釉料性質及制備工藝

第六章釉料的性質及制備工藝釉(glaze)是覆蓋在陶瓷坯體表面上的一層近似玻璃態(tài)的物質。釉近似玻璃，但不是玻璃。與玻璃近似的性質：各向同性，無固定熔點，隨溫度和組成變化的規(guī)律也近似玻璃。具有光澤、透明、不透水性等。耐酸堿腐蝕。與玻璃區(qū)別：釉層微觀組織結構和化學組成的均勻性都比玻璃差，常夾雜各種晶體及未能逸散的氣泡。

6.1釉的作用及分類

6.2釉層的性質

6.3坯釉適應性

6.4釉料配制原則

6.5釉料制備

6.6施釉

6.7日用陶瓷的裝飾6.1釉的作用及分類6.1.1釉的作用1.使坯體對液體和氣體具有不透過性；2.覆蓋坯體表面并給人以美的感覺，尤其是顏色釉與藝術釉（結晶釉、砂金釉、無光釉）等更增添了陶瓷制品的藝術價值；3.防止污染坯體，為洗刷創(chuàng)造方便條件；4.與坯體起作用，并與坯體形成整體，增加陶瓷強度和硬度。6.1.2釉的分類（自學教材P128表10-1）1.按坯體的類型進行分類例如：瓷釉、陶釉以及炻(shí)器釉。2.按燒成溫度進行分類1120℃以下燒成的釉稱為易熔釉1120-1300℃之間燒成的釉為中溫釉1300℃以上燒成的釉為高溫釉3.按釉面特征分類釉可分為透明釉、乳濁釉、結晶釉、無光釉、光澤釉、碎紋釉、單色釉、花釉等各種類型。4.按釉料的制備方法分類(1)

生料釉—所用的全部原料都不經過預先熔制，直接加水調制成漿。(2)

熔塊釉—此釉在制漿前，先將部分原料熔成玻璃狀物質并用水淬成小塊(熔塊)，再與其余原料混合研制成釉漿。(3)

熔鹽釉—此釉不須事先制備，而是在產品煅燒至高溫時，向窯內投入食鹽、鋅鹽等揮發(fā)物，使與坯體表面作用形成薄層玻璃物質。如果坯料中含有一定量的Fe2O3和CaO，則由于不同氣氛，可獲灰、黃至棕紅色釉層。(4)

土釉—此釉是采用天然有色粘土，經淘洗后直接作為釉料使用。5.按顯微結構和釉性狀的分類透明釉—無定形玻璃體；晶質釉—乳濁釉、析晶釉、砂金釉、無光釉；熔析釉(液相分離釉)—乳濁釉、鐵紅釉、兔毫釉等。所以，同為一種釉，由于分類方法不同可同時具有幾種名稱。１)什么是生料釉？

釉用的全部原料都不經過預選熔制，直接加水調制而成漿。

２)什么是熔塊釉？

釉料制漿前，先將部分原料熔制成玻璃狀物質并用水淬成小塊（熔塊），再與其余原料混合球磨成釉漿。

３)什么是鹽釉？

此釉不須事先制備，而是在產品煅燒至高溫時，向窯內投入食鹽，鹽的揮發(fā)物使坯體表面形成薄層玻璃物質。

４)什么是土釉？

此釉是天然有色粘土經淘洗后直接作為釉料使用。

５)什么是長石釉？

此釉主要由石英、長石、石灰、和粘土配成，它的特點是硬度大，光澤較強，透明，有柔和感，燒成范圍寬。

６)什么是石灰釉？

此釉主要由氧化鈣作熔劑，且氧化鈣的分子數應占半數以上，石灰釉彈性好，光澤強，也可以燒成無光釉和乳濁釉，其缺點是燒成范圍較狹，制品易煙薰。

７)什么是鉛釉？

此釉部分引用鉛的氧化物作為熔劑，常和硼的氧化物一起使用，強烈地降低釉的熔融溫度，鉛及鉛硼釉的最大優(yōu)點是光澤度強，彈性好，能適用于多種坯體，并能加強色釉的呈色，但考慮到鉛毒的危害，目前應盡量少用。6.2釉層的性質6.2.1釉的熔融溫度范圍

由始熔溫度至流動溫度稱作釉的熔融溫度范圍。始熔溫度：當圓柱體試樣（φ2mm×3mm）受熱至形狀開始變化。(收縮)全熔溫度：試樣變成半圓球的溫度。(枝角變圓)流動溫度：試樣流散開來，高度降至原有的1/3時的溫度。某釉料的熔融溫度1.釉的熔融溫度：

要求釉的熔化溫度要與坯體相適應，即釉要在坯體中氣孔已經排除，已開始燒結出現(xiàn)液相時熔化，過早熔化，將被多孔坯體吸收影響表面光澤，過晚熔化則釉層?；缓?。2.影響熔化溫度因素：原料的化學組成和原料細度、均勻度燒成溫度和時間等有關。酸度系數（酸堿氧化物摩爾數之比）大，釉的燒成溫度高。測定方法：1）用測定耐火度方法：將釉漿烘干，加糊精(淀粉加熱糊狀）制成試錐與標準錐一起彎倒的溫度。2）用高溫顯微鏡。6.2.2釉的粘度和表面張力

1.釉的粘度：釉在熔融狀態(tài)下的粘度是判斷釉的流動情況的尺寸。

釉的粘度過小，容易造成流釉、堆釉和干釉等缺陷。

釉的粘度過大，易引起桔釉、針眼、釉面不光滑、光澤不好等缺陷。

影響釉的粘度的主要因素是：釉的組成和燒成溫度釉的組成：釉在一定溫度范圍內堿金屬氧化物增加，粘度下降；CaO高溫時降低粘度，MgO高溫時具有較高粘度，但是影響比Al2O3小，其它正二價金屬與CaO基本相同，B2O3特殊，加入量＜15％，B2O3含量增加，粘度提高，＞15％又起降低粘度作用。2.釉的表面張力

釉的表面張力影響釉面平滑程度和釉對坯體的潤濕，所以對外觀質量影響很大。1）由于表面張力過大會阻礙氣體排除、釉對坯潤濕不好、熔融液不均化和發(fā)生縮釉現(xiàn)象，因此會造成釉面缺陷；2）表面張力過小會造成流釉和小氣孔破裂后形成針孔，難以彌合；

影響因素：釉的組成（Pb0明顯降低表面張力），溫度、氣氛（還原氣氛使表面能力增大）。粘度、表面張力隨溫度升高而降低。B2O3含量不同時對粘度有不同影響，這和B離子的配位狀態(tài)有密切關系。B2O3含量較少時，B離子處于[BO4]四面體狀態(tài)，使結構緊密，粘度隨其含量增加而升高。當較多量的B2O3引入時，部分[BO4]會變成[BO3]三角形，使結構趨于疏松，致粘度下降。這稱為硼反?，F(xiàn)象。（與玻璃相似）1.釉的彈性是能否消除釉層應力引起的缺陷的重要因素?？捎脧椥阅当硎荆瑥椥阅敌t彈性大；反之彈性小。彈性好的釉可使坯釉適應性好，即使加熱和冷卻速度在一定程度上加快也不會使釉面產生缺陷。6.2.3釉的彈性和熱膨脹性影響因素：1）組成：堿土金屬氧化物（CaO最明顯）提高彈性模數，而堿金屬氧化物降低彈性模數；B2O3＜12％，含量增加則提高彈性模數，而B2O3＞12％，含量增加則降低彈性模數。硼反?，F(xiàn)象。2）晶體尺寸和均勻分布程度：均勻分布的細小析晶有利于提高釉的彈性。3）溫度：釉的彈性隨溫度的升高而降低。4）釉層厚?。河詫佑椥杂?。

2.釉的膨脹性用一定溫度范圍內長度膨脹百分率或線膨脹系數表示。

影響因素：組成、溫度。

釉層受熱膨脹的主要原因是由于溫度升高時構成釉層網絡質點熱振動的振幅增大，這種由于熱振動引起的膨脹，其大小決定于離子鍵間的鍵力，鍵力愈大則熱膨脹愈小，反之也如此。1）組成：SiO2是釉的網絡生成體，有堅強的Si-O鍵，若其含量高，則釉層結構緊密，熱膨脹小。引入堿金屬或堿土金屬離子削弱了Si-O鍵，或折斷了Si-O鍵,使膨脹系數增大。堿金屬離子增大釉膨脹系數超過堿土金屬離子。2）溫度：釉的熱膨脹系數與溫度有關。

6.2.4釉的硬度和光澤度1.硬度硬度是一種材料抵抗另一種材料壓入、劃痕或磨損的能力。表征材料表層的強度，看成表層產生塑性變形或破壞所需的能量。

影響因素：

1）釉層化學組成：釉面硬度取決于釉層化學組成，組成玻璃網絡的SiO2

、B2O3提高硬度。由于硼反?，F(xiàn)象，用B2O3代替釉中SiO2時，若B2O3

＜15％，隨著B2O3的增加，釉的硬度不斷增大；若B2O3

＞15％，則釉的強度會降低。

2）礦物組成、顯微結構：釉層析出硬度大的微晶，并高度分散在釉面上，則硬度明顯增加，尤其析出針狀晶體，效果更顯著。提高硬度的晶體：鋯英石、鋅尖晶石、鎂鋁尖晶石、金紅石、莫來石、硅鋅礦等。因此，乳濁釉和無光釉的耐磨性比透明釉高。2.光澤度：是反應釉的平整光滑的指標。表面張力小、折射率大，光澤度好。

坯釉適應性是指陶瓷坯體與釉層有相互適應的物理化學性質，使釉面不剝落，不開裂的性能。釉層剝落和開裂的根本原因使釉層所受的應力超過了釉層強度。

6.3坯釉適應性控制釉層應力:1.主要控制坯和釉的膨脹系數差，控制釉層應力是解決坯釉適應性問題的關鍵。當坯和釉的膨脹系數相等時（α坯＝α釉），則釉層應力最小，但難辦到；當α坯＞α釉時，冷卻時，釉受到坯體賦予的壓縮作用，使其產生壓縮彈性變形，從而在凝固釉層中保留下永久的壓縮應力，導致制品變形或剝脫。具有壓縮應力的釉稱為壓縮釉，由于用“＋”號表示壓應力，又稱正釉；當α坯＜α釉時，則在釉層保留永久的張應力，導致制品變形或開裂，又稱為負釉。α坯＞α釉α坯＜α釉試樣尺寸，φ20mm膨脹系數，α×106/℃抗折強度，MPa無釉瓷5.5（坯）78施白釉瓷5.02（釉）102例如：希望得到受一定壓應力的釉層，α坯＞α釉受到壓應力釉層：不易剝落、能抵消產品在使用時可能受到的部分張力，提高產品的機械強度和抗熱震性。2.組成不變時，釉層應力與其厚度極其相關應力變化的總趨勢為釉層加厚，釉的壓應力降低。一般常見釉層厚＜0.3mm。厚度由釉漿的稠度、上釉的次數、坯體氣孔率等工藝因素決定。3.釉層的彈性釉層的彈性是緩和釉層應力的另一個因素，生產中將釉的彈性調大一些，能減少產品的開裂。6.4釉料配制原則6.4.1釉料的組成應適應坯體的工藝性能1.釉的成熟溫度應稍低于坯體燒結溫度范圍的上限；2.釉的始熔溫度應高于坯體中碳酸鹽，硫酸鹽和有機物的分解和揮發(fā)的溫度；3.熔化的溫度范圍也要求盡可能寬。6.4.2要使釉層的物理化學性質與坯相適應1.釉的膨脹系數和彈性模量略小于坯；2.控制好坯釉的酸度系數（C.A）瓷坯的C.A＝1～2；瓷釉的C.A=1.8~2.5;

陶坯的C.A＝1.2～1.3；陶釉的C.A＝1.5～2.5酸度系數是指釉（坯）中酸性氧化物與堿性氧化物之比。式中：RO2酸性氧化物摩爾數；R2O+RO+3R2O3堿性氧化物摩爾數。C.A=RO2R2O+RO+3R2O36.4.3合理選擇釉用原料配釉要用天然礦物原料，也要用化工原料，以便調整好釉漿的性能及很好的適應坯體。原料選擇注意下列問題：1）制釉原料要求純度高，并與其它原料分開貯存，以免雜質混入；2）采用不溶解于水的原料，避免釉漿組分被坯體吸入，影響其性質；3）石英、長石原料仔細挑選、洗滌；4）石英預燒利于粉碎，同時將其中鐵雜質暴露選出，粘土部分預燒，防止其過量收縮，對施釉發(fā)生影響；5）利用廢瓷部分取代長石作為制釉原料，粉碎前必須洗滌，除去污泥與灰塵。6.5釉料制備一定的細度：直接影響稠度、懸浮性、粘附性及釉面質量，一般篩余0.1-0.2%適中的相對密度（濃度）適宜的流動性（粘度）釉料通常分為生料釉和熔塊釉兩種生料釉：將全部已加工至粒度的釉用原料按配比精確稱量后，直接加水至球磨機內研磨。熔塊釉：先將一些水溶性或有毒的，易揮發(fā)物質單獨混合調配，至較高溫度下熔化后冷卻成玻璃狀碎塊（稱之為熔塊），再將熔塊與適量粘土配合成釉。釉料應具備的基本性質：施釉的基本方法：6.6施釉浸釉：將坯體手工全部浸入釉漿中，又稱蘸釉。所用釉漿濃度比噴釉法大。盤類產品采用的飄釉法也是浸釉法的一種。淋釉：又稱澆釉，是將釉漿澆到坯體上，強度差的生坯不能用浸釉，可采用澆釉（釉面磚等廣泛采用）。噴釉：利用壓縮空氣將釉漿通過噴槍或噴釉機噴成霧狀，使之均勻地粘附于坯體上。釉層厚度比較均勻，易于控制，與其它方法比容易實現(xiàn)機械化、自動化，適于大型薄壁及形狀復雜制品。其它方法：蕩釉：將釉漿注入器物內，然后上下左右搖動，使釉漿布滿內表面，然后將余漿倒出。用于對中空制品，如壺、花瓶及罐、缸等內部施釉。涂刷釉：用毛刷或毛筆浸釉后，再涂刷在坯體表面上。多用于在坯體上施幾種不同釉料，形成特厚釉層及補釉操作。噴釉：利用壓縮空氣將釉漿通過噴槍或噴釉機噴成霧狀，使之均勻地粘附于坯體上。釉層厚度比較均勻，易于控制，與其它方法比容易實現(xiàn)機械化、自動化，適于大型薄壁及形狀復雜制品。6.7日用陶瓷的裝飾裝飾是在陶瓷器體上進行藝術加工的工序，它使既有實用價值又有藝術感，并能擴大制坯原料的來源和提高產品等級。其裝飾技法有：1）雕塑：刻花、剔花、堆花