陶瓷工藝學第三章

1、坯體和釉料的配料計算,陶瓷工藝學,陶瓷制品性能不同，采用的陶瓷坯體（green body）和釉料（glaze）的化學成分和組成也不同。 坯體組成 長石質(zhì)瓷：國內(nèi)外普遍采用 絹云母質(zhì)瓷：我國傳統(tǒng)日用陶瓷 骨灰質(zhì)瓷：高級日用陶瓷 日用滑石質(zhì)瓷：我國首創(chuàng)新型日用瓷類型,長石質(zhì)瓷,以長石作助熔劑的“長石-石英-高嶺土”三組分系統(tǒng)瓷，利用長石在較低溫度下熔融并形成高粘度玻璃的特性，以長石、石英和高嶺土為主要原料，在11501450燒結成瓷。1350 ：高火度瓷 我國長石瓷燒成一般在12501350 。 瓷質(zhì)潔白、薄層為半透明，斷面呈貝殼狀，不透氣、吸水率低，機械強度高，化學穩(wěn)定性好，適合作為餐具、茶具、

2、陳設、裝飾美術陶瓷以及一般工業(yè)技術陶瓷。,高嶺土+粘土 50、長石 25、石英 25。,化學組成：SiO2 6567%；Al2O3 1925% (R2O+RO) 46.5%； (Na2O+K2O) 2.5%,相組成：玻璃相 5060， 莫來石 1020， 殘余石英 812， 方石英 610,絹云母質(zhì)瓷,以絹云母作助熔劑的“絹云母-石英-高嶺土”系統(tǒng)瓷，產(chǎn)于南方地區(qū)，以景德鎮(zhèn)為代表的中國傳統(tǒng)瓷。利用絹云母熔融形成高粘度玻璃的特性，按一定比例加入石英和高嶺土為，在12501450燒結成瓷，實際生產(chǎn)多選擇1350 。 具有長石瓷的一般特性，還有透明度高、白里微泛青的特點，適合作為餐具、茶具工藝美術陶

3、瓷。,高嶺土 3070，瓷石 7030,化學組成：,SiO2 6070%；Al2O3 2230%,(R2O+RO)與長石瓷相近,玻璃相 5060， 莫來石 1020， 殘余石英 812， 方石英 610,絹云母，2：1層狀結構，化學式為K2O.3Al2O36SiO22H2O，晶體結構為KAl2AlSi3O10(OH)2。結構與蒙脫石相似，但Al3+置換了1/4的Si4+，造成負電性，層間靠K+將兩個晶層連接。,瓷石由石英，絹云母組成，并含有若干高嶺石，長石等的巖石狀礦物集合體。,骨灰質(zhì)瓷,骨灰瓷是以磷酸鈣為基礎的瓷器。以磷酸鈣作助熔劑的“磷酸鈣-石英-高嶺土-長石”系統(tǒng)瓷，有時還加入其它組分。

4、骨粉含量要高于40%以上 。 白度高，透明度好，瓷質(zhì)軟，光澤柔和，質(zhì)薄。但脆性大，熱穩(wěn)定性差，且燒成范圍狹窄。高檔餐具、茶具。,骨灰 Ca3(PO4)2 2060%，高嶺土2545%，石英920%，長石822%。,一般兩次燒成：,素燒：12001290,釉燒：1250,玻璃相 40左右， 莫來石，鈣長石，-Ca3(PO4)2 ，方石英,滑石質(zhì)瓷,以滑石為主體成分的鎂質(zhì)瓷。根據(jù)配方中滑石含量不同，可有多種瓷質(zhì)：滑石-粘土瓷、塊滑石瓷、堇青石瓷、鎂橄欖石瓷、莫來石堇青石瓷等。 具有良好的電學性能、高的機械強度、熱穩(wěn)定性，過去作為電工陶瓷，現(xiàn)在經(jīng)過配方、成型、燒成等改進，成為高級日用陶瓷。白度高，透

5、明度好，色澤光潤，可作精細日用瓷和工藝美術瓷。,化學組成：,滑石 7075，粘土 15左右，長石1015%。,SiO2 65%；Al2O3 7%，MgO 24% K2O+Na2O 1.52%,3MgO4SiO2H2O，晶體結構式Mg3Si4O10(OH)2，,3.1 坯體的制備,3.1.1 坯料配方,已知某坯料的實驗公式，需算出所需原料在坯料中的質(zhì)量百分比。,1 由坯料的實驗公式計算,如欲配制的坯料為(Ba0.85Sr0.15)TiO3，采用的原料為BaCO3、SrCO3、TiO2。計算各種原料的質(zhì)量分數(shù)可按商標中的計算步驟進行計算，計算結果列成下表。,2 按坯料預定的化學組成進行計算,若已知

6、坯料的化學組成及所用原料的化學組成，可采用逐項滿足的方法，求出各種原料的引入質(zhì)量，然后求出所用各原料的質(zhì)量分數(shù)。,設各種原料為純原料，其理論組成分別為碳酸鈣(CaO 56.03、CO2 43.97)，滑石(MgO 31.7、SiO2 63.5、H2O 4.8)，蘇州高嶺土(Al2O3 39.5、SiO2 46.5、H2O 14)。,已知某坯料的化學組成(質(zhì)量分數(shù))如下所示： Al2O3 93.0，MgO 1.3，CaO 1.0，SiO2 4.7,所用原料為工業(yè)氧化鋁(未煅燒)、滑石(未煅燒)、碳酸鈣、蘇州高嶺土，求出其質(zhì)量分數(shù)方法如下。,表中計算所用原料總量為1.78+4.10+4.51+91

7、.22=101.61，化為所用原料的質(zhì)量分數(shù)為：,坯、釉料配方的表示方法,1.配料比表示法,用原料的質(zhì)量分數(shù)（或質(zhì)量）來表示配方組成的方法。,2.礦物組成表示法,坯料配方組成以純理論的粘土礦物、石英、長石等礦物來表示的方法。又稱示性分析法，簡稱礦物組成法。,礦物組成的三角坐標圖法,3.化學組成表示法,以坯料中各氧化物之間的組成的質(zhì)量分數(shù)來表示配方組成的方法。又稱氧化物質(zhì)量分數(shù)表示法。,4.實驗式表示法,根據(jù)坯料或釉料的化學組成計算出各氧化物的摩爾數(shù)，按照堿性氧化物、中性氧化物和酸性氧化物的順序列出它們的分子數(shù)，這種式子稱為實驗式（坯式或釉式)。,當表示坯料的組成時，稱為坯式。 當表示釉料的組成

8、時，稱為釉式。,坯式的一般排列形式：,坯式的兩種表示方法：,(1) 以R2O3為基礎，即R2O3的分子數(shù)比例為1，多為坯式,(2) 以R2O、RO為基礎，即它們的分子數(shù)之和比例為1，為釉式。,硬質(zhì)瓷：,軟質(zhì)瓷：,（0.180.3）RO 1 Al2O3 (3.54.8)SiO2,（0.30.45）RO 1 Al2O3 (4.86)SiO2,原料組成：高嶺土、石英、長石。,原料組成：高嶺土、石英、長石， 以及鈣、鎂的碳酸鹽、骨灰、滑石、熔塊。,以坯式表示不同種類的瓷,各種換算,1 從化學組成計算實驗式； 2 由實驗式計算化學組成； 3 由配料量計算實驗式； 4 由實驗式計算配料量； 5 由示性礦物

9、組成計算配料量； 由化學組成計算配料量； 7 由化學組成計算示性礦物組成；,化學組成,實驗式,示性礦物 組成,配料量 （知原料化學組成）,1.從化學組成計算實驗式,計算步驟:,1、化學組成含灼減成分時，換算為不含灼減的化學組成。 2、計算各氧化物的摩爾數(shù)。 3、計算各氧化物的摩爾數(shù)值。 4、將各氧化物的摩爾數(shù)值按ROR2O3RO2的順序排列為實驗式。,配方基礎計算,1. 吸附水計算,G：含水的重量 G1：烘干后的重量,2.不含灼燒減量的化學組成計算,如某瓷坯料的化學組成為：SiO2 59.94%,Al2O3 21.91%, Fe2O3 0.48%, CaO 2.91%, MgO 0.17%,K

10、2O 2.70%, Na2O 0.68%,灼減量（I.L） 11.12%, 合計99.91%。 將此百分組成換算成不含燒失量的百分組成為：,瓷坯的化學組成為換算為實驗式（坯式）,組成 SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO K2O Na2O 灼減 總計 % 63.37 24.87 0.81 1.15 0.32 2.05 1.89 5.54 100,（1）將該瓷坯的化學組成換算為不含灼減的化學組成百分數(shù) 組成 SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO K2O Na2O 總計 % 67.09 26.33 0.8575 1.217 0.3388 2.170 2.001 100,（2

11、）將各氧化物百分數(shù)除以各氧化物的摩爾質(zhì)量，得到各氧化物 的摩爾數(shù)。 摩爾數(shù) SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO K2O Na2O mol 1.16 0.2583 0.0054 0.0217 0.0084 0.0230 0.0323,（3）將中性氧化物R2O3的摩爾總數(shù)算出： 為：0.2583+0.0054 = 0.2637,（4）用0.2637分別除各氧化物的摩爾數(shù)，得到一套以R2O3系數(shù)為 1的各個氧化物的系數(shù),氧化物 SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO K2O Na2O 系數(shù) 4.232 0.9795 0.0205 0.0823 0.0319 0.0872 0.

12、1224,（5）將所得的氧化物的系數(shù)按規(guī)定的順序排列，得實驗式。,2. 由配料組成計算實驗式,某鋯質(zhì)釉配方為： 長石25.6% 石英32.2% 粘土10.0% 白堊18.4% 氧化鋅2% 鋯英石11.8%。各原料的化學組成列于下表，試計算其釉式。,（1）把釉料組成百分比乘各原料的化學組成即得釉料各氧化物含量，計算結果見下表,配方中長石含量：25.6% 長石中SiO2含量：65.04% 配方中由長石引入的SiO2含量：25.6%65.04%=16.65%,除去酌減的SiO2含量：58.15%/（1-9.12%）=64.00%,（2）用各氧化物的質(zhì)量百分數(shù)除以分子量得各氧化物的分子數(shù)；各氧化物的分

13、子數(shù)除以R2O和RO分子數(shù)之和，即0.287，得釉式中的分子數(shù)。,歸為1,3. 粘土原料與坯料礦物組成的計算,某粘土的化學組成如下，計算其礦物組成,(1)求各氧化物的摩爾數(shù)（灼減當作結晶水計） 粘土中氧化物摩爾數(shù)的計算結果,（2）將各氧化物的摩爾數(shù)按下列順序排列，計算其礦物組成,赤鐵礦：-Fe2O3 高嶺土：Al2O3.2SiO2.2H2O,(3) 計算各礦物的質(zhì)量及質(zhì)量百分數(shù)。,粘土中礦物質(zhì)量百分數(shù),（4）各種長石和鐵礦物均作為熔劑， 一并列為長石礦物。故得到該粘土的礦物組成如下： 粘土質(zhì)礦物 62.00% 長石質(zhì)礦物 1.67%+2.11%+1.12%+0.16% = 5.06% 石英質(zhì)礦

14、物 32.94% 若由坯料的礦物組成計算其化學組成或坯式，反向計算。,4.坯釉料酸性系數(shù)的計算,坯釉料酸性系數(shù)是指酸性氧化物的分子數(shù)與堿性氧化物和中性氧化物分子數(shù)的比值，以C.A表示。 C.A = RO2SiO2、TiO2、B2O3、P2O3等酸性氧化物分子數(shù)； R2O堿性氧化物分子數(shù)； RO堿土金屬氧化物分子數(shù)； R2O3Al2O3、Fe2O3等中性氧化物。 酸性系數(shù)是一個重要性能指標，可以用來評價坯、釉的高溫性能和坯釉適應性。 一般酸性系數(shù)大，說明坯易軟化，燒成時變形傾向大，燒成溫度低。但瓷的性能上，透明度提高，熱穩(wěn)定性降低。,課 程 回 顧,粉體的制備與合成,物理粉碎法：,化學合成法：,

15、顎式破碎機、圓錐破碎機、錘式破碎機、反擊式破碎機、輪碾機、球磨磨碎、行星式研磨、振動粉碎、雷蒙磨、氣流粉碎、攪拌磨粉碎、膠體磨粉碎、高能球磨粉碎,固相法：熱分解反應法、化合反應法、氧化物還原法,液相法：沉淀法、醇鹽水解法、溶膠-凝膠法、溶劑蒸發(fā)法,氣相法：蒸發(fā)-凝聚法、氣相化學反應法,(1) 酸洗與磁選 新型陶瓷的原料對化學成分要求十分嚴格，對于有害的鐵雜質(zhì)，常采用酸洗和磁選的方法予以清除。,3.1.2 坯料制備,3.1.2 原料預處理,酸洗的過程大致為：將一定濃度(30)的鹽溶液注入原料中，加熱煮沸，原料中的鐵溶于鹽酸中形成FeCl3，然后再經(jīng)過多次水洗清除FeCl3，直至水溶液中不含F(xiàn)e3

16、+為止。檢驗是否含F(xiàn)e3+的方法是取清洗水溶液數(shù)毫升，滴人數(shù)滴NH4CNS溶液，溶液不顯示紅色，即沒有Fe(CNS)3生成，表示水洗達到了要求。鹽酸的濃度和溫度愈高，酸洗效率也愈高。,磁洗是利用鐵的磁性質(zhì)，使物料通過強大的磁場，鐵質(zhì)雜質(zhì)等被磁場吸引而從原料中分離出來。,(2) 預燒 預燒工藝的關鍵是預燒溫度、預燒氣氛及外加劑的選擇。,實線為工業(yè)氧化鋁+1%硼酸 虛線為工業(yè)氧化鋁,好處：1.可使配料過程簡化，減少配料時的計算誤差和稱量誤差，從而使材料的組成恒定且均勻，特別是某些含量較少的原料能均勻分布。 2.在合成過程中，原料可以排出含有的結晶水以及完成多晶轉化，這對提高瓷件性能也有利。,(3)

17、 預合成 在新型陶瓷生產(chǎn)過程中，有時要將若干種單一成分的原料合成為復雜的多成分燒塊，然后來配制瓷料。,預合成的方法通常有兩種：1.固相反應法，將已細碎的原料按比例稱量后經(jīng)球磨混合，然后壓塊或粉狀在高溫下預燒。工藝簡單，但由于固體顆?；旌系木鶆蚨炔睿绊憻龎K晶相分布的均勻性。 2.為液相反應法，將原料以溶液狀態(tài)相互混合，使混合均勻的各組分進行反應共沉淀，從而得到細小的粉料。,塑化劑 塑化劑一般有無機塑化劑(如傳統(tǒng)陶瓷中的黏土)和有機塑化劑兩類。新型陶瓷一般采用有機塑化劑。,3.1.2.2 成型原料的塑化,塑化是利用塑化劑使原來無塑性的坯料具有可塑性的過程。新型陶瓷的原料很多是沒有可塑性的，因此成

18、型的坯料必須進行塑化。,塑化劑通常由黏結劑、增塑劑和溶劑組成。,(2) 塑化機理 有機塑化劑一般是水溶性的，同時又具有極性。 在水溶液中能生成水化膜，對坯料表面有活性作用，能被坯料的粒子表面所吸附。瘠性粒子的表面既有一層水化膜，又有一層黏性很強的有機高分子，能把松散的瘠性粒子粘接在一起，使其具有流動性，從而使坯料具有可塑性。故稱為塑化劑，有時也稱為黏結劑。,(3) 塑化劑對坯體性能的影響, 聚乙烯醇的聚合度對成型性能的影響 用于塑化的聚乙烯醇聚合度一般為15001700。聚合度(n)越大，彈性越大，不利于成型。聚合度也不能太小，否則由于鏈節(jié)過短，彈性過低，脆性增大，會失去粘接作用，也不利于成型

19、。, 黏結劑對坯體機械強度的影響 在400以下，黏結劑較多的坯體機械強度高；在400以上，含黏結劑少的坯體中產(chǎn)生的氣孔較少，故此時坯體的機械強度高。 黏結劑對電性能的影響 黏結劑用量越多，坯體中的氣孔就越多，擊穿電壓也就越低。 黏結劑對燒成氣氛的影響 在焙燒時，如果氧化不完全，坯件中的塑化劑將產(chǎn)生CO氣體，而與坯件中某些成分發(fā)生還原反應，導致制品性能變壞。 塑化劑揮發(fā)速率的影響 選擇塑化劑時，它的揮發(fā)溫度范圍要大，以利于生產(chǎn)控制。否則因塑化劑集中在一個很窄的溫度范圍內(nèi)劇烈揮發(fā)，會導致瓷件產(chǎn)生開裂缺陷。,新型陶瓷用瓷料的粒度，應是越細越好，但過細對成型性能不利：瓷料過細，顆粒越輕，流動性越差；同

20、時過細的瓷料的比表面積大，所占的松裝體積也大，成型時不易充實模具，以至于產(chǎn)生空洞，致密度低。 制成團粒，則流動性好，裝模方便，分布均勻：有利于提高坯件密度，改善成型和燒成密度分布的一致性，而且由于團粒的填充密度提高，空隙率較低，使干壓成型時的松裝比減小，壓縮比增大，可減小鋼模的外形尺寸。,3.1.2.3 壓制成型粉料的造粒,造粒是在原料細粉中加入一定量的塑化劑，制成粒度較粗、具有一定假顆粒度級配、流動性較好的團粒(2080目)，以利于新型陶瓷坯料的壓制成型。,常用的造粒方法主要有手工造粒法、加壓造粒法、噴霧干燥造粒法、凍結干燥法。,(1) 手工造粒法 瓷料中加入適量的塑化劑(如濃度為5的聚乙烯

21、醇水溶液)，混合均勻后進行過篩，利用塑化劑的黏聚作用，獲得粒度為840m（20目）左右的均勻的粗團粒。 方法操作簡單，但混合攪拌的勞動強度大；若攪拌塑化劑不均勻，使坯體分層和密度不一致，會影響制品的最終性能。同時，團粒必須陳腐12h以上，故生產(chǎn)周期長，僅適用于小批量生產(chǎn)和實驗室試驗。,(2) 加壓造粒法 將瓷料加入塑化劑，預先攪拌混合均勻，過篩(獲得粒度為840m左右)，然后在液壓機上用壓模以1825MPa的壓力保壓約1min，壓成圓餅，破碎過篩后即成團粒。 優(yōu)點是團粒體積密度大，制品的機械強度高，能滿足各種大體積或復雜形狀制品的成型要求，是新型陶瓷生產(chǎn)中常用的方法，既適合大中型工廠中的生產(chǎn)，

22、也適合實驗室試驗。但效率低，工藝操作要求嚴格。,(3) 噴霧干燥造粒法 將混合有適量塑化劑的瓷料預先制成漿料，再用噴霧器噴人造粒塔進行霧化和熱風干燥，出來的粒子即為流動性較好的球狀團粒。 本法造粒好壞與料漿黏度、噴霧方法等有關，適用于現(xiàn)代化大規(guī)模的連續(xù)生產(chǎn)，效率高，工作環(huán)境大大改善，但設備投資大，工藝較復雜。,(4) 凍結干燥法 將金屬鹽水溶液噴霧到低溫有機液體中，使其立即凍結，凍結物在低溫減壓條件下升華、脫水后進行熱分解，即得所需的成型坯料。 粉料呈球狀，組成均勻，反應性與燒結性良好，適用于實驗室試驗。,成型坯體質(zhì)量與團粒質(zhì)量關系密切。團粒的質(zhì)量是指團粒的體積密度、堆積密度與團粒形狀。體積密

23、度大，成型后坯體質(zhì)量好。球狀團粒易流動，且堆積密度大。在上述幾種造粒方法中，以噴霧干燥造粒的質(zhì)量最好。,采用注漿成型的新型陶瓷坯料，因其中多為瘠性物料，必須采取一定措施，使?jié){料具有一定的懸浮性。讓料漿懸浮的方法一般有兩種：一種是控制料漿的pH值；另一種是利用有機表面活性物質(zhì)的吸附。,3.1.2.4 注漿成型用漿料,(1) 控制料漿的pH值 控制料漿的pH值，使之懸浮的方法適用于呈兩性物質(zhì)的粉料，一些氧化物料漿的黏度隨pH值的變化如下圖所示。 兩性氧化物在酸性或堿性介質(zhì)中，發(fā)生以下的離解過程：,離解程度決定于介質(zhì)的pH值。介質(zhì)pH值變化，引起膠粒電位的變化，而 電位的變化又引起膠粒表面吸力與斥力

24、平衡的改變，從而控制這些氧化物膠粒的膠溶或絮凝。,A12O3料漿pH值從1變化到14，漿料 電位出現(xiàn)兩次最大值，當pH值為3時， 電位=+183mV；當pH值為12時， 電位= -70.4mV。對應于電位最大值時，料漿的黏度最低，而且在酸性介質(zhì)中，料漿黏度更低。,在酸性介質(zhì)中，Al2O3呈堿性，在顆粒表面發(fā)生的反應如下：,在堿性介質(zhì)中，Al2O3呈酸性，其表面發(fā)生的反應如下：,生產(chǎn)中應用此原理來調(diào)節(jié)Al2O3漿料的pH值，使之懸浮和聚凝，如在酸洗過程中加入Al2(SO4)3，使之聚凝。生產(chǎn)Al2O3制品時，pH值一般控制在34之間，使料漿獲得較好的流動性和懸浮力。,(2) 有機膠體與表面活性劑

25、物質(zhì)的吸附,生產(chǎn)中常用阿拉伯樹膠、明膠和羧甲基纖維素來改變Al2O3料漿的懸浮性能。 在酸洗時，為使Al2O3粒子快速沉降，可加入0.210.23阿拉伯樹膠。 在注漿成型時，可加入1.01.5的阿拉伯樹膠以增加料漿的流動性。,阿拉伯樹膠：一種天然植物膠，取自阿拉伯樹，由樹的汁液凝結而成呈琥珀色 分子量為22-30萬的高分子電解質(zhì)，加水則緩慢地溶解成濃厚無味的粘稠劑,對于同一種物質(zhì)，其用量不同時所起作用相反。原因在于阿拉伯樹膠是高分子化合物。 當阿拉伯樹膠用量少時，由于黏附的Al2O3膠粒較多，使重量增大，從而引起聚沉。,有些與酸等起反應的瘠性料可以用表面活性物質(zhì)來使料漿懸浮，如CaTiO3料漿

26、中加入0.30.6的烷基苯磺酸鈉，能得到很好的懸浮效果。,增加阿拉伯樹膠量，它的線型分子在水溶液中形成網(wǎng)絡結構，而Al2O3膠粒表面形成一層有機親水保護膜，因此Al2O3膠粒要碰撞聚沉就很困難，從而提高了料漿的穩(wěn)定性。,3.2 釉料的制備,建筑陶瓷材料表面存在一層或透明或乳濁的玻璃態(tài)材料，稱為釉層（glaze）。 是由多種氧化物組成的低共熔混合物在高溫下熔融、流動而形成的，主要作用是裝飾、保護、防水。,3.2.1 釉料的釉式,釉料組成的表示方法可以各氧化物的質(zhì)量分數(shù)表示、以各種原料的實際配料量來表示，也可以實驗公式表示。 實驗公式簡單明了，易于記憶，可以從其酸堿比例判斷其在熔融方面的某些性質(zhì)，

27、便于分析研究，并便于與其它釉料進行比較。,在表示釉料時與表示坯料有所不同： 釉式是將各助熔劑（R2O+RO，有時簡寫為RO）的系數(shù)之和調(diào)整為1， 坯式是將中性氧化物（R2O3）的系數(shù)調(diào)整為1。,各種釉的釉式,各種釉的釉式,3.2.2 釉料配方,決定一種釉料的配方過程，也就是對于適應于某一種坯料的釉料的研究過程。 在釉料的研究中總是以改變釉料的成分來適應坯體，而不是改變坯體成分適應釉料，因為坯料組成的變動會造成許多生產(chǎn)工序的調(diào)整。,（1）根據(jù)坯體的燒結性質(zhì)調(diào)節(jié)釉料的熔融性質(zhì)釉料的熔融性質(zhì),釉料必須具備良好的熔融性能，即釉料必須在坯體燒結溫度下成熟；同時具有較高的始熔融溫度，較寬的熔融溫度范圍(不

28、小于30)。在此溫度范圍內(nèi)，熔融狀態(tài)的釉能均勻鋪在坯體上，不被坯體的微孔吸收。 在冷卻后能形成平整光滑的釉面，一般要求釉的成熟溫度接近坯體燒結溫度或略有偏低。高溫素燒的二次燒成制品，一般釉燒溫度低于素燒溫度60120。,包括釉料的熔融溫度、熔融溫度范圍和釉面性能三方面的指標。,3.2.2.1 釉料配方的配制原則,釉料的膨脹系數(shù)與坯體的相適應，可保證釉料轉為固態(tài)后，在釉層中產(chǎn)生不太大的正壓力，這可以提高瓷坯的機械強度，消除釉層的開裂和剝落等缺陷。 一般要求釉料的膨脹系數(shù)略低于坯體膨脹系數(shù)，兩者相差程度取決于坯釉的種類和性質(zhì)。,釉料的組成波動范圍很廣，為了保證坯釉的緊密結合，形成良好的中間層，應使

29、兩者的化學性質(zhì)相近而又保持適當?shù)牟顒e。一般以調(diào)節(jié)坯、釉的酸度系數(shù)C.A來控制。 細瓷器坯料酸度系數(shù)C.A為12，硬瓷釉C.A為1.82.5，軟瓷釉C.A為1.41.6；精陶器坯料C.A為1.21.3，精陶釉C.A為1.52.5。也有人認為C.A為0.82.0。,（2）釉料的膨脹系數(shù)與坯體膨脹系數(shù)相適應,（3）坯體與釉料的化學組成相適應,釉用原料較坯用原料復雜得多，既有天然原料，又有多種化工原料。各種原料在高、低溫下的性能如熔融溫度、高溫黏度、密度、膨脹系數(shù)等有很大差別。即使釉料化學組成合理，若原料選用不當，也得不到具有良好工藝性能的釉漿。 石英砂、燧石、石英巖、煅燒石英的主要化學組成都是SiO

30、2，但對釉的性狀影響都不相同。欲得到相同形狀的釉，就得改變燒成工藝，否則就得改變釉的組成。,（4）釉的彈性模量與坯的彈性模量相匹配,坯釉結合的好壞與釉的彈性和抗張強度有關。既要求釉質(zhì)地堅硬，耐磨損，有較高的抗張強度，又要求其具有與坯相匹配的彈性模量。,（5）合理選用原料,用等量的螢石CaF2置換石灰石CaCO3，可制成玻璃化完全、熔融非常好的釉；,以釉的熔融性能而言，釉料中的Al2O3最好由長石而不是由黏土引入，以避免因熔化不良而失去光澤。,考慮到釉料組分多屬于密度不同的瘠性原料，為提高釉漿懸浮性和防止釉層干燥開裂或燒后縮釉，釉中的Al2O3部分也可由黏土引入，但其用量應限制在10以下。,黏土

31、含鐵量在5以內(nèi)，引入碳酸鈣可使釉更加潔白或提高乳白感，使用BaSO4較BaCO3更好。,碳酸鍶對于減少釉中氣泡是頗為有效的；,引入MgO，采用白云石比用滑石好，以白云石引入MgO時，不產(chǎn)生乳濁現(xiàn)象，以滑石引入MgO時，易助長乳濁現(xiàn)象，但可提高白度，同時又能改善釉漿懸浮性，增加釉的燒成范圍，提高釉的抗氣氛能力，克服煙熏和發(fā)黃缺陷。,用硅灰石CaO.SiO2代替部分長石，能消除釉面針孔缺陷，增加釉面光澤，擴大熔融范圍；,以珍珠巖代替長石，可降低釉的熔融溫度50100，并能增加釉面光澤；,釉的組成中以25的釉燒碎瓷粉替代Al2O3，可使制品白度提高23。, 首先要掌握坯料的化學與物理性質(zhì)，如坯體的化

32、學組成、膨脹系數(shù)、燒結溫度、燒結溫度范圍及氣氛等。 必須明確釉料本身的性能要求(如白度、光澤度、透光度、化學穩(wěn)定性)及制品的性能要求(如機械強度、熱穩(wěn)定性、耐酸堿性、釉面硬度)。 制釉原料化學組成、原料的純度以及工藝性能等。 此外，工藝條件對釉的影響也很大，如細度與表面張力的關系，釉漿稠度對施釉厚度的影響，燃料種類、燒成方法、窯內(nèi)氣氛等對釉料的影響。,3.2.2.2 釉料配方的確定,1.弄清影響因素，獲得基礎配方 變動化學組成或?qū)嶒炇街械难趸镂镔|(zhì)的量或者是兩種氧化物的物質(zhì)的量之比來配成一系列的釉式，然后通過制備，燒成并測定它們的物理性質(zhì)，找到符合要求的配方。 為了弄清楚某一種氧化物變動時所產(chǎn)

33、生的影響，在研究中每次變動一個因素而保持其余的不變。,3.2.2.3 釉料配制方法,（1）配方的確定,釉料配制方法是用化學組成或者實驗式來表示的。,2.配方優(yōu)化 得到良好的配方后，再進行配方的調(diào)整試驗?？捎脙?yōu)選法或正交試驗法，以求得到釉面各項性能指標最佳的釉料配方。,3.中試放大 通過調(diào)整配方試驗得到較佳釉料配方后，再進行較大規(guī)模的半工業(yè)試驗和工業(yè)試驗，以求得到配方在生產(chǎn)條件下，各項工藝指標的最佳值。 4. 通過對試驗結果的分析，確定生產(chǎn)配方及各項工藝參數(shù)。,各種陶瓷制品所用釉的類型以及它們的組成可用下列釉式表示。 多孔陶瓷生料釉：RO(0.10.4)Al2O3(2.54.5)SiO2； 炻瓷

34、器生料釉：RO(0.20.6)Al2O3(2.05.0)SiO2； 瓷器或硬質(zhì)精陶：RO(0.51.2)Al2O3(5.012)SiO2。 制品的生料長石釉，其中Al2O3和SiO2的上限屬于硬質(zhì)瓷器釉，下限是精陶釉或軟質(zhì)瓷器釉。,在生料釉中，R2O (K2O+Na2O)和RO (CaO+MgO)等氧化物間的比例很重要。 塞格爾規(guī)定RO基的組成為： 0.3(K2O+Na2O)和0.7(CaO+MgO)； 陶瓷工業(yè)一般規(guī)定RO基的組成為： (0.100.30)K(Na)2O；(0.400.70)CaO；(0.000.30)MgO；(0.000.07)SrO；(0.000.70)BaO。,歐洲高溫

35、瓷釉范圍大致為： RO(0.61.2)Al2O3(4.715)SiO2,各國的瓷器釉，RO基的組成為： 一般瓷器釉 (0.040.37)K2O；(0.01052)Na2O； (0.150.89)CaO；(0.000.13)MgO 歐洲瓷器釉 (0.390.82)K(Na)2O；(0.150.36)CaO 亞洲瓷器釉 (0.050.48)K(Na)2O；(0.510.89)CaO 從以上分析可以得出如下結論：歐洲瓷器釉以長石釉為主，亞洲瓷器釉以石灰釉為主。瓷器釉中二氧化硅和氧化鋁的物質(zhì)的量的比例范圍，應根據(jù)成熟溫度變化而定(見表3.10)。,溫錐溶倒溫度.火色對照表,回上頁,常用的瓷器釉在一般燒成范圍下，當RO維持不變時，即0.3K2O和0.7CaO，SiO2與Al2O3的比值在(7：1)(10：1)之間。,當RO基的組成為0.3K2O和0.7CaO，SiO2與Al2O3的比例在較大范圍內(nèi)變化時，與釉性質(zhì)的關系圖。,光澤軸AB:SK9(1280 )、CD:SK11(1320 )燒成時最佳光澤釉組成的分布線。,EF是索特威爾