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我國建陶衛(wèi)陶釉料技術工藝發(fā)展的綜述

發(fā)布:2007-12-24 14:23:36  來源: 陶瓷技術 [字體: ]

  目前,建筑衛(wèi)生陶瓷行業(yè)非常注重采用先進的釉料技術,國內已經出現一大批專業(yè)性很強的陶瓷釉料和陶瓷熔塊、色料公司。建筑衛(wèi)生陶瓷產品中所用的釉料越來越豐富多樣,目前多數陶企使用的釉料產品,類別與用途可以大致分類如下:1、鉛釉和無鉛釉;2、生料釉與熔塊釉;3、一次燒成或二次燒成用釉;4、瓷磚,餐具,衛(wèi)生陶瓷與電瓷用釉;5、按施釉方法劃分的浸釉、噴釉、澆釉;6、高溫釉和低溫釉;7、高膨脹釉和低膨脹釉;8、燒成氣氛氧化焰、中性焰和還原焰;9、顏色釉與無色釉;10、透明釉與乳濁釉;11、光澤釉、無光釉、半無光釉或花紋釉等等。這些豐富的釉料充分反映出許多特性,以及釉產品或者某些施釉和燒成特征。諸如包括釉料的化學成分,配料成分,產品用途,成瓷后的物理化學特性。有的表明了其工藝方法及釉面的外觀表象,以及將來建筑衛(wèi)生陶瓷用釉料的發(fā)展指向。

   鉛釉與無鉛釉

   在建筑陶瓷與衛(wèi)生陶瓷產品使用的鉛釉配方中,鉛的來源出自偏硅酸鉛或硼硅酸鉛熔塊。在實際生產中典型的偏硅酸鉛配方組成為:塞格爾式1.00氧化鉛,0.10三氧化二鋁,1.89二氧化硅,重量比:氧化鉛64%,氧化鋁3%,二氧化硅33%)?墒褂援a生最低溶解度。如果增加堿性氧化物和氧化硼的含量,可導致熔塊中鉛溶解度的增加。在荷蘭等國并無鉛溶解度的限制規(guī)定,他們使用低熔融或高溶解的硅酸鉛及硼酸鉛熔塊釉。鉛釉與無鉛釉的差別牽涉到產品的質量問題。不過在高于1150℃時,鉛均明顯揮發(fā),而高于此溫度界限時,則通常不再使用鉛釉。無鉛釉指氧化鉛含量少于1%的重量的種類。隨著環(huán)境保護要求越來越嚴格,近年來各國建陶工業(yè)已經逐步轉向統(tǒng)統(tǒng)使用無鉛釉料無鉛熔劑與無鉛色料。

   鍶釉在取代鉛釉方面表現出不俗的效果。除了燒成范圍寬,燒成溫度低和可形成光澤釉表面外,還具有良好的耐磨性能。因此鍶釉成為一種很好的無鉛釉,當它與釉下色劑一起使用時,幾乎看不到對色料的不利影響,但在與鉻錫紅共用時,釉內必須添加一定的氧化鈣,以穩(wěn)定色調質量。

   生料釉與熔塊釉

   由于陶瓷生料釉組成內不使用熔塊,所以它們僅限于最高燒成溫度大于1150℃時使用。通?捎米錾a硬質瓷器、;l(wèi)生瓷、炻器、電瓷及各種低膨脹坯體的施釉。生料釉內含有礦物溶劑,如長石或霞石正長巖,外加粘土、石英、碳酸鈣、白云石、氧化鋅和硅酸鋯作為常用原料。低膨脹生料釉還使用透鋰長石作為熔劑。生料釉不會有任何形式的玻璃相,在燒成時必須經過足夠時間將氣體從原料組分內排出,釉熔融后可獲得光滑而無氣泡的釉面,因此,生料釉燒成時間要比熔塊釉長。在燒成溫度低于1150℃時,則宜采用熔塊釉料。另外在采用低溫快燒工藝時,需要釉內熔塊含量相應增加。

   一次燒成釉與二次燒成釉

   對于陶瓷企業(yè)來講,施釉產品一次燒成比二次燒成節(jié)能好且更經濟,大幅度降低了產品成本,并有利于環(huán)境保護。一次燒成非常有利于高附加值的產品,如大件衛(wèi)生潔具,或大型絕緣子。但二次燒成的主要優(yōu)點是可以揀選并剔除某些有缺陷的半成品,也能生產出高質量與低成本的產品。在一次燒成工藝中,釉與坯體同時成熟,坯與釉的中間層的形成常常能夠增加產品的強度,坯體的完全;嗪苊黠@。在一次燒成工藝時,釉料內常含有粘結劑,既可控制水分自釉漿蒸發(fā)的速度,又控制了水分進入多孔坯的運動。釉料粘結劑起到增加干燥釉面硬度的作用。

   顏色釉與無色釉

   建筑衛(wèi)生陶瓷產品一般采用顏色釉進行裝飾,從而使其在滿足使用時也帶有可欣賞的美感,提高了產品的附加值。而無色釉的應用僅限于很小的產品范圍(如特殊用途瓷磚產品)。目前歐洲的建陶衛(wèi)生陶瓷產品,其顏色釉均采用金屬氧化物顏料制備,過渡金屬的無機化合物如釩、鉻、錳、鐵、鈷、鎳、和銅都是常用顏料。顏色釉的效果取決于基釉的化學組成、色料添加量、施釉厚度與均勻性、燒成時窯爐氣氛。如氧化鐵引入的形態(tài)通常是紅色三價氧化鐵,由坯體融入釉內可產生微妙的裝飾效果。鐵在氧化焰氣氛時在陶瓷釉中能產生淡黃色、蜂蜜色與棕色。在還原焰氣氛時可以形成淡藍灰色、綠色、藍色或黑色;黑色氧化鈷是釉料中最強烈的著色劑,當含量低于1%時,能形成鮮艷的藍色。鈷在玻璃釉基質中容易熔融并加入瓷釉結構中;氧化鉻能使某些釉呈現綠色,而在其他成分的釉中可以形成紅色、黃色、粉紅色或棕色;氧化鎳在釉中有很寬的成色范圍,可以形成棕色、綠色、深藍色釉,當釉中含有碳酸鋇時,它會形成粉紅色、紫紅色;二氧化錳在顏色釉中能形成黑色,但也能形成紅色、粉紅色與棕色;含錳的高堿釉經過高溫燒成后會產生淡藍色;氧化銅配制的色釉,在氧化焰時呈現綠色,但在還原焰時則呈現紅色;五氧化二釩可產生棕色或黃色,但在釉中即使用量增加也只是呈現中強度黃色。釩與鋯可以制成釩鋯黃、釩鋯藍等成色穩(wěn)定的色釉;此外,硫化鎘與硒色料可制成黃、橙黃與紅釉。

   透明釉與乳濁釉

   建筑衛(wèi)生陶瓷普遍使用乳濁釉料,由于透明釉缺乏遮蓋力,難以掩蓋不潔的磚面,而環(huán)保工作又要求盡量采用低質原料制坯,因此透明釉使用范圍變得更加窄了。陶瓷企業(yè)使用過的釉料乳濁劑經歷了氧化錫、氧化鋅、二氧化鈦、磷酸鹽、直到硅酸鋯等過程。但氧化錫作為乳濁劑,由于成本過高,使用量越來越少。20世紀20年代,開始引用鋯英石作為釉料乳濁劑,后來又開始使用鋯英石取代氧化錫,降低了瓷磚裝飾用釉料產品成本。不過如在常規(guī)釉料內加入5%的氧化錫,可產生白里泛青的釉調;氧化鋅廣泛應用于鋯英石釉內,可以提高白度與乳濁度。在高溫衛(wèi)生潔具產品釉中氧化鋅具有強溶劑作用,能顯著降低釉的粘度,因此目前仍有部分使用,以后也難以完全排除;將氧化鈦加入釉中時,可以制成高檔的白乳濁釉,已被證實是可行的配方方式。磷化合物在釉中的作用有:一,用做乳濁劑使釉不透明;二,增加釉對光的折射率,增加釉料的光澤。磷酸鈣、骨灰、磷灰石均可酌情適量配入釉料內,使釉形成良好的乳濁與光亮效果。此外鋰灰石,透輝石等鋰化物也是很好的乳濁釉原料。

   光澤釉、半無光釉、無光釉與碎紋釉

   各種釉料對于光線吸收不同而區(qū)別為光澤釉、半無光釉、無光釉及碎紋釉品種。上述釉料均呈色豐富,釉色種類很多。瓷磚釉料的發(fā)展趨勢將逐漸轉向半無光、無光釉系列。無光釉用成色元素不多,但釉色很豐富,已經形成高嶺質無光釉、堿性無光釉、二氧化硅質無光釉種類。其中又以鋇無光釉、鋅無光釉、鎂無光釉為其主要代表。此外還有結晶型無光釉,鋰輝石析晶型無光釉,難溶性無光釉等類型。碎紋釉是釉面生成網狀龜裂紋,適宜于瓷磚裝飾,最早起源于我國的碎瓷產品,后來西方國家將其用于瓷磚裝飾,收到格外美的效果。由于坯釉的膨脹系數不同而發(fā)生龜裂現象,碎紋釉的配制方法有五種:如采用兩種具有不同收縮率的釉,將有高收縮率的釉料施于普通釉上,燒成后上層釉龜裂可以透見下層釉;增加釉的可溶性使釉的收縮率增加,如增加長石與硼酸的量;增加釉的收縮率,減少坯的收縮率;使產品急冷工藝也可生成碎紋釉;有的釉在經年放置后也能形成碎紋釉。如法國采用在普通釉料中增加二氧化硅、礬土或堿類的方法,制成碎紋釉品種。有的采用多次燒成方法以形成不同的碎紋與顏色效果。

   此外,近年來建筑衛(wèi)生陶瓷業(yè)加快采用高新技術推動新型釉技術的開發(fā),發(fā)展新的釉料釉色品種,取得許多進展。如納米材料技術在釉料技術中的應用等,每年均推出一大批新產品?偟膩碚f注重釉料技術創(chuàng)新與新產品開發(fā),可以提高產品的檔次與附加值。隨著建筑衛(wèi)生陶瓷產品品種的不斷增加與豐富,對釉料的改進也提出許多新的要求。因此將來陶瓷釉料的研制開發(fā)任務越來越大,其在國際陶瓷業(yè)的競爭中將占有越來越重要的位置。我國陶瓷業(yè)應該加快吸收先進工藝技術,繼續(xù)提高產品的檔次與科技含量,并逐漸形成自己的釉產品體系與裝飾特色。

 

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