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釉料組成對骨質(zhì)瓷熱穩(wěn)定性及抗折強度的影響*

2021-02-23 11:32:00豆高雅
陶瓷 2021年1期
關鍵詞:釉料釉面坯體

豆高雅

(榆林康耐雅新材料科技有限公司 陜西 榆林 718100)

前言

骨質(zhì)瓷是一種以骨粉(煅燒處理)為主,同時加入部分粘土、長石、石英等礦物原料,采用高溫素燒、低溫釉燒二次燒成工藝燒制的軟質(zhì)瓷。瓷坯物相組成主要是磷酸三鈣、鈣長石及一定含量的玻璃相[1]。正是因骨質(zhì)瓷特有的物相組成特點,使其瓷質(zhì)光潔、光澤柔和,具有較好透光度、較高強度及較差熱穩(wěn)定性等。

熱穩(wěn)定性是指材料承受溫度的急劇變化而不致破壞的能力,又稱抗熱震性,是陶瓷制品質(zhì)量高低的重要技術指標之一。骨質(zhì)瓷作為高級日用細瓷之一,在國內(nèi)外市場深受青睞,但熱穩(wěn)定性遠不如傳統(tǒng)的K2O-Al2O3-SiO2系統(tǒng)瓷及滑石質(zhì)日用細瓷。通常日用細瓷對熱穩(wěn)定性的要求是制品水中交換溫差達到200 ℃以上,而目前我國實際生產(chǎn)的骨質(zhì)瓷制品水中交換溫差多在140 ℃以下,即便是優(yōu)質(zhì)的骨質(zhì)瓷水中交換的溫差也只是達到160 ℃[2]。

造成骨質(zhì)瓷熱穩(wěn)定性較低的原因是多方面的,既有配方因素,又有工藝因素。對此,國內(nèi)外學者已做了大量研究。概括來說,主要是從以下4個角度研究骨質(zhì)瓷熱穩(wěn)定性。

(1)原料配比的影響。骨質(zhì)瓷由骨灰、高嶺土、長石、石英等原料組成,就熱穩(wěn)定性而言,石英、長石、高嶺土的引入量至關重要。實踐表明,一般石英引入量在8%~15%;長石在8%~14%;高嶺土在25%~34%為宜。

(2)石英粒度的影響。石英粒度的波動對熱穩(wěn)定性所產(chǎn)生的影響很敏感也很嚴重,由于石英晶粒的膨脹系數(shù)大于周圍介質(zhì)膨脹系數(shù),當溫度變化時,石英由于自身收縮形成張應力,出現(xiàn)裂紋進而降低強度。改善途徑是降低石英顆粒細度,使顆粒小于20 μm,甚至小于10 μm[3]。

(3)瓷體顯微結構的影響。這也是國外研究較多的一項。X射線衍射(XRD)和掃描電鏡(SEM)分析得出,骨質(zhì)瓷瓷體結構是以較少的玻璃相為基質(zhì),以大量的磷酸三鈣、鈣長石和少量的殘留石英為結構骨架,構成的統(tǒng)一體[4]。一方面,因各相膨脹系數(shù)差別顯著降低了坯體的熱穩(wěn)定性;另一方面,氣孔的數(shù)量、大小和分散狀況也產(chǎn)生較大影響,性能優(yōu)良的骨質(zhì)瓷制品氣孔率在5%~8%,尺寸在1~2 μm,且分布均勻。

(4)坯釉適應性的影響。骨質(zhì)瓷坯體的膨脹系數(shù)一般在8×10-6/℃以上,而釉料的膨脹系數(shù)約在6×10-6/℃左右,兩者存在較大差別。因此,當制品釉燒冷卻后釉層將承受很大的壓應力。若制品結構不均勻或冷卻制度不合理,制品必然產(chǎn)生過大的局部應力而引起炸裂或殘存下不均勻的永久應力。當存在不均勻永久應力的制品在使用過程中重新受熱時,就難以承受局部的應力作用而大大降低熱穩(wěn)定性。據(jù)研究,坯釉熱膨脹系數(shù)的差值在(0.8~2.0)×10-6/℃范圍內(nèi)制品熱穩(wěn)定性最佳[5]。

除這些以外,國內(nèi)還有一些新研究結果。如山東硅酸鹽研究設計院通過提高骨質(zhì)瓷中骨粉含量或在骨質(zhì)瓷中引入少量ZrO2和鋯英石進行增強、增韌,也提高了骨質(zhì)瓷熱穩(wěn)定性(180~20 ℃水中一次不炸);山東硅苑新材料有限公司成功研制了一種高膨脹生料釉,坯體的坯釉適應性較好,熱穩(wěn)定性有一定提高[1]。筆者正是探究釉料組成對骨質(zhì)瓷熱穩(wěn)定性的影響。

1 實驗部分

1.1 釉料的準備

1.1.1 在配置釉料時應遵循的原則

(1)美觀性原則。骨質(zhì)瓷作為高級日用瓷,其美觀的外表是使其作為高檔產(chǎn)品的第一要素。因此,所配釉面必須有美麗的外觀。這就要求釉面的光澤度、透明度要達到較好的狀態(tài)。配置釉料時,對原料的選用、融化溫度、熔體的性質(zhì)和釉面性能等指標要通盤考慮。

(2)適應性原則。釉料要適應坯體,必須有與坯體相匹配的膨脹系數(shù)、良好的彈性和合適的酸堿度。釉料的膨脹系數(shù)要略小于坯體的膨脹系數(shù),這樣在冷卻時,形成壓應力,提高產(chǎn)品的強度?!罢浴蹦芴岣弋a(chǎn)品的抗張強度和熱穩(wěn)定性,利于坯釉結合,因而釉的膨脹系數(shù)應近于坯而略低于坯,兩者相差的程度取決于坯體的種類和性質(zhì)。根據(jù)坯體的性能來調(diào)節(jié)釉料的熔融性能。釉的熔融性能包括為了使釉能在坯體上很好鋪展,一般要求釉的成熟溫度接近坯的燒成溫度而略有偏低。

(3)實用性原則。高級骨質(zhì)瓷既是藝術品又是日用品,要求釉面很好的穩(wěn)定性,為避免形成釉泡和針孔等缺陷,釉料應具有較高的始熔溫度和不小于30℃的熔化溫度范圍。

(4)安全性原則。釉料的安全包括生產(chǎn)安全和產(chǎn)品安全。生產(chǎn)安全是指生產(chǎn)中所用原料要求盡可能對人體無毒害,生產(chǎn)過程中盡量減少有毒物等的排放,如鉛鎘等重金屬的使用和排放。產(chǎn)品安全是指產(chǎn)品無鉛鎘等重金屬溶出。

1.1.2 釉料基礎配方

采用實驗室已儲備的熔塊釉。熔塊釉是將原料部分或者全部融化成不溶與水的熔塊,再加工制成釉漿使用。通過制熔塊可將碳酸鈉、碳酸鉀、硼酸、硼酸等可溶性的熔劑物料,以及鉛、鋇等毒性料轉(zhuǎn)變成低溶性和低毒性或無毒性硅酸鹽,防止施釉時工人中毒和熔劑被坯體吸收,從而擴大了釉用原料的種類,并預先排除了部分原料中的揮發(fā)物和分解氣體,減少產(chǎn)品燒成氣泡的概率。實驗所用釉料的基礎配方化學組成(見表1)。

表1 熔塊釉化學組成(質(zhì)量%)

1.1.3 各組分在釉中的作用

(1)SiO2是釉的主要形成物,是釉料的主要成分,它可以有效地提高釉的熔融溫度、高溫黏度、機械強度和化學穩(wěn)定性,降低膨脹系數(shù)。一般由石英引入。

(2)Al2O3玻璃網(wǎng)絡的中間體,可有效地提高釉的熱穩(wěn)定性、化學穩(wěn)定性、熔融溫度、高溫黏度和硬度等,可降低釉的膨脹系數(shù),可有效地防止龜裂現(xiàn)象,對釉的光澤度和透明度也有影響。

(3)K2O 是釉料中主要熔劑之一,它可以降低釉Al2O3的膨脹系數(shù),降低高溫流動性,可以使用K2O替代Na2O來提高熔塊的抗水溶性和化學穩(wěn)定性。一般用鉀長石來引入。

(4)Na2O 是熔塊釉中的堿金屬之一,釉的抗張強度和彈性隨鈉含量的增加而降低,過多使用Na2O會降低熔塊的化學穩(wěn)定性。適當?shù)卦黾友趸c會增加膨脹系數(shù)和降低釉的軟化溫度。一般使用鈉長石引入。

(5)Li2O 作為強熔劑,在釉料制造中被廣泛使用。用Li2O 來代替鉛時,可以大量使用氧化鋁和氧化硅,并能獲得穩(wěn)定性好的高強度釉料,增加釉面抗劃痕的能力。在熔塊制造中,添加少量的鋰化合物就能迅速降低高溫黏度,而且能夠大大降低釉料的膨脹系數(shù)。在陶瓷生產(chǎn)中大多使用碳酸鋰,它微溶于水,不吸濕,不結塊,正常條件下易于保存,可直接用于生料釉。一般加入量不超過3%。

(6)BaO 的特性類似于鉛。BaO有較高的折射率,可以增加釉面的光澤度,對釉料的彈性和機械強度能產(chǎn)生有利的效果。在燒成過程中,能夠減少氣氛對釉面的影響。

(7)ZnO 多用于高溫釉中,在高溫階段少量的氧化鋅是重要的助熔劑,它可以擴大釉料的熔融范圍,提高彈性模量,降低熱膨脹系數(shù),減少龜裂現(xiàn)象,提高熱穩(wěn)定性和化學穩(wěn)定性。使用量一般控制在10%以內(nèi)。

(8)B2O3是骨質(zhì)瓷熔塊釉的重要成分,即是強助熔劑,又是玻璃網(wǎng)絡形成體,它可以與硅酸鹽形成低熔點的混合物,降低釉的熔融溫度,低溫時形成高黏度熔體,隨溫度升高,使釉熔融體黏度降低,流動性增大,對熱穩(wěn)定性和化學穩(wěn)定性有較強的提高作用。在使用氧化硼時,要注意“硼反?,F(xiàn)象”,這是指在氧化硼含量為12%左右時,釉的性能會隨硼的加入有明顯的改變。一般用硼酸、硼砂引入。

(9)TiO2可以提高釉的折射率、密度、色散能力和電阻率,在一定范圍內(nèi)可降低熱膨脹系數(shù),提高熱穩(wěn)定性,在釉中其光學常數(shù)與氧化鉛相似,但密度較低,化學穩(wěn)定性較高[7]。

1.1.4 使用的幾組改進配方

本實驗目的是探究釉料組成對骨質(zhì)瓷熱穩(wěn)定性的影響,于是依據(jù)各氧化物在釉料中的作用,先后選取了5種氧化物進行對比實驗。這5種氧化物分別為Li2O、B2O3、ZnO[8]、Al2O3、TiO2,為敘述方便,進行分組如下:第一組(1#)是基礎釉料配方,進行空白對比實驗,后五組(2#~6#)分別是在基礎釉料配方中各加入一種氧化物,以便于與其它組相比較。由于基礎釉漿已由實驗室提供,而第2#~6#實驗都是以60 ml原釉漿為基礎,各加入2 g氧化物制得新釉漿。因此需測定氧化物加入的百分含量。

氧化物加入量的測定方法如下:

先烘干400 ml燒杯,稱其自重G1;再用量筒稱量60 ml釉料,倒入燒杯中;將燒杯放入電熱恒溫鼓風干燥箱中烘干釉漿中的水分;待完全烘干后測燒杯和釉漿干重G2。那么60 ml釉漿中加入2 g氧化物所占百分比為:

(1)

代入G1=52.138; G2=122.702,得氧化物所占百分比為2.7 %,再換成百分組成得各組釉料化學組成(見表2)。

1.2 膨脹系數(shù)的計算

釉的線膨脹系數(shù)(α)為體膨脹系數(shù)(a)的1/3,即3α=a,釉的體膨脹系數(shù)可用加和法則進行估算,其公式為:

a=a1x1+a2x2+a3x3+…+anxn

(2)

其中,a1,a2,a3…,an為各氧化物的體膨脹系數(shù),常數(shù); x1,x2,x3,…xn為各氧化物的含量,%。

坯體膨脹系數(shù)也采用加和法進行估算,實驗所用骨質(zhì)瓷坯體已由實驗室提供,其化學組成見表2,各氧化物在0~100 ℃的體膨脹系數(shù)常數(shù)(見表3)。

表4 各氧化物體膨脹系數(shù)常數(shù)(×107)

代入數(shù)據(jù),計算得各組釉料以及坯體的膨脹系數(shù),并計算坯釉線膨脹系數(shù)差值,如表5所示。

表5 坯釉膨脹系數(shù)比較(10-6/℃)

從以上數(shù)據(jù)表可得出,利用加和法則估算得出的釉的膨脹系數(shù)比坯體小,則冷卻時坯體的收縮大于釉的收縮,釉層受到正壓力,是“正釉”[9]。坯釉膨脹系數(shù)的差值在(1.65~2.08)×10-6/ ℃,兩者存在的差別還是比較大的。

1.3 釉漿制備及施釉工藝

1.3.1 釉漿制備

1#是基礎釉漿,只需攪拌就可直接施釉。2#~6#需先球磨,使加入的氧化物具有一定的細度,并與原釉漿混合均勻。采用的是XM-4行星快速研磨機,行星磨研磨效率較高,因為球磨中各球磨罐不僅沿圓周旋轉(zhuǎn),還會繞自身軸線自轉(zhuǎn)。實驗中按60 ml釉漿、2 g氧化物、100 g球石、4 ml水的配比加料。將球磨機轉(zhuǎn)速設定為650 r/min,球磨2 h即可達到要求細度。球磨結束后,將泥漿過200目篩,篩下來的釉漿倒入已編號的燒杯中,備用。

1.3.2 施釉工藝

為了測定試樣的最佳燒成溫度、熱穩(wěn)定性、釉面白度、抗折強度等性能,總實驗每組施釉至少10個試樣。采用單面浸釉的方法,施釉厚度在0.15~0.25 mm左右。施釉時需不斷攪拌釉漿,同時使釉料在坯體上盡可能分布均勻。施完釉后先讓其在空氣中干燥,再放到電熱恒溫鼓風干燥箱中干燥12 h。

1.3.3 對素燒坯體的基本要求

素燒坯體的質(zhì)量直接影響制品的施釉質(zhì)量。施釉前對素燒坯要嚴格揀選,素燒坯應達到以下基本要求:

(1)坯體燒結較好,無欠燒或過燒現(xiàn)象。

(2)素燒坯體表面清潔,無浮灰、油跡、氧化鋁粘結物等。為了提高坯體質(zhì)量,改善坯釉適應性,施釉前已先將素坯進行預燒,燒結溫度設為500 ℃,時間為8 h。

1.4 燒成

燒成采用對比法,即將試樣放在不同溫度下燒成,得出各組制品的最佳燒成溫度。采用的是SX-10-13型箱式電阻爐。試樣先按照設定的升溫曲線進行升溫和保溫,在達到燒成溫度以后,則在爐中緩慢的自然冷卻。其中燒結升溫曲線以及燒成試樣釉面情況如下所列。

(1)燒成溫度為1 170 ℃時的燒成溫度、釉面情況如圖1、表6所示。

圖1 1 170 ℃時的燒成曲線

表6 在1 170 ℃燒成時的燒成情況

由表6可見,在1 170 ℃燒成時釉面缺陷很多,坯釉適應性很差。分析可能原因是燒成溫度太高,另外,施釉過程太慢,施釉太薄。于是降低燒成溫度,并盡量減少操作帶來的缺陷,進行了第二次燒成。

(2)重新確定燒成溫度為1 150 ℃時的燒成曲線、釉面情況,如圖2、表7所示。

圖2 1 150 ℃時的燒成曲線

表7 在1 150 ℃燒成時的燒成結果

從這次的燒成結果來看, 制品的釉面質(zhì)量較1 170 ℃時有所改善,其中1#、3#都比較理想;2#、5#仍有少量氣泡;6#較差,需進一步調(diào)整燒結溫度;4#釉面發(fā)黃,分析原因可能是TiO2含量較高。

(3)最后確定燒成溫度為1130℃時的燒成曲線、釉面情況如圖3、表8所示。

在1 130 ℃燒成溫度下,2#、6#都釉面缺陷減少,比較理想; 5#有少量氣泡,但比在1 120 ℃燒成時更光滑;1#、3#不如在1 150 ℃燒成效果好;4#釉面仍有些發(fā)黃,但較光滑。

圖3 1 130 ℃時的燒成曲線

表8 在1 130 ℃燒成時的燒成結果

綜上所示,設定1#、3#燒成溫度為1 150 ℃,2#、4#、5#、6#燒成溫度為1 130 ℃。雖然按此燒成曲線燒出的制品仍有不少缺陷,但由于時間關系,還是照此曲線燒制。

1.5 性能測試

1.5.1 熱穩(wěn)定性測定

(1)實驗原理熱穩(wěn)定性是指材料承受溫度的急劇變化而不致破壞的能力,又稱抗熱震性。由于陶瓷材料在加工和使用過程中,經(jīng)常會受到環(huán)境溫度起伏的熱沖擊,因此,熱穩(wěn)定性是陶瓷材料的一個重要性能。

陶瓷的抗熱震性是其力學性能和熱學性能對應于各種受熱條件的綜合表現(xiàn)。熱震破壞分為兩大類:一類是一次性破壞,稱為熱沖擊斷裂;另一類是在熱沖擊循環(huán)作用下,材料先是開裂、剝落,然后碎裂或變質(zhì),經(jīng)至整體破壞,稱為熱震損傷。產(chǎn)品的破壞是由于冷卻時的張應力或加熱時的切應力所致。瓷體各組分的膨脹系數(shù)之間差別很大時,會促進瓷體的破損[10]。

(2)實驗設備和材料電熱恒溫鼓風干燥箱(最高工作溫度300 ℃)、托盤、儲水槽、溫度計、紅墨水。

(3)實驗步驟將進行熱穩(wěn)定性實驗的試樣(瓷片)進行編號,每組5個試樣;先將瓷片置于托盤中,再放入干燥箱內(nèi)加熱到160 ℃,保溫30 min;然后取出,迅速浸入染有紅色的水中急冷(測量水溫20 ℃),10 min后取出擦干,觀察有無裂紋;無損傷的試樣每隔10 ℃重復以上實驗,直至觀察到試樣發(fā)生龜裂,以產(chǎn)生龜裂的前一次加熱溫度來表征其熱穩(wěn)定性[11]。

(4)實驗結果記錄第一組:實驗記錄如下表,1#是基礎配方。試樣在170 ℃測試后釉面都產(chǎn)生至少一條明顯的裂紋,其中試樣15在160 ℃測試時就能觀察到裂紋,可能原因時釉面上有一些氣泡、棕眼等缺陷,降低了熱穩(wěn)定性。

表9 1#熱穩(wěn)定性實驗結果記錄

第二組:2#是在基礎配方中添加了Li2O,實驗結果表明試樣的抗熱震性最高溫度提高到190 ℃,試樣22在180 ℃時產(chǎn)生裂紋,可能原因是釉面不夠光滑,有些小氣泡。

表10 2#熱穩(wěn)定性實驗結果記錄

表11 3#熱穩(wěn)定性實驗結果記錄

第三組:3#是在基礎配方中添加了B2O3,實驗表明它對熱穩(wěn)定性有較強的提高作用,抗熱震性最高溫度提高到了200 ℃,而且實驗效果較顯著。

第四組:4#是在基礎配方中添加了TiO2,5個試樣釉面都不同程度的發(fā)黃。實驗表明其熱穩(wěn)定性稍有提高,在180 ℃時可觀察到裂紋,其中試樣45在180 ℃時無明顯裂隙,在190 ℃時產(chǎn)生兩條明顯裂隙。猜測如果再改進TiO2加入量和燒成制度,可能會得到更滿意的實驗結果。

表12 4#熱穩(wěn)定性實驗結果記錄

第五組:5#是在基礎配方中添加了ZnO,燒出的試樣釉面不夠光滑,都有些小氣泡,熱穩(wěn)定性實驗結果也不是很理想,試樣51、53氣泡較多,在170 ℃測試時出現(xiàn)了裂紋,最好的效果在180 ℃時炸裂。另外,本組試樣在燒成結束后從爐中取出時的溫度大約220 ℃,可能對產(chǎn)品質(zhì)量產(chǎn)生了一定的影響。

表13 5#熱穩(wěn)定性實驗結果記錄

第六組:最后一組是在基礎配方中添加了Al2O3,燒出試樣釉面光滑,均勻,缺陷較少。但熱穩(wěn)定性提高不多,試樣在180 ℃時全部產(chǎn)生至少2條裂隙,實驗結果顯著。

表14 6#熱穩(wěn)定性實驗結果記錄

1.5.2 白度測定

白度是白色陶瓷產(chǎn)品的一項重要的物理指標,陶瓷產(chǎn)品的白度取決于坯、釉的組成和燒成氣氛等,每組測定兩個試樣的白度。

實驗儀器為白度儀。測試步驟為:先將試樣放在測試臺上,對準光孔壓?。话聪?“執(zhí)行”鍵后,進行第一次測量,顯示器右邊顯示 “1”,蜂鳴器響,測試結束;再次按下“執(zhí)行”鍵,儀器再次進行測試,顯示的測量次數(shù)為“2”,依次類推,測定5次;按下“顯示”鍵顯示測試結果,這個測定結果為所測次數(shù)的總平均數(shù),即得到樣品的白度。測試結果見表15。

表15 白度測定結果

從測定結果可見,試樣白度較低。按照國標白度應不低于80[12],實驗結果只有一個試樣符合要求。

1.5.3 抗折強度測定

選取長寬合適的骨質(zhì)瓷素坯,每組2個試樣,單面施釉,做燒成樣品抗折強度測試。先用游標卡尺測量試樣寬度B及厚度H,然后進行抗折實驗。

先調(diào)整好試驗機和抗折活動支架跨距;將試樣長條平放在支架上,保證試樣兩端面與下支輥的距離相同,施壓點放在1/2 L處,與支架平行;試驗時,按下開始按鈕,試驗機以均勻平穩(wěn)的速度均勻加荷,直至試件折斷;記錄最大破壞荷重P0,磚的抗折強度Pa按(3)計算,結果精確到0.01,取每組2個試樣的平均值,記錄結果。

(3)

式中:Pa為抗折強度,(kg/cm2);P為折斷荷重,(kg);L為兩支承點跨距,等于6 cm;B為試件寬度,(cm);H為試件高度,(cm)。

為了與素坯抗折強度做比較,實驗中還測定了兩個只經(jīng)素燒的坯體進行對比實驗,它們的抗折性能測試結果(見表16)。

表16 抗折強度結果

續(xù)表16

從實驗結果來看,釉燒后的試樣抗折強度有所提高。將幾組試樣作比較,其中6#提高最多, 5#最差??赡茉蚴?#試樣有些彎曲,對實驗結果產(chǎn)生了一定的影響。

2 結果與討論

本次實驗主要是探討釉料組成對骨質(zhì)瓷熱穩(wěn)定性的影響,通過調(diào)整配方,改善坯釉適應性,從而提高熱穩(wěn)定性。實驗還測定了試樣的白度和抗折強度,通過對比各組數(shù)據(jù)結果,得到總實驗結果(見表17):

表17 試樣各實驗結果分析

2.1 熱穩(wěn)定性

由實驗結果看出,添加入各氧化物后的燒成試樣熱穩(wěn)定性都有一定程度的提高,證明熱穩(wěn)定實驗結果比較理想。單從熱穩(wěn)定性來看,加入Li2O 和B2O3提高效果最好;加入ZnO幾乎沒有提高。但還應考慮到一些釉面缺陷以及操作過程中的一些失誤對熱穩(wěn)定性的影響。

2.2 白度

實驗測出的試樣白度都較低,效果最好的是添加Al2O3后白度在80以上,但仍不夠高,分析原因可能主要有以下幾個方面:

(1)坯、釉組成影響;

(2)施釉前素坯上有些殘留的臟點難以清除;

(3)裝窯不慎,窯具中一些碎粒渣落在試樣上,經(jīng)燒成后與釉層黏結造成“落渣”缺陷;

(4)燒成氣氛的影響,釉在反應過程中可能產(chǎn)生一氧化碳氣體,影響白度;

(5)燒制的升溫速度不太合適,制品產(chǎn)生一些缺陷影響白度。

2.3 抗折強度

由實驗結果得出,相對于素坯,釉燒后試樣的抗折強度有所提高,但提高得不多,可能是因為單面施釉,效果不是很好,另外釉面還有一些缺陷,對抗折也產(chǎn)生了一定的影響。

2.4 出現(xiàn)的缺陷

2.4.1 起泡

在釉面上形成氣泡是由于所用的粉末原料中含有大量的空氣,在水中也溶有空氣和微小的氣泡,因而在粉碎或攪拌時混入了空氣,升溫過程中氣泡沒有全部被排除。

在制品邊緣形成一連串的小泡,是由于釉料中可溶性鹽類過多,干燥時隨水分的蒸發(fā),積聚于制品的邊緣和棱角處,降低了這部分釉的熔點,使之提前熔化,從而當坯體分解放出氣體時,這些部位的氣體就無法排除,形成一連串小泡[13]。

2.4.2 缺釉

產(chǎn)品局部表面無釉的現(xiàn)象。原因有上釉前坯體上灰塵、油垢、落渣等未能清除干凈;裝燒時釉層被擦脫;施釉薄厚不均,釉漿過稠,坯與釉之間分層;釉的高溫黏度和表面張力過大等。

“花釉”缺釉是由于上釉操作不當,釉漿不均勻,坯體各處濕度不一,燒后釉面具有厚薄明顯不均的花痕[14]。

2.4.3 落渣(臟點)

裝窯不慎,或窯具質(zhì)量差,急冷急熱時窯具開裂都會使碎粒渣落在試樣上,經(jīng)燒成后與釉層黏結造成“落渣”缺陷。為此,裝窯前應清掃窯具和產(chǎn)品。如果能采用裝匣缽燒成的方法進行釉燒,能減少這一缺陷。

2.4.4 色黃

瓷器表面發(fā)黃是由于升溫太快、釉熔融過早,而使氧化鐵未能充分還原所引起的[14]。在還原后期采用氧化氣氛或冷卻時在氧化介質(zhì)中冷卻過慢,會使Fe2+再度氧化成Fe3+,而使瓷器表面發(fā)黃。釉料中含TiO2量較高時,也會在燒成后釉面發(fā)黃。實驗中主要是添加TiO2的那一組試樣發(fā)黃,因此,色黃可能是與TiO2含量較高有關。

3 結論

從以上分析可看出,將2#~6#與1#實驗結果作對比,從熱穩(wěn)定性角度來看,3#效果最好,水中交換溫差提高到170 ℃,坯釉適應性也較好,但白度和抗折都不是很好;2#水中交換溫差提高到160 ℃,白度和抗折強度也略有提高;其次是6#配方,熱穩(wěn)定性提高了10 ℃,白度和抗折強度都有明顯提高,尤其白度,是試樣中最高的,且坯釉適應性較好;再次是4#配方,熱穩(wěn)定性也提高了10 ℃,但白度和抗折強度都有所降低,而且釉面發(fā)黃,不是很理想;最后,5#的熱穩(wěn)定性沒有提高,白度和抗折也特別低,坯釉適應性也較差,是個失敗的配方。

綜上所述,利用調(diào)整釉料組成提高骨質(zhì)瓷熱穩(wěn)定性的方法是可行的,但還應控制好生產(chǎn)工藝的各個環(huán)節(jié),才會燒出比較滿意的制品

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