王偉林 龍德奇
(廣西三環(huán)企業(yè)集團(tuán)股份有限公司,廣西北流537400)
在我國(guó)目前的日用陶瓷生產(chǎn)過(guò)程中,所用的釉料大多數(shù)是生料釉,釉面針孔是普遍存在和主要影響產(chǎn)品上檔升級(jí)的缺陷。陶瓷釉面針孔又稱(chēng)豬毛孔或棕眼。關(guān)于釉面針孔問(wèn)題的論述有很多,關(guān)于造成釉面針孔的原因也比較多而復(fù)雜,但大多數(shù)的觀點(diǎn)是坯釉料中在高溫時(shí)放出氣體的原料使用過(guò)多致使燒成過(guò)程中產(chǎn)生氣泡過(guò)多,或者是燒成過(guò)程中氧化不徹底導(dǎo)致釉面針孔。產(chǎn)生針孔的原因可歸結(jié)為:一是坯體氧化不充分,高溫脫氣不徹底,冷凝后釉面遺留下氣體脫出的痕跡-針孔;二是上下溫差過(guò)大,中下部制品氧化分解欠佳;三是氧化氣氛過(guò)差,影響坯體充分氧化;是吸熱量大的產(chǎn)品裝在下部或底部,使本來(lái)氧化薄弱的下部更不使其充分氧化;五是坯釉料中高溫氧化物和分解物過(guò)多,對(duì)氧化分解條件要求苛刻,通常的燒成制度已不能滿(mǎn)足充分氧化分解的需要而產(chǎn)生針孔[1]。無(wú)論針孔多還是針孔少的釉,釉中氣泡普遍存在,只不過(guò)是氣泡的大小及分布特征直接影響針孔的形成[2]。意大利專(zhuān)家P.Ma i e r采用掃描式電子顯微鏡觀察有釉面針孔的試片,發(fā)現(xiàn)針孔是由于較大氣泡緊密地依靠在釉表層而形成的[3]。毫無(wú)疑問(wèn),這些論述都正確的。關(guān)鍵的問(wèn)題是在大生產(chǎn)過(guò)程中一旦出現(xiàn)大面積嚴(yán)重的針孔,如何以最快速度、行之有效的辦法去解決,確保產(chǎn)品質(zhì)量,把損失降到最低。本文作者在較長(zhǎng)的日用陶瓷生產(chǎn)工作中,曾經(jīng)遇到出現(xiàn)幾次嚴(yán)重的釉面針孔問(wèn)題并解決,積累不少經(jīng)驗(yàn)?,F(xiàn)簡(jiǎn)單探討日用陶瓷釉面針孔的解決辦法,供同行參考。
盡管可能導(dǎo)致日用陶瓷釉面針孔的原因多而復(fù)雜,但主要的原因無(wú)非是原料和燒成這兩個(gè)環(huán)節(jié)。而對(duì)于釉面針孔,原料和燒成這兩道工序往往互相推諉、扯皮,不愿意承擔(dān)責(zé)任。作為主管技術(shù)人員,只有判斷是原料環(huán)節(jié)或是燒成環(huán)節(jié),才能進(jìn)行進(jìn)一步的分析,找到解決問(wèn)題的辦法,少走彎路。
一旦出現(xiàn)大面積或者嚴(yán)重釉面針孔,必須到生產(chǎn)的班級(jí)和窯邊卸產(chǎn)品生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng),對(duì)最新燒制出來(lái)的產(chǎn)品進(jìn)行全面細(xì)致的觀察比較,判斷產(chǎn)生釉面針孔的原因到底是原料環(huán)節(jié)還是燒成環(huán)節(jié)。判斷是原料環(huán)節(jié)還是燒成環(huán)節(jié)造成釉面針孔的辦法是用對(duì)比法。如果只有一條生產(chǎn)線(xiàn)(窯)生產(chǎn)相同坯釉的產(chǎn)品,要觀察是部份產(chǎn)品有還是每個(gè)產(chǎn)品都有釉面針孔。如果是每個(gè)產(chǎn)品或者是同樣坯釉的坯件在不同窯爐燒成都有針孔,可以初步斷定是原料環(huán)節(jié)問(wèn)題。如果只是部份產(chǎn)品或者是相同坯釉的坯件在不同窯爐燒成只有某一窯爐產(chǎn)品有針孔,則燒成環(huán)節(jié)也有問(wèn)題。另外,用沒(méi)有針孔時(shí)段或分廠的坯件放在有針孔的窯爐同燒,如果有針孔則是燒成環(huán)節(jié)有問(wèn)題,如果沒(méi)有針孔則是原料環(huán)節(jié)有問(wèn)題。
確定是原料環(huán)節(jié)或者是燒成環(huán)節(jié)造成針孔后,還要進(jìn)一步分析。對(duì)于燒成環(huán)節(jié)導(dǎo)致的針孔,主要從煤質(zhì),預(yù)熱、氧化以及還原階段的溫度、氣氛是否有大的變化進(jìn)行對(duì)比分析,檢查是否發(fā)生變化,然后采取相應(yīng)措施予以解決。對(duì)于原料環(huán)節(jié),要分為坯料和釉料兩部份進(jìn)行進(jìn)一步分析。如果針孔比較細(xì)小,只分布在產(chǎn)品表面而且比較均勻,即使是同一個(gè)產(chǎn)品,它的正、背面都有針孔,則可判定是釉料導(dǎo)致針孔。如果針孔有大有小,大的甚至似毛孔,我們稱(chēng)之為“火山孔”,同時(shí)還會(huì)有坯泡,在這種情況下,則可判定是坯料導(dǎo)致的針孔,這對(duì)燒成當(dāng)然也有問(wèn)題。
確定是坯料還是釉料產(chǎn)生針孔,還不能確定導(dǎo)致針孔的真正原因。無(wú)論是坯料還是釉料,都使用有幾種原料,在某一個(gè)時(shí)間段里,可能只是其中某一種原料發(fā)生變化導(dǎo)致針孔。這樣,首先檢查各種原料有何變化,是否是新購(gòu)進(jìn)的,或者是否質(zhì)量變化。因?yàn)殡S著開(kāi)采時(shí)間推移,任何礦山原料的成份、性質(zhì)都會(huì)發(fā)生變化。從作者多年的工作經(jīng)驗(yàn)看,凡出現(xiàn)嚴(yán)重針孔、坯泡缺陷,都是某種原料的質(zhì)量發(fā)生變化。所以,只要認(rèn)真深入檢查每種原料是否有變化,都能找到問(wèn)題的原因。確實(shí)檢查不出問(wèn)題時(shí),可以用替代法檢查是哪種原料出問(wèn)題。所謂替代法,就是配方和其中幾種原料保持不變,用某種新的或者沒(méi)有問(wèn)題的原料代替配方中某種同類(lèi)原料,放在相同的窯爐試燒,檢查有無(wú)問(wèn)題,直到查出真正導(dǎo)致針孔的原料。
查出知道導(dǎo)致針孔的某種原料后,要進(jìn)一步擴(kuò)大試驗(yàn)和試產(chǎn),驗(yàn)證和確認(rèn)主要原因,直到針孔問(wèn)題的解決。
驗(yàn)證和確認(rèn)主要原因后,必須采取相應(yīng)措施加以鞏固。需要更改工藝措施工藝要求的,更改工藝措施或工藝要求,形成工藝標(biāo)準(zhǔn)、工藝制度并嚴(yán)格貫徹執(zhí)行,防止針孔再次出現(xiàn)。
滑石一般含石灰石或者氧化鈣較多,容易有針孔。我們使用廣西某一粉狀黑滑石曾經(jīng)出現(xiàn)嚴(yán)重釉面針孔。經(jīng)過(guò)是這樣的:剛開(kāi)始的時(shí)候是在礦山當(dāng)?shù)夭少?gòu)經(jīng)過(guò)煅燒的熟滑石粉,使用沒(méi)有問(wèn)題,后來(lái)覺(jué)得買(mǎi)生滑石粉回來(lái)自己煅燒更劃算,所以買(mǎi)生滑石粉回來(lái)煅燒再用,后來(lái)出現(xiàn)針孔。其中經(jīng)過(guò)反復(fù)多方面多次的試驗(yàn),最終證實(shí)是該黑滑石粉含有較多的氧化鈣導(dǎo)致針孔的問(wèn)題后,我們直接從當(dāng)?shù)夭少?gòu)塊狀滑石原礦回來(lái)經(jīng)煅燒,再將石塊經(jīng)浸泡、漂洗,清除其中的石灰以后(氧化鈣含量從0.8%以上降至0.2%以下)再粉碎備用,解決了針孔問(wèn)題?;沂蛘哐趸}較多導(dǎo)致針孔,是由于在煅燒滑石時(shí),其中的石灰石分解為石灰(氧化鈣)而存下來(lái),如果沒(méi)有經(jīng)過(guò)清除,在配制釉水過(guò)程中,氧化鈣與水反應(yīng)生成氫氧化鈣在釉中進(jìn)入燒成,氫氧化鈣在580℃~600℃再次分解出水蒸汽氣體而導(dǎo)致針孔。反應(yīng)式為:C a(O H)2=CaO+H2O↑。
石英本身熔融溫度1573℃,硬度高,高溫粘度大,顆粒過(guò)粗,造成釉料高溫粘度大,阻礙了氣體的排出,易形成釉面針孔,同時(shí)釉流動(dòng)性能也差,難以填平氣體排出釉面時(shí)留下來(lái)的凹坑而形成釉面針孔。我們用過(guò)一種石英,曾經(jīng)由于管理不嚴(yán)格,輪碾粉碎時(shí)沒(méi)有嚴(yán)格過(guò)篩,顆粒較粗也用,導(dǎo)致出現(xiàn)針孔,經(jīng)過(guò)嚴(yán)格過(guò)篩控制顆粒度以后,解決了針孔問(wèn)題。
如果是淘洗泥用在坯料出現(xiàn)針孔,一般會(huì)同時(shí)出現(xiàn)坯泡??梢钥隙ǖ氖?,淘洗泥是由多種礦物組成,隨著開(kāi)采時(shí)間的推移,每個(gè)礦山原料的成份性質(zhì)是會(huì)發(fā)生變化的,但是,用現(xiàn)有的檢測(cè)技術(shù)方法又難于檢測(cè)得出變化在哪里,哪些礦物增加或者減少,這種情況下出現(xiàn)針孔,燒成方面又沒(méi)有辦法解決,就只能用另外礦山的淘洗泥代替。
工作中遇到嚴(yán)重的釉面針孔時(shí),要深入觀察,找準(zhǔn)原因。產(chǎn)生釉面針孔的原因主要是所使用的某一種或幾種原料的成份性質(zhì)發(fā)生變化。在難于確認(rèn)是哪種原料導(dǎo)致針孔時(shí),可用替代法確認(rèn)。
比較容易導(dǎo)致釉面針孔的原料有滑石、石英及其顆粒度、淘洗泥,應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注,預(yù)防釉面針孔的發(fā)生。
1 何長(zhǎng)海.桔釉的成因與克服.景德鎮(zhèn)陶瓷,1985.(3):32~33
2 夏光華等.等靜壓成型日用瓷釉面針孔的顯微結(jié)構(gòu)分析.中國(guó)陶瓷,1997,(6)25
3 王久遠(yuǎn)等.避免釉面針孔的新方法-低壓冷卻法.陶瓷,2000,(2)41