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        細(xì)炻磚銅銹缺陷研究

        2021-04-16 05:57:28周錫榮黃玲艷
        山東陶瓷 2021年1期
        關(guān)鍵詞:過(guò)篩除鐵淺色

        周錫榮,黃玲艷

        (蒙娜麗莎集團(tuán)股份有限公司,佛山528211)

        前言

        目前陶瓷墻地磚的幾大品種主要有拋光磚、拋釉磚、仿古磚、陶瓷薄板。仿古磚以其獨(dú)特的設(shè)計(jì)和典雅的裝飾風(fēng)格依然在市場(chǎng)中占有重要的地位[1-3]。細(xì)炻磚是仿古磚的一個(gè)分支,它的吸水率為3%~6%。相比瓷質(zhì)仿古磚而言,由于其成本低廉,在家庭裝修中的廚房、衛(wèi)生間、陽(yáng)臺(tái)的地方仍然被廣泛使用,也是不少?gòu)S家爭(zhēng)奪的領(lǐng)域[4,5]。細(xì)炻磚配套產(chǎn)品中,有一部分是淺色圖案,在生產(chǎn)淺色圖案品種過(guò)程中,會(huì)有比較明顯的銅銹缺陷,少則2%,多則3~4%。特別是有的純白版面,銅銹缺陷指標(biāo)長(zhǎng)期在3%以上。銅銹是何物?是怎么產(chǎn)生的?它來(lái)源于哪些地方?有研究者對(duì)此作了探討[6]。本文主要從原材料和配方方面對(duì)銅銹進(jìn)行了研究,采用XRF、SEM、EDS 等手段進(jìn)行了詳細(xì)的分析。經(jīng)過(guò)研究,我們對(duì)銅銹缺陷也有了一定的認(rèn)識(shí),有針對(duì)性地加強(qiáng)相關(guān)方面的控制,減少了銅銹缺陷的產(chǎn)生,進(jìn)一步提高了產(chǎn)品品質(zhì),明顯提升了淺色細(xì)炻磚產(chǎn)品的優(yōu)等率。

        1 實(shí)驗(yàn)過(guò)程

        1.1 原材料

        圖1 坯料篩上物產(chǎn)生銅銹缺陷

        圖2 釉料篩上物產(chǎn)生銅銹缺陷

        實(shí)驗(yàn)原材料主要是生產(chǎn)細(xì)炻磚用的部分原材料,包括邦砂、力鴻砂、150 鉀砂、周砂、嶺五砂、壓濾渣、磨邊料等。

        1.2 實(shí)驗(yàn)過(guò)程

        取所用原材料,分別經(jīng)過(guò)稱(chēng)量、球磨、除鐵過(guò)篩,取篩下物、篩上物放置于坯體上,淋底釉、面釉后燒成,然后觀(guān)察分析。

        1.3 性能測(cè)試

        用S8 Tiger 熒光X 射線(xiàn)分析儀對(duì)配方組成進(jìn)行了定性分析,用EVO MA10 掃描電鏡對(duì)銅銹做了微觀(guān)掃描分析,用EDAX 能譜儀對(duì)銅銹進(jìn)行了能譜分析。

        2 結(jié)果與討論

        2.1 原材料對(duì)銅銹缺陷的影響

        銅銹缺陷在坯體上的表現(xiàn)是呈現(xiàn)一個(gè)綠點(diǎn),在淺色版面里特別突出,在放大鏡下看是一個(gè)孔洞。

        為了考察原材料對(duì)銅銹的影響,我們將坯體配方漿料過(guò)篩后的篩下料、篩上料以及配方中的各種原材料單獨(dú)球磨后過(guò)80 目篩取篩上物灑在淋釉坯體上,燒后發(fā)現(xiàn)配方漿料和某些原材料的篩上料燒后容易出現(xiàn)銅銹,如圖1 所示。圖2 顯示的是把釉料過(guò)篩的篩上料灑在淋釉坯體上也發(fā)現(xiàn)有銅銹現(xiàn)象??梢园l(fā)現(xiàn),銅銹在坯料或釉料里是普遍存在的,在某些原材料里存在的更多一些,實(shí)驗(yàn)中我們發(fā)現(xiàn)嶺五砂產(chǎn)生的銅銹較其它原材料更嚴(yán)重,同時(shí)篩上料比篩下料要嚴(yán)重。

        2.2 工藝制度對(duì)銅銹缺陷的影響

        細(xì)炻磚因?yàn)槲瘦^高,生產(chǎn)廠(chǎng)家的漿料細(xì)度一般較瓷質(zhì)磚要大。以我公司為例,所用的坯體漿料細(xì)度為250 目篩篩余2.5%~2.8%,瓷質(zhì)磚漿料細(xì)度為250 目篩篩余1%以下。這也導(dǎo)致細(xì)炻磚配方漿料里的雜質(zhì)要多一些。實(shí)驗(yàn)中我們將產(chǎn)生銅銹多的原材料更換掉安排中試,由于中試條件的限制,中試漿料只在噴霧塔的中轉(zhuǎn)缸過(guò)一道篩,結(jié)果發(fā)現(xiàn)中試配方燒制淺色磚時(shí)的銅銹缺陷率高達(dá)50%以上,因此僅僅更換原材料無(wú)法改善銅銹缺陷的問(wèn)題,相反,漿料的除鐵過(guò)篩是影響銅銹缺陷更重要的因素。

        以上實(shí)驗(yàn)證實(shí)了漿料除鐵過(guò)篩的重要性。以往我公司的細(xì)炻磚坯體漿料的過(guò)篩目數(shù)是70 目,一般過(guò)兩道篩。通過(guò)改造,給漿料增加了一道中轉(zhuǎn)池,將除鐵過(guò)篩的次數(shù)增加到四次,過(guò)篩目數(shù)改成80目,同時(shí)也適當(dāng)降低了漿料細(xì)度。通過(guò)這樣的工藝改進(jìn),我們發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)淺色磚時(shí)效果有明顯的好轉(zhuǎn),部分淺色磚的銅銹缺陷降到了0.3%以下,純白磚的銅銹缺陷由以往的平均3%以上降到了1.2%以下。

        表1 部分金屬氧化物所占質(zhì)量分?jǐn)?shù)

        2.3 銅銹缺陷分析

        根據(jù)前面的研究,我們認(rèn)為出現(xiàn)這種銅銹缺陷的原因主要是一些硬質(zhì)、繼而難過(guò)篩的物質(zhì)造成。我們將坯體漿料篩上物和過(guò)篩后的漿料進(jìn)行了熒光射線(xiàn)定性分析比較,表1 列出了除常見(jiàn)的八大元素氧化物以外的其它元素分析結(jié)果??梢钥闯龃嬖谝恍┪⒘康挠猩饘僭匮趸铩?/p>

        圖3 是我們把銅粉灑在坯體表面淋上底釉、面釉燒后也呈現(xiàn)出了銅銹缺陷的現(xiàn)象,可見(jiàn)銅元素是引起銅銹的重要因素之一。

        圖4 是用掃描電鏡對(duì)銅銹做的SEM 掃描,圖中看到,孔洞非常明顯,這是有色金屬氧化物在高溫下會(huì)產(chǎn)生低溫熔洞,穿透釉面,形成孔洞。對(duì)孔洞周邊不同位置進(jìn)行了能譜分析,如圖5、圖6,有的位置可以發(fā)現(xiàn)銅元素,有的位置沒(méi)有發(fā)現(xiàn)銅元素,但有其它有色金屬元素。可以認(rèn)為孔洞的形成是多種有色金屬雜質(zhì)復(fù)合造成。

        3 結(jié)論

        通過(guò)對(duì)原材料進(jìn)行系統(tǒng)地研究,采用XRF 熒光X 射線(xiàn)分析儀對(duì)配方進(jìn)行定性分析,用SEM、EDS 等手段對(duì)銅銹進(jìn)行了微觀(guān)分析,我們認(rèn)為出現(xiàn)銅銹缺陷的主要原因是原料中那些硬質(zhì)的、難球磨的有色金屬雜質(zhì)高溫下熔融造成局部低溫從而形成孔洞。無(wú)論是坯體漿料還是釉料,通過(guò)加強(qiáng)過(guò)篩除鐵、降低漿料細(xì)度可以有效地降低銅銹缺陷,在實(shí)際操作中已經(jīng)得到了有效印證。

        圖3 銅粉產(chǎn)生的銅銹缺陷

        圖4 銅銹SEM 掃描照片

        圖5 位置1 的能譜結(jié)果

        圖6 位置2 的能譜結(jié)果

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