日用陶瓷釉面耐磨性增强技术分析

技术与检测Һ㊀
日用陶瓷釉面耐磨性增强技术分析
蒋子旺ꎬ李㊀峰
摘㊀要:日用陶瓷的釉面在运输和使用过程中很容易磨损ꎬ会产生各种划痕ꎬ从而影响日用陶瓷的外观和性能ꎮ改善日用陶瓷釉料的耐磨性对发展优质耐磨日用陶瓷和提高我国日用陶瓷产品的质量具有重要意义ꎮ文章分析了日用陶瓷釉的结构特点ꎬ影响釉耐磨性的主要因素ꎬ并探讨了提高釉耐磨性的途径和方法ꎮ
关键词:日用陶瓷ꎻ耐磨釉化学成分ꎻ硬度ꎻ光学性质
一㊁日用陶瓷的釉料特性ꎬ结构和性能
日用陶瓷产品不仅需要满足其使用功能ꎬ而且还给人以美感ꎮ因此ꎬ通常有必要根据日常陶瓷造型和产品使用的特点选择合适的装饰图案和釉料颜色ꎬ并通过彩色装饰或陶瓷贴花技术进行装饰ꎮ与通常使用有色釉或蛋白石釉进行装饰的建筑和卫生陶瓷相比ꎬ日用陶瓷通常通过覆盖陶瓷体表面或装饰图案的无色陶瓷透明釉进行装饰ꎬ不仅可以见及各种雕刻ꎬ色彩装饰等ꎬ并能提高陶瓷制品的外观质量ꎬ提高陶瓷制品的使用性能ꎬ外观装饰性能和艺术效果ꎮ此外ꎬ日用陶瓷的透明釉的表面光滑ꎬ有光泽ꎬ不吸热且不透气ꎮ特别是在釉下彩绘中ꎬ在生坯表面上绘制或印刷了各种图案ꎮ高温烧成窑后ꎬ不仅效果好ꎬ而且可以保护图片ꎬ防止陶瓷颜料中有害元素的溶出ꎬ釉面光亮柔软ꎬ色泽光滑ꎬ渗透力连续ꎬ而且很耐用ꎮ
陶瓷釉通常是在陶瓷釉在高温下熔融后在坯料表面上形成的非晶态玻璃质层ꎮ它具有一定的硬度ꎬ几乎不溶于强酸或强碱ꎬ并且对气体和液体具有绝缘作用ꎮ它不仅可以给瓷器带来美丽的艺术效果ꎬ而且可以提高陶瓷产品的强度ꎬ表面硬度和热稳定性ꎮ
日用陶瓷釉的性能直接受到釉的粘度ꎬ表面张力ꎬ色度ꎬ光泽ꎬ耐磨性和其他主要性能的影响ꎮ釉的粘度通常随着釉的组成和烧成温度中Ｏ/Ｓｉ的增加而降低ꎮ在生产过程中ꎬ釉料的粘度太小ꎬ容易造成流釉ꎬ桩釉和干釉ꎻ气泡会影响釉料的平整度ꎬ从而引起针孔和光泽差等问题ꎮ适当的粘度有利于中间层的形成ꎮ釉料的表面张力主要随釉料中碱金属氧化物含量的增加和釉料烧成温度的增加而降低ꎬ这对釉料的外观有很大的影响ꎮ如果表面张力太大ꎬ则容易引起釉料收缩缺陷ꎬ如果表面张力太小ꎬ则容易引起釉料流动和针孔ꎮ釉的光泽反映了釉的光滑度ꎮ任何可降低熔体表面张力并改善釉料流动性的组分都将有助于形成光滑的釉料并改善光泽度ꎮ
与釉料的上述性质相比ꎬ釉料的耐磨性主要取决于釉料的化学组成ꎬ矿物组成和微观结构ꎮ如果能够在釉层中沉淀出高硬度和高度分散的微晶ꎬ则釉表面的耐磨性将得到显著改善ꎬ陶瓷产品的使用寿命可以显著提高ꎬ并且使用寿命可以延长ꎮ然而ꎬ日用陶瓷的釉层的透明度容易受到釉层中晶相含量ꎬ分布和晶体尺寸的均匀性ꎬ釉层中相分离等因素的影响ꎬ这将导致对釉面的耐磨性以及镜面反射和漫反射ꎮ釉的强度是不同的ꎬ这导致釉的耐磨性ꎬ光泽和色度的差异ꎮ二㊁陶瓷釉面耐磨性增强技术分析
为了提高日用陶瓷釉料的耐磨性ꎬ必须综合考虑釉料的化学组成和相组成对日用陶瓷釉料的粘度ꎬ表面张力ꎬ色度ꎬ光泽和耐磨性的影响ꎬ从而避免降低日用釉料的耐蚀性ꎮ釉的光泽ꎮ和色度ꎮ目前ꎬ通过改变釉的成分ꎬ向釉中引入微晶以制备微晶釉或添加硬质晶ꎬ提高陶瓷釉的耐磨性的国内外主要途径有三种ꎮ
(一)改变釉的化学成分
陶瓷产品釉层的硬度和耐磨性与釉玻璃结构单元的粘结强度ꎬ化学键的数量以及结构网络连接的紧密度有关ꎮ釉料组合物的共价键强度越低ꎬ釉料层的网络结构越松ꎬ则硬
度和耐磨性越差ꎮ釉的每种成分的离子价格越低ꎬ正离子与
负离子之间的距离越大ꎬ离子配位数越小ꎮ硬度越低ꎮ胡军
等人的研究ꎮ发现增加釉中二氧化硅的含量可以增加釉网
络形成的数量ꎬ使结构网络更紧密地连接ꎬ并提高釉的耐磨
性ꎻ研究还指出ꎬ使用碱土金属代替碱金属的釉料配方设计ꎬ
适当提高釉料中的滑石含量也可以提高釉面的耐磨性ꎮ王
迪等人ꎬ郭兴中的研究指出ꎬ用ＣａＯꎬＢａＯꎬＭｇＯꎬＺｎＯ等碱土
金属氧化物代替碱金属氧化物ꎬ并用锂辉石等矿物代替长石
引入Ｋ２Ｏ和Ｎａ２Ｏ可以增加釉料的硬度ꎻ向釉料中引入锂瓷石并煅烧高岭土可显著提高透明釉料的硬度ꎮ陈建忠等人
将刚玉粉掺入釉料中ꎬ通过增加釉料中铝的含量来调节硅铝
比ꎬ使釉料网络结构紧密相连ꎬ从而提高了釉料的耐磨性ꎮ
另外ꎬ使用含钙的耐磨剂代替碳酸钙可以减少灼烧损失并降
低孔隙率ꎮ这些方法可以提高釉料的耐磨性ꎮ然而ꎬ通过优
化釉料的成分并改变其内部网络结构以提高釉料的耐磨性
和使用性能ꎬ必须相应地调节产品烧成系统ꎬ并且需要对釉
料进行测试以观察其内部结构ꎮ因此ꎬ过程和操作更加
复杂ꎮ
(二)在釉料中引入微晶
尽管在釉层中引入微晶可以显著提高釉表面的硬度ꎬ但
是该方法受许多因素的影响ꎬ例如晶体成核和生长ꎬ结晶能
力和成核剂ꎬ并且不容易控制ꎮ沉淀的微晶不易控制ꎮ釉料
各部分的硬度均匀ꎬ差异很大ꎬ过多的微晶形成会严重影响
基本釉料的色度和光泽ꎮ
三㊁结论
在日用陶瓷的生产中ꎬ可以通过改变釉的组成ꎬ将微晶
引入釉中以制备微晶釉或添加硬质晶来改善陶瓷釉的耐磨
性ꎮ但是ꎬ在改善日常陶瓷釉料的耐磨性的同时ꎬ有必要考
虑其实用性和美观性ꎮ它必须是高质量和耐磨的ꎬ并且不影
响产品釉的色度和光泽ꎮ尽管在釉层中引入微晶可以显著
提高釉的硬度ꎬ但是结晶过程不容易控制ꎬ微晶不均匀ꎬ釉各
部分的硬度不同ꎬ并且形成过多晶体会影响色度和釉料ꎮ光
泽度ꎮ因此ꎬ在提高釉面的耐磨性的同时ꎬ应综合考虑釉面
的性能ꎬ并选择适当的工艺条件和方法ꎮ
参考文献:
[１]王培景.餐具硬质透明釉的研制[Ｊ].山东陶瓷ꎬ２０１９(２):３４－３５.
[２]朱振峰.我国色釉料产业现状及发展趋势分析[Ｊ].中国
陶瓷工业ꎬ２０１９(４):１２－１５.
[３]李硕ꎬ徐大余ꎬ敖敏ꎬ等.日用陶瓷釉面耐金属刀叉划痕测
试方法研究[Ｊ].中国陶瓷ꎬ２０１９ꎬ４８(１２):４４－４８. [４]李家铎ꎬ戴若冰.陶瓷釉料基本评价系统概述[Ｊ].中国陶
瓷工业ꎬ２０１９ꎬ１９(２):１５－２０.
作者简介:
蒋子旺ꎬ李峰ꎬ河北雅众贸易有限公司ꎮ
５４１。