《陶瓷工艺学-3.3-3.4_釉的种类与制釉原料》由会员分享，可在线阅读，更多相关《陶瓷工艺学-3.3-3.4_釉的种类与制釉原料（25页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、3.3 釉的种类与制釉原料,一、釉的种类及其特点 釉的种类很多，可根据制品类型、熔剂和原料组成、制造方法、烧成温度及外观特征等不同角度进行分类。,1. 按制品类型分类：陶器釉、瓷器釉。 2. 按烧成温度分类：,低温釉（低火度釉）：9001120 中温釉（中火度釉）：11201300 高温釉（高火度釉）：1300以上,软质釉：10001100上下熔融的釉 硬质釉：1300上下熔融的釉,3. 按釉面外表特征分类：透明釉、乳浊釉、结晶釉、无光釉、光泽釉、碎纹釉、流动釉、砂金釉、花釉等。,4. 按电性能分类：普通釉、半导体釉。,（1）生料釉：将全部原料直接加水，制备成釉浆。 （2）熔块釉：将原料中部分
2、可溶于水的原料及铅化合物，先经12001300的高温熔化，然后投入冷水中急冷，制成熔块，再与其余生料混合研磨而成釉浆。 （3）挥发釉：此釉不需事先制备，而是在产品煅烧至高温时，向窑内投入食盐、锌盐等挥发物，使之与坯体表面发生反应，在蒸气的状态下而形成薄层玻璃物质。,5. 按釉料制备方法分类：生料釉、熔块釉、挥发釉。,6. 按主要熔剂或碱性组分的种类分类,石灰釉：,长石釉：,熔剂主要成分是长石或长石质矿物，主要用于硬质瓷器和卫生瓷器。特点：硬度较大，光泽较强，稍微带乳白色，有柔和感，熔融范围宽。,主要熔剂为钙的化合物（如碳酸钙），主要用于各种陶器、瓷器。 特点：适应性能好，透光性强，硬度较高，用
3、还原焰烧成时，色泽白里泛青。 不足之处：熔融范围较窄，白度较差，烧成气氛控制不当易产生气泡，或使釉面阴黄或烟熏等问题。,镁质釉：为了克服石灰釉熔融范围较窄、烧成方法难于控制自如的困难，在石灰釉中引入白云石和滑石。其MgO的含量大于0.5mol。,锌釉：ZnO的含量大于0.5mol，是制结晶艺术釉的一个重要体系，组成调节适当，亦可获光泽透明釉，用于陶器、炻瓷器。,优点：熔融温度比石灰釉要高，熔融范围宽，对坯体适应性强，膨胀系数小，不易出现发裂，对气氛不敏感，不易发生烟熏，有利于白度与透光性的提高。 不足之处：釉浆易沉淀，与坯粘着力差，烧后釉面光亮度不及石灰釉。,铅釉及铅硼釉：主要成分是铅的氧化物
4、；或者其中一部分SiO2用B2O3或SnO2所代替；或者长石釉中加入铅化合物，降低它的熔融温度。,锡釉：锡釉一般是不透明釉。SnO2是极其良好的乳浊剂。,二、制釉氧化物及其作用 釉用原料分为两种：天然矿物原料（如石英、长石、高岭土、石灰石、滑石、锆英石等）和化工原料（如ZnO、SnO2 、硼酸、硼砂等）。 制釉所用原料都能为釉的组成提供一种或一种以上的氧化物组分。,1、SiO2 引入方式：主要由石英引入，粘土和长石也可引入一部分。 作用：1）可提高釉的熔融温度，使釉具有更高的耐火性质；2）提高釉的粘度，降低釉熔融时的流动性；3）增加釉对水溶性和化学侵蚀的抵抗能力；4）增加釉的机械强度和硬度；5
5、）降低釉的膨胀系数。,2、Al2O3 主要由粘土、长石、氧化铝、氢氧化铝等引入。在釉中的作用表现在以下几个方面： 1）提高釉的硬度和机械强度； 2）提高釉的耐化学侵蚀能力； 3）降低釉的膨胀系数，用以解决熔块釉的釉面龟裂； 4）增加釉的耐火度，提高它的熔融温度。 5）可通过调整Al2O3/SiO2摩尔比来控制釉的光泽。在明亮的光泽釉中，Al2O3/SiO2的摩尔比在1:61:10之间；在无光釉中为1:31:4。增加Al2O3的含量，能获得好的无光效果。,3、CaO CaO主要由方解石、大理石、白云石、石灰石（工业重钙、沉淀碳酸钙）、硅灰石、钙长石等引入。作用： 1） CaO在釉中是主要熔剂，可
6、以降低高硅釉的粘度，提高釉的流动性和釉面光泽度。 2） CaO做为熔剂，与碱金属氧化物相比，能增加釉的抗折强度和硬度，降低釉的膨胀系数，从而增加坯釉适应能力。 3） CaO能提高釉的化学稳定性，即增加对水、酸、风侵蚀的抵抗力。 配料中常采用CaCO3，因其密度小，易悬浮在釉浆中，并且能增强釉的悬浮性。,4、MgO MgO主要由滑石、碳酸镁、白云石引入。作用： 1） MgO在低温时起耐火作用，在高温下，是强的活性助熔剂，可提高釉熔体的流动性；能降低釉的膨胀系数，可促进坯釉中间层的形成，从而减弱釉面的龟裂。 2）提高釉面硬度，用作建筑瓷釉可提高釉面耐磨性，作卫生瓷可耐酸碱。 3） MgO在用作低温
7、无光釉组分时，以滑石加入，有提高乳浊性的作用，与锆英石同时引入，乳浊效果更为明显，可提高白度。 MgO常和CaO同时引入，对于高温瓷釉来说，一般应使MgO/CaO摩尔比小于1。,5、Li2O 、Na2O、 K2O 来源：Li2O来源于锂云母、锂辉石、钛酸锂、硅酸锂等。 Na2O来源于钠长石、硼砂、碳酸钠、硝酸钠。K2O来源于钾长石、碳酸钾、硝酸钾。 作用：它们都是强助熔剂，能降低釉的熔融温度和粘度，能增大熔液的折射率从而提高其光泽度，降低釉的化学稳定性和力学强度。,6、ZnO ZnO直接以氧化锌或碳酸锌引入。 作用：ZnO可使釉易熔，降低高温釉的烧成温度，对釉的力学强度、弹性、熔融性能和耐热性
8、能均能起到良好的作用，还能增加釉的光泽度、白度，增大釉的熔融范围。 ZnO和SnO2共同使用时，能获得良好的乳浊效果。 ZnO在使用前，要经过12501280的高温煅烧，其原因：减少釉在烧成过程中的收缩；减少了因收缩而出现的秃釉和气泡等缺陷；增加其密度，避免因密度小而使釉浆呈“豆腐脑”状，从而改善生釉性能。,7、PbO 引入方式：PbO由铅丹、密陀僧、碱式碳酸铅引入，是最强的助熔剂。 它的优点：适量PbO降低釉的膨胀系数；使热稳定性提高，并可降低熔体粘度，使釉具有良好的流动性；同时可增加釉的熔融温度范围；提高釉面弹性、光泽度，增加抗张强度；PbO的加入使釉中有少量析晶倾向。 它的缺点：各种铅化
9、合物都具有毒性，且易挥发，对操作工人危害极大，因此一般都是做成熔块使用。此外，含PbO的釉在大气中长期暴露，釉面会失去光泽，易裂，而且PbO使釉面硬度降低。,8、B2O3 B2O3由硼砂、硼酸等引入，B2O3 是釉的重要组分，是强助熔剂。其作用： 1）能与硅酸盐形成低熔点的混合物，降低釉的熔融温度。 2）能增大釉的折射率，提高光泽度。 3）在较低温度下有助于形成高粘度玻璃，但在较高温度 时，釉的流动性增大，因此便于釉的流动。 4）可降低釉的膨胀系数。 5）熔融物不但本身不结晶，而且有阻止其它化合物结晶倾向，故可避免釉失透现象发生。 6）对于着色氧化物的溶解性很强。,9、其它原料：碳酸钡、碳酸锶
10、、锆英石、骨灰、瓷粉、色料等。,（1）碳酸钡：用量较大时（通常大于0.15mol），起耐火作用，可提高熔融温度；如用量较小时（通常小于0.15mol），可改善制品釉面的光泽度和力学强度。但大部分钡的化合物有毒性，在使用时应注意。,（2）碳酸锶：可降低釉的熔融温度，提高光泽，扩大烧成范围。它具有BaO在釉中的全部优点，而无毒性。 在含锆釉中，以锶化合物代替BaO和CaO，可促进坯釉中间层的化学反应，提高坯釉适应性；在低温釉中可用来取代铅，但釉烧时，需相应延长保温时间。 在石灰釉中替代CaO，可增加釉的流动性，降低软化温度，增大石灰釉的烧成温度范围，改善釉的适应性，提高釉的硬度。,（3）骨灰：可提
11、高光泽，并使釉面柔润。 （4）瓷粉：使用瓷粉取代长石调节釉料，可提高釉的熔融温度，降低釉的高温粘度，减少釉面针孔，提高白度。 （5）锆英石：在瓷釉中加入ZrO2或锆石（ZrSiO4）可提高釉面白度和耐磨性，而且能增大抗釉面龟裂性和釉面硬度。 （6）乳浊剂：在釉料中使用乳浊剂有SnO2、TiO2、ZrO2、ZrSiO4、磷酸盐等。 （7）着色剂：增加艺术效果。在釉料中使用的着色剂含有Mn、Cr、Co、Fe、Ni、Cu、V等的氧化物、化合物或合成颜料。,3.4 釉料配方与计算 一、釉料配方的配制原则 确定釉料的配方，首先要考虑不同的制品对釉性能的不同要求。例如： 对于日用瓷，要求其具有良好的透光性
12、、高白度、光泽度； 墙地砖要求其高硬度，耐磨性能、热稳性能、耐酸性能、化学稳定性好； 电瓷则要求好的绝缘性能等。,根据坯料烧结性能来调节釉的熔融性质（包括熔融温度、熔融温度范围和釉面性能等三个方面指标）。,其次，要求釉料组成适应坯料性能及烧成工艺。在制定具体釉料配方时要求掌握几个原则：,使釉与坯体膨胀系数相适应。釉与坯体膨胀系数相适应，则需釉冷却凝固后，釉层受压应力，这可以提高瓷坯机械强度和抗热震性能，消除釉层的开裂和剥落的缺陷。一般要求釉的膨胀系数略低于坯体的膨胀系数。,合理地选用原料。釉用原料在高温下的性能如熔融温度、高温粘度、密度和粘附性等都有很大的差别，除了使釉料化学成分合理以外，必须
13、正确地选用原料，以求获得具有良好的工艺性能的釉浆和烧成后无缺陷的釉面。,坯釉化学组成相适应。为保证坯釉紧密结合，形成良好的中间层，应使坯釉料组成有一定的差别，但也不宜过大，一般以坯、釉酸度系数C.A来控制。,釉的弹性模量与坯的弹性模量要匹配。一般要求釉既有较大的弹性，又要求其与坯体的弹性模量相匹配， 使E釉 E坯 。,二、釉料配方的确定 1、掌握必要的资料 首先要掌握坯料的化学与物理性质，如坯体的化学组成、膨胀系数、烧结温度、烧结温度范围及气氛等。 必须明确釉本身的性能要求（例如白度、光泽度、透光度、化学稳定性、抗冻性、电性能）及制品的性能要求（例如力学强度、热稳定性、耐酸耐碱性、釉面硬度等）
14、。 制釉原料化学组成、原料的纯度以及工艺性能等。 除以上三点外，工艺条件对釉的影响也很大，如细度与表面张力的关系、釉浆稠度对施釉厚度的影响、燃料种类、烧成方法、窑内气氛等均需在釉料的研究中着重考虑。,2、釉料配方的确定方法 要确定一种釉料配方，在实际工作中可按下述方法进行： （1）借助于成功的经验 （2）借助于三元相图 （3）利用釉的组成-温度图 （4）参考测温锥的组成进行配方 （5）采用釉料的系统调试方法 （6）采用正交实验设计,三、釉料配方的计算 （一）釉料的表示方法 1、实验式表示法。以各种氧化物的量（mol）的比例来表示。釉式中往往取碱性氧化物的量的总和为1。 2、化学组成表示法。以釉
15、料中各种氧化物组成的质量分数来表示配方组成的方法。 3、配料量表示法。以原料的质量分数来表示配方组成的方法。 4、示性矿物组成表示法。坯料配方组成以纯理论的粘土、石英、长石等矿物来表示的方法。,（二）釉料配方的计算 1. 生料釉配方的计算 生料釉是以生料配方经混合磨细后施釉烧成的。在计算时一般先用长石来满足钾（钠）含量，同时平衡部分氧化铝，然后用粘土平衡掉剩余的氧化铝，再逐项平衡其它组成，最后为被平衡的组成采用化工原料加以平衡。 例1 P180,2. 熔块配方计算 1）当采用易溶于水的碳酸钠、碳酸钾、硼砂、硼酸等原料配釉时，在施釉过程中釉容易被坯体吸收，使坯体的烧结温度降低，而釉的成熟温度因釉浆成分改变而提高。坯体干燥后，这些水溶性盐类又随水分蒸发而集中在坯体表面，烧后产生缺陷。 2）在釉中常要引入一些毒性原料(铅的化合物、钡盐、锑盐等)，它们作为生料直接引入釉中会造成生产工人操作中毒。 因此，需要把上述毒性原料和其它原料预先熔制成不溶于水或微溶于水、无毒的硅酸盐熔块。,
