釉料组成对骨质瓷热稳定性的影响
陶瓷釉料配方工艺原理与瓷器质量改善
陶瓷釉料配方工艺原理与瓷器质量改善陶瓷釉料配方工艺原理与瓷器质量改善陶瓷釉料是陶瓷制作过程中非常重要的一环，它不仅能够增加陶瓷表面的美观度，还能够提升陶瓷的强度和耐久性。
在陶瓷制作过程中，釉料的配方工艺以及工艺原理的理解对于确保瓷器质量的稳定和改善至关重要。
首先，陶瓷釉料的配方工艺是指将各种不同的化学物质按照一定的比例混合以制成釉料的过程。
釉料中常用的化学物质包括各种石英、石灰石和粘土，以及一些金属氧化物如铝、钾、镁等。
这些化学物质的比例和配合方式直接关系到最终的釉料配方和性能。
釉料的性能主要取决于矿石的选择和磨制工艺。
不同的矿石有不同的化学成分和晶体结构，因此在磨制釉料时需要根据矿石的特性进行相应的处理。
一般来说，矿石越细腻，釉料的质地就越均匀，颜色也会更加鲜艳。
此外，磨制过程中的温度和时间也会影响到釉料的性能，需要控制好这些参数以获得理想的釉料质量。
其次，陶瓷釉料的工艺原理是指通过控制配方和烧制过程来改善陶瓷的质量。
对于陶瓷而言，釉料起到了保护作用，能够使陶瓷表面形成一层致密的涂层，防止其受到外界环境的侵蚀。
此外，釉料还能够填充陶瓷表面的微孔，减少细菌的滋生和陶瓷的吸水性。
因此，通过改变釉料的配方和烧制过程，可以改善陶瓷的质量。
改进陶瓷釉料配方的方法主要包括两个方面：一是优化釉料中各种化学物质的比例和配合方式，以获得更加均匀和稳定的釉料质地；二是引入新的化学物质或改变烧制工艺，以改善陶瓷的特殊性能。
例如，可以添加一些玻璃或釉膜剂来提高釉料的透明度和光泽度，或者添加一些抗菌剂和防腐剂来增加陶瓷的寿命。
除了配方工艺的改进，烧制工艺也对陶瓷的质量有着重要影响。
烧结温度、时间和气氛都会直接影响到陶瓷的致密度、硬度和光泽度。
因此，在烧制过程中需要控制好这些参数，以获得理想的陶瓷质量。
同时，采用先进的烧制设备和技术也能够提高陶瓷的品质和生产效率。
总之，陶瓷釉料配方工艺原理的理解和瓷器质量改善是陶瓷制作过程中的关键环节。
釉的化学成分
釉的化学成分
釉是一种在陶瓷制作中常用的涂料，用于增加陶瓷制品的美观度和耐久性。
釉的主要成分包括各种氧化物，如硅酸盐、氧化铝、氧化钠、氧化钾等。
这些化学成分在烧制过程中会发生化学反应，形成玻璃状的物质，覆盖在陶瓷表面，使其具有光滑、坚固和防水的特性。
硅酸盐是釉的主要成分之一，它是一种无机盐，具有良好的耐高温性和耐腐蚀性。
硅酸盐在釉料中起着增加光泽度和硬度的作用，使陶瓷制品更加美观和耐用。
氧化铝是另一种常见的釉料成分，它能够增加釉料的稳定性和耐磨性，使陶瓷制品更加耐用。
除了硅酸盐和氧化铝外，氧化钠和氧化钾也是釉的重要成分。
氧化钠和氧化钾是碱性物质，它们在釉料中起着增加流动性和降低熔点的作用，使釉料更容易在高温下熔化并覆盖在陶瓷表面。
同时，氧化钠和氧化钾还能够增加釉料的透明性和光泽度，使陶瓷制品更加晶莹剔透。
除了这些主要成分外，釉料还可能含有一些其他添加剂，如颜料、助熔剂等，用于调节釉料的颜色、光泽度和熔化温度。
这些添加剂的选择和比例对最终的釉料性能起着重要的影响，需要经过精确的配比和烧制工艺才能得到理想的效果。
总的来说，釉的化学成分是多种氧化物的复合物，通过精确的配比
和烧制工艺，可以获得具有不同颜色、光泽度和硬度的釉料，用于装饰和保护陶瓷制品。
釉料的选择和应用对陶瓷制品的质量和美观度有着至关重要的影响，因此在制作陶瓷制品时需要仔细选择合适的釉料，并掌握好相应的烧制技术。
只有这样，才能制作出优质的陶瓷制品，展现出其独特的艺术魅力。
产品设计与制造(无机非)思考题
1、依据材料科学与工程四要素之间的关系,请以生产骨质瓷陶瓷产品为例论述其从原料择到最终产品的整个制造过程四要素：组织结构、成分工艺、材料性能与使用性能材料性能是材料功能特性和效用(如电、磁、光、热、力学等性质)的定量度量和描述。
任何一种材料都有其特征的性能和应用。
使用性能是材料性能在工作状态（受力、气氛、温度）下的表现，材料性能可以视为材料的固有性能，而使用效能则随工作环境不同而异，但它与材料的固有性能密切相关。
材料的性能是由材料的组织结构决定。
而材料的组织结构在很大程度上取决于材料的成分及生产工艺。
因此在骨质瓷的生产过程中最重要的是其原料的选择及生产工艺。
原料（骨粉、长石、石英、黏土、解胶剂）——配料、球磨——测定细度——注浆成型——干燥修坯——高温素烧——浸釉、喷釉——低温釉烧例如为了得到瓷质洁白、光泽柔和的骨质瓷，要增大骨粉的用量，为了得到规整度较高质量较好的骨质瓷，采用高温素烧、低温釉烧的工艺。
2、骨质瓷有哪些性能特点? 分析形成这些特点的机理。
1)机械强度骨质瓷虽然属于软质瓷的范畴，但是其机械强度并不低，在传统陶瓷中属于强度较高的瓷器，其抗弯强度为120~160MPa，比一般传统商瓷80~120MPa要高30% ~50%。
2)热稳定性骨质瓷由于其主晶相是长柱状，有较高的膨胀系数和较大的各向异性，所以传统骨质瓷的热稳定性较差，一般在160C左右(即从160~20C水中热交换一次不炸裂)。
3)釉面硬度骨质瓷使用熔块釉，在较低的温度(1050~1150C) 下釉烧，所以釉面硬度较普通陶瓷要低，硬度一般为550~ 600MPa.一般可以通过添加瓷粉、锆英粉等提高釉面硬度。
4)白净柔和由于使用磷酸钙为原料，坯体中铁、钛含量极少，烧成后磷酸钙呈现柔和的白色5)透光度好骨质瓷中磷酸盐玻璃的折射率与石英接近，光透过性较好6)器型规整采用高温素烧、低温釉烧的二次烧成工艺，烧成时用仿形匣钵进行强制烧成7)釉面光润使用熔块釉，使用时比生料釉减少了反应，减少了出现更多气泡的可能骨质瓷中微观物相组成主要是β磷酸三钙、钙长石、石英晶体及少量的玻璃相，其独特的物相组成决定了其独有的性能特点1、根据矿物组成划分原料分哪几类？磷酸盐类原料（骨粉）、黏土类原料、石英类原料、长石类原料、钙镁质原料、其他原料2、什么是粘土？黏土是一种由地壳中含长石类岩石经过长期风化和地质作用而形成的疏松或呈胶状的含水铝硅酸盐物质。
景德镇本地特色骨质瓷的研发与推广
126郑静雯 张丽伟（景德镇陶瓷大学）骨质瓷是英国工匠偶然生产出的瓷器类型，距今已有260多年的历史。
因其光泽度和物理硬度都很好，兼有使用和观赏的双重价值。
骨质瓷对原料的选择十分严苛，所以制作过程十分精细，标准严格，对白度、整齐度、透光度、热稳定性等诸项指标要求极高。
景德镇从古至今，都是以出产优质陶瓷器物闻名，有着极为丰富的陶瓷文化，被世人称为瓷都。
但由于景德镇传统的制作工艺同骨质瓷生产程序不同，历史上并没有产生骨质瓷这一品种，今天即便有所发展，但远不能同唐山等地的骨质瓷相媲美，也没有形成具有本地特色的骨质瓷品牌及产品，因此要解决景德镇骨质瓷的生产问题首先要有成熟的配方与制备工艺。
针对这一问题，笔者开始对骨质瓷的配方进行挖掘，收集了数十种国内外骨质瓷配方进行实践，由于骨质瓷中添加骨灰，骨灰中含磷，使骨瓷呈莹绿色白度不高，莹绿色的光芒应用在日用瓷或灯具上并不美观。
由此如何提高白度便成为首先面临的问题，国际公认骨瓷骨粉含量要高于40%以上，因而不能降低配方中骨灰的含量。
传统骨质瓷配方一般为骨灰、高岭土、石英、瓷石、长石、紫木节等原料组成，本文通过实验分析各成分对于骨质瓷不同的影响及作用调整配方，最终得出最优配方。
这一配方不仅提高了白度，还简化了配方，有利于企业减少生产时的原料成本，缩短配料的时间，提高生产效率。
一、骨瓷的概况及优势骨质瓷始创于英国，曾长期作为英国皇室专用瓷器，骨瓷不单含有普通陶瓷有的氧化铝和氧化硅，骨灰含有Ca3(PO4)2，陶瓷坯料中添加骨灰，会使坯料的可塑性等性能降低，在结烧时更易开裂，增添了烧景德镇本地特色骨质瓷的研发与推广摘要：本文通过具体实验并结合相关文献，对数种国内外骨质瓷配方的优点进行梳理分析，选出最佳配方，结合材料优化配方，最终推算出具有景德镇本地特色的骨质瓷。
并在此基础上，进一步对骨质瓷的制作流程与烧成，以及如何提高白度，如何利用地域优势推广本地骨质瓷等问题进行了探讨和研究。
低温无铅色釉的研制
低温无铅色釉的研制摘要随着欧美国家对陶瓷制品铅镉溶出限量标准的提高,日用陶瓷使用无铅釉进行装饰已是大势所趋｡而且,由于燃料价格的持续走高,降低烧成成本已成为多数日用陶瓷生产厂家的要求｡本文应用低温烧成无铅透明釉为基础釉,在骨瓷坯体上进行了色釉装饰试验,取得了良好的试验结果｡关键词无铅色釉,低温烧成,高档瓷1前言对陶瓷制品进行色釉装饰历史悠久,生产工艺也非常成熟｡高温陶瓷色釉产品多为炻瓷,使用生料釉和一次烧成工艺,烧成温度多在1180～1250℃;低温陶瓷色釉产品多为精陶(包括白云瓷),使用熔块釉,采用“高温素烧､低温釉烧”的两次烧工艺,釉烧温度一般在1000～1080℃范围内;中温陶瓷色釉产品多为高档瓷,使用熔块釉,采用两次烧成工艺,釉烧温度一般为1120～1180℃｡国内陶瓷色釉产品以炻瓷为主,精陶类为辅,高档瓷产品进行色釉装饰的相对比较少｡目前,随着人们环保意识的加强,对陶瓷产品铅镉溶出量的标准要求越来越高,陶瓷制品使用含铅釉进行装饰已不适应时代需求｡要降低陶瓷制品的铅镉溶出量､提高产品档次,最有效的措施之一就是使用无铅釉代替含铅釉｡近几年来,石油､煤等燃料价格的走高,给广大陶瓷厂家带来了很大的成本压力｡因此,生产低温烧成的无铅色釉产品,已是不少陶瓷厂家计划开发的项目｡2试验2.1 试验仪器与设备行星式快速磨､氧化铝球磨罐及氧化铝球､烘箱､电子天平､喷枪､转盘､标准筛､智能箱式高温电炉､激光粒度仪､德国分光式色度仪､原子光谱吸收仪｡2.2 试验用低温无铅釉本文所用无铅釉为FERRO公司生产的成品釉｡此釉粉中以PbO计算的铅组分含量所占整个釉粉干重的比例＜0.06%(即600ppm),完全满足2004年修订的美国加州Prof.65标准的要求｡目前国内还没有生产满足此要求的低温釉｡该无铅釉采用高硼高钠钙系统,主要化学组成范围为(wt%):SiO2 50～60､Al2O3 8～15､B2O3 8～13､Na2O 2～8､CaO2～8､Li2O＜2､K2O＜2､MgO＜2､BaO ＜2､ZrO2＜2｡其它技术参数如下:细度:325目筛余为0.5%～2.5%pH值:7～8比重:2.48体膨胀系数(20～400℃): 190×10-7/℃转化温度:605℃软化温度:700℃推荐烧成温度:1040～1100℃2.3 陶瓷色料的加入量试验中所使用的陶瓷色料均为淄博福禄新型材料有限责任公司生产的釉用色料｡为了获得足够深的颜色和饱和度,色料在釉粉中的基准添加量是6%｡试验采用外加法,即在100g釉粉中另加入6g色料｡对一些发色弱､在釉中易溶解的色料,为了获得较好的发色,添加量需相对高一些:锆系色料如锆钒黄､锆钒蓝､锆铁红等加入量为8%;灰色色料的加入量为8%;铬锡红及包裹色料的加入量为10%｡2.4 釉浆制备采用500g氧化铝球磨罐,以氧化铝球为球磨介质,加入色料和釉粉,料:球:水(wt%)=1:2:0.6｡如釉浆流动性差,可加入0.3%的CMC(OPTAPIX C 25 G)以增加流动性｡因为该无铅釉为成品釉,本身颗粒已比较细,球磨的目的只是获得分散均匀的釉浆,所以球磨的时间可大大缩短｡采用快速磨只需磨20～30min,采用普通球磨约需2～3h｡球磨后放出釉浆,过230目筛,除铁,备用｡浸釉操作控制釉浆比重为1.50～1.55;手工喷釉操作控制釉浆比重1.60～1.65｡为避免釉烧后出现针孔等缺陷,调节釉浆时尽量少用有机粘合剂｡釉料工艺性能对釉的热膨胀系数以及热稳定性都会产生影响｡釉料粒度粗,在烧成时不能形成充分熔融的均匀的玻璃体,会降低热稳定性;同时,釉料粒度太细也不行｡因此,无铅釉要求细度在合适的范围,一般控制小于5.0～8.0μm的细颗粒占50%,小于21～25μm的中小颗粒占90%｡2.5 施釉与烧成试验坯体采用山东淄博某厂使用的骨瓷坯体:坯体膨胀系数为8.57×10-6/℃｡坯体的化学组成为(wt%):SiO2 36.71､Al2O312.54､Fe2O3 0.11､TiO20.25､CaO 23.97､MgO0.72､K2O 1.12､Na2O0.22､P2O5 19.38､I.L5.02｡坯体在1250～1300℃素烧,施釉前将坯体清洁干净｡采用手工喷釉,釉层厚度控制在0.6～1.0mm｡该无铅釉不能太厚,否则干燥后釉面易出现裂纹,烧成以后就出现卷釉缺陷;太薄则遮盖力差｡具体的厚度取决于坯体表面光滑度和气孔率:光滑的坯体釉层薄一些,而粗糙的坯体则釉层应厚一些;坯体气孔较多的釉层应厚些｡由于釉层干燥速度较慢,施釉后的色釉盘采用烘箱干燥｡烘箱温度为40～60℃,抽风烘干60min｡烧成采用试验室用智能硅碳棒高温电炉｡由于该电炉烧过各种陶瓷产品,为防止炉内吸附铅,烧无铅釉之前,先在1250℃烧了一件普通长石釉陶瓷,保温1h,保温时炉门开一小缝隙,以确保炉内吸附的铅挥发干净｡无铅釉产品烧成制度为:从室温起以180min升温至1070℃,保温30min,然后自然降温｡低温无铅色釉产品在烧成时必须使用炉内没有吸附铅的窑炉,且不能和含铅产品一起烧成,否则,会导致陶瓷产品铅溶出量增大｡所以,对无铅釉陶瓷产品,最好使用专门窑炉进行烧制｡2.6 结果测定2.6.1外观质量经低温釉烧后的色釉盘,釉面光泽度很好､颜色鲜艳､明快､无色脏,目测无色差;釉面平整,无凹坑､波纹､针孔､气泡｡釉烧后的骨瓷色釉盘外观几乎无缺陷,外观质量为优｡2.6.2 铅､镉溶出量按照国家标准规定的检测方法,用4%醋酸溶液浸泡24h,用原子光谱吸收仪测其铅溶出量,结果各色釉瓷盘均未测出有铅溶出,达到铅镉含量要求｡含硒镉的包裹色料的色釉盘也未测出有镉溶出｡2.6.3热稳定性将六件骨瓷色釉盘加热至180℃然后投入20℃水中,结果均未裂,热稳定性良好｡2.6.4颜色测定用该无铅釉作基础釉,釉烧后各色料均发色良好｡色泽纯正､明快,亮度好､无色斑及脏点､遮盖力强｡各色釉的光谱参数见表1｡表1中,L值代表明度,L值大,表示明度高､颜色的深度弱;反之,则表示明度低､颜色的深度强｡+a表示红值,+a值越大色调越红;-a表示绿值,-a值越小色调越绿｡+b代表黄值,+b 值越大则颜色越黄;-b表示蓝值,-b值越小则颜色越蓝｡X､Y､Z为颜色的三刺激值,通过公式可求出相应的色度坐标,据此可在CIE色度图上标出对应颜色的色度点｡3结果与讨论3.1 色料与无铅釉的适应性3.1.1 含铬的绿色由于该无铅釉中不含ZnO和SnO2,含铬的绿色色料在此釉中发色非常鲜艳､色调纯正､亮度好,没有出现常见的“黑斑”缺陷｡但墨绿色料的加入量应在4%以下,若加入量过高则绿色调不明显,易偏黑｡3.1.2 锆系色料所有锆系色料在此釉中发色均很好｡锆系三原色(钒蓝､镨黄､锆铁红)色调明快､颜色纯正,效果很好｡锆钒黄的发色也很好,无脏色､有红调､色调柔和｡3.1.3 含钴蓝色料钴蓝､海蓝均发色正常,但宝蓝(Co-Si)色料在此釉中出现大量针孔;深蓝(Co-Al)发色也正常,但加入量应在5%以下,否则釉面易出现无光,因为其铝含量高｡3.1.4 黑色和灰色色料钴黑和无钴黑在此釉中的发色均不错,黑度好,但无钴黑明显不如钴黑好,色调略偏红;蓝灰在此釉中的发色很鲜艳,但银灰在此釉中出现了针孔缺陷｡银灰色料适合在锆釉中使用,因此在此无铅釉中添加了10%的硅酸锆或6%氧化锆进行试验,结果釉烧后仍有大量针孔｡3.1.5 棕色色料棕色色料在此釉中发色基本正常,但鲜艳度不好｡釉中加入适量的氧化锌时色釉的鲜艳度明显提高｡但是,必须控制氧化锌中的铅含量,以免引起色釉中铅溶出量超标｡3.1.6 铬锡红和包裹色料铬锡红色料在此釉中色调纯净,尤其是紫色非常鲜艳｡包裹红和包裹桔黄的发色也很不错,但亮度和鲜艳度不如含铅釉好;包裹色料的釉层不可太厚,最好在0.4～0.6mm,过厚易起泡､出现大量针孔,这可能与包裹色料的稳定性相对较差､不耐高温有关系｡3.2 色料间的互混性从上述分析可知,单独一种色料在此无铅釉中试验结果良好｡为了验证调配复合色时,该无铅釉是否适合不同色料间的配合,做了下面三种色料的配比试验(wt%):果绿色配比:钒蓝4% +镨黄4%蓝色配比:钒蓝6% + 钴蓝0.5%浅桔黄配比:桔黄4% + 镨黄4%釉烧后此三种色料的发色都较好,测量的色度值见表2｡此外做了其它颜色的调配试验,结果也都表明,不同色料在此无铅釉中混合时稳定性良好｡4结论(1) 该低温透明无铅釉的烧成温度低､釉面外观质量好､缺陷少､亮度高､无铅镉溶出和热稳定性好｡(2) 该无铅釉与大部分色料的适应性良好,很适合做色釉的基础釉,尤其适合骨质瓷等高档日用瓷的色釉装饰｡(3) 该试验是小试验,如需进行大试验还需进一步调整｡参考文献1 淄博福禄新型材料有限责任公司.釉用色料使用说明2 GB12651-2003.与食物接触的陶瓷制品铅､镉溶出量允许极限3 GB/T 3534～02.日用陶瓷器铅､镉溶出量的测定方法。
骨质瓷装饰用无害镉硒大红釉的研制
骨质瓷装饰用无害镉硒大红釉的研制作者：刘宗振葛成存来源：《佛山陶瓷》2012年第10期摘要：以新型包裹镉硒红色料为着色剂，长石—石灰混合生料釉为基釉，研制出适于骨质瓷坯料的新型高温大红釉。
此釉无镉溶出，不含铅、钡等对人体的有害成分，在氧化气氛下烧成，其烧成温度为1240～1260℃。
还探讨了基础釉组成对色釉呈色的影响。
关键词：骨质瓷；镉硒红色料；大红釉1 前言骨质瓷是世界上公认的高级日用细瓷，一般用光泽白釉进行装饰，具有釉面光润、白度及透光度好、器型规整等优良的特性。
近年来，市场上出现了一系列骨质瓷色釉产品，其中以大红色最为引入注目。
一件红白双色产品的售价是单纯的白色产品的两倍多，产品的附加值较高。
但是呈色纯正、色泽艳丽的优质大红釉的生产难度较大，尤其要求釉中无铅、镉等有害物质溶出时，更加大了生产的难度。
众所周之，在高温下能产生稳定大红色的色釉目前只有包裹型镉硒红色釉，即使用硅酸锆包裹镉硒红色料ZrSiO4—Cd（SxSe1—x）作为着色剂也不能达到效果。
目前多数生产厂家均采用铅硼熔块釉为基础釉来进行大红釉的生产，经常导致釉中铅、镉等有害元素超出规定标准，对人体造成危害。
笔者通过向釉中添加适量的保色剂及补色剂，同时增加釉的高温粘度和减少釉中玻璃相的含量，成功研制出呈色纯正的烧成温度高达1260℃的高温大红生料釉，该釉组成中不含铅、镉等对人体有害的元素。
最后再在烧成后的生料釉上喷一层无铅熔块釉作为促色剂，使釉面色泽鲜艳，釉面平整。
2 试验过程2.1 试验用原料试验用釉用原料为笔者所在公司正常生产用原料，试验用无铅熔块釉为从日本某公司进口的无铅熔块成品釉。
该釉的烧成温度范围为1080～1140℃，烧后釉面平整度及光泽度较好。
试验用包裹红色料为江苏某公司的包裹型镉硒红，试验用坯料为笔者所在公司的骨质瓷坯料，该坯料的热膨胀系数为8.46×10—6/℃。
各原料、无铅熔块及骨质瓷坯料的化学组成见表1。
骨质瓷具体工艺流程
骨质瓷具体工艺流程英文回答：The process of making bone china involves several steps. First, the raw materials, including bone ash, china clay, and feldspar, are carefully measured and mixed together.The bone ash, which is made from animal bones, gives bone china its characteristic translucency and strength.Once the materials are mixed, they are ground into afine powder and then sieved to ensure a consistent particle size. This powder is then mixed with water to form a slurry. The slurry is poured into plaster molds, which absorbexcess water and leave behind a thin layer of the clay mixture. This layer will become the body of the bone china.After the molds are filled, they are left to dry partially. The partially dried clay is then removed fromthe molds and shaped into the desired form. This can bedone by hand or using molds and machinery. The shaped clayis then left to dry completely.Once the clay is dry, it undergoes the first firing, known as the bisque firing. This firing removes any remaining moisture from the clay and strengthens it. The temperature and duration of the firing can vary depending on the specific requirements of the bone china being produced.After the bisque firing, the bone china is ready for glazing. Glaze, a mixture of minerals and pigments, is applied to the surface of the bone china. The glaze not only gives bone china its smooth and glossy finish, but also makes it impermeable to liquids. The glazed bone china is then fired again at a higher temperature to fuse the glaze to the body.Once the second firing is complete, the bone china is inspected for any defects or imperfections. Any pieces that do not meet the quality standards are discarded. The finished bone china is then ready for decoration, which can include hand-painted designs, transfers, or decals.After decoration, the bone china undergoes a final firing, known as the glost firing, to set the decorationand give it a permanent finish. The temperature andduration of this firing can vary depending on the type of decoration used.Once the glost firing is complete, the bone china is inspected once again for any defects or imperfections. Itis then packaged and prepared for sale or distribution.中文回答：制作骨瓷的工艺流程包括几个步骤。
陶瓷釉料中个组分作用资料
一、何克服陶瓷制品釉面无光的缺陷：1、产生原因：① 釉料这熔剂少，熔点高，烧成温度不够。
② 施釉太薄，或施釉时釉料未经搅拌均匀。
③ 已施釉的坯体接近于多孔性的吸水性强的坯体和器物时，很容易使有釉的坯体釉面受到影响。
④ 燃料中硫磺过多，烧成二氧化硫气体和灰份与釉料化合而生成硫化物，从而提高了釉熔点，促使釉面产生无光。
2、克服措施：① 适当增加釉的浓度或多上几次釉。
② 适当增加釉料中的熔剂，降低耐火度，或适当提高烧成温度。
③ 已施釉的坯体要避免接近无釉或某此吸水性强的器物，无釉坯和釉坯不能在同一匣钵内烧成。
光泽釉，半无光釉，无光釉与碎纹釉：各种釉料对于光线吸收不同，而区别为光泽釉、半无光釉、无光釉及碎纹釉品种。
上述釉料均呈色丰富，釉色种类很多，仅就瓷砖釉料的发展趋势将逐渐转向半无光、无光釉系列。
无光釉用成色元素不多，但釉色很丰富，已经形成高岭质无光釉、碱性无光釉、二氧化硅质无光釉种类。
其中，又以钡无光釉、锌无光釉、镁无光釉为其主要代表。
此外还有结晶型无光釉、锂辉石析晶型无光釉、难溶性无光釉等类型。
碎纹釉是釉面生成网状龟裂纹，适宜于瓷砖装饰，最早起源于我国的碎瓷产品。
后来西方国家将其用于瓷砖装饰，收到格外美的效果。
由于坯釉的膨胀系数不同而发生龟裂现象，碎纹釉的配制方法有五种：如采用两种具有不同收缩率的釉，将有高收缩率的釉料施于普通釉上，烧成后上层釉龟裂可以透见下层釉；增加釉的可溶性使釉的收缩增加，如增加长石与硼酸的量；增加釉的收缩率，减少坯的收缩率；使产品急冷工艺也可生成碎纹釉；有的釉在经年放置后也能形成碎纹釉。
如法国采用在普通釉料中增加二氧化硅，矾土或碱类的方法，制成碎纹釉品种。
有的采用多次烧成方法以形成不同的碎纹与颜色效果。
陶瓷的釉面光泽度与配方间关系：瓷器的光泽度与釉层表面的平整光滑程度和折射率有关，它取决于光线在釉面产生镜面反射的程度，是成瓷产品的重要表观质量指标之一，如果釉层表面光滑，反射效应强烈，则光泽度就好。
强化瓷浅述
强化瓷浅述任允鹏【摘要】本文主要介绍了镁质、高铝质、高硅质、骨质等四类强化瓷的特点及其强化机理,比较了几种强化瓷的特点,并对强化瓷的改进措施进行论述,指出了改进方向,提出改进建议.【期刊名称】《山东陶瓷》【年(卷),期】2018(041)004【总页数】3页(P11-13)【关键词】强化瓷;高强度;日用陶瓷【作者】任允鹏【作者单位】山东硅元新型材料股份有限公司,淄博255086【正文语种】中文【中图分类】TQ174.73强化瓷是上世纪九十年代初兴起的一类抗折强度好，釉面硬度高、耐热冲击性好的瓷器，强化瓷的出现源于宾馆餐饮业的发展。
欧美人称宾馆瓷为Hotel ware，伴随着洗碗机的出现，人们对瓷器的强度提出了更高的要求。
七十年代日本研制生产出了高强度瓷器，抗折强度达到230MPa，随后，欧美市场亦开始流行Durable ware（耐用瓷），中国台湾大同瓷厂也研制出了高铝质耐用陶瓷，当时人们学习欧美日称之为高强瓷、耐用瓷或钢化瓷，进入九十年代后，逐渐统一到“强化瓷”这一名称上来，二十多年来国内许多研究单位和企业相继研究成功了多种材质的强化瓷器，并得以稳定完善发展。
1 强化瓷材质分类和强化机理1.1 镁质强化瓷（亦称滑石瓷）镁质强化瓷，属于 MgO－K2O－Al2O3－SiO2四元系统，烧成温度为1310～1330℃，氧化和还原气氛均可。
在配方组成上采用了70～75%的煅烧滑石或蛇纹石，10～15%的长石，成瓷后晶相多，以原顽火辉石、堇青石为主晶相，次晶相为方石英，晶相数量高达65%以上，而且堇青石晶粒细小，分布均匀，其晶界比例大，沿晶界破坏时，裂纹的扩展要经过较长迂回曲折的路径，消耗较多外力，其抗折强度较高，而且对细晶来讲，初始裂纹尺寸小，相应地提高了临界应力，使其强度提高，产品具有较高机械强度。
目前，山东淄博陶瓷产区、潮州产区以及深圳某厂的强化瓷均以此为主要材质。
其中，淄博产区的镁质强化瓷有乳白瓷、鲁青瓷、象牙黄三大品种，乳白瓷和鲁青瓷烧还原气氛，象牙黄烧氧化气氛；潮州的蛇纹石质镁质强化瓷烧氧化气氛，其他白色的镁质强化瓷多烧还原气氛。
陶瓷釉料中个组分作用
陶瓷釉料中个组分作用陶瓷釉料是一种用于覆盖陶瓷表面的材料，它能够给陶瓷制品提供光滑、耐磨、耐腐蚀、具有装饰性和保护性的表面。
陶瓷釉料一般由多个组分组成，每个组分都有特定的作用，下面将对常见的陶瓷釉料组分及其作用进行详细介绍。
1.硅酸盐：硅酸盐是陶瓷釉料的主要组分之一，它是一种无色、透明的化合物。
硅酸盐能够增加釉料的粘度和流动性，使得釉料在陶瓷表面形成均匀的薄膜。
此外，硅酸盐还能够增加釉料的硬度和耐磨性。
2.氧化物：氧化物是陶瓷釉料的关键组分之一，主要包括氧化铝、氧化钛、氧化锌等。
这些氧化物能够影响釉料的颜色、光泽和透明度。
例如，氧化铁可以使釉料呈现红色或棕色，氧化铬可以使釉料呈现绿色或蓝色。
此外，氧化物还可以增加釉料的稳定性和涂覆性。
3.碱金属盐：碱金属盐是一类在陶瓷釉料中常见的组分，包括碱金属的氧化物和碱金属的碳酸盐。
碱金属盐可以增加釉料的熔点和流动性，使得釉料能够在高温下形成均匀的玻璃状膜。
此外，碱金属盐还能够改善釉料的耐化学腐蚀性和稳定性。
4.稳定剂：稳定剂是一类能够提高釉料的稳定性和耐久性的组分，常见的有硼酸盐、磷酸盐和钾酸盐等。
这些稳定剂可以抑制釉料在高温下的分解和结晶，从而提高釉料的涂覆性和成型性。
此外，稳定剂还可以减少釉料的收缩率，防止釉层在干燥和烧结过程中出现开裂和剥落。
5.预制体：预制体是一种含有离子和分子的无定形固体，是陶瓷釉料中的一类常见组分。
预制体可以通过研磨和分散作用使釉料形成均匀的分散体系，提高釉料的涂覆性和粘附性。
此外，预制体还可以增加釉料的光泽和硬度，改善釉料的抗腐蚀性和耐磨性。
综上所述，陶瓷釉料中的各个组分都有不同的作用，它们共同协作，使得釉料在陶瓷表面形成均匀、稳定和具有装饰性的薄膜。
这些组分不仅能够影响釉料的颜色、光泽和透明度，还能够提高釉料的硬度、耐磨性、耐腐蚀性和稳定性。
因此，了解各个组分的作用对于优化陶瓷釉料的配方和制备工艺具有重要意义。
骨质瓷用高性能无铅熔块釉
变差。因此,
ZnO 含量以 4%~6% 为佳。
7%~13% 范围内,若小于 7% 时,釉 难 以 熔 融,反 之 若
2)用含量为 1% ~7% 的 ZnO 取 代 铅。 该 成 分 是
种助熔剂,具 有 使 釉 平 滑 的 作 用,大 于 7% 时,釉 会 过
大于 13% 时,釉热膨胀大,耐急冷性变差。
不能获得平滑 的 釉 面;若 大 于 10% 时,耐 化 学 浸 蚀 性
降低,同时因失透乳浊,外观变差。
L
i2O、
Na2O、
K2O 等碱金 属 氧 化 物 成 分 同 样 具 有
化学浸蚀性降低,同 时 因 失 透 和 乳 浊 等 原 因 导 致 外 观
改 善 釉 熔 融 性 的 作 用,其 中 至 少 一 种 以 上 的 含 量 在
周忠华,原在成都市建材科研所从事建材科技文献翻译工作。
* 作者简介:
ZrO2 和 TiO2 均 属 提 高 釉 耐 化 学 浸 蚀 性 的 成 分,
陶 瓷 Ceramics
(色釉料) 2019 年 12 月
· 62 ·
1120℃ 下充分熔融,在骨质瓷表面形成光泽性和平滑
釉为铅釉。此釉在低 温 下 熔 融,可 获 得 良 好 的 光 泽 性
和平滑性。但近些年 来,铅 害 和 铅 环 境 污 染 已 成 为 需
要解决的环境问题,陶 瓷 行 业 期 待 开 发 出 骨 质 瓷 用 无
铅熔块釉。对此,海外 一 企 业 已 成 功 研 发 出 骨 质 瓷 用
高性能无铅熔块釉。
但在该熔块中,其含量分别为 0~3% 和 0~2% 。由于
学浸蚀性,很耐用。
平滑。ZrO2 含量大于 2% ,釉着色变强,失去豪华感。
釉的化学成分
釉的化学成分釉是一种常用于陶瓷制作中的装饰材料，它能够赋予陶瓷表面光滑、均匀、美观的外观，并且具有防水、耐酸碱腐蚀等特性。
釉的化学成分是影响其性质和特点的关键因素。
本文将围绕釉的化学成分展开讨论，探讨其对釉的性质和特性的影响。
一、釉的主要化学成分釉的主要成分包括氧化物、玻璃形成剂和助熔剂。
氧化物是釉的基础成分，它能够影响釉的颜色、光泽和稳定性。
常见的氧化物有二氧化硅（SiO2）、氧化铝（Al2O3）、氧化钠（Na2O）、氧化钾（K2O）等。
玻璃形成剂主要是指氧化硅和氧化铝，它们能够与助熔剂反应生成玻璃状胶体，使釉能够附着在陶瓷表面上。
助熔剂主要是指氧化钠和氧化钾，它们能够降低釉的熔点，促进釉的熔化和流动。
二、化学成分对釉的性质的影响1. 颜色：不同的氧化物可以赋予釉不同的颜色。
例如，二氧化钛（TiO2）可以使釉呈现白色；氧化铁（Fe2O3）可以使釉呈现黄色、红色或棕色；氧化铜（CuO）可以使釉呈现绿色；氧化钴（CoO）可以使釉呈现蓝色等。
化学成分的比例和氧化物的种类都会对釉的颜色产生影响。
2. 光泽：玻璃形成剂和助熔剂的加入可以增加釉的光泽度，使其呈现出亮丽的外观。
而氧化铝的加入则可以使釉呈现出哑光的效果。
因此，在制作陶瓷时可以根据需要调整化学成分的比例，以达到所期望的光泽效果。
3. 稳定性：釉的稳定性是指釉在高温下的化学稳定性和物理稳定性。
氧化硅和氧化铝的加入可以提高釉的化学稳定性，防止釉在高温下发生分解或晶化。
而助熔剂的加入则可以降低釉的熔点，促进釉的熔化和流动，使其能够均匀地附着在陶瓷表面上。
4. 耐酸碱腐蚀性：釉的耐酸碱腐蚀性是指釉对酸碱介质的抵抗能力。
二氧化硅的加入可以提高釉的耐酸碱腐蚀性，使其不易被酸碱侵蚀。
这对于陶瓷制品的使用寿命和耐久性非常重要。
三、釉的应用釉广泛应用于陶瓷制品的装饰和保护。
它可以使陶瓷制品表面光滑、均匀，并且能够赋予陶瓷丰富多样的颜色和光泽。
釉还可以增加陶瓷制品的耐磨损性、耐酸碱腐蚀性和防水性，提高其使用寿命。
釉料的化学组成
釉料的化学组成釉料的化学组成对不同的色料发色影响是不一样的。
建筑陶瓷釉料中常会用到的熔剂氧化镁、氧化锌、氧化硼等组分对大多数墨水色料的发色是不利的，一般应考虑少用。
相对而言氧化钾、氧化钠、氧化钙、氧化钡影响较小。
通常含氧化锆成分较高的基础釉料，对同样含有氧化锆成分的锆尖晶石型色料镨黄、锆铁红等的发色会明显的好于其他不含锆的色料。
这是由于釉料中所含的氧化锆因组分同质，减弱了锆尖晶石型色料在高温下的晶体结构被破坏分解，起到了一定的“保护”作用所致。
在含锌较高的基础釉料中，金黄、米黄和红棕色系含铁的色料发色相对较好。
而对于黑色系的艳黑和钴黑，基础釉料中的氧化锌和氧化锆都是不利于发色的。
同样粉色的发色也对氧化锌的含量十分敏感，一般氧化锌含量超过1%粉色墨水的发色就开始明显减弱。
这种不同组分对于不同色料发色影响的差异，要在实际调配配方中综合釉面效果、墨水发色的需要、产品主流色调的需要权衡取舍。
釉料的化学组成对墨水发色的另一个重要影响因素，是配方得到的釉料最终的成熟温度范围。
相对于固定的烧成制度，略偏高的成熟温度使釉料的高温熔融能力略微偏低，有利于保存更多未被釉料侵蚀熔解的色料颗粒，从而提高色彩的饱和度；同时由于釉料熔体的反应活性相对较小，也有利于减少墨水的色调变化。
但过高的釉料成熟温度加上深色图案用墨量大时，可能导致部分色料颗粒不能浸润到釉料熔体中，从而形成“桔皮”直至“生烧”的现象，此时墨水在深色部分的发色并不准确，即超出一定墨量后墨水的色彩饱和度不会随墨量的增加而增加，甚至略有降低；反之，略偏低的釉料成熟温度范围将不利于墨水发色的色彩饱和度和色调的稳定。
而且略偏低的釉料成熟温度范围在烧成温度和保温时间有波动的时候，对墨水发色的稳定也是不利的。
而釉料成熟温度范围的宽窄更多地表现在对墨水发色稳定性的影响上。
较窄的成熟温度范围将使釉料的高温熔融能力和反应活性随烧成温度、保温时间的波动明显变化，从而导致墨水发色的波动。
釉料组成对骨质瓷热稳定性及抗折强度的影响
釉料组成对骨质瓷热稳定性及抗折强度的影响*豆高雅(榆林康耐雅新材料科技有限公司陕西榆林718100)摘要骨质瓷作为高级日用细瓷之一,以其高白度㊁高透光度和高强度等优良性能在国内外市场深受青睐㊂但骨质瓷的热稳定性远不如传统的K2O-A l2O3-S i O2系统瓷及滑石质日用细瓷㊂通常日用细瓷对热稳定性要求是制品水中交换温差达到200ħ以上;而目前我国实际生产的骨质瓷制品水中交换温差多在140ħ以下,即便是优质的骨质瓷水中交换的温差也只是达到160ħ㊂国内外对提高骨质瓷热稳定性进行了大量的研究,笔者在此基础上探讨釉料组成对骨质瓷热稳定性的影响㊂笔者就釉料的作用与特点进行了简单介绍,阐述了釉料配置应遵循的原则以及各氧化物在釉料中的作用㊂其着重计算了基础釉料配方以及调整组成后的各组配方的膨胀系数,及其与坯体膨胀系数的差值,介绍了釉浆制备及施釉工艺;着重叙述了各组配方烧成曲线及温度的确定,以及测定各组烧成试样的热稳定性㊁白度㊁抗折强度及坯釉适应性等性能的实验过程和实验结果,并进行简要的分析㊂最后,通过总实验结果的分析与讨论,得出结论,即通过改变釉料组成提高热稳定性是可行的㊂关键词骨质瓷釉料组成热稳定性坯体膨胀烧成曲线中图分类号:T Q174.1+2文献标识码:A 文章编号:1002-2872(2021)01-0042-09E f f e c t o fB o r o nO x i d e o nP r o p e r t i e s o fC a l c i u m-B o r o s i l i c a t eC o-f i r e dC e r a m i c s a t L o wT e m p e r a t u r eD O U G a o y a(Y u l i nC o n y aN e w M a t e r i a lT e c h n o l o g y C o.L t d,S h a a n x i,Y u L i n,718100,C h i n a)A b s t r a c t:A s o n e o f t h e a d v a n c e dd a i l y f i n e c h i n a,b o n e c h i n a i s f a v o r e dd e e p l y i n t h e a l l t h e r o u n dw o u l dm a r k e t d u e t o i t s h i g h q u a l i t y s u c ha sh i g hw h i t e n e s s,b r i g h t g l a z e,a n dh i g hs t r e n g t h.B u t i t s t h e r m a l s t a b i l i t y c a nn o t c o m p a r ew i t h t r a d i-t i o n a lK2O-A l2O3-S i O2s y s t e m o r t a l cs y s t e m d a i l y f i n ec h i n a.G e n e r a l l y t h em a n d a t eo f t h e r m a l s t a b i l i t y a b o u td a i l y f i n e c h i n a i s t h a t t h e c h i n a c a nr e s i s t o fw a t e r t e m p e r a t u r e c h a n g e a t l e a s t200ħ.B u t a t p r e s e n t i no u r c o u n t r y t h e a c t u a l b o n e c h i n a p r o d u c t i o n'w a t e r t e m p e r a t u r e c h a n g em o s t l y l e s s t h a n200ħ,e v e n t h o u g h t h e q u a l i t y o n e t h ew a t e r t e m p e r a-t u r e c h a n g e i s o n l y a b o u t160ħ.N u m e r o u s s t u d i e s o nh o wt o i m p r o v e t h e r m a l s t a b i l i t y a b o u t b o n e c h i n ah a v eb e e nm a d e b y s e v e r a l a u t h o r s o v e rm a n y y e a r s,O n t h i s b a s i s t h e a r t i c l e i n v e s t i g a t e d h o wt h e g l a z e c o m p o n e n t i n f l u e n c e t h e r m a l s t a b i l-i t y a b o u t b o n e c h i n a.I n t h i s s t u d y t h e r e i s a s i m p l e i n t r o d u c t i o n a b o u t g l a z e's e f f e c t a n d i n f l u e n c e.A l s o t h e p r i n c i p l e b e f o l-l o w e dw h e nm a k i n gg l a z e c o n f i g u r a t i o n a n d t h e e f f e c t a b o u t e a c ho x i d e a m o n g t h e g l a z e a r e e x p o u n d e d i n t h i s s t u d y c l e a r l y. T h i s t e x tm a i n l y i n t r o d u c e d t h e c a l c u l a t e o f c o e f f i c i e n t o f e x p a n s i o n a b o u t b a s i s g l a z e c o m p o n e n t a n d s e v e r a l r e g u l a t e d g l a z e c o m p o n e n t s,a n d t h e d i f f e r e n c eb e t w e e n g l a z e a n db i s c u i t,I n a d d i t i o n,t h e g l a z e p r e p a r a t i o n a n d g l a z i n g c r a f t s a r e b r i e f i n-t r o d u c e d.E m p h a s i z e d t od e s c r i b eh o wt oc h o o s ee a c h g r o u p's f i r i n g c u r v ea n df i r i n g t e m p e r a t u r e,a n dd e s c r i b eh o wt o m e a s u r eb o n e c h i n a p r o p e r t y s u c h a s t h e r m a l s t a b i l i t y,w h i t e n e s s,f l e x u r a l s t r e n g t h,g l a z e f i t a n d s o o n,a n dw i t h t h e i r e x-p e r i m e n t a l r e s u l t s,a t t h e s a m e t i m em a d e a b r i e f a n a l y s i s.F i n a l l y,b y e x p e r i m e n t a l r e s u l t s o f t h e a n a l y s i s a n dd i s c u s s i o 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34%为宜㊂(2)石英粒度的影响㊂石英粒度的波动对热稳定性所产生的影响很敏感也很严重,由于石英晶粒的膨胀系数大于周围介质膨胀系数,当温度变化时,石英由于自身收缩形成张应力,出现裂纹进而降低强度㊂改善途径是降低石英颗粒细度,使颗粒小于20μm,甚至小于10μm[3]㊂(3)瓷体显微结构的影响㊂这也是国外研究较多的一项㊂X射线衍射(X R D)和扫描电镜(S E M)分析得出,骨质瓷瓷体结构是以较少的玻璃相为基质,以大量的磷酸三钙㊁钙长石和少量的残留石英为结构骨架,构成的统一体[4]㊂一方面,因各相膨胀系数差别显著降低了坯体的热稳定性;另一方面,气孔的数量㊁大小和分散状况也产生较大影响,性能优良的骨质瓷制品气孔率在5%~8%,尺寸在1~2μm,且分布均匀㊂(4)坯釉适应性的影响㊂骨质瓷坯体的膨胀系数一般在8ˑ10-6/ħ以上,而釉料的膨胀系数约在6ˑ10-6/ħ左右,两者存在较大差别㊂因此,当制品釉烧冷却后釉层将承受很大的压应力㊂若制品结构不均匀或冷却制度不合理,制品必然产生过大的局部应力而引起炸裂或残存下不均匀的永久应力㊂当存在不均匀永久应力的制品在使用过程中重新受热时,就难以承受局部的应力作用而大大降低热稳定性㊂据研究,坯釉热膨胀系数的差值在(0.8~2.0)ˑ10-6/ħ范围内制品热稳定性最佳[5]㊂除这些以外,国内还有一些新研究结果㊂如山东硅酸盐研究设计院通过提高骨质瓷中骨粉含量或在骨质瓷中引入少量Z r O2和锆英石进行增强㊁增韧,也提高了骨质瓷热稳定性(180~20ħ水中一次不炸);山东硅苑新材料有限公司成功研制了一种高膨胀生料釉,坯体的坯釉适应性较好,热稳定性有一定提高[1]㊂笔者正是探究釉料组成对骨质瓷热稳定性的影响㊂1实验部分1.1釉料的准备1.1.1在配置釉料时应遵循的原则(1)美观性原则㊂骨质瓷作为高级日用瓷,其美观的外表是使其作为高档产品的第一要素㊂因此,所配釉面必须有美丽的外观㊂这就要求釉面的光泽度㊁透明度要达到较好的状态㊂配置釉料时,对原料的选用㊁融化温度㊁熔体的性质和釉面性能等指标要通盘考虑㊂(2)适应性原则㊂釉料要适应坯体,必须有与坯体相匹配的膨胀系数㊁良好的弹性和合适的酸碱度㊂釉料的膨胀系数要略小于坯体的膨胀系数,这样在冷却时,形成压应力,提高产品的强度㊂ 正釉 能提高产品的抗张强度和热稳定性,利于坯釉结合,因而釉的膨胀系数应近于坯而略低于坯,两者相差的程度取决于坯体的种类和性质㊂根据坯体的性能来调节釉料的熔融性能㊂釉的熔融性能包括为了使釉能在坯体上很好铺展,一般要求釉的成熟温度接近坯的烧成温度而略有偏低㊂(3)实用性原则㊂高级骨质瓷既是艺术品又是日用品,要求釉面很好的稳定性,为避免形成釉泡和针孔等缺陷,釉料应具有较高的始熔温度和不小于30ħ的熔化温度范围㊂(4)安全性原则㊂釉料的安全包括生产安全和产品安全㊂生产安全是指生产中所用原料要求尽可能对人体无毒害,生产过程中尽量减少有毒物等的排放,如铅镉等重金属的使用和排放㊂产品安全是指产品无铅镉等重金属溶出㊂1.1.2釉料基础配方采用实验室已储备的熔块釉㊂熔块釉是将原料部分或者全部融化成不溶与水的熔块,再加工制成釉浆使用㊂通过制熔块可将碳酸钠㊁碳酸钾㊁硼酸㊁硼酸等可溶性的熔剂物料,以及铅㊁钡等毒性料转变成低溶性和低毒性或无毒性硅酸盐,防止施釉时工人中毒和熔剂被坯体吸收,从而扩大了釉用原料的种类,并预先排㊃34㊃(色釉料)2021年01月陶瓷C e r a m i c s除了部分原料中的挥发物和分解气体,减少产品烧成气泡的概率㊂实验所用釉料的基础配方化学组成(见表1)㊂表1熔块釉化学组成(质量%)S i O2A l2O3K2O N a2O L i2O B a O Z n O B2O3 551055110591.1.3各组分在釉中的作用(1)S i O2是釉的主要形成物,是釉料的主要成分,它可以有效地提高釉的熔融温度㊁高温黏度㊁机械强度和化学稳定性,降低膨胀系数㊂一般由石英引入㊂(2)A l2O3玻璃网络的中间体,可有效地提高釉的热稳定性㊁化学稳定性㊁熔融温度㊁高温黏度和硬度等,可降低釉的膨胀系数,可有效地防止龟裂现象,对釉的光泽度和透明度也有影响㊂(3)K2O是釉料中主要熔剂之一,它可以降低釉A l2O3的膨胀系数,降低高温流动性,可以使用K2O 替代N a2O来提高熔块的抗水溶性和化学稳定性㊂一般用钾长石来引入㊂(4)N a2O是熔块釉中的碱金属之一,釉的抗张强度和弹性随钠含量的增加而降低,过多使用N a2O会降低熔块的化学稳定性㊂适当地增加氧化钠会增加膨胀系数和降低釉的软化温度㊂一般使用钠长石引入㊂(5)L i2O作为强熔剂,在釉料制造中被广泛使用㊂用L i2O来代替铅时,可以大量使用氧化铝和氧化硅,并能获得稳定性好的高强度釉料,增加釉面抗划痕的能力㊂在熔块制造中,添加少量的锂化合物就能迅速降低高温黏度,而且能够大大降低釉料的膨胀系数㊂在陶瓷生产中大多使用碳酸锂,它微溶于水,不吸湿,不结块,正常条件下易于保存,可直接用于生料釉㊂一般加入量不超过3%㊂(6)B a O的特性类似于铅㊂B a O有较高的折射率,可以增加釉面的光泽度,对釉料的弹性和机械强度能产生有利的效果㊂在烧成过程中,能够减少气氛对釉面的影响㊂(7)Z n O多用于高温釉中,在高温阶段少量的氧化锌是重要的助熔剂,它可以扩大釉料的熔融范围,提高弹性模量,降低热膨胀系数,减少龟裂现象,提高热稳定性和化学稳定性㊂使用量一般控制在10%以内㊂(8)B2O3是骨质瓷熔块釉的重要成分,即是强助熔剂,又是玻璃网络形成体,它可以与硅酸盐形成低熔点的混合物,降低釉的熔融温度,低温时形成高黏度熔体,随温度升高,使釉熔融体黏度降低,流动性增大,对热稳定性和化学稳定性有较强的提高作用㊂在使用氧化硼时,要注意 硼反常现象 ,这是指在氧化硼含量为12%左右时,釉的性能会随硼的加入有明显的改变㊂一般用硼酸㊁硼砂引入㊂(9)T i O2可以提高釉的折射率㊁密度㊁色散能力和电阻率,在一定范围内可降低热膨胀系数,提高热稳定性,在釉中其光学常数与氧化铅相似,但密度较低,化学稳定性较高[7]㊂1.1.4使用的几组改进配方本实验目的是探究釉料组成对骨质瓷热稳定性的影响,于是依据各氧化物在釉料中的作用,先后选取了5种氧化物进行对比实验㊂这5种氧化物分别为L i2O㊁B2O3㊁Z n O[8]㊁A l2O3㊁T i O2,为叙述方便,进行分组如下:第一组(1#)是基础釉料配方,进行空白对比实验,后五组(2#~6#)分别是在基础釉料配方中各加入一种氧化物,以便于与其它组相比较㊂由于基础釉浆已由实验室提供,而第2#~6#实验都是以60m l 原釉浆为基础,各加入2g氧化物制得新釉浆㊂因此需测定氧化物加入的百分含量㊂氧化物加入量的测定方法如下:先烘干400m l烧杯,称其自重G1;再用量筒称量60m l釉料,倒入烧杯中;将烧杯放入电热恒温鼓风干燥箱中烘干釉浆中的水分;待完全烘干后测烧杯和釉浆干重G2㊂那么60m l釉浆中加入2g氧化物所占百分比为:氧化物所占百分比=2G2-G1+2%(1)代入G1=52.138;G2=122.702,得氧化物所占百分比为2.7%,再换成百分组成得各组釉料化学组成(见表2)㊂㊃44㊃陶瓷C e r a m i c s(色釉料)2021年01月表2各组釉料化学组成(质量%)S i O2A l2O3K2O N a2O L i2O B a O Z n O B2O3T i O2 1#55.0010.005.005.001.0010.005.009.00-2#53.559.744.874.873.609.744.878.76-3#53.559.744.874.870.979.744.8711.39-4#53.559.744.874.870.979.744.878.762.63 5#53.559.744.874.870.979.747.508.76-6#53.5512.374.874.870.979.744.878.76-1.2膨胀系数的计算釉的线膨胀系数(α)为体膨胀系数(a)的1/3,即3α=a,釉的体膨胀系数可用加和法则进行估算,其公式为:a=a1x1+a2x2+a3x3+ +a n x n(2)其中,a1,a2,a3 ,a n为各氧化物的体膨胀系数,常数; x1,x2,x3, x n为各氧化物的含量,%㊂坯体膨胀系数也采用加和法进行估算,实验所用骨质瓷坯体已由实验室提供,其化学组成见表2,各氧化物在0~100ħ的体膨胀系数常数(见表3)㊂表3坯体化学组成(质量%)S i O2A l2O3K2O N a2O C a O P2O5F e2O3T i O239.8513.451.531.5223.8018.550.230.12表4各氧化物体膨胀系数常数(ˑ107)S i O2A l2O3K2O N a2O C a O P2O5F e2O3B a O Z n O0.85.08.510.05.02.04.03.01.8代入数据,计算得各组釉料以及坯体的膨胀系数,并计算坯釉线膨胀系数差值,如表5所示㊂表5坯釉膨胀系数比较(10-6/ħ)体膨胀系数(α)线膨胀系数(a)坯体与釉料线膨胀系数差值(α坯-a釉)坯体28.509.50-1#釉料22.847.611.892#釉料22.777.591.913#釉料22.277.422.084#釉料23.327.771.735#釉料22.717.571.936#釉料23.567.851.65从以上数据表可得出,利用加和法则估算得出的釉的膨胀系数比坯体小,则冷却时坯体的收缩大于釉的收缩,釉层受到正压力,是 正釉 [9]㊂坯釉膨胀系数的差值在(1.65~2.08)ˑ10-6/ħ,两者存在的差别还是比较大的㊂1.3釉浆制备及施釉工艺1.3.1釉浆制备1#是基础釉浆,只需搅拌就可直接施釉㊂2#~6#需先球磨,使加入的氧化物具有一定的细度,并与原釉浆混合均匀㊂采用的是X M-4行星快速研磨机,行星磨研磨效率较高,因为球磨中各球磨罐不仅沿圆周旋转,还会绕自身轴线自转㊂实验中按60m l釉浆㊁2g 氧化物㊁100g球石㊁4m l水的配比加料㊂将球磨机转速设定为650r/m i n,球磨2h即可达到要求细度㊂球磨结束后,将泥浆过200目筛,筛下来的釉浆倒入已编号的烧杯中,备用㊂1.3.2施釉工艺为了测定试样的最佳烧成温度㊁热稳定性㊁釉面白度㊁抗折强度等性能,总实验每组施釉至少10个试样㊂采用单面浸釉的方法,施釉厚度在0.15~0.25mm左右㊂施釉时需不断搅拌釉浆,同时使釉料在坯体上尽可能分布均匀㊂施完釉后先让其在空气中干燥,再放到电热恒温鼓风干燥箱中干燥12h㊂1.3.3对素烧坯体的基本要求素烧坯体的质量直接影响制品的施釉质量㊂施釉前对素烧坯要严格拣选,素烧坯应达到以下基本要求:(1)坯体烧结较好,无欠烧或过烧现象㊂㊃54㊃(色釉料)2021年01月陶瓷C e r a m i c s(2)素烧坯体表面清洁,无浮灰㊁油迹㊁氧化铝粘结物等㊂为了提高坯体质量,改善坯釉适应性,施釉前已先将素坯进行预烧,烧结温度设为500ħ,时间为8h㊂1.4烧成烧成采用对比法,即将试样放在不同温度下烧成,得出各组制品的最佳烧成温度㊂采用的是S X-10-13型箱式电阻炉㊂试样先按照设定的升温曲线进行升温和保温,在达到烧成温度以后,则在炉中缓慢的自然冷却㊂其中烧结升温曲线以及烧成试样釉面情况如下所列㊂(1)烧成温度为1170ħ时的烧成温度㊁釉面情况如图1㊁表6所示㊂图11170ħ时的烧成曲线表6在1170ħ烧成时的烧成情况烧成温度(ħ)烧成制度釉面情况1.1117050~650ħ;5ħ/m i n桔釉,不太光滑2.11170650ħ;保温10m i n 釉层太薄,不光滑3.11170650~900ħ;3.5ħ/m i n桔釉,局部略有光泽4.11170900ħ;保温10m i n不光滑,有很多小气泡5.11170900~1170ħ;1ħ/m i n 釉面不均匀,不光滑6.111701170ħ;保温20m i n边缘有小气泡由表6可见,在1170ħ烧成时釉面缺陷很多,坯釉适应性很差㊂分析可能原因是烧成温度太高,另外,施釉过程太慢,施釉太薄㊂于是降低烧成温度,并尽量减少操作带来的缺陷,进行了第二次烧成㊂(2)重新确定烧成温度为1150ħ时的烧成曲线㊁釉面情况,如图2㊁表7所示㊂图21150ħ时的烧成曲线表7在1150ħ烧成时的烧成结果烧成温度(ħ)烧成制度釉面情况1.21150130~650ħ;5ħ/m i n光滑,均匀2.21150650ħ;保温10m i n光滑,可见少量气泡3.21150650~900ħ;3.5ħ/m i n光滑,均匀4.21150900ħ;保温10m i n光滑,但釉面有些发黄5.21150900~1150ħ;1ħ/m i n光滑,可见少量气泡6.211501150ħ;保温20m i n边缘有一些小气泡从这次的烧成结果来看,制品的釉面质量较1 170ħ时有所改善,其中1#㊁3#都比较理想;2#㊁5#仍有少量气泡;6#较差,需进一步调整烧结温度;4#釉面发黄,分析原因可能是T i O2含量较高㊂(3)最后确定烧成温度为1130ħ时的烧成曲线㊁釉面情况如图3㊁表8所示㊂在1130ħ烧成温度下,2#㊁6#都釉面缺陷减少,比较理想;5#有少量气泡,但比在1120ħ烧成时更光滑;1#㊁3#不如在1150ħ烧成效果好;4#釉面仍有些发黄,但较光滑㊂㊃64㊃陶瓷C e r a m i c s(色釉料)2021年01月图31130ħ时的烧成曲线表8在1130ħ烧成时的烧成结果烧成温度(ħ)烧成制度釉面情况1.3113075~650ħ;5ħ/m i n 光泽不强,但较均匀2.31130650ħ;保温10m i n 光滑,均匀3.31130650~900ħ;3.5ħ/m i n 釉面中心较多气泡4.31130900ħ;保温10m i n光滑,但釉面仍略微发黄5.31130900~11350ħ;1ħ/m i n光滑,边缘仍有少量气泡6.311301130ħ;保温20m i n 光滑,且均匀综上所示,设定1#㊁3#烧成温度为1150ħ,2#㊁4#㊁5#㊁6#烧成温度为1130ħ㊂虽然按此烧成曲线烧出的制品仍有不少缺陷,但由于时间关系,还是照此曲线烧制㊂1.5性能测试1.5.1热稳定性测定(1)实验原理热稳定性是指材料承受温度的急剧变化而不致破坏的能力,又称抗热震性㊂由于陶瓷材料在加工和使用过程中,经常会受到环境温度起伏的热冲击,因此,热稳定性是陶瓷材料的一个重要性能㊂陶瓷的抗热震性是其力学性能和热学性能对应于各种受热条件的综合表现㊂热震破坏分为两大类:一类是一次性破坏,称为热冲击断裂;另一类是在热冲击循环作用下,材料先是开裂㊁剥落,然后碎裂或变质,经至整体破坏,称为热震损伤㊂产品的破坏是由于冷却时的张应力或加热时的切应力所致㊂瓷体各组分的膨胀系数之间差别很大时,会促进瓷体的破损[10]㊂(2)实验设备和材料电热恒温鼓风干燥箱(最高工作温度300ħ)㊁托盘㊁储水槽㊁温度计㊁红墨水㊂(3)实验步骤将进行热稳定性实验的试样(瓷片)进行编号,每组5个试样;先将瓷片置于托盘中,再放入干燥箱内加热到160ħ,保温30m i n;然后取出,迅速浸入染有红色的水中急冷(测量水温20ħ),10m i n 后取出擦干,观察有无裂纹;无损伤的试样每隔10ħ重复以上实验,直至观察到试样发生龟裂,以产生龟裂的前一次加热温度来表征其热稳定性[11]㊂(4)实验结果记录第一组:实验记录如下表,1#是基础配方㊂试样在170ħ测试后釉面都产生至少一条明显的裂纹,其中试样15在160ħ测试时就能观察到裂纹,可能原因时釉面上有一些气泡㊁棕眼等缺陷,降低了热稳定性㊂表91#热稳定性实验结果记录温度(ħ)1112131415 160不裂不裂不裂不裂有裂隙170有裂隙有裂隙有裂隙有裂隙-第二组:2#是在基础配方中添加了L i2O,实验结果表明试样的抗热震性最高温度提高到190ħ,试样22在180ħ时产生裂纹,可能原因是釉面不够光滑,有些小气泡㊂表102#热稳定性实验结果记录温度(ħ)2122232425 160不裂不裂不裂不裂不裂170不裂不裂不裂不裂不裂180不裂有裂隙不裂不裂不裂190有裂隙-有裂隙有裂隙有裂隙表113#热稳定性实验结果记录温度(ħ)3132333435 160不裂不裂不裂不裂不裂180不裂不裂不裂不裂不裂190不裂不裂不裂不裂不裂200有裂隙有裂隙有裂隙有裂隙有裂隙170不裂不裂不裂不裂不裂第三组:3#是在基础配方中添加了B2O3,实验表㊃74㊃(色釉料)2021年01月陶瓷C e r a m i c s明它对热稳定性有较强的提高作用,抗热震性最高温度提高到了200ħ,而且实验效果较显著㊂第四组:4#是在基础配方中添加了T i O2,5个试样釉面都不同程度的发黄㊂实验表明其热稳定性稍有提高,在180ħ时可观察到裂纹,其中试样45在180ħ时无明显裂隙,在190ħ时产生两条明显裂隙㊂猜测如果再改进T i O2加入量和烧成制度,可能会得到更满意的实验结果㊂表124#热稳定性实验结果记录温度(ħ)4142434445 160不裂不裂不裂不裂不裂170不裂不裂不裂不裂不裂180有裂隙有裂隙有裂隙有裂隙不裂190----有裂隙第五组:5#是在基础配方中添加了Z n O,烧出的试样釉面不够光滑,都有些小气泡,热稳定性实验结果也不是很理想,试样51㊁53气泡较多,在170ħ测试时出现了裂纹,最好的效果在180ħ时炸裂㊂另外,本组试样在烧成结束后从炉中取出时的温度大约220ħ,可能对产品质量产生了一定的影响㊂表135#热稳定性实验结果记录温度(ħ)5152535455 160不裂不裂不裂不裂不裂170有裂隙有裂隙有裂隙不裂有裂隙180---有裂隙-第六组:最后一组是在基础配方中添加了A l2O3,烧出试样釉面光滑,均匀,缺陷较少㊂但热稳定性提高不多,试样在180ħ时全部产生至少2条裂隙,实验结果显著㊂表146#热稳定性实验结果记录温度(ħ)6162636465 160不裂不裂不裂不裂不裂170不裂不裂不裂不裂不裂180有裂隙有裂隙有裂隙有裂隙有裂隙1.5.2白度测定白度是白色陶瓷产品的一项重要的物理指标,陶瓷产品的白度取决于坯㊁釉的组成和烧成气氛等,每组测定两个试样的白度㊂实验仪器为白度仪㊂测试步骤为:先将试样放在测试台上,对准光孔压住;按下 执行 键后,进行第一次测量,显示器右边显示 1 ,蜂鸣器响,测试结束;再次按下 执行 键,仪器再次进行测试,显示的测量次数为 2 ,依次类推,测定5次;按下 显示 键显示测试结果,这个测定结果为所测次数的总平均数,即得到样品的白度㊂测试结果见表15㊂表15白度测定结果白度编号白度1177.574168.741273.944263.582178.125172.312276.085270.473179.496180.333273.546279.70从测定结果可见,试样白度较低㊂按照国标白度应不低于80[12],实验结果只有一个试样符合要求㊂1.5.3抗折强度测定选取长宽合适的骨质瓷素坯,每组2个试样,单面施釉,做烧成样品抗折强度测试㊂先用游标卡尺测量试样宽度B及厚度H,然后进行抗折实验㊂先调整好试验机和抗折活动支架跨距;将试样长条平放在支架上,保证试样两端面与下支辊的距离相同,施压点放在1/2L处,与支架平行;试验时,按下开始按钮,试验机以均匀平稳的速度均匀加荷,直至试件折断;记录最大破坏荷重P0,砖的抗折强度P a按(3)计算,结果精确到0.01,取每组2个试样的平均值,记录结果㊂P a=3P0L2b h2K(3)式中:P a为抗折强度,(k g/c m2);P为折断荷重, (k g);L为两支承点跨距,等于6c m;B为试件宽度, (c m);H为试件高度,(c m)㊂为了与素坯抗折强度做比较,实验中还测定了两个只经素烧的坯体进行对比实验,它们的抗折性能测试结果(见表16)㊂表16抗折强度结果折断荷重P0(N)试样宽b(c m)试样高h(c m)抗折强度P a(k g/c m2) 1#5253.2200.3601155.35 2#5553.1680.3701175.22㊃84㊃陶瓷C e r a m i c s(色釉料)2021年01月续表16折断荷重P0(N)试样宽b(c m)试样高h(c m)抗折强度P a(k g/c m2)3#5403.5480.3501141.014#5323.2260.390995.715#4903.4920.370941.316#5103.1980.3401266.92素坯4803.4860.400790.33从实验结果来看,釉烧后的试样抗折强度有所提高㊂将几组试样作比较,其中6#提高最多,5#最差㊂可能原因是5#试样有些弯曲,对实验结果产生了一定的影响㊂2结果与讨论本次实验主要是探讨釉料组成对骨质瓷热稳定性的影响,通过调整配方,改善坯釉适应性,从而提高热稳定性㊂实验还测定了试样的白度和抗折强度,通过对比各组数据结果,得到总实验结果(见表17):表17试样各实验结果分析添加的氧化物水中交换温差(ħ)白度抗折强度釉面情况1#-14075.761155.35釉面光滑,均匀,个别出现气泡㊁棕眼等缺陷2#L i2O16077.101175.22釉面不够光滑,在边缘有些小气泡3#B2O317076.521141.01较好,釉面光滑,缺陷较少4#T i O215066.16995.71釉面都不同程度的发黄,且不够光滑,个别有气泡5#Z n O14071.39941.31小气泡较多,坯釉适应性较差6#A l2O315080.031266.92较好,釉面光滑,缺陷较少2.1热稳定性由实验结果看出,添加入各氧化物后的烧成试样热稳定性都有一定程度的提高,证明热稳定实验结果比较理想㊂单从热稳定性来看,加入L i2O和B2O3提高效果最好;加入Z n O几乎没有提高㊂但还应考虑到一些釉面缺陷以及操作过程中的一些失误对热稳定性的影响㊂2.2白度实验测出的试样白度都较低,效果最好的是添加A l2O3后白度在80以上,但仍不够高,分析原因可能主要有以下几个方面:(1)坯㊁釉组成影响;(2)施釉前素坯上有些残留的脏点难以清除;(3)装窑不慎,窑具中一些碎粒渣落在试样上,经烧成后与釉层黏结造成 落渣 缺陷;(4)烧成气氛的影响,釉在反应过程中可能产生一氧化碳气体,影响白度;(5)烧制的升温速度不太合适,制品产生一些缺陷影响白度㊂2.3抗折强度由实验结果得出,相对于素坯,釉烧后试样的抗折强度有所提高,但提高得不多,可能是因为单面施釉,效果不是很好,另外釉面还有一些缺陷,对抗折也产生了一定的影响㊂2.4出现的缺陷2.4.1起泡在釉面上形成气泡是由于所用的粉末原料中含有大量的空气,在水中也溶有空气和微小的气泡,因而在粉碎或搅拌时混入了空气,升温过程中气泡没有全部被排除㊂在制品边缘形成一连串的小泡,是由于釉料中可溶性盐类过多,干燥时随水分的蒸发,积聚于制品的边缘和棱角处,降低了这部分釉的熔点,使之提前熔化,从而当坯体分解放出气体时,这些部位的气体就无法排除,形成一连串小泡[13]㊂2.4.2缺釉产品局部表面无釉的现象㊂原因有上釉前坯体上灰尘㊁油垢㊁落渣等未能清除干净;装烧时釉层被擦脱;施釉薄厚不均,釉浆过稠,坯与釉之间分层;釉的高温黏度和表面张力过大等㊂花釉 缺釉是由于上釉操作不当,釉浆不均匀,坯体各处湿度不一,烧后釉面具有厚薄明显不均的花痕[14]㊂2.4.3落渣(脏点)㊃94㊃(色釉料)2021年01月陶瓷C e r a m i c s。
骨质瓷的标准
骨质瓷标准
骨质瓷是一种高质量的瓷器，因其高质量、精湛的工艺和独特的外观而备受推崇。
以下是骨质瓷的标准，主要包括以下几个方面：
1. 材质
骨质瓷的材质应采用高质量的瓷土，经过精细加工和高温烧制而成。
其材质应具有高密度、高硬度、高耐磨性等特点。
2. 外观
骨质瓷的外观应光洁亮丽，具有细腻的质地和柔和的色泽。
其图案和形状应清晰、精细，具有艺术美感。
3. 耐热性
骨质瓷应具有良好的耐热性，能够在高温下使用，并且不会出现变形、裂纹等现象。
4. 耐用性
骨质瓷应具有较长的使用寿命，耐磨、耐冲击、不易碎裂。
其抗磨损性能应符合相关标准。
5. 环保
骨质瓷应采用环保材料制作，不含有对人体有害的物质。
其生产过程应符合环保要求，不产生环境污染。
6. 工艺
骨质瓷的制作工艺应精湛、精细，经过多道工序加工而成。
其生产过程应严格控制，保证产品质量。
7. 安全性
骨质瓷应符合国家相关安全标准，在使用过程中不会出现安全隐患。
其制作材料应无毒无害，不会对人体造成伤害。
总之，骨质瓷的标准应包括材质、外观、耐热性、耐用性、环保、工艺和安全性等方面，只有符合这些标准的骨质瓷才能称之为高品质的瓷器。
磷在传统陶瓷坯体、釉料及微晶玻璃中的作用与影响
磷在传统陶瓷坯体、釉料及微晶玻璃中的作用与影响作者：戴长禄杨勇杨明来源：《佛山陶瓷》 2011年第6期摘要：本文主要介绍了磷的基本物理化学性质、磷的主要存在形式和其主要性能，以及磷在传统陶瓷坯体、釉料及微晶玻璃中的作用与影响。
关键词：磷；坯体；釉料；微晶玻璃1 磷的基本物理与化学性质磷（P）是周期表中第五主族元素，它的核最外电子构型为3s23p3，可知它的价电子层上有5个电子。
磷与其它电负性较大的元素（如氧）结合时，它常显示+5价，少数情况下显示+3价。
磷的轨道构型属于sp3型，故它的配位数为4，属于四面体配位。
磷单质有六种同素异构体，其中常见的是白磷、红磷、黑磷。
白磷的化学活泼性较高，所以它必须贮存于水中；红磷的化学活泼性比白磷弱，需通过加热（250℃）或光照才能转化生成白磷；黑磷最稳定，需在高压下加热才能生成白磷。
它们的主要性质如表1所示。
磷在空气中燃烧可得磷的氧化物。
当空气不足时，将生成P4O6，P4O6在24℃下将熔化为液体；当空气充足时，磷在其中燃烧将生成P4O10，P4O10是白色固体，它有强烈的吸湿性，故可用作干燥剂。
P4O10甚至可以夺取硫酸或硝酸的水生成硫酐或硝酐。
P4O10随着反应温度的不同与水反应可生成各种磷酸，如方程（1）所示。
磷与硅、硼一样同属玻璃网络形成体。
在这些网络形成体中，磷表现为最高的负电性、最高的酸度、最高的离子化能。
P2O5（即P4O10）与SiO2、B2O3类似，它本身也有形成单一玻璃的能力，而且与其它网络改性体也能组成多元体系的玻璃。
在玻璃结构中，磷与氧形成四面体（磷的配位数为4）。
与硅、硼不同的是，由于磷的氧化态为+5，所以（PO4）四面体中与一个氧联结为双键。
显然，磷与氧单键键长不同于双键键长，说明磷氧（PO4）四面体是不对称的四面体，而且双键联结的氧是非桥氧键，另外三个氧键为桥氧键，可与其它（PO4）四面体的桥氧键相联结。
这很类似于B2O3玻璃中三元（BO3）三角形的环结构，只不过B尚有四次配位的选择。
釉料组成对骨质瓷热稳定性的影响
58│中国陶瓷│CHINA CERAMICS │2010(46)第 12 期58│中国陶瓷│CHINA CERAMICS │2010(46)第 12 期生产与应用文章编号：1001-9642（2010）12-0058-03【摘 要】目前，骨质瓷是国内高档瓷的主流，但其热稳定性远不如日用瓷。
本论文通过在基础釉上添加不同氧化物，改变釉料组分，以改善坯釉适应性，来提高骨质瓷的热稳定性。
在烧成温度为1150℃时，加入2.7%的B 2O 3，所得骨质瓷热稳定性最好，抗热震温度可达190℃。
加入2.7%的Al 2O 3，所得骨质瓷的抗折强度最高，可达1266.92 kg/cm 2，并且其白度也达到最高，为80.03。
【关键词】骨质瓷，热稳定性，釉料，白度中图分类号:TQ174.6+2 文献标识码:A引 言骨质瓷是一种高档瓷，发明于英国，距今已有300多年历史。
它因白度高、透明度好、瓷质细腻、釉面光亮平整的瓷器，素有“薄如纸、白如玉、明如镜、声如磬”的美称。
骨质瓷是一种以动物骨灰为主，同时加入部分粘土、长石、石英等矿物原料，采用高温素烧、低温釉烧二次烧成工艺烧制的软质瓷。
瓷坯物相组成主要是磷酸三钙、钙长石及一定含量的玻璃相[1]。
骨质瓷茶具，咖啡具家庭套具已成为各大小公司和富裕家庭的理想用具，更是馈赠亲友的最佳礼品。
骨质瓷已经成为国内高档瓷消费的主导。
骨质瓷虽然高贵，但其热稳定性远不如传统的滑石质日用细瓷等。
热稳定性是指材料承受温度的急剧变化而不致破坏的能力，又称抗热震性，是陶瓷制品质量高低的重要技术指标之一。
通常日用细瓷对热稳定性的要求是制品水中交换温差达到200℃以上，而目前我国实际生产的骨质瓷制品水中交换温差多在140℃以下，即便是优质的骨质瓷水中交换的温差也只有160℃[2]。
影响骨质瓷热稳定性的主要因素包括以下四个方面：（1）原料配比的影响。
（2）石英粒度的影响。
（3）瓷体显微结构的影响。
（4）坯釉适应性的影响。
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58│中国陶瓷│CHINA CERAMICS │2010(46)第 12 期58│中国陶瓷│CHINA CERAMICS │2010(46)第 12 期生产与应用文章编号：1001-9642（2010）12-0058-03【摘 要】目前，骨质瓷是国内高档瓷的主流，但其热稳定性远不如日用瓷。
本论文通过在基础釉上添加不同氧化物，改变釉料组分，以改善坯釉适应性，来提高骨质瓷的热稳定性。
在烧成温度为1150℃时，加入2.7%的B 2O 3，所得骨质瓷热稳定性最好，抗热震温度可达190℃。
加入2.7%的Al 2O 3，所得骨质瓷的抗折强度最高，可达1266.92 kg/cm 2，并且其白度也达到最高，为80.03。
【关键词】骨质瓷，热稳定性，釉料，白度中图分类号:TQ174.6+2 文献标识码:A引 言骨质瓷是一种高档瓷，发明于英国，距今已有300多年历史。
它因白度高、透明度好、瓷质细腻、釉面光亮平整的瓷器，素有“薄如纸、白如玉、明如镜、声如磬”的美称。
骨质瓷是一种以动物骨灰为主，同时加入部分粘土、长石、石英等矿物原料，采用高温素烧、低温釉烧二次烧成工艺烧制的软质瓷。
瓷坯物相组成主要是磷酸三钙、钙长石及一定含量的玻璃相[1]。
骨质瓷茶具，咖啡具家庭套具已成为各大小公司和富裕家庭的理想用具，更是馈赠亲友的最佳礼品。
骨质瓷已经成为国内高档瓷消费的主导。
骨质瓷虽然高贵，但其热稳定性远不如传统的滑石质日用细瓷等。
热稳定性是指材料承受温度的急剧变化而不致破坏的能力，又称抗热震性，是陶瓷制品质量高低的重要技术指标之一。
通常日用细瓷对热稳定性的要求是制品水中交换温差达到200℃以上，而目前我国实际生产的骨质瓷制品水中交换温差多在140℃以下，即便是优质的骨质瓷水中交换的温差也只有160℃[2]。
影响骨质瓷热稳定性的主要因素包括以下四个方面：（1）原料配比的影响。
（2）石英粒度的影响。
（3）瓷体显微结构的影响。
（4）坯釉适应性的影响。
众所周知，骨质瓷釉料一般是透明体，不但具有较好的光泽和一定的硬度，而且还可以提高制品的化学稳定性、机械强度和热稳定性。
本文主要是通过在基础釉上添加不同氧化物，改变釉料组分，以改善坯釉适应性，来提高骨质瓷的热稳定性。
1 实 验1.1 釉料化学组成计算本实验目的是通过改变氧化物在釉料中的含量，探究釉料组成对骨质瓷热稳定性的影响，先后选取了五种氧化物进行对比实验。
这五种氧化物分别为Li 2O、B 2O 3、TiO 2、ZnO 和Al 2O 3，为叙述方便，进行分组如下：第一组（1#）是基础釉料配方，作为空白对比实验，后五组（2#～6#）分别是在基础釉料配方中各加入一种氧化物，对应关系如Li 2O(2#)、B 2O 3(3#)、TiO 2(4#)、ZnO(5#)和Al 2O 3(6#)。
第2#～6#实验都是以60mL 原釉浆为基础，各加入2g 氧化物制得新釉浆。
因此需测定氧化物加入的百分含量以下面的方法测定。
先烘干一个400mL 烧杯，称其自重G 1；再用量筒称量60mL 釉料，倒入烧杯中；将烧杯放入电热恒温鼓风干燥箱中烘干釉浆中的水分；待完全烘干后测烧杯和釉浆干重G 2。
那么60mL 釉浆中加入2g 氧化物所占百分比为：釉料组成对骨质瓷热稳定性的影响杜 毅1，田修营2，官明英1(1山东轻工业学院，材料科学与工程学院， 济南 250353;2山东博润工业技术有限公司， 淄博 255000)收稿日期：2010-8-29作者简介：杜毅（1964-），男，湖南澧县人，副教授，从事于陶瓷与釉料研究。
E-mail: yidu456@ 代入G 1=52.138；G 2=122.702，得氧化物所占百分比为2.76%，再换成百分组成得各组釉料化学组成见表1。
1.2 釉浆制备和施釉工艺1#是基础釉浆，只需搅拌就可直接施釉。
2#～6#需先球磨，使加入的氧化物具有一定的细度，并与原釉浆混合均匀。
采用的是XM-4行星快速研磨机，行星磨研磨效率较高，因为球磨中各球磨罐不仅沿圆周旋转，还会绕自身轴线自转。
实验中，料∶球∶水的配比为1∶2∶0.5。
将球磨机转速设定为650r/min，球磨2小时即可达到要求细度。
球磨结束后，将泥浆过200目筛，过筛后的釉浆倒入已编号的烧杯中，备用。
为了测定试样的最佳烧成温度、热稳定性、釉面白度、抗折强度等性能，实验每组施釉数个试样。
采用单面浸釉的方法，施釉厚度在0.15～0.25mm 左右。
施釉时需不断搅拌釉浆，同时使釉料在坯体上尽可能分布均匀。
施完釉后先让其在空气中干燥，再放到电热恒温鼓风干燥箱中干燥12小时。
1.3性能测定将进行热稳定性实验的试样（瓷片）进行编号，每组数个试样；先将瓷片置于托盘中，再放入干燥箱内加热到160～200℃，保温30分钟；然后取出，迅速浸入染有红色的水中急冷，测其水温20℃，10分钟后取出擦干，观察有无裂纹；无损伤的试样每隔10℃重复以上实验，（1）氧化物所占百分比=−+×2G G 212100%2010年 第 12 期中 国 陶 瓷中国陶瓷│CHINA CERAMICS │2010(46)第 12 期│59直至观察到试样发生龟裂，以产生龟裂的前一次加热温度来表征其热稳定性[3]。
选取长宽合适的骨质瓷素坯，每组两个试样，单面施釉，做烧成样品抗折强度测试。
先用游标卡尺测量试样宽度B 及厚度H，然后进行抗折实验。
先调整好试验机和抗折活动支架跨距；将试样长条平放在支架上，保证试样两端面与下支辊的距离相同，施压点放在1/2L 处，与支架平行；试验时，按下开始按钮，试验机以均匀平稳的速度均匀加荷，直至试件折断；记录最大破坏荷重，砖的抗折强度 按公式（2）计算，结果精确到0.01，取每组两个试样的平均值，记录结果。
表2是分别施加六种不同釉的样品在不同烧成温度下的釉面情况。
从这个表的结果，可以看出，烧成温度在1150℃时，产品釉面光滑度比较好。
烧成温度在1170℃时，釉面缺陷很多，其原因是烧成温度太高，坯釉适应性很差。
另外，施釉过程太慢，施釉太薄。
烧成温度在1150℃时，产品釉面情况与1170℃相比，明显改善。
烧成温度在1130℃时，与1150℃相比，釉面光滑程度变差。
所有样品的釉面，都不具有光泽。
一般来讲，釉面的光泽性取决于釉中Al 2O 3和SiO 2的摩尔数， 以及Al 2O 3和 SiO 2之间的比例[4]。
一般来说， 当Al 2O 3/SiO 2的比例为1∶7～1∶10时， 釉面会形成光泽釉，这是因为釉面生成过多的玻璃相而呈现光泽的缘故。
而无光釉的Al 2O 3/SiO 2比例一般在1∶4～1∶6之间。
本实验的Al 2O 3/SiO 2 比例控制在1∶4.2～1∶5.5 之间。
2.2 热稳定性分析表1 各组釉料化学组成 （单位：%）Table1 chemical composition of glazes （Unit：%）（2）式中:P a —抗折强度，kg/cm 2；P—折断荷重，kg；L—两支承点跨距，等于6cm；b—试件宽度，cm；h—试件高度，cm。
白度是白色陶瓷产品的一项重要的物理指标，陶瓷产品的白度取决于坯、釉的组成和烧成气氛等，每组测定两个试样的白度，然后取其平均值。
2 结果与讨论2.1烧成温度对釉面的影响表2 在不同烧成温度时的釉面情况Table2 Effects of glazed bone china at different sintering temperatures表3 施加不同釉料的骨质瓷热稳定性实验结果Table3 Thermal stability of bone chinaP P LbhKa =3202 Պ ! ! ! !2/2! Ljփ !3/2! ԋLjփ !4/2! Lj !5/2!փ Lj !6/2! փ Ljփ !7/2!2281ņ!61ċ586ņ!!!!8/6ņ0njo!586ņ!!!!!!!!ԍ 21njo!586ċ2111ņ!!4/6ņ0njo!2111ņ!!!!!!!ԍ 21njo!2111ċ2281ņ!3ņ0njo!2281ņ!!!!!!!ԍ 31njo!Չ !2/3! Lj Lj !3/3! Lj Lj !4/3! Lj Lj !5/3! -! Lj !6/3! Lj Lj !7/3!2261ņ!241ċ761ņ!!!6ņ0njo!761ņ!!!!!!!!ԍ 21njo!761ċ:11ņ!!!4/6ņ0njo!:11ņ!!!!!!!!ԍ 21njo!:11ċ2261ņ!!2ņ0njo!2261ņ!!!!!!!ԍ 31njo! Lj Lj !2/4!փ Lj !3/4!փ Lj !4/4! !5/4!փ Lj !6/4!փ Lj !7/4!2241ņ!86ċ761ņ!!!!6ņ0njo!761ņ!!!!!!!!ԍ 21njo!761ċ:11ņ!!!4/6ņ0njo!:11ņ!!!!!!!!ԍ 21njo!:11ċ2241ņ!!2ņ0njo!2241ņ!!!!!!!ԍ 31njo!փ Ljփ Lj !中 国 陶 瓷2010年 第 12 期60│中国陶瓷│CHINA CERAMICS │2010(46)第 12 期表3是不同釉料的热稳定性实验结果。
1#是基础配方。
试样在170℃测试后釉面产生明显的裂纹，这说明基础釉料的热稳定性比较差。
2#是在基础配方中添加了Li 2O，实验结果表明该试样的抗热震性相比1#样品来说，明显有了提高。
抗震温度可达180℃。
3#是在基础配方中添加了B 2O 3，实验表明它对热稳定性有较强的提高作用，抗热震性最高温度提高到了190℃，热震性效果较显著。
由于B 2O 3既是网络体化合物，又是良好的助熔剂，且能改善釉料的一系列性能[5]。
B 2O 3是釉玻璃形成氧化物，能替代碱金属降低釉的热膨胀系数，提高釉的热稳定性，从而提高釉的机械性能，但是其用量也不能过多，否则会使釉面产生缺陷和发生乳浊，也就是硼反常现象[6]。
4#是在基础配方中添加了TiO 2，釉面都轻微程度的发黄。
结果表明其热稳定性稍有提高，在180℃时可观察到裂纹。
抗震温度可达170℃。
5#是在基础配方中添加了ZnO，热稳定性和4#基础釉差不多，与基础釉相比釉料显著提高。
6#是在基础配方中添加了Al 2O 3，烧出试样釉面光滑，均匀，缺陷较少。
但热稳定性相对有所提高，试样在180℃时产生裂隙，抗震温度可达170℃。
通过这6种釉料配方的样品的热稳定性实验结果可知，与基础相比，均有了一定程度的提高，特别是在基础釉料上添加B 2O 3，产品与釉料的适应性最好，热稳定性也最好，其温度达到190℃。
添加Li 2O 的产品的热稳定性次之。
这是因为Li 2O 也是一种能够降低釉热膨胀系数的氧化物[7]。
2.3抗折强度和白度分析为了与素坯抗折强度做比较，实验中还测定了只经素烧的坯体进行对比实验。