
陶瓷釉料配方调试及问题分析
釉料是陶瓷坯体的外衣,如果说人的外表需要靠衣服装扮,那么釉料就可以看成是装扮陶瓷坯体的衣服,人根据身体高矮胖瘦以及审美观来挑选合适的衣服,陶瓷坯体则依据膨胀系数表面质感等来进行配方的调试选择
1 釉料常用原料
1.1 主熔剂类原料
钾长石,钠长石,锂长石或叫锂辉石,霞石等
1.2 助熔剂类原料
含氧化镁类:滑石,白云石,双飞粉
含氧化钙类:石灰石,白云石,双飞粉,硅灰石
含钡类:碳酸钡,硫酸钡,碳酸锶等
其他类:氧化锌,熔块等
1.3 填充剂(或叫骨架)类原料
石英,氧化铝,煅烧高岭土等
1.4 悬浮剂类原料
高岭土,球土
1.5 失透剂(或叫乳浊剂)
硅酸锆
2 熔剂相关知识
2.1 熔剂的概念
一般指能帮助配方降低其他物质软化或熔融温度的物质。
(1)Li2O、Na2O、K2O 中,Na2O 熔融温度较低,较易挥发,K2O、Li2O 较
难挥发,K2O 的烧成温度较宽;
(2)MgO 在1170℃ 以上才起助熔作用,CaO 在1100℃以上起助熔用;
(3)SrO 的助熔温度范围很广。
3 生料釉配方调试
陶瓷生产过程中使用的釉料可分为两大类:即透明釉和乳浊釉,再根据釉面光泽度可分为高光、柔光、哑光和无光釉,下面就透明釉和乳浊釉调试举例。
3.1 透明釉配方
生料透明釉要求基本不乳浊,透光率高,穿透力强,因此乳浊类原料如锆、镁类原料应当少加或不加。其配方构架为:主熔剂+ 助熔剂+ 悬浮剂+ 填充剂。配方架构示例:
主熔剂长石类:20 ~ 50%(钾、钠长石等);
助熔剂含镁类:0~ 10%(煅烧滑石、白云石等);
助熔剂含钙类:0 ~ 15%(石灰石、方解石、白云石、硅灰石等);
助熔剂含钡类:0 ~ 15%(碳酸钡、硫酸钡);
助熔剂含锌类:2 ~ 10%(氧化锌);
助熔剂熔块:0 ~ 30%(透明熔块);
悬浮剂高岭土类:5 ~ 15%(高岭土、球粘土等);
悬浮剂填充剂类:0 ~ 20%(石英、氧化铝、煅烧高岭土等)。
透明釉的应用可做效果釉,透明面釉,做抛釉
3.2 乳浊釉
乳浊釉即是在透明釉中加入硅酸锆,二氧化钛,氧化锡,等乳浊剂呈乳浊不透明效果
锆乳浊釉配方示例(%)如下:
主熔剂长石类:20 ~ 50%(钾、钠长石等);
助熔剂含镁类:0 ~ 15%(煅烧滑石、白云石等);
助熔剂含钙类:0 ~ 15%(石灰石、方解石、白云石、硅灰石等);
助熔剂含钡类:0 ~ 20%(碳酸钡、硫酸钡);
助熔剂含锌类:2~ 5%(氧化锌);
助熔剂熔块:0~ 20%(乳浊熔块);
悬浮剂高岭土类:5 ~ 15%(高岭土、球粘土等);
悬浮剂填充剂类:0 ~ 20%(石英、氧化铝、煅烧高岭土等);
乳浊剂硅酸锆:0 ~ 20%。
4 各釉料特性的调试常用方法
4.1 釉料发色强度调整方法
普通釉料发色不强,往往是锆、钙、镁类乳浊原料加得太多,乳浊类原料过多对色料发色非常不利,丝网釉料一般适当增加氧化铝(煅烧),氧化锌(煅烧),碳酸钡和石英等增强发色。喷墨发色弱往往是面釉白度不够(但是面釉过白也非常吃色,多次试验取两者平衡点),设计稿灰度不合理,喷头和墨水质量问题。加入适量的氧化锌对大部分颜色发色有利,如果添加过量,氧化锌容易析晶把颜色覆盖住。
(在喷墨面釉中一般会添加5%一10%的硅酸锆乳浊剂,增加面釉白度,为此锆尖晶石色料如钒锆黄等发色会明显好于其他不含锆的色料。硅酸锆,有利于红色、黄色的发色,使发色鲜艳,但不利于黑色发色。釉中钙、钡有利于黑色的发色。方解石对黑色发色比较好)
4.2 釉料始熔点与(针孔)之间关系调整方法
釉料始熔点过低,易阻碍坯体排气,造成釉面出现大面积针孔,提升始熔点的常用方法是适当增加氧化铝、煅烧土和石英的用量。
针孔产生的根本原因是始熔点太低。提高抛釉始熔点的方法:
(1)釉浆细度的调整。把釉浆细度放粗一点,增加排气和釉料温度。
(2)釉料配方的调整。釉料调配方提高始熔点有两个方案:① 减少成分的种类② 减少低温成分(原料),增加高温成分(原料)比例。
4.3 釉料烧成范围调整方法
烧成范围过小的釉料,窑炉温度稍微变动,釉面就会受到影响。增加釉料烧成范围的方法是适当减少钠长石等烧成范围较窄的原料加入量,适当增加钾长石、氧化铝、氧化锌等烧成范围较宽原料的加入量。
5 调配一支优质的好釉,必须符合下列要求:(1)除非因特殊效果,像无光釉外,它应具有
均匀的、光滑的、无针孔、光泽的玻璃质表面;(2)釉与坯体的膨胀系数要匹配,才不会发生剥落或开裂现象,才不会引起成品的上凸和下凹;(3)釉质需坚硬,不易磨花,并具有耐水、耐酸碱、不透气的性质;(4)加入色料,可以显出希望得到的色彩。
釉料调试及釉浆性能、匹配不好的问题
釉料在调试及使用过程除了要满足特定装饰效果及性能指标外,还要满足最基本的工艺要求,在釉料使用过程中最易出现的两个问题我们列出来探讨下。
1、釉浆性能不好
因为陶瓷厂的生产是连续的,如果釉浆性能出现问题,就会在施釉过程中出现各种缺陷,直接影响到厂家产品的优等率,所以釉浆性能问题是陶瓷厂使用的釉料最最重要也是最基本的性能。我们以钟罩淋釉对釉浆性能的要求为例吧,好的釉浆应该具备:好的流动性、不触变、不沉淀、釉浆中无气泡、保湿性合适、干燥有一定强度等工艺性能。那么我们分析下,影响釉浆性能的因素吧。
1)水质
水的硬度及酸碱度会影响釉浆性能,一般水质的影响是呈现片区性的,某一个地区的自来水一般经过处理后是比较稳定的,但地下水一般由于岩石层可溶性盐含量、污染等因素存在不稳定性,所以厂家球磨釉浆最好是用自来水会相对比较稳定。
2)原材料中可溶性盐含量
一般碱金属、碱土金属离子在水中析出后影响到釉浆中的酸碱度及电位平衡,所以矿物原材料的选择中,我们尽量用经过浮选、水洗、水磨等工艺处理的材料,这样可溶性盐的残留就会比较少些,再者原材料中可溶性盐的含量也跟矿脉整体形成及风化程度有关,不同的矿,可溶性盐含量不同,一个简单的方法就是按一定比例加水在球磨机球磨后测试釉浆流速,流速相对较差的原材料我们尽量少用或不用。
3)羧甲基纤维素钠及三聚磷酸钠
我们建筑陶瓷釉料用的悬浮剂为羧甲基纤维素钠,一般用简称CMC,CMC的分子链长短直接影响其在釉浆中的粘性,如果分子链太长,粘性好,但在釉浆中容易出现气泡难以排出,如果分子链太短,则粘性有限,起不到粘结作用,而且釉浆放置一段时间后容易变质,所以目前我们大部分厂用的纤维素为中低粘纤维素。三聚磷酸钠的品质直接跟成本关联,目前市面不少产品掺假严重,导致解胶性能急剧下降,所以一般要选择正规厂家购买,否则得不偿失!
4)外来杂质
一般在原材料采矿及加工过程中难免带入一些油污及化工浮选药剂等,再者,目前很多人造泥,用一些分子链较大的有机添加剂。油污直接造成釉面出现凹釉缺陷,浮选药剂会影响酸碱平衡等会影响釉浆流动性,人造泥添加剂一般分子链较大,容易出现气泡等。
5)原材料中的有机质
矿物原材料由于半生、分化等因素,不可避免带入有机质,这些有机质有些是比较难溶于水,
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