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35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?？伤苄栽胶茫?）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，顆粒間形成毛細(xì)管，毛細(xì)管力使得粘土顆粒具有可塑性?？?/p>

2、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)

3、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)a. 新制泥漿應(yīng)至少存放一天以上再使用，使用前攪拌510minb. 泥漿溫度不低于1012c. 石膏模輪流使用，使模型濕

4、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)嚢瑁慈タ扇茺}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“的配制與燒成，我國(guó)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

5、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?？梢蕴岣咛沾傻幕瘜W(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

6、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：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/cm34、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、

7、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

8、、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 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

9、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（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)

10、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)

11、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：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（

12、釉式）中Al2O3/SiO21:3 4uCaO：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

13、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；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、

14、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

15、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

16、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?，提高了釉燒的合格率，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