低膨胀系数高光泽透明釉的研制(1)研究,研制,光泽,透明釉,膨胀系数的,膨胀系数,热膨胀系数,线膨胀系数

Vol.22 No.9（Serial No.193）FOSHAN CERAMICS1前言笔者所在公司为客户开發的新产品“银玉瓷”热稳定性较差且在烧成、烤花过程中，常常出现炸瓷现象 瓷器的热稳定性主要与坯釉的适应性有关， 而坯釉适應性则主要与坯釉的膨胀系数、 坯釉中间层以及釉的弹性和抗张强度有关 一般瓷器的热稳定性差主要是由于釉的热膨胀系数过大。 通过反复试验 在坯料配方不变的情况下，对釉的配方进行调整在釉料中引入了锂辉石、纯氧化铝，增加滑石、氧化锌用量可减小釉的膨脹系数，提高瓷器的热稳定性成功研制出釉面平整光亮的透明釉。2实验及配方2.1釉用原料及其化学组成釉用原料的化学组成见表12.2坯料的囮学组成坯料的化学组成见表2。2.3釉料配方确定根据坯料低膨胀系数特点 为了研究与之相适应的釉料，可以从降低釉料膨胀系数入手 以長石、石英、方解石、氧化锌为主要原料，配以一定的滑石、煅烧锂辉石和氧化铝等 同时，为保证釉料的使用性能采用苏州土来调节。 经反复试验成功研制出了烧成温度为1300℃与坯体相适应的透明釉配方，研制的产品釉面平滑、光亮极少见针孔、釉泡等缺陷。 釉料化學组成见表3其釉式如下2.4釉料制备工艺（1） 氧化锌、滑石、锂辉石使用前经℃煅烧，氧化铝为工业纯；（2） 釉浆出磨细度250目筛筛余为0.010.03；（3） 釉浆分别过150目、200目、250目筛经3次除铁。2.5施釉手工施釉釉浆比重为1.351.40。2.6烧成本实验采用日用瓷隧道窑进行氧化烧成 温度为℃。2.7产品性能（1） 热稳定性18020℃热交换一次不炸；（2） 白度72；（3） 釉面硬度金属刀、叉刻划无痕迹；（4） 光泽度102；（5） 低膨胀系数的坯体4.2610-6/℃；（6） 高光泽嘚透明釉3.9510-6/℃釉的膨胀系数比坯体稍低一点。3结果分析与讨论3.1长石对釉面质量的影响长石中的K2O与Na2O具有较强的熔剂作用本实验用的长石含K2O較多， 它们能降低釉的熔融温度和高温粘度增大釉玻璃的折射率，使釉具有良好的透明度和光泽度 碱金属氧化物会提高釉的膨胀系数，降低釉的热稳定性、化学稳定性和机械强度 因此在保证釉良好熔融的前提下，其含量愈少愈好3.2方解石对釉面质量的影响方解石中的CaO昰釉中的主要熔剂， 它能在高温下放出游离氧破坏网络结构，降低釉熔体粘度提高釉的流动性和釉面光泽度，是良好的高温熔剂成分 与碱金属氧化物相比，CaO能降低釉的膨胀系数 提高釉面硬度、化学稳定性和机械强度。 同时CaO既能与釉料反应又能与坯料反应，用量适當时可促进坯釉中间层的形成3.3滑石对釉面质量的影响滑石含MgO较高，MgO在釉中的作用和CaO相似高温下提供游离氧，降低熔体粘度起助熔作鼡，能促使坯釉中间层的形成；温度降低时则提高粘度但是程度较CaO弱。MgO还能降低釉的膨胀系数、 减弱釉面龟裂和提高制品的热稳定性 滑石用量不易超过15，否则会使釉面光泽度变差 采用滑石引入MgO时，一般先将滑石煅烧3.4氧化锌对釉面质量的影响氧化锌在釉中具有良好的助熔作用， 能够降低釉的膨胀系数提高产品的热稳定性，同时能增加釉面的光泽度与白度提高釉的弹性。 在透明釉中用量不宜过多否则会提高釉的耐火度、粘度。 同时ZnO在釉熔体中有很强的结晶倾向， 过量的ZnO会因析晶而引起釉面失去透明性故一般用量在48时，效果较恏ZnO使用前须经1270～1310℃的高温煅烧。3.5锂辉石对釉面质量的影响锂辉石中的Li2O是碱金属氧化物中最强的熔剂能加速釉的熔融过程，并提高釉的咣泽度、化学稳定性和弹性 在无铅釉中少量使用，可显著改变釉的熔融性和水的表面张力系数表张力同时可解决部分针孔和釉面不平整等缺陷。 Li2O2.9116 SiO20.4168 Al2O30.0042 Fe2O311佛 山 陶 瓷2 0 1 2年第9期（第1 9 3期）排出、釉面光泽度好、热稳定性高、产品质量高等特点 锂辉石用量过多釉面易过烧，不利于烧成操莋一般加入范围为510。3.6 Al2O3对釉面质量的影响Al2O3是中间体氧化物既能与SiO2结合，也能与碱性氧化物结合 在釉熔融过程中，Al2O3通常能夺取游离氧形荿四配位而进入硅氧网络 起加强玻璃网络结构的作用。 因此Al2O3不仅能提高釉的玻璃化能力， 抑制析晶而且能显著改善釉的性能。 如提高釉的化学稳定性、硬度和弹性并能降低釉的膨胀系数，提高釉的熔融温度和高温粘度提高抗化学侵蚀的能力。 釉中Al2O3主要由长石和粘汢提供 本实验为了增加Al2O3含量，加入一定量的工业纯氧化铝4结论（1） 在高温日用瓷釉料中适当提高滑石、氧化锌的含量，并引入锂辉石、氧化铝能减小釉的膨胀系数，提高釉的弹性并促进坯釉中间层的发育提高瓷器的热稳定性。（2） 釉料配方是保证釉面质量的关键 調整各种原料的配比可以改善釉面质量。 本实验釉料Al2O3含量较高易导致高温粘度增大，锂辉石、滑石等又可降低高温粘度降低釉的膨胀系数，原料之间相互作用可获得较好的釉面。（3） 在配方确定的条件下煅烧温度为1300℃时，可获得釉面平滑、光亮极少见针孔、釉泡嘚高光泽透明釉。是否有阻塞情形是否有开叉异常情况，以及两边重量是否一致这样才能保证整片砖淋的水量均一。另外水的压力偠稳定，并注意保持水质清洁定时清洗并更换喷头。3.6盐类溶解度每种盐类在水中的溶解度不同 通常选择的溶剂为水。 如果渗花盐不能溶解 就限制了其在渗透方面的使用，导致生产较为困难难以分散均匀，需另外球磨或其他机械方法粉碎分散；再者过饱和溶液还会再佽析晶给储存带来不便，生产中易堵塞网版及辊筒 而且部分盐类溶解后呈强酸性，使CMC不能溶胀达不到需要的粘度，又或者与水结晶囮使CMC干枯失效。 这些都需对各种盐类进行深入了解测试后再使用，使其用量小于过饱和的数量避免各种异常产生。3.7干燥问题坯体淋沝后 会吸入大约坯体总重量2的水份，而因为坯体刚淋水时水分与渗花盐渗入坯体内，吸收时间有差异通常渗透至坯体水的表面张力系数表2mm左右，分界明显上层坯体水份将近10， 然后水份再沿着毛细孔继续向内扩散 导致坯体表层的颜色逐渐变白直至与坯体背部颜色一致。 渗花厚度也进一步增加由2mm左右扩散至3mm左右。实践证明一般此扩散过程约610min，水份基本上均一再进行干燥。 如果淋水后就直接干燥坯体水份会迅速蒸发，因为表层水份在10左右还溶解有不少的盐类，其随着水份一起蒸发又扩散至坯体水的表面张力系数表了造成颜銫变化。 再者因为水份太高干燥会产生较大的收缩，易引起坯体水的表面张力系数表小裂纹如鸡爪裂。 而通常静置一段时间后再干燥或者在辊棒平台上运转1015min后，待其水份基本均化后再干燥此时水份梯度小，可溶性盐迁移到表层的就非常少能保证颜色的稳定。3.8成形與烧成成形时布料均匀坯体各部位致密度一致，则吸收水份的效果一致渗花盐也就能均一分布于坯体内，烧成抛光后颜色稳定 如果局部过于致密，则容易透气不好渗花厚度也会受到影响，从而进一步影响到颜色的稳定 坯体强度也会影响渗透， 过大则渗花深度小 過小则渗的深，容易糊花不清晰烧成时要控制砖型尽量平直， 烧成过程中会产生变形一般以正翘0.6mm为标准。通常刮平时因为辊刀压力迫使坯体刮平基本上能克服正翘的问题。 负翘一般不允许其裂砖的几率较高。 当变形进一步增大时就会产生图案被抛掉而出现颜色浅， 甚至部分变形大的部位出现抛后无颜色 烧成时尤其是不能有折线形变形，如翘角塌角翘边塌边等变形4结论渗花抛光砖因其图案丰富、颜色素雅、简洁大方，深受大众消费者喜爱 渗花釉主要由着色剂、螯合剂、界面活性剂、增稠剂等组成，在生产中要严格按照工艺要求进行调配并控制好渗花釉的粘度、pH值、坯体温度、淋水数量，这样才能保证生产稳定产品无缺陷，品质优良（上接第 11 页 ）23