陶瓷的成型、施釉及燒成

1、基本要求：掌握壓制成型；燒成工藝流程及窯的工作原理。了 解可塑成型，注漿成型，釉料制備和施釉。 重點(diǎn)：倒焰窯及梭式窯的結(jié)構(gòu)與工藝流程；釉料制備和施釉。 難點(diǎn)：普通陶瓷坯體在燒成過程中的物理化學(xué)變化。 釉料制備和施釉釉料制備和施釉 4 可塑成型可塑成型 1 注漿成型注漿成型 2 壓制成型壓制成型3 5 主要內(nèi)容主要內(nèi)容 干燥與燒成干燥與燒成 5 一、可塑成型 影響坯料可塑性的因素 （1）粘土礦物結(jié)構(gòu)：高嶺土可塑性差 （2）吸附陽離子：陽離子交換能力越強(qiáng)，粘土顆?？伤苄栽胶?（3）顆粒大小和形狀：顆粒越細(xì)，可塑性越好 （4）含水量 產(chǎn)生可塑性的原因：由于離子吸附，粘土顆粒周圍形 成水膜，顆粒間形成

2、毛細(xì)管，毛細(xì)管力使得粘土顆粒 具有可塑性。 可塑成型方法 （1）擠壓成型：由擠壓成型機(jī)機(jī)頭安裝模頭和模具擠壓得到 （2）車坯成型：圓柱形泥段在立式或臥式車坯機(jī)上加工而成 （3）旋坯成型：轱轆旋壓機(jī)上型刀將模具內(nèi)坯泥料旋壓而成 （4）滾壓成型：尖錐形或圓柱形滾壓頭旋轉(zhuǎn)擠壓泥料而成 （5）濕壓成型：將模型內(nèi)水分含量20%左右的泥料用金屬模頭 加壓而成 適用于形狀復(fù)雜或不規(guī)則、以及薄胎等制品 二、注漿成型 利用石膏模具的吸水性，形成和模型相同形狀的坯泥層 注漿成型對(duì)石膏模具的要求： a. 設(shè)計(jì)合理，易于脫模，各部位吸水均勻 b. 空隙率大，一般3040%，吸水性能好，含水量46% c. 嚴(yán)格控制石膏

3、與水的比例 d. 模型工作表面應(yīng)光潔、無空洞、無潤(rùn)滑油跡或肥皂膜 注漿成型對(duì)泥漿的要求： a. 流動(dòng)性好 b. 含水量盡量低，一般控制在3035% c. 有足夠的穩(wěn)定性 d. 有良好濾過性 e. 觸變性適宜，不應(yīng)過大 f. 泥漿溫度應(yīng)適宜 注漿成型對(duì)稀釋劑的要求： a. 電解質(zhì)應(yīng)具有水化能力大的一價(jià)陽離子 b. 能使分散系統(tǒng)呈堿性 c. 電解質(zhì)陰離子能與粘土中鈣離子、鎂離子形成穩(wěn)定物質(zhì) a. 無機(jī)電解質(zhì) b. 有機(jī)酸鹽類 稀釋劑的分類： c. 聚合電解質(zhì) 注漿成型的方法 a. 空心注漿（單面注漿） b. 實(shí)心注漿（雙面注漿） c. 壓力注漿 d. 離心注漿 e. 真空注漿 注漿成型應(yīng)注意事項(xiàng)

4、a. 新制泥漿應(yīng)至少存放一天以上再使用，使用前攪拌510min b. 泥漿溫度不低于1012 c. 石膏模輪流使用，使模型濕度保持一致 d. 泥漿注入模型時(shí)應(yīng)一次注滿 e. 注漿前石膏模應(yīng)噴一層薄釉渣或滑石粉，以防粘模 f. 回收后的余漿要先加水?dāng)嚢?，洗去可溶鹽類，再過篩壓濾 與新漿料配用 g. 注漿坯體脫模后輕拿輕放，防止振動(dòng)變形 壓制成型方法： 摩擦式壓磚機(jī)、自動(dòng)式壓磚機(jī) 三、壓制成型 將陶瓷粉料置入金屬模具中，施加一定壓力制得所需形狀、尺 寸、致密度的坯體，如墻地磚 四、釉料制備及施釉 釉：覆蓋在陶瓷坯體表面上的玻璃態(tài)薄層，其組成和制備工藝 與坯料相接近，但不同于玻璃。 n“釉“的配制與

5、燒成，我國古代是一門很神秘、很具挑戰(zhàn)性 的學(xué)問，古代的許多名窯、名瓷都是以獨(dú)特的釉來命名的： 祭紅、郎窯紅、唐三彩、兔毫、油滴、窯變花釉、。 n但是萬變不離其宗，用一句簡(jiǎn)要的話進(jìn)行概括：釉是附著在 陶瓷坯體表面的一種玻璃或玻璃與晶體混合物的連續(xù)粘著層。 1、釉的作用： a. 改善陶瓷制品的表面性能：釉具有不透水、不透氣 、易洗滌、 耐污染 、耐腐蝕等優(yōu)良性能。可以提高陶瓷的化學(xué)穩(wěn)定性、防 污性（平滑、表面積減?。?力學(xué)性能、電學(xué)性能等。 b. 提高制品的機(jī)械強(qiáng)度、電學(xué)性能、化學(xué)穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性 c. 裝飾作用：可以使陶瓷表面光滑、明亮、美觀，提高陶瓷的 藝術(shù)、欣賞價(jià)值 2、釉的特點(diǎn) 大多數(shù)釉是

6、玻璃體，具有普通玻璃的物理化學(xué)性質(zhì)。大多數(shù)釉是玻璃體，具有普通玻璃的物理化學(xué)性質(zhì)。 釉與玻璃的不同點(diǎn)： a.釉層中含有氣泡和晶體。釉層中含有氣泡和晶體。 b.釉化學(xué)組成中氧化鋁較玻璃高釉化學(xué)組成中氧化鋁較玻璃高。 c.釉的熔融溫度范圍較寬釉的熔融溫度范圍較寬。 釉與玻璃差異的原因： a.配方不同。配方不同。 b.燒成制度不同燒成制度不同。 c.釉與坯體之間會(huì)發(fā)生擴(kuò)散和反應(yīng)釉與坯體之間會(huì)發(fā)生擴(kuò)散和反應(yīng)。 3、制釉原料 (1)天然礦物原料： 石英、鉀鈉長(zhǎng)石、粘土、滑石、草木灰、石灰石、白云石等。 (2)化工原料： ZnO、SnO2、PbO、B2O3、BaCO3、SrCO3、CaF2等。 原料要求：

7、長(zhǎng)石、石英嚴(yán)格洗選 釉漿要求：a.細(xì)度萬孔篩篩余0.1%0.2% b.良好的穩(wěn)定性、流動(dòng)性 c.合適的密度：1.31.5g/cm3 4、制造陶瓷對(duì)釉的基本要求： u 合適的熔融溫度范圍 影響因素：釉化學(xué)組成、細(xì)度、混合均勻度、燒成時(shí)間 u 合適的釉熔體粘度、潤(rùn)濕性和表面張力 影響因素：釉化學(xué)組成、燒成溫度、燒成氣氛 u 坯、釉有很好的適應(yīng)性 影響因素：熱膨脹系數(shù)、中間層、釉彈性、釉抗張強(qiáng)度、 釉層厚度 5、釉的分類（按外觀）： 透明釉、乳濁釉、半無光釉、無光釉、 結(jié)晶釉、金屬光澤釉、裂紋釉 對(duì)釉用原料和釉料的要求： a. 對(duì)長(zhǎng)石、石英嚴(yán)格洗選，用于生料釉的原料應(yīng)不溶于水 b. 與坯料相比，釉料

8、細(xì)度更高，萬孔篩篩余0.10.2% c. 釉料應(yīng)具有良好的穩(wěn)定性、流動(dòng)性 d. 釉料應(yīng)具有適當(dāng)密度，一般要求1.31.5g/cm3 分類的依據(jù)分類的依據(jù)釉釉 的的 名名 稱稱 坯體的種類坯體的種類瓷器釉、炻器釉、陶器釉瓷器釉、炻器釉、陶器釉 制制 造造 工工 藝藝 釉料制作方法釉料制作方法 燒成溫度燒成溫度 燒釉速率燒釉速率 燒成方法燒成方法 生料釉、熔塊釉、揮發(fā)釉生料釉、熔塊釉、揮發(fā)釉(食鹽釉食鹽釉)、自釋釉、滲彩釉、自釋釉、滲彩釉 低溫釉低溫釉(1300C)、易熔釉、難熔、易熔釉、難熔 釉釉 慢速燒成釉、快速燒成釉慢速燒成釉、快速燒成釉 一次燒成釉、二次燒成釉一次燒成釉、二次燒成釉 組組

9、成成 主要熔劑主要熔劑 主要著色劑主要著色劑 長(zhǎng)石釉、石灰釉（石灰長(zhǎng)石釉、石灰釉（石灰堿釉、石灰堿釉、石灰堿土釉）、鋰釉、鎂釉、鋅釉、鉛釉堿土釉）、鋰釉、鎂釉、鋅釉、鉛釉 (純鉛釉、鉛硼釉、鉛堿釉、鉛堿土釉純鉛釉、鉛硼釉、鉛堿釉、鉛堿土釉)、無鉛釉、無鉛釉(堿釉、堿土釉、堿硼釉、堿釉、堿土釉、堿硼釉、 堿土硼釉堿土硼釉) 銅紅釉、鎘硒紅釉、鐵紅釉、鐵青釉、瑪瑙紅釉銅紅釉、鎘硒紅釉、鐵紅釉、鐵青釉、瑪瑙紅釉 性性 質(zhì)質(zhì) 外觀特性外觀特性 物理特性物理特性 透明釉、乳濁釉、虹彩釉、無光釉、半無光釉、金屬光澤釉、閃光釉、偏透明釉、乳濁釉、虹彩釉、無光釉、半無光釉、金屬光澤釉、閃光釉、偏 光釉、熒光釉

10、（發(fā)光釉）、單色釉、多色釉、變色釉、結(jié)晶釉、金星釉、光釉、熒光釉（發(fā)光釉）、單色釉、多色釉、變色釉、結(jié)晶釉、金星釉、 裂紋釉、紋理釉、水晶釉、拋光釉裂紋釉、紋理釉、水晶釉、拋光釉 低膨脹釉、半導(dǎo)體釉、耐磨釉、抗菌釉低膨脹釉、半導(dǎo)體釉、耐磨釉、抗菌釉 顯微結(jié)構(gòu)顯微結(jié)構(gòu)玻璃態(tài)釉、析晶釉、結(jié)晶釉、分相釉玻璃態(tài)釉、析晶釉、結(jié)晶釉、分相釉 用途用途裝飾釉、粘接釉、絲網(wǎng)印花釉、商標(biāo)釉、電瓷釉等裝飾釉、粘接釉、絲網(wǎng)印花釉、商標(biāo)釉、電瓷釉等 長(zhǎng)石釉特點(diǎn)： (1) 釉式中K2O和Na2O的摩爾 數(shù)(mol)之和不小于0.5。 (2) 硬度大，光澤度較高，略帶乳白色，燒成范圍寬。 (3) 與氧化硅含量較高的坯結(jié)合

11、較好。 石灰釉特點(diǎn)（古瓷）： (1) 釉式中CaO的摩爾（mol) 數(shù)不小于0.5。 (2) 彈性好，透明度好，還原氣氛易煙熏，燒成范圍窄。 (3) 與氧化鋁含量較高的坯結(jié)合較好。 6、幾種常見釉特點(diǎn) 鎂質(zhì)釉特點(diǎn)： (1)由滑石等鎂質(zhì)原料引入的熔劑性氧化物MgO。 (2)熱膨脹系數(shù)小，不易煙熏，有利于白度和透光度的提高， 燒成范圍寬。 (3)對(duì)坯體的適應(yīng)性強(qiáng)。 熔塊釉特點(diǎn)： (1)低溫熔塊釉（添加含PbO、B2O3等強(qiáng)熔劑的原料），其中鉛 釉是古代低溫釉陶瓷的最主要種類。 (2)高溫熔塊釉 （添加含ZnO、BaO、SrO等熔劑的原料） 7、釉料配方 釉料配方的依據(jù)釉中各氧化物的作用 uSiO2

12、： a.釉玻璃的主體（50以上），提高釉的熔融溫度和粘度 b.賦予釉高的力學(xué)強(qiáng)度，良好的熱穩(wěn)定性、化學(xué)穩(wěn)定性，高的 白度和透明度。 uAl2O3：在釉中的作用類似于 SiO2，但是提高熔 融溫度和高 溫粘度的能力更強(qiáng)。 釉的光澤度的基本劃分 : 光澤釉（釉式）中Al2O3/SiO21:6 10; 無光釉（釉式）中Al2O3/SiO21:3 4 uCaO：主要熔劑，古代高溫釉的主要助熔劑，可以降低釉的 粘度，提高釉的流動(dòng)性和釉面光澤度，對(duì)有些色釉可增強(qiáng)釉的 著色 能力（如鉻錫紅釉），一般其用量不超過18%，過多會(huì)使 釉結(jié) 晶，形成無光釉。CaO與堿金屬氧化物相比，能增加釉的 抗折 強(qiáng)度和硬度，降

13、低釉的膨脹系數(shù)，能提高釉的化學(xué)穩(wěn)定性。 另 外，CaO可改善坯釉結(jié)合性。配料中常采用石灰石，其密度 小， 能增強(qiáng)釉的懸浮性。 uLi2O、Na2O、K2O 強(qiáng)熔劑，降低熔融溫度和高溫粘度，降低化學(xué)穩(wěn)定 性和力 學(xué)強(qiáng)度。助熔能力：Li2O Na2O K2O。Li2O 在無鉛釉中使用 可使釉的熱膨脹系數(shù)降低，光澤度高，強(qiáng)度和耐酸性有一定的 提高。Na2O 降低彈性和抗張強(qiáng)度，提高熱膨脹系數(shù)，光澤度差。 K2O 常由鉀長(zhǎng)石引入，比鈉長(zhǎng)石熔融溫度范圍寬，粘度大。 uPbO 最強(qiáng)的熔劑，古代低溫釉的最主要助熔劑。適量的引入與 堿金屬氧化物相比可以更好的降低高溫粘度，加寬熔融范圍； 提高強(qiáng)度、光澤度和彈性

14、；降低熱膨脹系數(shù)。大量使用可使釉 的強(qiáng)度和熱穩(wěn)定性降低。 u骨灰、瓷粉、乳濁劑、色料等 骨灰：骨灰：可提高光澤度，促進(jìn)釉料分相，提高白度。 瓷粉：瓷粉：取代長(zhǎng)石調(diào)節(jié)釉料，可提高釉的熔融溫度，降低釉的高 溫粘度。減少釉面針孔，提高白度。 乳濁劑：乳濁劑： SnO2、TiO2、ZrO2、銻（Sb）化物、磷酸鹽 著色劑：著色劑：Co 、Fe、Cu 等的 氧化物、化合物或合成顏料。 8、生料釉制備流程： 石英長(zhǎng)石滑石粉高嶺土 煅燒沖洗 人工揀選 人工敲碎剔除雜質(zhì) 沖洗 稱量 濕法球磨 沖洗 過篩 除鐵 貯漿池 備用 9、施釉 根據(jù)坯體性質(zhì)、尺寸和形狀以及生產(chǎn)條件選擇合適施釉方法 和釉漿密度。 a. 浸

15、釉法：適用于除薄坯體外的大中小型產(chǎn)品 b. 澆釉法：適用于盤碟和單面釉層瓷磚或坯體強(qiáng)度較差的坯體 c. 噴釉法：適用于大型、薄壁或形狀復(fù)雜的生坯 d. 刷釉法：多用于工藝瓷的施釉及補(bǔ)釉 e. 氣化施釉、蕩釉、滾釉等 五、干燥與燒成 1、陶瓷制備過程中需要干燥的環(huán)節(jié) （1）由泥漿或泥餅制備成型粉料； （2）成型后坯體的干燥； （3）施釉前的干燥； （4）施釉后的干燥。 2、陶瓷坯體的干燥過程 水的存在狀態(tài) 物理結(jié)合水 化學(xué)結(jié)合水 （結(jié)晶水） 自由水 吸附水 晶體配位水 層間水 （游離水、機(jī)械結(jié)合水） 濕球溫度測(cè)定濕度原理：測(cè)得是紗布內(nèi)部飽和空氣的溫度 3、干燥方法 （1）自然對(duì)流干燥：可利用工廠

16、余熱或另設(shè)熱源加快干燥 （2）強(qiáng)制對(duì)流干燥：采用強(qiáng)制通風(fēng)手段，利用具有一定流速 的熱空氣干燥 （3）輻射式干燥：利用紅外線、微波等電磁波的輻射能干燥 4、燒成分類 一次燒成 二次燒成：經(jīng)過成型、干燥的生坯先在素?zé)G內(nèi)素?zé)缓蠼?jīng) 檢選、施釉等工序再進(jìn)入釉燒窯內(nèi)進(jìn)行釉燒 （1）有利于提高釉面光澤度和白度 二次燒成特點(diǎn)： （2）素?zé)笈黧w吸水性能改善，容易上釉，且釉面質(zhì)量好 （3）經(jīng)素?zé)笈黧w強(qiáng)度提高，降低半成品破損率 （4）釉燒時(shí)收縮較小，有利于防止產(chǎn)品變形 （5）素?zé)蟛缓细竦乃嘏骺煞祷氐脚淞现?，提高了釉燒的?格率，減少了原料損失 5、坯體燒成的四個(gè)階段 6、燒成制度： （1）溫度制度 一般用燒成溫度曲線來表示，主要包括各階段的升溫速 度、最高燒成溫度（止火溫度）、保溫時(shí)間和冷卻速度。 （2）氣氛制度 氧化焰：空氣供給充足，燃燒完全時(shí)產(chǎn)生的一種無煙而透明的火焰， 氧含量在弱氧化焰時(shí)25%，強(qiáng)氧化焰時(shí)大于5% 氧化 過程 還原 過程 還原焰：空氣供給不充足，燃燒不完全時(shí)產(chǎn)生的一種有煙而混濁的 火焰，此時(shí)空氣過剩系數(shù)0.70.9 還原焰的主要作用： a. 使坯釉內(nèi)所含F(xiàn)e2O3（黃色或紅色，熔點(diǎn)1560）絕大部分還 原成FeO（青色，熔點(diǎn)1420），在較低溫度下與SiO2結(jié)合為淡青 色的易熔的低鐵硅酸鹽，從而