郭志山

摘 要：“水泡邊”是日用陶瓷中常見缺陷之一，它的存在降低了產(chǎn)品的品質(zhì)。因此，解決日用陶瓷中“水泡邊”的缺陷將成為目前企業(yè)最為關(guān)注的問題。本文從坯釉料配方、成型工藝、燒成制度等方面，闡述了日用陶瓷“水泡邊”的成因與解決方法，以期給企業(yè)提供幫助。

關(guān)鍵詞：日用陶瓷；水泡邊；成因；解決方法

1 前言

“水泡邊”是釉泡的俗稱，是鼓在釉層表面，手摸有“水泡邊”的部位感覺較粗糙，不光滑，易于磨破。磨破后玷污成黑色小點(diǎn)，影響產(chǎn)品美觀。本文從坯釉料配方、成型工藝、燒成制度等方面，闡述了日用陶瓷“水泡邊”的成因與解決方法。

2 日用陶瓷“水泡邊”的成因

陶瓷坯泥由粘土、長石、石英等礦物原料，經(jīng)加工精制而成，坯泥制成坯體其含有化學(xué)結(jié)合水、空氣吸附水、和自由水。干燥過程中坯體內(nèi)的自由水隨坯體表面被加熱升溫，水份不斷蒸發(fā)，當(dāng)干燥介質(zhì)溫度、濕度、速率恒定不變，內(nèi)擴(kuò)散速度與表面水份蒸發(fā)擴(kuò)散到周圍介質(zhì)中的外擴(kuò)散速度相等時，水份在毛細(xì)管力的作用下，不斷地由內(nèi)部向表面移動，擴(kuò)散至四周空氣中。坯體內(nèi)可溶性鹽類在干燥過程中隨水份擴(kuò)散而聚集在坯體的口部邊沿或棱角處，助熔性較強(qiáng)的可溶性鉀鈉鹽，降低了這些部位的瓷化溫度，當(dāng)燒成時，此處受熱比表面積較大。因此，較早瓷化致密，釉面熔融，表面氣孔提前封閉，坯體內(nèi)的氣體不易逸出，停留在釉層表面，造成一串細(xì)小釉泡，俗稱“水泡邊”。

3 日用陶瓷“水泡邊”的解決方法

3.1 坯料配方的調(diào)整

當(dāng)日用陶瓷的制備工藝參數(shù)確定后，各種原料在坯料中使用的數(shù)量、質(zhì)量是一項關(guān)鍵性的工作。因為它們直接影響到產(chǎn)品的品質(zhì)及其工藝制度的確定，天然產(chǎn)出的粘土等原料很少能直接單獨(dú)用來制成坯料，一般需用幾種原料配合來滿足配方的要求。在進(jìn)行配方計算和配方試驗之前，必須對所使用原料的化學(xué)組成、礦物組成、物理性質(zhì)以及工藝性能有一個全面的了解。同時，對產(chǎn)品的工藝品質(zhì)要求和性能要求也要進(jìn)行全面的了解，才能科學(xué)合理地研制配方，保證配方最大限度地獲得預(yù)期效果。

了解各種原料及產(chǎn)品性質(zhì)是配料的基礎(chǔ)，陶瓷是多組分材料，每種坯料中都含有多種原料，不同的原料在生產(chǎn)過程中及產(chǎn)品結(jié)構(gòu)中起著不同的作用。陶瓷原料中多少都含可溶性無機(jī)鹽，原料通過合理配比經(jīng)工藝處理形成坯料，而后加工成為半成品。干燥時可溶性無機(jī)鹽，在毛細(xì)管力的作用下，隨水份由內(nèi)而外擴(kuò)散而聚集在坯體的口部邊沿或棱角處。因此，坯料配方研試時，要選擇適當(dāng)?shù)脑希扇苄詿o機(jī)鹽多的原料盡可能的少用。因此，一般采用多元配方，以求減少因坯料配方不當(dāng)形成“水泡邊”的缺陷。

在2013年5月，筆者公司進(jìn)行了坯料百分百利用試驗（即配方原料全部進(jìn)入球磨細(xì)碎，沒有經(jīng)淘洗工序），用來生產(chǎn)12安士陶瓷杯。坯料中的主要成份有：粘土（揭陽粘土），以增加漿料的粘性、風(fēng)化鉀長石（作為降溫材料）。但試驗發(fā)現(xiàn)，產(chǎn)品口沿出現(xiàn)“水泡邊”現(xiàn)象。經(jīng)分析研究，筆者認(rèn)為坯料配方中的揭陽粘土是二次粘土，有機(jī)物、可溶性助熔物含量較多。為此，技術(shù)人員開始調(diào)整配方，選用漳浦粘土代替揭陽粘土，降溫材料則采用硬質(zhì)鉀長石替代風(fēng)化鉀長石。然后將原料投入生產(chǎn)后，發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品“水泡邊”現(xiàn)象不再出現(xiàn)。因此，“水泡邊”缺陷與坯料組成有密切的關(guān)系。

3.2 釉料配方的調(diào)整

釉料配方的確定要根據(jù)坯料燒結(jié)性能來調(diào)節(jié)釉的熔融性。釉的熔融性由熔融溫度、熔融溫度范圍和釉面性能等方面所決定。首先要求釉料必須在坯體燒結(jié)溫度內(nèi)成熟，一般對于一次燒成陶瓷產(chǎn)品來說，開始熔融溫度應(yīng)高于坯體中碳酸鹽、硫酸鹽、有機(jī)物的分解溫度。熔化溫度范圍較寬，在此溫度范圍內(nèi)熔融狀態(tài)的釉能均勻鋪展在坯體上，不會被多孔的坯體所吸收，在冷卻后形成平整光滑的釉面，從而減少釉面缺陷。

釉用原料比坯用原料復(fù)雜，既有天然礦物原料，又有化工原料。各種原料在高溫下的性能，如：熔融溫度、高溫粘度、密度和粘附性等都有很大的差別，除了使釉料化學(xué)成份合理外，必須正確地選用原料。因此，一般采用多元配方，以求獲得具有良好的工藝性能的釉漿和燒成后無缺陷的釉面。同時，在多元配方中，要控制好每種原料的含量，其對釉漿性能影響較大，具體詳情如下：

（1） 長石

用陶瓷生產(chǎn)中使用的長石一般為鉀長石，實際上是含鉀為主的鉀鈉長石。長石在陶瓷釉料中是作為熔劑使用的，高溫陶瓷釉料中加入量在50%左右。加入量過多，釉料熔融溫度降低，容易造成釉面缺陷。

（2） 滑石

滑石是用來降低釉的膨脹系數(shù)和提高釉的彈性，改善釉漿懸浮性能，降低燒成溫度，擴(kuò)大釉的燒成范圍，提高釉抵抗氣氛變化的能力。

（3） 粘土

釉料中引入適量的粘土，一方面，增加釉的懸浮性；另一方面，使釉很好地被坯體吸附，使坯釉燒后結(jié)合性較好。

總之，在選擇釉用原料時要考慮多方面的要求，取長補(bǔ)短以滿足配方需要。

3.3 坯體的處理

所謂修坯是對半成品進(jìn)行打磨加工，使其成為能適應(yīng)操作施釉和入窯燒成精坯的過程。注漿成型和可塑成型的坯體，由于其表面不太光滑，邊口都有毛邊，有的還留有模型縫跡，因此，還需進(jìn)一步加工，如：挖底、打孔等。修坯是注漿成型和可塑成型工藝中一項必要的工序，修坯的好壞直接影響坯體表面質(zhì)量。

注漿成型和可塑成型的坯體，干燥過程中坯體內(nèi)可溶性鹽隨水份擴(kuò)散而聚集在坯體的口部邊沿或棱角處，修坯能有效地消除口部邊沿或棱角處助熔性較強(qiáng)的可溶性鹽，減少“水泡邊”的出現(xiàn)。

筆者公司于2013年10月上旬生產(chǎn)的4.5寸直口碗，經(jīng)隧道窯燒成后，口沿出現(xiàn)小氣泡，手感粗糙。經(jīng)多方查找原因發(fā)現(xiàn)是坯體存放時間較長，吹去灰塵后即上釉、燒成所導(dǎo)致的。后來，對坯體重新進(jìn)行洗水修坯；先用砂紙磨去坯體口部邊沿或棱角處表面層，再用濕海綿抹平、滑坯體口部邊沿或棱角處，以除去聚集在坯體的口部邊沿或棱角處的可溶性鉀鈉鹽類物質(zhì)，使得坯體口部邊沿或棱角處的燒成溫度不會降低，從而減少“水泡邊”的產(chǎn)生。

3.4 燒成制度的調(diào)整

燒成是陶瓷工藝過程中最重要的工序之一。產(chǎn)品燒成時，經(jīng)歷了由常溫加熱到高溫，再由高溫冷卻到常溫的過程。隨著溫度的變化，發(fā)生了一系列物理化學(xué)變化（如：脫水、氧化、還原、分解、化合、熔融、再結(jié)晶等）。通常陶瓷燒成分為五個階段：預(yù)熱、氧化分解、高溫、高火保溫、冷卻。

對于“水泡邊”缺陷的減少乃至杜絕，氧化分解階段至關(guān)重要。陶瓷坯釉在此階段發(fā)生的一系列物理化學(xué)變化，如：坯釉中結(jié)晶水的排出；有機(jī)物、硫化物氧化、碳酸鹽的分解，并伴隨有大量的氣體產(chǎn)生。隨著溫度的逐漸升高，釉層開始熔融，由于釉覆蓋于坯體表面，因此，坯體中產(chǎn)生的氣體必須通過釉層才能逸出。未產(chǎn)生液相前釉層中都是多孔體，氣體可以順利通過；而當(dāng)釉層大部分熔融時，氣體通過就比較困難。氣體以氣泡形式通過液態(tài)的釉層逸出，這時往往會有氣泡滯留在釉層中形成“水泡邊”缺陷。因此，產(chǎn)品在煅燒過程中要適當(dāng)延長氧化分解時間，使有機(jī)物、硫化物、碳酸鹽等物質(zhì)充分分解、氧化。當(dāng)進(jìn)入高溫階段時，釉面開始熔融時，就已分解氧化完全，此時氣體將能完全排出，從而減少“水泡邊”缺陷的產(chǎn)生。

4 結(jié)論

“水泡邊”是日用陶瓷中常見缺陷之一，它的存在降低了產(chǎn)品的品質(zhì)。因此，解決“水泡邊”缺陷問題將成為日用陶瓷企業(yè)最為關(guān)注的話題。實踐證明，從坯釉料配方、成型工藝、燒成制度等方面進(jìn)行創(chuàng)新、調(diào)整，是解決日用陶瓷“水泡邊”缺陷問題的重要手段。