雙,單秀芹. 28分鐘快燒無(wú)光釉的研制[J] .山東陶瓷,2000,6.
[2] 余廣鎮(zhèn).低成本無(wú)光釉的試制及生產(chǎn)[J]. 佛山陶瓷,2000,4.
[3] 張旭東,何文等. 低成本一次低溫快燒生料無(wú)光釉的研制[J]. 硅酸鹽通報(bào),1994,5.
[4] 何順東.低溫50分鐘燒成無(wú)光釉地磚[J]. 陶瓷,1995,2.
[5] 袁愛(ài)華.低溫快燒內(nèi)墻磚無(wú)光釉的試制.陶瓷工程,1997,4.
[6] 張虎龍.低溫快燒生料無(wú)光釉.佛山陶瓷[J].1999,1.
[7] 葉曉萍,陶海霞.低溫快燒無(wú)光釉的開(kāi)發(fā)生產(chǎn)[J].福建建材,2003,3.
[8] 司志勝,馬桂紅. 低溫快燒無(wú)光釉的研制[J]. 山東陶瓷,1996,9.
[9] 葉曉萍,陶海霞. 低溫快燒無(wú)光釉的研制[J].河南建材,2003,4.
[10] 沈阿方.低溫快速一次燒成無(wú)光釉的研制[J].佛山陶瓷,1995,3.