陶瓷坯料、釉料

材料制备与合成
陶瓷坯（釉）料初步配方实验
开放性实验
陶瓷坯料（釉料）初步配方实验
[摘要]制定坯料（釉料）配方，尚缺乏完善方法，主要原因是原料成分多变，工艺制度不稳，影响因素太多，以致对预期效果的预测没有把握。

根据产品性能要求，选用原料，确定配方及成形方法是常用配料方法之一。

本文通过采用可塑成型、注浆成型、压制成型等不同的方法制备坯体原料，从而研究坯体原料成型方法对烧成的影响，同时也研究了不同釉料配方对坯体原料性能的影响。

[关键词]陶瓷坯料、坯体原料、烧成
Ceramic blank(glaze materials)preliminary
experimental formula
Abstract
Abstract::Make blank(glaze materials)formula,there is no perfect method,the main reason is the raw material composition and changeful,process system instability,influence factor is
too much,so that the expected effect of forecast not sure.sure.According
According to the product performance requirements,the selection of raw material,make sure formula and forming method commonly used method is one of the ingredients.This article through the plastic molding,grouting forming,pressure molding,various methods porcelain body materials preparation,so the raw material processing methods porcelain body to burn into effect,and the different glaze materials of porcelain body materials formula influence on the
performance of the.
Keywords Keywords:
:Ceramic raw materials,the blank,porcelain body burned 前言
制定坯料配方，尚缺乏完善方法，主要原因是原料成分多变，工艺制度不稳，影响因素太多，以致对预期效果的预测没有把握。

选择原料确定配方时既要考虑产品性能，还要考虑工艺性能及经济指标。

各地文献资料所载成功的经验配方固有参考价值，但无论如何，不能照搬。

因粘土、瓷土、瓷石均为混合物，长石、石英常含不同的杂质，同时各地原有母岩及形成方法、风化程度不同，其理化工艺性能或不尽相同或完全不同，所以选用原料制定配方只能通过实验来决定。

坯料配方试验方法一般有三轴图法、孤立变量法、示性分析法和综合变量法。

另外坯料的化学性质和烧成温度、对釉料的性能要求和釉料所用原料的化学成分工艺性能等是釉料配方的依据。

釉层是附着在坯体上的，釉层的酸碱性质、膨胀系数和成熟温度必须与坯体的酸碱性质、膨胀系数和烧成温度相适应。

参考测温锥的标准成分进行釉料配方，按照陶瓷坯体的烧成温度（测温锥标定的温度）配制釉料，可以选择低于坯体烧成温度4~5号测温锥的成分作为釉料配方参考。

原理
坯料配方试验方法一般有三轴图法、孤立变量法、示性分析法和综合变量法。

三轴图法即三种原料组成的图，图中共有66个交点和100个小三角形，其中由三种原料组成的交点有36个，由二种原料组成的交点有27个，由一种原料组成的交点心有3个。

如图16-1所示。

配料时先决定该种坯料所选用各种原料之适当范围，初步确定三轴图中几个配方点（配方点可以在交点上，也可以在小三角形内），例如图16-1粘土-长石-石英三轴图中A 点为含长石50%，石英20%，瓷土30%；B 点为含长石30%，石英30%，瓷土40%；C 点为含长石10%，石英40%，瓷土50%。

按照配方点组成进行配料制成试条，测定物理特性，进行比较优选采用。

孤立变量法即变动坯料中一种原料或一种成分，其余原料或成分均保持不变，例如A、B、C 三种原料，固定A、B，变动C；或固定B、C，变动A；或固定A、C 变动B，最后找出一个最佳配方。

示性分析法即着眼于化学成分和矿物组成的理论配合比。

例如高岭土中常含有长石及石英之混合物，长石中常含有未化合的石英，瓷石中则常含有长石、石英、高岭石、绢云母等。

如配方中的高岭土是指纯净的高岭石，配方中的长石、石英是指极纯的长石及石英，则最好用示性分析法测定各种原料内之高岭石、长石、石英的含量，以便配料时统计计算。

综合变量法即正交试验法，也叫多因素筛选法、多因素优选法、大面积撒网法。

而本实验釉料的配方实验主要是采用成功的经验进行配料，例如釉料成熟温度在1250~1350℃之间的釉料配方中的322/O Al SiO 当量比值控制在7~10范围内，O R RO SiO 22/+当量比值控制在4～6范围内。

一、实验部分
1、实验仪器和试剂
粘度计（恩氏的或漏斗形的）；秒表、温度计；抗弯强度试验机；试条模（10×10×120毫米）及小刀、成形碾棒；切刀、CoO 料浆（编号用）；小磅秤，白铁桶；瓷质球磨罐，匙瓢；普通天平（台式）；量筒：100ml，250ml；砂浴锅、铁钳、电炉及水浴锅；铜质烧杯、玻棒；布袋或石膏模或匣钵（泥浆吸水用）。

普通天平（台式）或小磅秤；搪瓷汤盆、瓢匙；固定成分的坯料制的小坩埚（经过素烧的，用以检验坯釉的适应性）；标准成分的坯料制的生坯试片（8×50×50毫米）；小球磨罐及磨球若干套：高岭土、长石、石英、方解石、ZnO 等釉用原料各若干公斤。

2、坯体原料的制备
坯体原料采用可塑成型法，注浆成型法，压制成型法，每组共制备三块坯体。

原料磨好后，首先注浆成型。

多余原料的到在石膏板上，吸部分水后，进行可塑成型。

再多余的原料，在干燥箱中干燥，烘干后，加入约5％的水，过20目筛，然后取30克左右，利用压坯机压制坯体，（注意特别警告：只能一个人操作，其他人不要插手，以防手被压断。

现在压机坏了，用手成型），修饰坯体即磨平，坯体上做每组的记号。

称重。

（放好后等待我烧成）。

第二周烧成后用排水法测密度，吸水率，抗折强度及断面情况，讨论成型方法对坯体质量的影响即哪种成型对陶瓷质量好。

3、釉料的制备
釉料每配方干料共有20克，按每号之生料配方配料，加人适量水用碾钵人工碾磨法磨至符合要求细度后，取出釉浆，然后搅拌均匀待用。

用毛笔将釉涂在另外做的坯体上，厚度2mm 左右，干燥后，注意要将坯体边缘和底部的流釉用钢锯条刮去，在底部用钢锯条刻划做好记号待烧。

烧成后测试色差值与光泽度值讨论加入的化学元素对颜色变化的影响。

原料名称黑泥长石滑石Ca(PO 4)2石灰石石英熔块ZnO 着色氧化物
1
23质量（g ） 2.07.60.6 1.0 6.0 6.2 2.40.05
0.010.050.14、坯料和釉料性能的测试
4.1坯料性能测试
将烧成后的坯体原料先称取干重时的质量，然后放于沸水中煮沸30分钟，称取质量，计算坯体原料的吸水率；再用排水法测密度；最后进行用抗弯强度试验机测试其抗折强度，再将所得的不同成型方法所得的坯体原料所测试到的数据进行对比分析。

4.2釉料性能测试
将烧成后的坯体釉料进行观察，如果釉面无裂纹，即说明坯釉适应性很好，坯釉间无显著应力。

如果有破隙或裂纹，即说明坯釉适应性不好。

再测定烧成后的色差与光泽度，根据测定的颜色结果，并说明色系统；探讨氧化物含量对釉颜色的影响及原因。

坯体氧化铜
添加量
二、实验数据结果
1、
可塑成型坯体：吸水率%0.22%10088
.1388.1391.13=×−=
可W 密度ml g /9.485
.291.13==可ρ注浆成型坯体：吸水率%0.37%10088
.1048.010.881=×−=注W 密度ml g /4.32.52
10.88==注ρ压制成型坯体：吸水率%3.78%1008
16.66.0516.681=×−=压W 密度ml g /2.46.8816.68==压ρ2、
三、实验结果与讨论
项目
泡水前质量g 泡水后质量g 体积ml 抗压强度N
P 可
13.8813.91 2.85 3.4P 注
10.8410.88 2.52 3.4P 压16.0516.68 6.88 4.2项目明度指数∗L 色品指数∗a 色品指数∗b 光泽度0.01g
-81.97.3630.39 5.20.05g
46.69-27.460.2710.30.1g 34.64-5.718.2312.1
1、从坯料的各项性能测试所得的数据可以看出，吸水率最高的为压制成型，其次为注浆成型，最小的为压塑成型；导致这种现象的原因是压制成型是用较干的原料压制而成的，而注浆和压塑是用湿料制成，原料的含水率不同会对成型的坯体的吸水率产生影响。

密度最高点的也为压制成型的坯料，其次为压塑成型，密度最小的为注浆成型的坯料[5]，压制成型之所以最大是因为利用磨具手工打饼成的坯体原料更为结实，且经过烧成过程由于粒子间的作用力较小，导致于烧成时不易发生应变，所以致密性较好。

抗折强度最大的为压制成型法制成的坯体，其次为注浆成型，最小的为压塑成型，造成的原因是烧结过程中压制成型的致密性最好，以至于粒子间应力较小，抗折强度最大。

由实验数据，可得到可。

注压压注可可注压；
；
F F F W W W =>>>>>ρρρ2、本次实验是在基础配料相同的情况下，加入不同质量的着色氧化剂后，比较釉料光泽强度，还有色系统的不同。

从实验结果可以得知，着色氧化剂的量对釉料光泽度的影响是：着色氧化剂所加量越多，釉料的光泽度越大。

观察烧成后的坯体釉料表面，比较光滑，没有裂纹，且颜色为乳白色，随着着色氧化物含量的增多，釉料的颜色有所加深[6]。

原因是金属釉熔融后降温冷却时在界面上最易成核析晶,匀相析晶则首先在溶体表面（液一气）析晶,析出的晶体主要分布于釉表面,晶体在釉层中定向生长,其[111]晶面严格与釉层表面平行从而产生金属光泽效果[7]。

四、实验结论
1、不同的成型方法，其坯体的性能不同。

采用压制成型方法，其坯体吸水率最高，密度最低，抗压强度最高。

而采用可塑成型方法，其坯体吸水率最低，密度最高，抗压强度最小。

另外，密度越大，其吸水率越低；相反，密度越小，其吸水率越高。

2.氧化物CuO 对釉料进行着色时，氧化剂含量越多，光泽效果更佳。

五、体会及建议
通过本实验，掌握了如何研究陶瓷坯料（釉料）初步配方实验，了解到成型方法对烧成影响的原理，以及在配制釉料时如何选择金属氧化物及着色剂用量的最佳效果，由于是初次接触陶瓷釉料配方方面的研究，所以在做实验的过程中也发现了自己的很多知识的不足，如釉料和坯料的区别。

通过本实验也使我对这两种陶瓷原料加深了认识。

参考文献
[1]大军,吴绍祖，色釉和金光釉的研制，华侨大学学报（自然科学版）2000,21（4）:361-365
[2]俞康泰.现代陶瓷色釉料与装饰技术手册[M].武汉:武汉理工大学出版社,1999,52
[3]祝桂洪等.陶瓷釉配制基础[M].北京:轻工业出版社,1989,2
[4]淄博福禄公司.釉用色料使用说明,2006
[5]俞康泰3陶瓷色釉料研究开发的现状及进展3佛山陶瓷,2000（4）:1-4
[6]李晓池,樊子民，王晓刚，金光釉产生金黄色金属光泽的机理研究，西安科技学院学报2004,24（2）；193-195
[7]徐正，李晓云，建筑堵面砖金属光泽釉的研创，中国陶瓷,2001,37（5）26-58
[8]Seongtae Kwon ,Gary L.Sintering of Mixture of Seeded Boehmite and Ul2trafine α-Alumina ,J .Am.Ceram.Soc ,2000(83):83-88。