陶瓷工藝原理章釉料

1、陶瓷工藝原理章釉料第1頁，共111頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)30分，星期四要 目 3.1 釉及其作用 3.2 釉的分類 3.3 制釉原料 3.4 釉料組成表示法 3.5 釉配方確定的依據(jù) 3.6 釉料配方計(jì)算 習(xí) 題第2頁，共111頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)30分，星期四 釉的概念： 附著在陶瓷坯體表面的一種玻璃或玻璃與晶體的連續(xù)粘著層。 釉的作用: (1) 裝飾： 提高藝術(shù)、欣賞價(jià)值。 (2) 改善制品的各種性能： 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、抗菌性能等等。3.1 釉及其作用第3頁，共111頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)30分，星期四五彩繽

2、紛的外衣釉什么是釉 漢字中的“釉”，其含義是指有油狀的光澤，所以古代用“油”字表示陶瓷制品表面的光澤，但又因?yàn)椤坝汀弊诌@個字代表食物，后人經(jīng)過種種考慮，修改結(jié)果就取表示光彩的“采”合成為“釉”。陶瓷制品表面多半穿著一件光滑、平滑、漂亮的外衣，“赤膊上陣”的很少。這件五彩繽紛的外衣就是我們所要介紹的“釉”。 第4頁，共111頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)30分，星期四五彩繽紛的外衣釉 第5頁，共111頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)30分，星期四五彩繽紛的外衣釉 第6頁，共111頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)30分，星期四五彩繽紛的外衣釉 第7頁，共111頁，2022年，5月20日，1

3、4點(diǎn)30分，星期四五彩繽紛的外衣釉 第8頁，共111頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)30分，星期四五彩繽紛的外衣釉 第9頁，共111頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)30分，星期四五彩繽紛的外衣釉 第10頁，共111頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)30分，星期四五彩繽紛的外衣釉 第11頁，共111頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)30分，星期四五彩繽紛的外衣釉 第12頁，共111頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)30分，星期四五彩繽紛的外衣釉 第13頁，共111頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)30分，星期四五彩繽紛的外衣釉 第14頁，共111頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)30分，星期

4、四五彩繽紛的外衣釉 第15頁，共111頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)30分，星期四五彩繽紛的外衣釉 第16頁，共111頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)30分，星期四五彩繽紛的外衣釉 第17頁，共111頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)30分，星期四五彩繽紛的外衣釉 第18頁，共111頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)30分，星期四五彩繽紛的外衣釉 第19頁，共111頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)30分，星期四五彩繽紛的外衣釉 第20頁，共111頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)30分，星期四五彩繽紛的外衣釉 第21頁，共111頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)30分，星期四五彩繽紛的

5、外衣釉 第22頁，共111頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)30分，星期四五彩繽紛的外衣釉 第23頁，共111頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)30分，星期四五彩繽紛的外衣釉 第24頁，共111頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)30分，星期四五彩繽紛的外衣釉 第25頁，共111頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)30分，星期四五彩繽紛的外衣釉第26頁，共111頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)30分，星期四五彩繽紛的外衣釉 第27頁，共111頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)30分，星期四五彩繽紛的外衣釉 第28頁，共111頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)30分，星期四五彩繽紛的外衣釉 第29

6、頁，共111頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)30分，星期四五彩繽紛的外衣釉 第30頁，共111頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)30分，星期四五彩繽紛的外衣釉 第31頁，共111頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)30分，星期四五彩繽紛的外衣釉 第32頁，共111頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)30分，星期四五彩繽紛的外衣釉 第33頁，共111頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)30分，星期四五彩繽紛的外衣釉 第34頁，共111頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)30分，星期四五彩繽紛的外衣釉什么是釉 什么是釉?釉的本質(zhì)是什么? 。這些問題卻不是每一個人都能回答出來的，它是“陶瓷“這門學(xué)科所要回

7、答和解決的問題。 “釉“的配制與燒成，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，美人醉、唐三彩、兔毫、油滴、窯變花釉、。萬變不離其宗，我們可以用一句簡要的話進(jìn)行概括：釉是熔融在陶瓷制品表面上一層很薄的、均勻的玻璃質(zhì)薄層。 第35頁，共111頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)30分，星期四五彩繽紛的外衣釉陶瓷制品對釉的基本要求 有均勻的、光潤的、有玻璃光澤的表面 （特殊效果的釉除外） 不可發(fā)生開裂或剝落現(xiàn)象（特殊效果的裂紋釉除外） 高溫流動性好，釉面易于平滑 耐酸堿腐蝕 其他特殊要求 .一般認(rèn)為釉是玻璃體，具有與玻璃相似的物理化學(xué)性質(zhì)。如各向同性；

8、由固態(tài)到液態(tài)或相反的變化是一個漸變的過程，無固定的熔點(diǎn)；具有光澤；硬度大；能抵抗酸和堿的侵蝕(氫氟酸和熱破除外)；質(zhì)地致密，不適水和不透氣等。第36頁，共111頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)30分，星期四五彩繽紛的外衣釉釉的均勻程度與玻璃不同。釉有氣泡，晶體釉不是單純的硅酸鹽，還含有硼酸鹽、磷酸鹽或共它鹽類。大多數(shù)釉中含有較多的氧化鋁，而玻璃中氧化鋁的含量則相對較少。釉的熔融溫度范圍比玻璃要寬一些。釉與玻璃的不同第37頁，共111頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)30分，星期四五彩繽紛的外衣釉釉本身的化學(xué)組成和礦物組成。高溫反應(yīng)過程中，釉中組分揮發(fā)坯釉之間相互反應(yīng)。燒成制度對釉熔融的影響。

9、P165頁釉與玻璃差異的原因第38頁，共111頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)30分，星期四五彩繽紛的外衣釉顏色釉裝飾 顏色釉裝飾源于陶器，在商代便有了青黃釉陶器出現(xiàn)，到漢末晉初年間就有青釉瓷器了。唐代的唐三彩，宋代的影青、粉青、鈞紅、黑釉等聞名于世，經(jīng)明清發(fā)展成顏色釉。顏色釉多以金屬氧化物的天然礦石為著色劑配制而成，如鐵、銅、錳、鈦、鉻、鋅、鈷、銻等。它有高溫、中溫和低溫之分。高溫色釉以景德鎮(zhèn)和河南禹縣的色釉瓷為代表，采用還原焰燒成，燒成溫度為1320左右；中溫色釉以河北邯鄲、山東淄博、江蘇宜興的色釉為代表，采用氧化焰燒成，溫度在1200左右。 第39頁，共111頁，2022年，5月20日

10、，14點(diǎn)30分，星期四五彩繽紛的外衣釉顏色釉裝飾 顏色釉色彩豐富，光澤瑩嫩，具有獨(dú)特的裝飾藝術(shù)效果。特別是一些名貴的釉色，如景德鎮(zhèn)的祭紅、美人醉，建窯的鷓鴣斑、兔毫、油滴色釉，異常難得。其裝飾形式廣泛，可作器皿表面的色釉裝飾，如景德鎮(zhèn)的鈞紅、郎紅、祭紅、祭藍(lán)、茶葉末、美人醉、窯變花釉等，可用一些流動性小的顏色制作較細(xì)膩的裝飾；還可用幾種不同的色釉作繪畫裝飾，利用高溫色釉在高溫下流淌性大的特點(diǎn)，流淌出自然的山水風(fēng)景，有自然天成之妙 。第40頁，共111頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)30分，星期四 3.2.1 分類方法： 釉的分類按不同基準(zhǔn)有不有的名稱，一般可按坯體的種類、制造工藝、組成、性質(zhì)

11、、顯微結(jié)構(gòu)、用途進(jìn)行分類，參見下表。 我國生產(chǎn)中習(xí)慣以主要熔劑種類及外觀特征命名釉料，如鉛釉，石灰釉，長石釉，乳濁釉，無光釉，顏色釉等。3.2 釉的分類第41頁，共111頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)30分，星期四五彩繽紛的外衣釉釉的種類 按釉的組成：石灰釉、長石釉、鉛釉、硼釉 按坯體類型：瓷器釉、陶器釉、炻器釉 按燒成溫度：低溫釉(1250) 按釉面特征：透明、乳濁、顏色、無光、結(jié)晶、裂紋、花釉、變色 釉。 第42頁，共111頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)30分，星期四分類的依據(jù)釉 的 名 稱坯體的種類瓷器釉、炻器釉、陶器釉制 造 工 藝釉料制作方法 燒成溫度 燒釉速率 燒成方法生料

12、釉、熔塊釉、揮發(fā)釉(食鹽釉)、自釋釉、滲彩釉 低溫釉(1300C)、易熔釉、難熔釉 慢速燒成釉、快速燒成釉 一次燒成釉、二次燒成釉 組 成主要熔劑 主要著色劑長石釉、石灰釉（石灰堿釉、石灰堿土釉）、鋰釉、鎂釉、鋅釉、鉛釉(純鉛釉、鉛硼釉、鉛堿釉、鉛堿土釉)、無鉛釉(堿釉、堿土釉、堿硼釉、堿土硼釉) 銅紅釉、鎘硒紅釉、鐵紅釉、鐵青釉、瑪瑙紅釉 性 質(zhì)外觀特性 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 低膨脹釉、半導(dǎo)體釉、耐磨釉、抗菌釉顯微結(jié)構(gòu)玻璃態(tài)釉、析晶釉、結(jié)晶釉、分相

13、釉用途裝飾釉、粘接釉、絲網(wǎng)印花釉、商標(biāo)釉、電瓷釉等第43頁，共111頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)30分，星期四 3.2.2 幾種常見釉舉例 3.2.2.1 長石釉和石灰釉 原料 石英 長石 粘土 石灰石 滑石 湖南建湘（長石釉） 30 55 5 / 10 唐山某廠（石灰釉） 22 52 12 14 /0.4408 K2O 0.1070 Na2O 0.0642 CaO 0.3880 MgO0.7188 Al2O3 0.0114 Fe2O37.1480 SiO2 （湖南建湘）0.2128 K2O 0.1013 Na2O 0.5133 CaO 0.1724 MgO0.3161 Al2O3 0.

14、0057 Fe2O33.0149 SiO2 （唐山某廠）第44頁，共111頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)30分，星期四(1) 釉式中K2O和Na2O的mol 數(shù)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（南方瓷)。(1) 釉式中CaO的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（北方瓷)。 長石釉特點(diǎn) 石灰釉特點(diǎn)第45頁，共111頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)30分，星期四 3.2.2.2 鎂質(zhì)釉及其特點(diǎn)由滑石等鎂質(zhì)原料引入的熔劑性氧化物MgO在釉式

15、中的含 量不小于0.5 mol。(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) 對坯體的適應(yīng)性強(qiáng)。 3.2.2.3 熔塊釉低溫熔塊釉（添加含PbO、B2O3等強(qiáng)熔劑的原料） 高溫熔塊釉 （添加含ZnO、BaO、SrO等熔劑的原料）第46頁，共111頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)30分，星期四天然原料：石英、鉀鈉長石、粘土、滑石、石灰石、 白云石、硅灰石、鋰輝石、鋯英石、螢石等 。 制釉原料：天然原料和化工原料 化工原料：ZnO、 SnO2、 ZrO2、Pb3O4、BaCO3、Al2O3、 SrCO3、硼砂、硼酸、鉛白、密陀僧（PbO）等。3.3.2 制釉原料

16、第47頁，共111頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)30分，星期四 原料 石英 長石 粘土 石灰石 滑石 湖南建湘（長石釉） 30 55 5 / 10 唐山某廠（石灰釉） 22 52 12 14 / 氧化物重量百分組成 組成 SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO K2O Na2O ZnO 灼減 合計(jì) Wt 69.19 14.63 0.12 0.79 3.43 6.32 1.68 1.50 1.96 100 分子式、釉式、實(shí)驗(yàn)式、摩爾組成表示式a R2O b RO c R2O3 dRO2第48頁，共111頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)30分，星期四（1）SiO2 釉玻璃的主體（5

17、0以上），提高釉的熔融溫度和粘度 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。引入礦物：石英、長石、粘土。 （2） Al2O3 網(wǎng)絡(luò)中間體，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)。引入礦物： 光澤釉（釉式）中Al2O3/SiO21:6 10 無光釉（釉式）中Al2O3/SiO21:3 4 3.2.3 釉中各氧化物的作用第49頁，共111頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)30分，星期四（3）CaO 釉中是主要熔劑，在Sk4(1160)溫度以上，它可以降低釉的粘度，提高釉的流動性和釉面光澤度，對有些色釉可增強(qiáng)釉的著色 能力（如鉻錫紅釉），一般其

18、用量不超過18%，過多會使釉結(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。硅灰石。（4）MgO 釉中是主要熔劑，高溫性質(zhì)及對釉面性能的作用與CaO 類似。特點(diǎn)是由滑石引入時(shí)具有乳濁作用，特別是在與鋯英 石共同引入時(shí)。 3.2.3 釉中各氧化物的作用第50頁，共111頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)30分，星期四（5） Li2O、Na2O、K2O 都是強(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

19、 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 常由鉀長石引入，比鈉長石熔融溫度范圍寬，粘度大， 其他性能都優(yōu)于鈉長石，但用量也不能太大。（6）ZnO 少量（2左右）降低成熟溫度，加寬成熟范圍，改善釉 的 力學(xué)性能，提高釉的光澤度和白度（乳濁作用）。在結(jié)晶釉和大 紅釉也有重要的作用。3.2.3 釉中各氧化物的作用第51頁，共111頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)30分，星期四（7）PbO 最強(qiáng)的熔劑。硅酸鉛玻璃折射率高，光澤度高。適量的 引入與堿金屬氧化物相比可以降低高溫粘度，加寬熔融范

20、圍； 提高強(qiáng)度、光澤度和彈性；降低熱膨脹系數(shù)。在低溫釉中大 量使用釉的強(qiáng)度和熱穩(wěn)定性降低。（8）B2O3 強(qiáng)熔劑，降低釉的熔融溫度，溫度升高粘度降低大，有利 于釉面的鋪展，提高釉玻璃的折射率（光澤度），適量加入 可以降低熱膨脹系數(shù)，提高化學(xué)穩(wěn)定性。過量導(dǎo)致釉的各種 性能變差。1000C以上易揮發(fā)。 （9）BaO 助熔劑，少量引入可以提高釉的光澤度和力學(xué)強(qiáng)度，代替 CaO和ZnO能提高釉的彈性。3.2.3 釉中各氧化物的作用第52頁，共111頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)30分，星期四（10）SrO 助熔劑，具有BaO所有的優(yōu)點(diǎn)。在改善坯釉適應(yīng)性、提 高釉面硬度、加寬石灰釉的燒成范圍等方面都

21、有很好作用。（11）骨灰、瓷粉、乳濁劑、色料等 骨灰 可提高光澤度，促進(jìn)釉料分相，提高白度。 瓷粉 取代長石調(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 SnO2、TiO2、ZrO2、ZrSiO4、銻化物、磷酸鹽 著色劑 Mn、 Cr 、Co 、Fe、Ni 、Cu 、V 、Pr 等的 氧化物、化合物或合成顏料。3.2.3 釉中各氧化物的作用第53頁，共111頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)30分，星期四3.3.1 釉配方的網(wǎng)絡(luò)化學(xué)基礎(chǔ) 3.3.2 釉中各氧化物的作用 3.3.3 釉料配方的配制原則 3.3.4 釉料配方的確定 3.3.5 試驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)3

22、.3確定釉配方的依據(jù)第54頁，共111頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)30分，星期四3.3確定釉配方的依據(jù) 釉配方的物理化學(xué)基礎(chǔ)釉由酸性氧化物和堿性氧化位組成，高溫為液態(tài)，低溫凝固，釉與玻璃相似之處，釉與玻璃又有的本質(zhì)區(qū)別。將釉的組份歸納如下：第55頁，共111頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)30分，星期四3.3.1 釉配方的物理化學(xué)基礎(chǔ)（一）網(wǎng)絡(luò)形成劑 （二）網(wǎng)絡(luò)變性體（助熔劑） （三）網(wǎng)絡(luò)中間體 （四）乳濁劑 （五）著色劑網(wǎng)絡(luò)形成劑 SiO2 B2O3網(wǎng)絡(luò)變性體 R2O RO 網(wǎng)絡(luò)中間體 Al2O3 釉(玻璃)結(jié)構(gòu)無規(guī)則網(wǎng)絡(luò)第56頁，共111頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)30分，星

23、期四3.3.1 釉配方的網(wǎng)絡(luò)化學(xué)基礎(chǔ)（一）網(wǎng)絡(luò)形成劑的特征（A）氧化物陽離子場強(qiáng)大 氧化物陽離子場強(qiáng) = 陽離子電荷與其離子半徑平方之比 一般來說，電荷較高，離子半徑較小的陽離子及其化合物是玻璃網(wǎng)絡(luò)形成劑。如：SiO2-硅酸鹽玻璃，B2O3 ，P2O5。各氧化物的陽離子場強(qiáng)參見下頁表5-2。 規(guī)律：氧化物陽離子場強(qiáng)大（電荷數(shù)/半徑平方） Z/r21420 能形成玻璃。SiO2、B2O3在釉層中以四面體的形式相互結(jié)合為不規(guī)則網(wǎng)絡(luò)。第57頁，共111頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)30分，星期四氧化物 陽離子半徑r （nm） 陽離子電荷z 陽離子場強(qiáng)z/r2 形成玻璃的能力 SiO2B2O3P2

24、O5 GeO2 Li2O Na2O K2O CaO MgO SrO BaO ZnO PbO 0.0420.0230.035 0.053 0.0680.0970.1330.0990.0660.1120.1340.074 0.120 435 4 11122222 2 226756704080 1420 22011060210460160110360 140 形成硅酸鹽玻璃形成硼酸鹽玻璃形成磷酸鹽玻璃 形成鍺酸鹽玻璃 不能形成玻璃 表5-2 陽離子場強(qiáng)與其形成玻璃的能力 第58頁，共111頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)30分，星期四3.3.1 釉配方的網(wǎng)絡(luò)化學(xué)基礎(chǔ)（一）網(wǎng)絡(luò)形成劑的特征（B）氧化

25、物化學(xué)鍵強(qiáng)大 單鍵強(qiáng)度化合物分解能 / 陽離子配位數(shù)。 規(guī)律：單鍵強(qiáng)度 335KJ/mol 是網(wǎng)絡(luò)形成劑。 單鍵能/ 熔點(diǎn)0.21 （Rawson）易形成玻璃。 網(wǎng)絡(luò)形成氧化物單鍵能參見表53。 第59頁，共111頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)30分，星期四氧化物陽離子價(jià)數(shù) 氧化物分解能 （KJ/mol）配位數(shù) 單鍵能（KJ/mol）單鍵能/ 熔點(diǎn) （KJ/molK） B2O3 SiO2 GeO2Al2O3B2O3P2O5V2O5As2O5Sb2O5ZrO23 4 4 3 3 5 5 5 5 4 1490 1770 1803 16821326 1490 1850 1878 1460 181

26、8 2029 3 4 4 4（6） 4 4 4 4 4 4984444524233303724643684693773642933562853390.686 0.222 0.326 0.195 0.51 0.4350.548 0.3970.498 3.3.1 釉配方的網(wǎng)絡(luò)化學(xué)基礎(chǔ)（一）網(wǎng)絡(luò)形成劑的特征 表5-3 網(wǎng)絡(luò)形成氧化物單鍵能第60頁，共111頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)30分，星期四（C）氧化物化學(xué)鍵為極性共價(jià)鍵（混合鍵） 極性共價(jià)鍵離子鍵向共價(jià)鍵過渡的氧化物易形成玻璃。 既具有離子鍵，易改變鍵角形成不對稱變形的趨勢遠(yuǎn)程無序。 又具有共價(jià)鍵的方向性與飽和性，不易改變鍵角與鍵長的傾

27、向遠(yuǎn)程有序 鍵角易變，鍵長不易變。 規(guī)律：離子鍵成份占3955能形成穩(wěn)定的玻璃。 氧化物的鍵性與玻璃形成能力 參見表5-4。3.3.1 釉配方的網(wǎng)絡(luò)化學(xué)基礎(chǔ)（一）網(wǎng)絡(luò)形成劑的特征第61頁，共111頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)30分，星期四（C）氧化物化學(xué)鍵為極性共價(jià)鍵（混合鍵） 表5-4 氧化物的鍵性與玻璃形成能力氧化物配位數(shù)結(jié)果類型鍵的離子性形成玻璃能力SO2B2O3SiO2GeO2Al2O2MgO Na2O4 3或4 4 4 4或6 4或6 6或8分子結(jié)構(gòu)層狀結(jié)構(gòu)三維空間結(jié)構(gòu)三維空間結(jié)構(gòu)剛玉型結(jié)構(gòu)NaCl型結(jié)構(gòu)CaF2型結(jié)構(gòu)20 42 50 55 60 70 80不能形成玻璃 形成玻

28、璃 形成穩(wěn)定玻璃 形成穩(wěn)定玻璃 難成玻璃 不能形成玻璃 不能形成玻璃5.5.1 釉配方的網(wǎng)絡(luò)化學(xué)基礎(chǔ)（一）網(wǎng)絡(luò)形成劑的特征第62頁，共111頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)30分，星期四（D）熔體結(jié)構(gòu) 熔體中陽離子團(tuán)聚合程度大，形成玻璃傾向大，因高聚合的陽離子團(tuán)難以位移和重排， 結(jié)晶激活能大，不易組成晶體，陽離子團(tuán)的對稱性低，也容易形成玻璃玻璃。 熔點(diǎn)粘度大的熔體易形成玻璃。 3.3.1 釉配方的網(wǎng)絡(luò)化學(xué)基礎(chǔ)（一）網(wǎng)絡(luò)形成劑的特征第63頁，共111頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)30分，星期四 特征： 單鍵強(qiáng)度250KJ/mol 陽離子場強(qiáng)Z/r2小 化學(xué)鍵以離子鍵為主 MgO 70作用：

29、與高熔點(diǎn)晶體生成低共熔，促進(jìn)釉料在低溫下形成熔融體；促進(jìn)高溫分化反應(yīng)加速高熔點(diǎn)晶體(如SiO2)化學(xué)鍵的斷裂和生成低共焙物。調(diào)整釉的物理化學(xué)性質(zhì)： 粘度 硬度 化學(xué)穩(wěn)定性,又叫網(wǎng)絡(luò)外體或網(wǎng)絡(luò)修飾劑、網(wǎng)絡(luò)調(diào)整劑。陽離子電場強(qiáng)度較小時(shí)，氧離子易擺脫陽離子的束縛，起斷網(wǎng)作用；當(dāng)陰離子的電場強(qiáng)度較大時(shí)，卻能使斷鍵積聚。3.3.1 釉配方的網(wǎng)絡(luò)化學(xué)基礎(chǔ)（二）網(wǎng)絡(luò)變性體 （助熔劑）第64頁，共111頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)30分，星期四特征：介于網(wǎng)絡(luò)形成劑和網(wǎng)絡(luò)外體之間。 例如：Al2O33.3.1 釉配方的網(wǎng)絡(luò)化學(xué)基礎(chǔ)（三）網(wǎng)絡(luò)中間體 第65頁，共111頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)30分

30、，星期四（四）乳濁劑3.3.1 釉配方的網(wǎng)絡(luò)化學(xué)基礎(chǔ) 乳濁劑保證釉層有覆蓋能力的成分，熔體析出的晶體、氣體或分散粒子折射率不同，光線散射產(chǎn)生乳濁，可分為如下幾種： 懸浮乳濁劑不熔于釉，以懸浮狀態(tài)存在 如：SnO2 ， CeO2 ，ZrO2 ， SbO3。 析出式乳濁劑冷卻時(shí)從熔體中析出微晶 如：ZrO2.SiO2 ，TiO2 膠體乳濁劑C、S、P、F 第66頁，共111頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)30分，星期四（五）著色劑3.3.1 釉配方的網(wǎng)絡(luò)化學(xué)基礎(chǔ) 著色劑釉層吸收可見光波而顯不同顏色可分為如下幾種： 有色離子著色劑：Cr3+、Mn4+、Fe3+、Co3+等。 膠體離子著色劑：Cu、

31、Au、Ag、CuCl2 晶體著色劑：一些高溫形成的尖晶石型礦物 第67頁，共111頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)30分，星期四3.3.2 釉料配方的配制原則（1）滿足制品對釉面的性能要求日用瓷、墻地磚、衛(wèi)生潔具、電瓷等。（2）釉的成熟溫度在坯的燒成范圍之內(nèi)一次燒成釉，始熔溫度應(yīng)高，成熟范圍應(yīng)寬。避免干釉和 起泡。二次燒成釉，生釉的粘附性要強(qiáng)。（3）坯釉的熱膨脹系數(shù)及彈性模量相適應(yīng)要求：釉 坯 （略小于 微正釉 受壓應(yīng)力） E釉 E坯 （釉有較大的彈性對機(jī)械應(yīng)力、熱應(yīng)力 的適應(yīng)能力強(qiáng)）第68頁，共111頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)30分，星期四（4）坯釉的化學(xué)組成相適應(yīng)坯釉的化學(xué)組成一

32、般應(yīng)有一定的差別，酸性坯配堿性釉-堿性坯配酸性釉，常用C.A（酸度系數(shù)CA反映坯釉的酸性程度）控制： 瓷坯C.A1 2 瓷釉C.A1.8 2.5 陶坯C.A1.2 1.3 陶釉C.A1.5 2.5P154頁計(jì)算酸度系數(shù)3.3.2 釉料配方的配制原則C.A （酸性氧化物mol數(shù)）/（堿性氧化物mol數(shù)）第69頁，共111頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)30分，星期四3.3.2 釉料配方的配制原則（5）合理選擇原料 既要保正生產(chǎn)工藝性能和釉面質(zhì)量，又要經(jīng)濟(jì)合理。釉料對釉下彩或釉中彩不致溶解或使其變色。 選擇配釉的原料時(shí)，應(yīng)全面考慮其對制釉過程、釉漿性能、釉層性能的作用和影響。第70頁，共111頁

33、，2022年，5月20日，14點(diǎn)30分，星期四3.3.3 釉料配方的確定（1）掌握必要的資料 （A）坯料的化學(xué)和物理性質(zhì)：組成、加熱過程的物理化學(xué) 變化、燒成溫度范圍和氣氛等。 （B）釉的性能要求：光學(xué)、力學(xué)、電學(xué)、熱學(xué)和化學(xué)穩(wěn)定性等（C）制釉原料的化學(xué)組成、純度、細(xì)度及工藝性能。（D）燃料種類、燒成方法和燒成氣氛等。（2）釉料配方的確定方法（A）借助成功的經(jīng)驗(yàn) 根據(jù)制品的種類特點(diǎn)，查閱資料參考成功的配方，結(jié)合可 選用原料的組成和性能，生產(chǎn)廠的生產(chǎn)工藝條件，通過計(jì)算、 調(diào)整、試驗(yàn)、性能測試等環(huán)節(jié)，最后得出各方面性能滿意同時(shí) 又經(jīng)濟(jì)合理的最優(yōu)配方。第71頁，共111頁，2022年，5月20日，1

34、4點(diǎn)30分，星期四（B）借助三元系統(tǒng)相圖相圖特點(diǎn)：只考慮三組分，緩慢升溫的平衡過程。 釉的特點(diǎn)：多組分系統(tǒng)，快速升溫的非平衡過程。 成份接近時(shí)有釉的的指導(dǎo)意義。第72頁，共111頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)30分，星期四（C）利用釉的組成溫度圖 P175 圖33abc141516Al2O3SiO21:202.52.01.51.00.5 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 131:10Al2O3 / SiO2光亮釉Al2O3 ：SiO21：7到1：11 SiO2為堿性和中性氧化物的23倍，為Al2O3 的810倍。第73頁，共111頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)30分，星期四

35、該圖對應(yīng)釉式 0.3R2O 0.7ROnAl2O3 mSiO2其中：R2OK2O+Na2O ROCaO+MgO例如：圖中a、b、c 三點(diǎn)，成熟溫度均為1300C，釉式如下：點(diǎn)a： 0.3R2O 0.7RO2.04Al2O3 10.20SiO2點(diǎn)b：0.3R2O 0.7RO1.85Al2O3 11.10SiO2點(diǎn)c：0.3R2O 0.7RO1.71Al2O3 12.0SiO2第74頁，共111頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)30分，星期四（D）參考測溫錐的組成進(jìn)行配方 每一個標(biāo)號的測溫錐都有確定的組成。SK7起熔劑不變，鋁硅比不變，氧化鋁每錐號增加0.1(4),0.2(4)0.3(3)。某標(biāo)定

36、溫度組成的錐料作為釉料時(shí)，該釉的燒成溫度應(yīng)當(dāng)比標(biāo)定溫度高45個錐號。例如：欲設(shè)計(jì)1350C 成熟的釉，試確定參考釉式。 1350C 錐號SK12 12（4 5）7 8 參考SK7、SK8的組成 SK7： 0.3K2O 0.7CaO0.7Al2O3 7.0SiO2SK8： 0.3K2O 0.7CaO0.8Al2O3 8.0SiO2第75頁，共111頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)30分，星期四（E）采用釉料的系統(tǒng)調(diào)試方法（F）采用正交實(shí)驗(yàn)設(shè)汁第76頁，共111頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)30分，星期四3.4 釉料配方計(jì)算一、釉料表示方法（一）實(shí)驗(yàn)式表示法（二）化學(xué)組成表示法（三）配料量表

37、示法（四）示性礦物組成表示法第77頁，共111頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)30分，星期四 釉式的計(jì)算 (一) 由釉料的化學(xué)組成（wt%）計(jì)算釉式（步驟）（1）去灼減量，計(jì)算各氧化物的相對mol數(shù) ；教材第一步可省略（2）以堿性氧化物的mol數(shù)之和分別除各氧化物的mol數(shù)；（3）將（2）的計(jì)算結(jié)果按釉式要求排列即可。 例某釉料的化學(xué)組成如下： P177 例1 組成 SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO K2O Na2O ZnO灼減 合計(jì) Wt 69.19 14.63 0.12 0.79 3.43 6.32 1.68 1.5 1.96 100解：SiO2Al2O3Fe2O3CaO

38、MgO K2ONa2OZnO(1)1.15120.14360.00080.01410.08530.06720.02710.0184(2)5.4230.6770.0040.0660.4020.3170.1280.0873.4 釉料配方計(jì)算第78頁，共111頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)30分，星期四 0.317K2O 0.128Na2O 0.677Al2O3 0.066CaO 5.423SiO2 0.402MgO 0.004 Fe2O3 0.087ZnO釉式： (二) 由配方（原料配料量）計(jì)算釉式 （步驟）（1）將配方根據(jù)各原料的化學(xué)組成和質(zhì)量分?jǐn)?shù)換算成為化學(xué) 組成； （2）按P118例3方

39、法計(jì)算。例2 P178第79頁，共111頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)30分，星期四例2某建筑瓷鋯釉的配方為：長石25.6，石灰石18.4，石英32.2，氧化鋅2，粘土10.0，鋯英石11.8。第80頁，共111頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)30分，星期四第81頁，共111頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)30分，星期四 0. 101K2O 0.063Na2O 0.359Al2O3 0.714CaO 3. 781SiO2 0.028MgO 0.009 Fe2O3 0. 202ZrO2 0.094ZnO釉式：第82頁，共111頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)30分，星期四3.4 釉料配

40、方計(jì)算3.4.2 生料釉配方的計(jì)算（步驟） 知釉式礦物原料（按理論組成計(jì)算）逐項(xiàng)平衡法 （1）用長石 平衡 K2O、Na2O 的含量，同時(shí)平衡部分Al2O3 和 SiO2 ； （2）用粘土（高嶺土）平衡剩余的Al2O3 ，同時(shí)再平衡部分 SiO2 ； （3）用滑石平衡MgO ，同時(shí)再平衡部分 SiO2 ； （4）用石英平衡剩余的 SiO2 ； （5）用化工原料平衡剩余的氧化物。例3如 ：已知某長石質(zhì)瓷的釉料，其釉式為： 0.486K2O 0.449MgO 0.667Al2O36.6921SiO2 0.065ZnO 試用鉀長石、高嶺土、石英、氧化鋅、滑石這五種 原料進(jìn)行配料。 第83頁，共111

41、頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)30分，星期四解：（1）根據(jù)釉式計(jì)算各原料的mol數(shù)（見表）（2）根據(jù)各原料的mol數(shù)計(jì)算配料量（見表）第84頁，共111頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)30分，星期四第85頁，共111頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)30分，星期四3.4.3 熔塊配方的計(jì)算（A）制備熔塊的原因：配制低溫釉必須引入含有鉛、硼的氧化物 或化合物，而這些物質(zhì)大多是有毒或溶于水的，直接使用可 能導(dǎo)致工人中毒或坯釉化學(xué)組成發(fā)生變化。此外經(jīng)過一次熔制后， 使難熔原料變得易熔，使釉料均勻釉面質(zhì)量提高。（B）配制熔塊的原則 （1）( RO2+R2O3) / (R2O+RO)=1:13:1

42、 保證適當(dāng)?shù)娜诨瘻囟龋?（2）Al2O3 0.2mol 否則高溫粘度大，熔化困難不易均勻，且熔化溫度較高，會導(dǎo)致堿性物的揮發(fā)損失大。 （3）（R2O/RO）2，因硼鹽的溶解度較大，提高氧化硅含量可降低其溶解度。 （5）所有的溶于水的化合物都加入熔塊。（6）氧比(SiO2所帶入的氧與其它氧化物所帶人的氧之比)應(yīng)為2-6，按下式計(jì)算第86頁，共111頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)30分，星期四（C）熔塊產(chǎn)率的計(jì)算 熔塊制備過程中由于組成中的揮發(fā)成份的揮發(fā)，生產(chǎn)過 程的各種損耗，產(chǎn)物與配料量的比值（產(chǎn)率）100。（D）熔塊配料量的計(jì)算 計(jì)算方法與生料釉的計(jì)算方法完全相同。P181 例43.4.4

43、 熔塊釉配方的計(jì)算粘土、ZnO 石灰石等熔塊釉生料95 左右 全熔塊釉 3085半熔塊釉熔塊+例4 已知：熔塊的實(shí)驗(yàn)式和欲制熔塊釉的釉式。 求：熔塊釉的配方。熔塊釉式不符合配制規(guī)則4。 解：此時(shí)應(yīng)該把熔塊看成一種原料，其它與 例3、例4相同 。 見P182184 第87頁，共111頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)30分，星期四第88頁，共111頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)30分，星期四例6：已知各種原料的化學(xué)組成，欲求一釉式（含鉛、硼）的 釉的配方。全部采用例5的數(shù)據(jù)。解：1）分析釉的組成，含鉛、硼必須采用熔塊釉。 2）按釉式和原料組成計(jì)算各原料的配比 3）確定熔塊的配方 例5中熔塊釉

44、式不符合配制規(guī)則4。 4）計(jì)算熔塊的釉式和“mol量”，用熔塊規(guī)則檢驗(yàn)是否合理。 5）計(jì)算熔塊的料方。 （熔制熔塊用） 6）把熔塊當(dāng)做一種原料進(jìn)行配方計(jì)算。 例3、例4第89頁，共111頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)30分，星期四 釉的組成 原料組成PbO K2O Na2O CaOAl2O3B2O3SiO20.44440.11110.27780.16670.15000.55561.0000鉀長石K2OAl2O36SiO2 0.1111余量 0.44440.1111 00.27780.16670.1111 0.03890.55560.6666 0.3334高嶺土Al2O32SiO22H2O0

45、.0389 余量0.44440.27780.16670.0389 00.55560.07780.2556鉛丹Pb3O4 0.44441/3余量 0.4444 00.27780.166700.55560.2556硼砂Na2O2B2O310H2 O0.2778 余量 0.277800.16670.5556 00.2556碳酸鈣（CaCO3）0.1667余量 0.166700.2556石英（SiO2） 0.25560.2556 0第90頁，共111頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)30分，星期四第91頁，共111頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)30分，星期四 釉的組成 原料組成PbO K2O Na

46、2O CaOAl2O3B2O3SiO20.40000.10000.25000.25000.20000.50001.500熔塊 0.9000余量 0.40000.1000 00.250000.1500.100.1350 0.06500.500000.9000 0.6000碳酸鈣（CaCO3）0.100余量 0.100 00.06500.6000高嶺土Al2O32SiO22H2O0.065 余量0.0650 00.1300.470石英（SiO2） 0.4700余量0.4700 0第92頁，共111頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)30分，星期四初步確定熔塊組成： 生料：0.065mol高嶺土、0.

47、100mol碳酸鈣。0.47mol石英第93頁，共111頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)30分，星期四初步確定熔塊組成： 生料：0.065mol高嶺土、0.100mol碳酸鈣。0.47mol石英 其余為熔塊則釉式為：轉(zhuǎn)換成為標(biāo)準(zhǔn)釉式：0.9200SiO20.1000K2O 0.2500Na2O 0.1500CaO 0.4000PbO0.1600 Al2O3 0.5000 B2O30.1111K2O 0.2778Na2O 0.1667CaO 0.4444PbO1.0222SiO20.1778Al2O3 0.5556 B2O3第94頁，共111頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)30分，星期四用熔

48、塊規(guī)則檢驗(yàn)：1） ( RO2+R2O3) / (R2O+RO)=1.751 2） Al2O30.178 0.2mol 3） （R2O/RO）0.42根據(jù)熔塊組成計(jì)算熔塊配料wt； 計(jì)算熔塊釉配料wt。5.6.4 釉料配方的計(jì)算機(jī)輔助計(jì)算景德鎮(zhèn)陶瓷學(xué)院已經(jīng)完成有關(guān)軟件的設(shè)計(jì)。第95頁，共111頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)30分，星期四3.3.4 試驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)（1）變更釉料的一個組分 為了使釉的某一性能符合一定的要求（坯料或制品），而 該性能主要與一個組分有關(guān)時(shí)。例如：初步擬訂1000C燒成的釉配方如下： 0.1Na2O 0.3CaO 0.6PbO0.2Al2O3 1.6SiO2調(diào)節(jié)坯釉適

49、應(yīng)性只需調(diào)整SiO2的含量1.60.2得兩個配方 0.1Na2O 0.3CaO 0.6PbO0.2Al2O3 1.4SiO2 0.1Na2O 0.3CaO 0.6PbO0.2Al2O3 1.8SiO2（A） （B）第96頁，共111頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)30分，星期四1）分別將A和B制成等細(xì)度、等密度兩種釉漿。 2）將兩種釉漿按一定比例（比如下圖）調(diào)制成一組只有SiO2 不同的釉料。1#配方：100A SiO2 1.4 2#配方：87.5A+12.5B SiO2 1.425 5#配方：50A+50B SiO2 1.5 7#配方：25A+75B SiO2 1.551 2 3 4 5

50、6 7 8 9 B 1.8 A SiO2 1.43）9種釉料施在同一種坯料試片上1000C下試燒，選優(yōu)。第97頁，共111頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)30分，星期四（2）變更釉料的兩個組分 四角配料法例如：初步擬訂1390C燒成的釉配方如下： 0.3K2O 0.7CaO1.5Al2O3 8.0SiO2通過變更SiO2 和 Al2O3的含量選優(yōu)。 SiO2：8.04 （4，12） Al2O3：1.5 1 （0.5，2.5） 0.3K2O 0.7CaO2.5Al2O3 12.0SiO2 0.3K2O 0.7CaO2.5Al2O3 4.0SiO2 0.3K2O 0.7CaO0.5Al2O3 4

51、.0SiO2（A） 0.3K2O 0.7CaO0.5Al2O3 12.0SiO2（B）（C）（D）等密度、等細(xì)度四種調(diào)配得一組（25個）試燒選優(yōu)。第98頁，共111頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)30分，星期四SiO2Al2O34 6 8 10 122.5 2.0 1.5 1.0 0.511034578692231920151413121124251721162218ABDC四種釉料等密度、等細(xì)度按上圖調(diào)配得一組（25個） 釉料試燒選優(yōu)。(1/4B+3/4D)3/4(1/4A+3/4C)1/4第99頁，共111頁，2022年，5月20日，14點(diǎn)30分，星期四配方 6 組成：75C + 25AAl2O375 2.5 + 25 0.52.0 SiO24.0釉式： 0.3K2O 0.7CaO2.0Al2O3 4.0SiO2同理配方10組成：75D + 25B釉式： 0.