骨质瓷生料釉的研制
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年第 = 期
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坯体的热膨胀系数 坯体的热膨胀系数见图 $
也必须较大 " 使之与坯体相匹配 $ 因此 " 除在配方中提高
4!) %51!) 这 些 有 利 于 提 高 膨 胀 系 数 的 氧 化 物 的 含 量 外 " 又系统地考察了不同的 ’(>*+ 和 01>23 对釉面质量 及坯釉适应性的影响 & 同时 " 配方中引入 ?1) %’@) " 以提
故长石分解时最容易在釉面形成棕眼 " 但针对骨质瓷坯 体膨胀系数大的特点 ! 必须采用长石釉来适应它的膨胀 系数 ! 而釉配方中长石含量太多又易造成高温时粘度太 大 ! 造成针眼和桔釉 " 本实验通过碱 # 碱土金属的合理配 比 ! 及合适的 !"+2% 比 ! 在获得较高的膨胀系数的 情况 下 ! 使长石的量保持在一适宜的值 ! 同时 ! 在配方 中引 入 较多的 )*4 #<*4 !)*4 增大了釉的表面张力 ! 使高温时 气体排出后留下的空穴很易拉平 ! 是表面 平整 ! 光亮 "
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体
实 验
拟定配方的依据
本实验采用以合成骨粉为主体原料的骨质瓷作为坯
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讨
论
关于坯釉的适应性
坯釉的适应性是指熔融性能良好的釉熔液 " 冷却后
与坯体紧密的结合能力 # 坯釉适应性的好坏受很多因素 的影响 " 但起主要作用的是坯釉的膨胀系数 $ 坯釉中间层 及坯釉的弹性等 # 坯釉的适应性对于高膨胀系数的骨质 瓷来说至关重要 #
表# 不同器型比重值 小型空心器皿 内釉 外釉
%>& 由于釉和坯体是紧密联系着的 " 当釉的膨胀系 数低于坯时 " 冷却过程中 " 釉比坯体收缩小 " 釉除 受本 身 收缩作用变形外 " 还受到坯体收缩时所赋予它的压缩作 用 " 使它产生压缩弹性变形 " 从而在釉层中保持永久性压 缩应力 # 反之 " 当釉的膨胀系数大于坯体时 " 则釉受到坯 体的拉伸作用 " 产生拉伸弹性变形 " 釉中就保持着永久张 应力 # 釉的耐压强度远大于抗张强度 "因此 " 釉的膨胀系 数小于坯体膨胀系数时 " 一方面能减轻表面裂纹源的危 害 " 同时 " 又能抵消一部分加在制品上的张力负载 # 所以 " 釉的膨胀系数小于坯体 "釉面不仅不易开裂 " 反而能提高 产品的机械强度 # 反之 " 釉面易于开裂 "产品强度降低 " 釉 的膨胀系数哪怕仅比坯体大 ;"!">;9<B# " 对热稳 定性 的 损害也是非常严重的 # 本研究中 " 坯体的膨胀 系数 为 :"<= ">;9<B# " 釉 的膨 胀系数为 5">;9<*B# " 釉的膨胀系数小于坯体的 膨胀 系 数 " 在釉层中保持着压应力 " 釉层不但不易产生开 裂 " 而 且还能提高釉面的机械强度 # 但是 " 釉的膨胀系数也不能 比坯体的膨胀系数小的太多 " 否则 " 易引起釉层 剥落 " 一 般两者之差为 >!!">;9<B#左右为宜 # 针对具有较高膨胀系数的骨质瓷坯体 " 为获得一个 高膨胀系数的高温釉 " 本研究对配方的组成做了多方面 的探索 # 在研究中发现 " 在同样的碱 $ 碱土金属情况下 " 提 高 &’B)* 比不宜于提高膨胀系数 " 降低 &’B)* 比有宜于提 高膨胀系数 # 为获得较高的膨胀系数 " 配方中不必使用高
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论
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良好 # 釉面质量高 # 适合于高膨胀系数的骨质瓷的高温 釉"
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本 ! 节约了能源 ! 开创了一条骨质瓷生产的新思路 $ 关键词 ! 骨质瓷 % 生料釉 % 一次烧成 中图分类号 !!"#$%&’(#) 文献标识码 !* 文章编号 !+,,#-.’/)0),,12,3-,,)3-,1
适合于骨质瓷一次烧成使用的生料釉 "ห้องสมุดไป่ตู้在不降低产品的
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前 言
骨质瓷是国际公认的高级日用细瓷 " 具有瓷质细腻 #
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EFG 华南 工 学院 ! 南 京 化工 学 院 ! 武汉 建 筑 材料 工 业 学院 合 编
& 陶瓷工艺学 ’ 中国建筑工业出版社
E6G 杜海青 ( & 陶瓷釉彩 ’ 湖南科学技术出版社 FHH; 年 E9G 徐 端 ( & 日 用 细 瓷 釉 面 质 量 问 题 初 探 ’ & 中 国 陶 瓷 ’ FH(6
,-./01 时 ! 则釉的膨胀系数可达到较高值 " 单纯为提高 膨胀系数而提高长石的的含量时 ! 釉中 2%345 含量增高 !
且配比中易熔氧化物的含量降低 ! 提高了釉的始融温度 及耐火度 ! 影响釉面质量 ! 且长石中的钾 # 钠对釉面 的网 络结构产生破坏作用 ! 易降低釉的物理机械性能 !同时减 少釉的表面张力 ! 使釉面高温时不易拉平 ! 产生针眼 # 桔 釉等缺陷 !影响釉的质量 " $6% 坯与釉是两种材质 ! 在煅烧时产生一系列的化 学反应 ! 形成化学组成和组 织结 构介 于坯 # 釉的 7 中间 过 渡层 7 时 !才能成为完整的整体 " 中间层能进一步缓冲 !甚 至消除釉膨胀所造成的有害应力 ! 加强坯釉的结合 " 当 ! 釉 !! 坯时 ! 中间 层的 存在 将减 小釉 层所 受的 压 力 8 对 于 两者相差较大的产品 ! 中间层的存在可防止剥釉 !使釉层 保持足够的压应力 ! 有利于充分发挥中间层的作用以提 高产品的热稳定性 " 从理论上讲 ! 高钙的骨质瓷坯体应采用含钙量低的 釉料 ! 这是基于反扩散原理 ! 使中间层加厚 ! 釉子 弹性 增 大 !坯釉更易相互适应 !结合强度提高 " 但在研究中发现 ! 对于骨质瓷来说 ! 含钙量高的釉料配方具有良好的坯釉 适应性 ! 这与骨质瓷中的钙以 )*9$:4;%6 晶相稳定存在 ! 游离钙很少 ! 不对中间层产生不利影响有关 " 因此 !当配 方中的钙镁比达到一适宜值时 ! 促进了坯釉中间层的形 成 ! 增强了坯釉的适应性 ! 提高了产品的热稳定性 ! 减 少 了釉层开裂 " $9 % 釉的弹性对坯釉的适应性也有很大的影响 ! 具
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本实验采用的原料及化学成分见表 !
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作为一种适应高膨胀系数的釉 " 其本身的膨胀系数
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生料釉对坯体的坯釉适应性 # 热稳定性 # 瓷胎强度产生好
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参
考
文
献
有较高弹性的釉 ! 能适应坯釉形变差产生的应力 !减少釉 面的开裂 8 提高产品强度 8 使产品获得高的热稳定性 " 作 为一种较高膨胀系数的釉 ! 其钾钠的含量相对较高 !而碱 金属氧化物能降低釉的弹性模数 ! 提高釉的弹性 !同时在 配方中引入 <*4 !<*4 能增加抗张强度 ! 减少弹性切变 系数 !从而提高釉的弹性 !这就提高了坯釉的适应性 " $; % 釉料工 艺 性 能 对 釉 料 的 热 膨 胀 系 数 以 及 热 稳 定性也会产生影响 " 釉料粒度粗 ! 在烧成时不能形成充 分熔融的均匀的玻璃体 ! 一方面降低釉料的高温流动性 ! 另一方面釉中存在的未熔残余石英 ! 部分甚至转化成方 石英 !它增加釉的膨胀系数 !降低热稳定性 " 因此在釉料 制备过程中严格控制相关工艺参数 ! 使釉料细度在合适 的范围 ! 石英颗粒粒度控制在 ="> 以下 ! 结果表明 ! 釉的 高温流动性得到改善 ! 釉面质量得到提高 !产品热稳定性 有所改善 "
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工艺流程及相关工艺参数的确定 生产工艺参数 !
各种原料筛选入厂
! 骨质瓷泥浆的制备 !
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!干燥修坯 !施釉 !入窑烧成 !检选 !装饰 ! 包装出厂
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各种釉用原料筛选入厂
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过筛除铁
球磨
硬质料先用干大碾粉碎至 !@@ 以下 " 按料 ! 水 ! 球 A>!>! ! 的比例进行球磨 " 细度控制在 !;; 目 筛余 ;";> !;";!6 " 釉浆比重根据不同器型控制不同参数 " 具体数值见表 # # 釉的性能指标 ! 该釉的性能测试结果见表 ?#
收稿日期 !!99,D9:D!,
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包装出厂大型空心哭皿小型空心器皿烧成温度釉面硬关于坯釉的适应性坯釉的适应性是指熔融性能良好的釉熔液冷却后与坯体紧密的结合能力坯釉适应性的好坏受很多因素的影响但起主要作用的是坯釉的膨胀系数坯釉中间层坯釉的适应性对于高膨胀系数的骨质瓷来说至关重要由于釉和坯体是紧密联系着的当釉的膨胀系数低于坯时冷却过程中釉比坯体收缩小釉除受本身收缩作用变形外还受到坯体收缩时所赋予它的压缩作用使它产生压缩弹性变形从而在釉层中保持永久性压缩应力反之当釉的膨胀系数大于坯体时则釉受到坯体的拉伸作用产生拉伸弹性变形釉中就保持着永久张应力釉的耐压强度远大于抗张强度因此釉的膨胀系数小于坯体膨胀系数时一方面能减轻表面裂纹源的危害同时又能抵消一部分加在制品上的张力负载所以釉的膨胀系数小于坯体釉面不仅不易开裂反而能提高产品的机械强度反之釉面易于开裂产品强度降低釉的膨胀系数哪怕仅比坯体大b对热稳定性的损害也是非常严重的本研究中坯体的膨胀系数为釉的膨胀系数小于坯体的膨胀系数在釉层中保持着压应力釉层不但不易产生开裂而且还能提高釉面的机械强度但是釉的膨胀系数也不能比坯体的膨胀系数小的太多否则易引起釉层剥落一般两者之差为b左右为宜针对具有较高膨胀系数的骨质瓷坯体为获得一个高膨胀系数的高温釉本研究对配方的组成做了多方面的探索在研究中发现在同样的碱碱土金属情况下提比有宜于提高膨胀系数为获得较高的膨胀系数配方中不必使用高按配方称量入磨过筛除铁各种原料筛选入厂各种釉用原料筛选入厂属配比的量适宜就可以本研究发现
第 !" 卷 第 # 期
中 国 陶 瓷
) Rd ) 长石原料虽然本身不含结晶水! 但由于在大于
的长石量 ! 只要使 !"#$% 比在一个合适的值 ! 碱及碱土金 属配比的量适宜就可以 " 本研 究发 现 ! 当 !"&$%’(!)*+
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外观质量与内在性能的情况下 " 降低了成本 " 节约了能 源 " 开创了一条骨质瓷生产的新思路 $
釉面光润 #白度好 # 透光度高 # 器型规整等优良特性 $ 长期 以来 "国内外陶瓷厂家针对骨质瓷高温易变形的特点 "一 直采用二次烧成工艺 $ 但对于某些空心器皿来说 " 二次 烧成工艺不仅使产品的生产效率降低 " 而且浪费了大量 能源 $ 本研究正是针对这一弊端 " 研制成功了一种完全
第 ’( 卷 第 # 期
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骨质瓷生料釉的研制
王 磊 ! 任允鹏
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坯釉的适应性是指熔融性能良好的釉熔液 " 冷却后
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表# 不同器型比重值 小型空心器皿 内釉 外釉
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<*4 降 低 了 釉 的 高 温 粘 度 ! 提 高 了 釉 的 光 泽 度 ! 从 而 获
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且配比中易熔氧化物的含量降低 ! 提高了釉的始融温度 及耐火度 ! 影响釉面质量 ! 且长石中的钾 # 钠对釉面 的网 络结构产生破坏作用 ! 易降低釉的物理机械性能 !同时减 少釉的表面张力 ! 使釉面高温时不易拉平 ! 产生针眼 # 桔 釉等缺陷 !影响釉的质量 " $6% 坯与釉是两种材质 ! 在煅烧时产生一系列的化 学反应 ! 形成化学组成和组 织结 构介 于坯 # 釉的 7 中间 过 渡层 7 时 !才能成为完整的整体 " 中间层能进一步缓冲 !甚 至消除釉膨胀所造成的有害应力 ! 加强坯釉的结合 " 当 ! 釉 !! 坯时 ! 中间 层的 存在 将减 小釉 层所 受的 压 力 8 对 于 两者相差较大的产品 ! 中间层的存在可防止剥釉 !使釉层 保持足够的压应力 ! 有利于充分发挥中间层的作用以提 高产品的热稳定性 " 从理论上讲 ! 高钙的骨质瓷坯体应采用含钙量低的 釉料 ! 这是基于反扩散原理 ! 使中间层加厚 ! 釉子 弹性 增 大 !坯釉更易相互适应 !结合强度提高 " 但在研究中发现 ! 对于骨质瓷来说 ! 含钙量高的釉料配方具有良好的坯釉 适应性 ! 这与骨质瓷中的钙以 )*9$:4;%6 晶相稳定存在 ! 游离钙很少 ! 不对中间层产生不利影响有关 " 因此 !当配 方中的钙镁比达到一适宜值时 ! 促进了坯釉中间层的形 成 ! 增强了坯釉的适应性 ! 提高了产品的热稳定性 ! 减 少 了釉层开裂 " $9 % 釉的弹性对坯釉的适应性也有很大的影响 ! 具
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作为一种适应高膨胀系数的釉 " 其本身的膨胀系数
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生料釉对坯体的坯釉适应性 # 热稳定性 # 瓷胎强度产生好
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参
考
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有较高弹性的釉 ! 能适应坯釉形变差产生的应力 !减少釉 面的开裂 8 提高产品强度 8 使产品获得高的热稳定性 " 作 为一种较高膨胀系数的釉 ! 其钾钠的含量相对较高 !而碱 金属氧化物能降低釉的弹性模数 ! 提高釉的弹性 !同时在 配方中引入 <*4 !<*4 能增加抗张强度 ! 减少弹性切变 系数 !从而提高釉的弹性 !这就提高了坯釉的适应性 " $; % 釉料工 艺 性 能 对 釉 料 的 热 膨 胀 系 数 以 及 热 稳 定性也会产生影响 " 釉料粒度粗 ! 在烧成时不能形成充 分熔融的均匀的玻璃体 ! 一方面降低釉料的高温流动性 ! 另一方面釉中存在的未熔残余石英 ! 部分甚至转化成方 石英 !它增加釉的膨胀系数 !降低热稳定性 " 因此在釉料 制备过程中严格控制相关工艺参数 ! 使釉料细度在合适 的范围 ! 石英颗粒粒度控制在 ="> 以下 ! 结果表明 ! 釉的 高温流动性得到改善 ! 釉面质量得到提高 !产品热稳定性 有所改善 "
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氧化锌 456 以上 工业纯 工业纯
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工艺流程及相关工艺参数的确定 生产工艺参数 !
各种原料筛选入厂
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注浆成型
!干燥修坯 !施釉 !入窑烧成 !检选 !装饰 ! 包装出厂
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各种釉用原料筛选入厂
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按配方称量入磨
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第 !" 卷 第 # 期
中 国 陶 瓷
) Rd ) 长石原料虽然本身不含结晶水! 但由于在大于
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外观质量与内在性能的情况下 " 降低了成本 " 节约了能 源 " 开创了一条骨质瓷生产的新思路 $
釉面光润 #白度好 # 透光度高 # 器型规整等优良特性 $ 长期 以来 "国内外陶瓷厂家针对骨质瓷高温易变形的特点 "一 直采用二次烧成工艺 $ 但对于某些空心器皿来说 " 二次 烧成工艺不仅使产品的生产效率降低 " 而且浪费了大量 能源 $ 本研究正是针对这一弊端 " 研制成功了一种完全
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骨质瓷生料釉的研制
王 磊 ! 任允鹏