陶瓷釉层的形成及其性质

4）釉的熔融范围：由始熔温度至流动温度 称作釉的熔融范围。
5）釉的烧成温度：当釉料充分熔融并且平 铺在坯体表面、形成光滑的釉面时，可认 为这时达到了釉的成熟温度，即釉的烧成 温度。通常把半球点（全熔温度）作为釉 料烧成温度的指标。
2、影响釉的熔融性能的因素
（1）釉的化学组成：釉式中Al2O3、SiO2和碱 性组分的含量的配比及碱性组分的种类的配比。
喷釉法：
是利用压缩空气将釉浆通过喷枪或喷釉机喷 成雾状，使之粘附于坯体上。
釉层厚度取决于坯与喷口的距离、喷釉压力 和釉浆比重等。
喷釉法适用于大型、薄壁及形状复杂的生坯。
三种施釉方法中淋釉法 和喷釉法更容易实现生 产线的自动化。
不同坯体适用的釉浆比 重
坯体种类 多孔素烧坯 炻质餐具
（2）化学组成与釉熔体表面张力的关系：P158 釉表面张力的大小与构成釉的组成之间的相 互吸引力大小成正比关系，组成之间的吸引力 越大，则表面张力越大。
（2）阳离子半径与釉的表面张力： a. 随碱金属及碱土金属离子半径的增大而降
低；
b. 随过渡金属离子半径的减小而降低。
（3）工艺条件对釉表面张力的影响
影响光泽度的因素： 表面平整； 折射率大，即釉层的密度大，Pb、Ba、Sr、Sn，
比重大提高折射率。
七、釉层的化学稳定性：主要是水、酸和碱 的侵蚀。
1、釉层受侵蚀的机理： （1）水对釉的侵蚀： ≡Si-O-R+H•OH→≡Si-O-H+R++OH≡Si-O-Si≡ + OH-→≡Si-OH + ≡Si-O反应重复：≡Si-O- ＋ H•OH→≡Si-OH + OH形成类似硅凝胶（Si(OH)4•nH2O）的薄膜，有一定抗水与
综合上述情况，（1）三价及高价氧化物会提高釉的粘 度（注意硼反常现象）；(2)碱金属氧化物会降低釉的粘 度;（3)碱土金属氧化物高温降低粘度，低温增加粘度。
（二）表面张力
（1）表面张力对釉的影响：表面张力过大，阻 碍气体排除和熔体均化，易造成“缩釉”；表 面张力过小，则容易造成“流釉”，并使小气 泡破裂后形成难以弥补的针孔。
磨到一定的细度，再加软质粘土研磨。熔块釉的制 备包括熔制熔块和制备釉浆两部分。
二、釉浆的质量要求及控制（需控制的工 艺参数）
1. 粒度 釉浆细→悬浮性越高→熔化温度下降→坯釉粘附能力越高，
反应充分 釉浆过细，则稠度过大→釉层过厚→机械强度下降 釉层适中→高温反应过急，气体难以排出，形成釉面棕眼，
干釉，缩釉，开裂等。 此外，过细则熔块釉中铅熔出量增加，长石中的碱和熔块中
✓ 釉浆浓度：浸釉>喷釉。 ✓ 除薄胎瓷外，浸釉法适用于大、中、小各种类型产
品。
淋釉法：
是将釉浆浇于坯体上以形成釉层的方法。 可将圆形日用陶瓷坯体放在旋转的机轮上，
釉浆浇在坯体中央，借离心力使釉浆均匀散 开。也可将坯体置于运动的传送带上，釉浆 则通过半球或鸭嘴形浇釉器形成釉幕流向坯 体。 淋釉法适用于圆盘、单面上釉的扁平砖类及 坯体强度较差的产品施釉。
第三篇 釉 料
第一节 釉的作用 釉的定义：指覆盖在陶瓷坯体表面上的玻璃状薄层，
其厚度通常为0.2－0.8mm。 釉的作用： ① 改善陶瓷产品的外观质量（如光泽度、颜色、画面
等） ② 提高产品的技术与使用性能（如机械强度、化学稳
定性、电绝缘性、防污性、渗水透气性、辐射散热 能力等）。
二、釉面质量的影响因素
等） 影响铅溶出量的因素：
a)基础釉的组成，引入多种碱金属氧化物可 降低铅溶出
b)添加物的影响 c)工艺因素的影响
第二节 釉的分类
一、釉的种类见166页表3-11 二、制釉氧化物 1. SiO2:釉的主要成分，一般含量50％以上； 2. Al2O3:用量不高，可改善釉的性能，提高化
学稳定性、硬度和弹性，并降低釉的膨胀系 数； 3. CaO、MgO、Na2O、K2O釉的助熔剂； 4. ZnO具有助熔作用，还可作为析晶釉的晶种 及乳浊剂。
硬度主要决定于化学组成、矿物组成及显微结构： a)网络生成体SiO2、B2O3提高硬度。 b)析晶出硬度大的微晶并且分散均匀，则硬度↑，
尤其是针状晶体。如：锆英石、锌尖晶石、镁铝尖 晶石、金红石、莫来石、硅锌矿。 c)缺陷：降低硬度。
六、釉的光泽
光泽度反映表面平整光滑的程度，就是镜面反射 方向光线的强度占 全部反射光线强度的系数。
抗酸能力，整个过程会产生体积膨胀，SiO2多则抗侵蚀。 （3）碱对釉的侵蚀 ≡Si-O-Si≡＋NaOH → ≡Si-OH + ≡Si-O－Na，不会形成硅
胶膜，釉面会脱落。 （3）酸的侵蚀：浓酸<稀酸，作用主要靠水。HF酸腐蚀。
2、组成对化学稳定性的影响P162 3、重金属离子的溶出：（铅、镉、锑、钡
a. 烧成温度：温度升高，表面张力呈负的温 度系数，升1℃，降低0.04～0.07mN/m；
b. 气氛：还原气氛比氧化气氛下增大20％。
（4）表面张力与坯釉结合能力的关系：希望釉 熔体与坯体的接触角为0℃。
（5）釉表面张力对产品质量的影响：表面张力 过大，则缩釉、卷釉；表面张力过小，则形 成针孔、棕眼。
a.釉的均匀程度与玻璃不同，含有少量的晶相和气泡； b.釉不是单纯的硅酸盐，常含有硼酸盐、磷酸盐等； c.多数釉中含有较多氧化铝，玻璃含氧化铝一般较少； d.釉的熔融温度范围比玻璃要宽。
（二）釉的性质
一、釉的熔融温度范围 高温显微镜下釉料的受热行为 几个概念： 介绍：陶瓷釉料基本上是硅酸盐玻璃，在高温作用
三、施釉
（一）、施釉前对坯体的预处理 生坯：干燥→吹灰→抹水 素烧坯体：加热到一定温度（使坯体具有一
定吸水性，增加坯釉吸附性能）。
基本施釉方法：浸釉法、淋釉法、喷釉法
浸釉法： 浸釉法是将坯体浸入釉浆，利用坯体的吸水性或热 坯对釉的粘附而使釉料附着在坯体上。
✓ 釉层厚度与坯体的吸水性、釉浆浓度和浸釉时间有 关。
商
（
公
元 前 16 － 前 11
青 釉 玄 纹 尊
世
纪
）
青釉堆雕人物罐 （三国）
青花缠枝花卉纹碗（明）
郎窑宝石红小观音尊（清）
钧釉的液-液分相结构（宋）
铁红釉中的多次液相分离结构（单偏光）
铁红釉中的液相分离和析晶
（分相区中的小白点，是富Fe玻璃孤立相，黑色连续相是贫铁玻
璃，花瓣状析晶是含Fe硅酸盐微晶（SEM)）
第三节 确定釉料配方的依据
一、釉的主要组成部分： 玻璃形成剂：SiO2、B2O3等，在釉层中以多面体的形式相互结
合为连续网络，一般都是含电荷较高，离子半径小的离子的化合 物，化学键较强，难以有序排列，主要由石英原料引入。 网络中间体氧化物：Al2O3，可以改善釉的性能，提高化学稳定 性、硬度和弹性，并降低釉的膨胀系数。 助熔剂和熔剂（网络外体或网络修饰剂、网络调整剂）：Li2O、 K2O、PbO、CaO、MgO等等，主要由长石、碳酸钙等引入。 乳浊剂 着色剂 其它辅助剂
四、釉的弹性：弹性大的材料抵抗变形的能力强。 主要受下列四方面影响： a) 釉料的组成（配方）P239最后一段 b) 釉料的析晶（与温度制度有关）晶粒尺寸小而均
匀，则提高弹性，反之降低； c) 温度的影响：T↑则弹性↓ d) 釉层厚度：釉层薄则弹性大。
五、釉面的硬度
硬度是一种材料抵抗另一张材料压入，划痕或磨损 的能力。
釉浆比重 1.28～1.5 1.74
卫生瓷器 1.63
三、新兴的施釉方法
1. 静电施釉：是将釉浆喷至一个不均匀的电场中，使 原为中性粒子的釉料带有负电荷，随同压缩空气向 带有正电荷的坯体移动，从而达到施釉的目的。
2. 干法施釉 ① 流化床施釉：使加有少量有机树脂的干釉粉形成流
化床。将预热到100～200℃的坯体浸入流化床中， 与釉粉保持一段时间的接触，使树脂软化从而在坯 体表面粘附上一层均匀的釉料。 ② 干压施釉：借助于压制成型机，将成型、上釉一次 完成。主要用于建筑陶瓷内外墙砖的施釉。 ③ 釉纸施釉：
生坯<素烧坯， 冬Leabharlann Baidu<夏季
3、流动性与悬浮性 是釉浆的两个重要性 能指标。
通过加入添加剂和陈腐的办法可以改善其流动性和悬浮 性。
1）添加剂： 解胶剂：丹宁酸及其盐类，偏硅酸钠，碳酸钾，阿
拉伯树胶，鞣质减水剂等（增大流动性） 絮凝剂：石膏、氧化镁、石灰、硼酸钙。（使釉浆
凝聚） 2）陈腐：
改变釉浆的屈服值、流动度和吸附量并使釉浆性能稳 定。(陈腐是强化坯釉料的一种措施)。
下，从开始软化到完全熔融成为可流动的液体， 要经历一定的温度范围。 采用φ2×3mm圆柱体试样进行实验。课本P231图 4－22
1）始熔温度（t1）:采用高温显微镜测定 釉料受热行为时，当φ2×3mm圆柱体 试样受热至形状开始变化、棱角变圆 的温度称为始熔温度（或初熔温度， 开始熔化温度），说明在此温度下釉 料内部已经开始产生玻璃相。
二、釉料配方的配制原则P172
1、根据坯料烧结性能来调节釉的熔融性质； 2、坯釉膨胀系数弹性模量相适应； 3、坯釉化学组成相适应； 4、釉料对釉下彩和釉中彩不致溶解和变色。 5、合理的选用原料。
第四节 釉料配方的计算（P176-191）
注意釉式和坯式的区别。
第五节 釉浆的制备与施釉
一、工艺 1. 釉用原料要求比坯用原料更纯净： 2. 避免污染； 3. 分别进行挑选； 4. 瘠性料进行洗涤和预烧； 5. 软质粘土必要时进行淘洗。 6. 称料的准确性。 7. 生料釉配料后直接磨成釉浆，要注意先加硬质原料
（一）粘度的影响因素
（1）硅氧四面体网络连接的程度：氧硅比越大， 则粘度越低见P234表4－6，这主要是因为氧硅 比增大（熔体中碱含量大）时，会使大型四面 体群分解为小型四面体群，四面体间连接减少， 空隙随之增大，粘度下降。
（2）离子间相互极化的影响，极化能力强的阳离子， 使硅氧键中氧离子极化、变形，减弱硅氧键的作用力， 粘度下降。如：Pb2+、Cd2+、Zn2+、Fe2+、Cu2+、 Co2+、Mn2+等极化力较强。 （3）釉料结构不对称或存在缺陷，粘度下降。B2O3釉 粘度低于SiO2釉的原因之一就是B2O3不对称程度大的 缘故。
I. 釉料配方：举例：石灰釉和铅釉透明度高， 光泽度好，加入MgO或ZnO可增加釉面白 度与乳浊度，粘土或CMC可改善悬浮性与 粘附性等等；
II. 釉浆制备工艺；
III. 施釉工艺；
IV. 烧成条件等等。
二、 釉层的特点和性质
（一）釉的特点 （1）釉是玻璃体，具有与釉相似的物理化学性质； （2）釉和玻璃有不同：
助熔作用： Li2O>Na2O>K2O>BaO>ZnO>CaO>MgO
（2）釉料粒度：越细则始熔温度低，熔融温度 范围窄 （3）釉料各组分的均匀程度，越均匀越好
二、釉的粘度与表面张力
釉面的平坦及光润程度决定于釉料熔化后 的流动性及和坯体的润滑能力，而这二者 又受釉料的高温粘度与表面张力的影响。 P155
Na＋、B3+等离子溶解度增加，pH上升，浆体易凝聚。 所以，一般釉浆粒度，万孔筛余0.1－0.2％，乳浊釉小于0.1
％。
2、釉浆比重：釉浆中固体物料的比例多少，也 指含水量多少。
影响施釉时间和釉层厚度。
比重大→釉层厚 比重小，则需多次施釉或长时间施釉。
釉浆比重取决于坯体种类、大小，采用的施釉方 法。
三、热膨胀性
1、受热膨胀的原因 由于温度升高时，构成釉层网络质点热振动
的振幅增大，导致它们的间距增大所致。 其大小决定于离子间的键力，键力大，则 热膨胀小。 P238表4－8可见α釉<α坯
2、釉料组成对热膨胀系数的影响 1）SiO2是网络生成体，SiO2增多，
则α↓；碱金属与碱土金属增多，则 α↑。降低作用：碱金属<碱土金属 2）P238最后，α与组成的关系十分复 杂。
第六节 釉形成的物化反应
一、釉料加热过程的变化P191
一、归纳起来，釉层形成的反应为：原料的 分解、化合、熔化及凝固（包括析晶）：
1. 分解反应，包括碳酸盐、硝酸盐及氧化物的 分解和原料中吸附水、结晶水的排出。在 575－900℃，碳酸盐、硫酸盐、菱镁矿等 分解大量气体排出，应缓慢升温。
2）全熔温度（ t2）：试样变为半圆 球的温度称为全熔温度；表明釉料 已熔融，处于粘性流动状态，粘度 较大（lgη约为4.55），不致于流 淌，可以在坯体表面形成良好的釉 层。
3）流动温度（t3）试样流散开来，高 度降至原来的1/3时，此温度称流动温 度。 此时釉料的流动性强，η小，会 从坯体表面流淌出去。