第三章坯釉料配方及其计算

3.1.1.2化学组成表示法 用坯、釉料中各化学组成的质量分数来表示其 组成的办法，称为化学组成表示法，又称为氧 化物质量分数表示法。 化学组成项目有SiO2、Al2O3、Fe2O3、CaO 、 MgO、K2O、Na2O、灼烧减量等。
化学组成表示法能比较准确地表示坯、釉料的 化学组成，同时能根据其组成含量估计出配方 的烧成温度的高低、收缩大小、产品色泽等性 能的大致情况。 缺点是无从知道坯、釉料是由哪些原料组成。
几种常见釉举例

长石釉特点：
①、釉式中K2O和Na2O的摩尔数(mol)之和不小于0.5。 ②、硬度大，光泽度较高，略带乳白色，烧成范围宽。 ③、与氧化硅含量较高的坯结合较好。

石灰釉特点（古瓷）
①、釉式中CaO的摩尔（mol) 数不小于0.5。 ②、弹性好，透明度好，还原气氛易烟熏，烧成范围窄。 ③、与氧化铝含量较高的坯结合较好。
外观特性
性 质
物理特性
透明釉、乳浊釉、虹彩釉、无光釉、半无光釉、金属光泽釉、闪光釉、偏光釉、 荧光釉（发光釉）、单色釉、多色釉、变色釉、结晶釉、金星釉、裂纹釉、纹理 釉、水晶釉、抛光釉 低膨胀釉、半导体釉、耐磨釉、抗菌釉
显微结构 用途
玻璃态釉、析晶釉、结晶釉、分相釉 装饰釉、粘接釉、丝网印花釉、商标釉、电瓷釉等
3.1.1.3坯、釉式表示法 根据坯料或釉料的化学组成计算出各氧化物的 物质的量，按照碱性氧化物、中性氧化物和酸 性氧化物的顺序列出它们的分子数，这种式子 称为实验式（坯式或釉式）。
坯式通常以中性氧化物R2O3为基准，调整其 物质的量为1mol来表示，也可以用R2O及RO 的物质的量的和为基准，调整其物质的量为 1mol来表示。 釉式常以在釉料中起熔剂作用的碱金属及碱土 金属氧化物（ R2O及RO）的物质的量之和为 1mol来表示。
（9）骨灰、瓷粉、乳浊剂、色料等


骨灰 可提高光泽度，促进釉料分相，提高白度。 瓷粉 取代长石调节釉料，可提高釉的熔融温度，降低 釉的高温粘度。减少釉面针孔，提高白度。 乳浊剂 SnO2、TiO2、ZrO2、锑（Sb）化物、磷酸盐。 着色剂 Co 、Fe、Cu 等的 氧化物、化合物或合成颜 料。
3.1.1.1配料比表示法 用配方中所用原料的数量分数来表示配方 组成的方法,叫做配料比表示法，又称生料量 配合法。 如某刚玉瓷配方：工业氧化铝，95.0%；苏州 高岭土，2.0%；海城滑石，3.0%。
优点：直接反映原料的名称和数量，可直接进 行原料配制。 缺点：各地所产原料成分和性质不相同；或即 使同种原料，只要成分不同，配料比例须做相 应变更；同时无法相互比较和直接引用。
Al2O3



主要由粘土，长石引入，成瓷的主要成分。 部分为莫来石晶体组成物，部分与碱性氧化物形成玻璃 体 相对提高Al2O3含量，可提高白度，热稳定性，化学稳 定性，和机械强度。 工艺过程： Al2O3含量高，烧成温度高； Al2O3含量低， 烧成时易变形。
K2O 、Na2O


主要由长石、瓷土等含有碱金属氧化物的原料引入。 与Al2O3 SiO2形成玻璃相，起助熔作用，提高瓷的透 光性。可提高白度。 K2O 、 Na2O含量过高（>５％），急剧降低烧成温度， 热稳定性大大降低，一般控制含量在５％以下。
釉料中各氧化物的主要作用
（1）SiO2


二氧化硅是玻璃的形成物，一般含量60%~70%左右， 主要以石英引入。 提高釉的熔融温度和黏度 ，并能降低膨胀系数。。 赋予釉以高的机械强度（如硬度、耐磨性），良好的热 稳定性、化学稳定性，高的白度和透明度。
（2）Al2O3



主要由黏土、长石引入，也可用工业氧化铝，其是形成 玻璃的中间物。 在釉中的作用类似于 SiO2，但是提高熔融温度和高温 黏度的能力更强。 釉的光泽度的基本划分 光泽釉（釉式）中Al2O3/SiO2＝1 ：6 ~ 10 无光釉（釉式）中Al2O3/SiO2＝1 ：3 ~ 4
3.1.2 2釉料配方组成
①、釉的本质


“釉“的配制与烧成，我国古代是一门很神秘、很具挑 战性的学问，古代的许多名窑、名瓷都是以独特的釉来 命名的：祭红、郎窑红、唐三彩、兔毫、油滴、窑变花 釉、……。 但是万变不离其宗，用一句简要的话进行概括：釉是附 着在陶瓷坯体表面的一种玻璃或玻璃与晶体混合物的连 续粘着层。
3.1.3、确定坯、釉料配方的依据
①、产品的物理化学性质和使用要求 釉面砖要求有一定的吸水率，才能牢固地粘贴在墙面上； 建筑陶瓷的釉面光滑平整，颜色均一，尺寸规格一致， 这不仅能使建筑物整体美观，而且便于施工。 地砖要求吸水率较小，但应耐磨、耐酸碱腐蚀和防滑等。 日用瓷要求有一定的白度和透明度，釉面光泽好，并对 釉面铅的溶出量有严格限制。
③ 、釉的作用


装饰作用：可以使陶瓷表面光滑、明亮、美观，提高陶 瓷的艺术、欣赏价值。 可以改善瓷胎的各种性能： 釉具有不透水、不透气 、易洗涤、耐污染 、耐腐蚀 等优良性能。可以提高陶瓷的化学稳定性、防污性（平 滑、表面积减小） 力学性能、电学性能等。
④、制造陶瓷时对釉的基本要求



有均匀的、光润的、有玻璃光泽的表面 （特殊效果的 釉除外） 不可发生开裂或剥落现象（特殊效果的裂纹 釉除外） 高温流动性好，釉面易于平滑 耐酸碱腐蚀 根据实际需要的其他特殊要求
（5） PbO


最强的熔剂，古代低温釉的最主要助熔剂。 硅酸铅玻璃折射率高，光泽度高。适量的 引入与碱金 属氧化物相比可以更好的降低高温粘度，加宽熔融范围。 提高强度、光泽度和弹性；降低热膨胀系数。大 量使 用可使釉的强度和热稳定性降低。 主要由碳酸钡引入，可增加釉的光泽，降低熔融黏度， 增加析晶倾向。

镁质釉及其特点
①、由滑石等镁质原料引入的熔剂性氧化物MgO在釉式中 的含量不小于0.5 mol。 ②、热膨胀系数小，不易烟熏，有利于白度和透光度的提 高， ③、烧成范围宽。 ④、对坯体的适应性强。

熔块釉
①、低温熔块釉（添加含PbO、B2O3等强熔剂的原料）， 其中铅釉是古代低温釉陶瓷的最主要种类。 ②、高温熔块釉 （添加含ZnO、BaO、SrO等熔剂的原料）
②、配方要能满足生产工艺的要求 坯料的要求：成型性能好，坯体强度高，有较宽的烧成 温度范围。 烧成温度、气氛应与窑炉的性能相适应。 若釉、坯化学性质相差过大，烧成易出现坯体吸釉，造 成干釉现象。 釉的熔融温度应和坯体烧结温度相近。釉的热膨胀系数 应比坯体稍小，使冷却时釉层受到不大的压应力，有利 于增加产品的机械强度，防止变形。 当采用低温快速烧成工艺时，配料应选用烧成收缩小， 烧减小的原料，减少黏土用量，降低坯料中游离石英总 量，增加熔剂成分等。
④、借鉴成熟配方 利用使用的或研究单位研制的某种产品的成熟配方。 不可机械地搬用，一定要慎重分析，并通过试验验证, 或在成功经验的基础上进行试验创新，最后应以试验测 定结果为鉴定的依据。 ⑤、弄清各原料在陶瓷材料中的作用
②、各种氧化物在瓷坯中的作用


SiO2 ： 主要由石英引入，也可由粘土，长石引入。是成瓷的主 要成分。 部分 SiO2与Al2O3在高温下生成莫来石；部分SiO2以残 余石英形式存在，这是构成瓷体的骨架，提供瓷体的机 械强度。 部分SiO2与碱性氧化物在高温下形成玻璃体，使坯体呈 半透明性。 注意： SiO2含量高，热稳定性差，易于炸裂。
（4） Li2O、Na2O、K2O


都是强熔剂，降低熔融温度和高温粘度，降低化学稳定 性和力学强度。 助熔能力： Li2O> Na2O >K2O。 Li2O 在无铅釉中使用可使釉的热膨胀系数降低，光泽度 高，强度和耐酸性有一定的提高。Na2O 降低弹性和抗 张强度，提高热膨胀系数，光泽度差。 K2O 常由钾长 石引入，比钠长石熔融温度范围宽，粘度大。
（3）CaO



釉中是主要熔剂，古代高温釉的主要助熔剂，可以降低 釉的粘度，提高釉的流动性和釉面光泽度。 对有些色釉可增强釉的着色能力（如铬锡红釉），一般 其用量不超过18%，过多会使釉结晶，产生失透现象， 形成无光釉。 CaO与碱金属氧化物相比，能增加釉的抗折强度和硬度， 降低釉的膨胀系数，能提高釉的化学稳定性。另 外， CaO可改善坯釉结合性。 配料中常采用石灰石，其密度小， 能增强釉的悬浮性。
③、原料来源与质量的稳定性，价格的高低 原料质量和来源稳定是生产和产品性能稳定的前提，也 是适应机械化、自动化生产的重要前提条件。 原料来源丰富，质量稳定，运输方便，价格低廉，是生 产优质、低成本产品的基本条件。 考虑到经济上的合理性，对原料要强调就地取材，量才 使用，物尽其用（例如把废瓷利用起来）。
3.1.2坯、釉料配方组成
3.1.2 1坯料配方组成
①、坯料配方组成 普通陶瓷坯料配方，从矿物成分上看由石英类矿物、黏 土类和熔剂性矿物组成。 陶瓷坯料配方，从化学成分上看主要是由SiO2、Al2O3、 Fe2O3、 TiO2 、 CaO、MgO、K2O、Na2O等成分组成， 这些化学成分由配方中各种原料带入。 陶瓷配方目前广泛采用多组分原料配料，以减少原料波 动对生产工艺和产品质量的影响。
3.1.1.4矿物组成表示法
在坯、釉料配方中，把天然原料中所含的同类矿物含量 合并在一起，以纯理论的黏土质、长石及石英三种矿物 来表示坯、釉料配方组成，这种方法称为矿物组成表示 法，又称示性组成表示法。 硬质瓷含纯黏土物质40%~60%，长石20%~30%，石英 20%~30%。 软质瓷含纯黏土物质20%~40%，长石30%~60%、石英 20%~40%。
生料釉、熔块釉、挥发釉(食盐釉)、自释釉、渗彩釉 低温釉(<1120º C)、中温釉(11201300º C)、高温釉(>1300º C)、易熔釉、难熔釉 慢速烧成釉、快速烧成釉 一次烧成釉、二次烧成釉
烧釉速率 烧成方法
主要熔剂 组 成
主要着色剂
长石釉、石灰釉（石灰—碱釉、石灰—碱土釉）、锂釉、镁釉、锌釉、铅釉(纯铅 釉、铅硼釉、铅碱釉、铅碱土釉)、无铅釉(碱釉、碱土釉、碱硼釉、碱土硼釉) 铜红釉、镉硒红釉、铁红釉、铁青釉、玛瑙红釉
3.1.1.5三角坐标图法
陶瓷工业产用三角坐标图来标出三元配方坯料所在的位 置，一表示坯料的组成，这种表示方法称为三角坐标图 法。 三角形面积上的任何一点都代表三种物质按一定比例的 混合物。 三角坐标图表示法只适用于由较纯的原料组成的陶瓷坯 料。对含有大量杂质的坯料（如砖瓦或烧结砖），也想 在三角坐标图上去表示，就变得没有意义。
CaO、MgO

碱土金属氧化物，一般含量较少，不特别加入。 少量时，和碱金属氧化物共同起助熔作用。 引入可提高热稳定性和力学强度，提高白度和透明度， 改进色调，减弱铁、钛氧化物的不良着色影响。
Fe2O3、TiO2


来自粘土、长石等中的杂质，含量较微。 铁、钛氧化物会使瓷呈色，影响白色瓷的外观品质。
② Biblioteka Baidu釉的分类


釉的分类按不同基准有不有的名称，一般可按坯体的种 类、制造工艺、组成、性质、显微结构、用途进行分类。 我国生产中习惯以主要熔剂种类及外观特征命名釉料， 如铅釉，石灰釉，长石釉，乳浊釉，无光釉，颜色釉等。
分类的依据
坯体的种类
制 造 工 艺 釉料制作方法 烧成温度
釉 的 名 称
瓷器釉、炻器釉、陶器釉
第三章坯釉料配方及其计算
本章学习要点：学习了解坯、釉料配方的组成 及表示方法；掌握确定坯、釉料配方的依据和 配方基础计算方法（如吸附水的计算、灼烧减 量的计算、坯釉料坯式、釉式的计算等）；掌 握制定坯、釉料配方原则；学会陶瓷配方实验 设计方法。
3.1坯釉料配方 3.1.1坯釉料配方的表示方法 配料比表示法，化学组成表示法，坯釉式 （塞格尔式），矿物组成（示性组成），三角 坐标法。
（6）BaO

（7）B2O3


B2O3是玻璃的形成物，能降低熔融物的黏度，增加釉的 光泽，降低析晶能力，提高釉的弹性。 B2O3可用硼砂或硼酸引入，一般使用B2O3配釉时，应 先配成熔块。
（8）ZrO2

可作为釉的乳浊剂，能使釉乳浊而失透。 可提高釉的热稳定性、化学稳定性，提高釉的耐碱、耐 磨能力。