陶瓷生产工艺釉的4大主要性质

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  (一)釉的熔融温度:

  釉和玻璃一样,无固定的熔点,只是在一定温度范围内逐渐熔化,因而熔化温度有上限和下限之分。熔融温度下限是指釉的软化变形点,称为釉的始融温度。熔融温度上限是指成熟温度,即釉充分熔化,在坯体上形成平滑光亮之釉面,通常称为釉的熔化温度或熔融温度范围。

  为了提高制品釉面的光泽度,釉的熔融性能必须符合坯料烧成性能的要求。从理论上说,釉的始熔温度应高于坯料中碳酸盐和硫酸盐等有机杂质的分解温度;而成熟温度应低于坯料烧结温度之上限。还要求釉的高温流动性好,熔融温度范围宽。如釉的始熔温度低,则坯体在高温下分解的气体不易排出,造成釉面发生气泡而降低光泽度。若成熟温度高于坯料烧结温度之上限,则影响制品变形。

  釉的熔融温度与釉的化学组成、细度密切有关,也因釉浆的均匀程度和烧成时间的长短及熔性的变化而有所改变。化学组成的影响主要取决于釉中的Al2O3、SiO2和熔剂的配比,以及熔剂的种类与含量。实践得知,相对提高釉中的Al2O3含量或在釉料配方中引入少量的瓷粉或粘土熟料,可提高釉的始熔温度(参见第一章第二节熟料和瓷粉)。相对提高釉中的熔剂含量或调整熔剂原料的种类,可以降低釉的成熟温度。其细度控制比坯料宜细,万孔筛(即目)的筛余一般应小于0.05%。

  (二)釉的高温粘度:

  釉的高温粘度在很大程度决定了釉的流动性。釉的粘度过小,则流动性过大,易造成流釉等缺陷。融的粘度过大,则流动性差,釉面不易展平,易引起桔釉等弊病。

  釉的高温粘度主要取决于釉的化学组成,但与烧成温度也有密切关系。在同一温度下Na2O比K2O的度小。CaO、MgO、ZnO在高温下能降低釉的粘度,但在低温时却增大粘度。Al2O3和TiO2均可增大釉的粘度。如釉中含SiO2过多,尤以游离状态存在时,不仅会增大釉的高温粘度,还会提高釉的成熟温度。

  (三)釉的表面张力:

  釉的表面张力,对釉的外观质量影响很大。表面张力过大的釉,会阻碍气体的排除和熔融液的均化,容易引起缩釉(滚釉)与针孔等缺陷,易使釉难以展平而形成桔釉等弊病。表面张力过小的釉,则易产生流釉现象,使釉层厚薄不匀。

  釉的表面张力大小,与釉的化学组成有密切关系,且随着烧成温度的提高而减小(负温度系数)。温度每升高10℃,表面张力大约减小1—2%。在化学组成中,碱金属离子对降低釉的表张力作用较强,其降低表面张力能力的顺序为K+>Na+>Li+。二价金属离子对降低釉的表面张力作用,不如一价碱金属离子显著,其降低表面张力能力的顺序是:zn++>Ba++>Sr++>Ca++>Mg++。SiO2对釉的表面张力的影响,取决于釉的硅酸盐熔体的成分,当有钠存在时,SiO2能降低表面张力,Al2O3则提高釉的表面张力。

  (四)釉的膨胀系数

  陶瓷和金属等物体一样,在加燃时都会伸长,而冷却后又缩回原状。但陶瓷比金属的线膨胀系数小得多,据有关资料介绍,其数量级一股在10-6~10-7/℃之间。当温度升高1度,仅比原有的长度增长百万分之一到千万分之一。而体膨胀系数约为线膨胀系数的3倍。

下列几种氧化物在0—℃温度范围内,其体膨胀系数为:

Na2O10.0×10-7BaO3.0×10-7

K2O8.5×10-7P2O52.0×10-7

Al2O35.0×10-7LiO22.0×10-7

CaO4.4×10-7ZnO1.8×10-7

PbO4.2×10-7SiO20.8×10-7

TiO24.1×10-7MgO0.1×10-7

FeO4.1×10-7B2O30.1×10-7

  按上述系数,以加和性法则计算,體陵各厂曾用的3号长石釉,其线膨胀系数为60.3×10-7(按釉配方:长石40%,石英30%,香炉坡泥20%,镁质粘土10%,外加方解石2.25%。减除灼失的成份为:SiO.30%,Al2O.54%,Fe2O30.19%,CaO1.15%,MgO0.66%,K2O5.90%,Na2O1.26%,而实验测定在~℃的平均数值为50.1×10-7。这是由于釉是不完全熔融的玻璃体,因而计算所得的数据与实际测定的结果有较大的误差,只能作为参考和比较。釉的膨胀系数与化学组成的关系是较复杂的,釉中各种氧化物对釉的膨胀系数有完全不同的影响。例如Na2O的膨胀系数几乎是MgO的一百倍。因此,增加釉中的Na2O含量,会加大釉的膨胀系数;而增加MgO的含量,则显著降低釉的膨胀系数。

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