鐵鈦結晶劑對釉面性能的影響＊

董偉霞 包啟富 章建軍

(景德鎮陶瓷學院 江西景德鎮 333001)

鐵鈦結晶劑對釉面性能的影響＊

董偉霞 包啟富 章建軍

(景德鎮陶瓷學院 江西景德鎮 333001)

本研究利用單因素實驗和正交實驗考察了鐵鈦結晶劑含量對鐵鈦結晶釉釉面效果的影響。當氧化鈦加入量為8%～11%,氧化鐵加入量為6%～8%時,得到的釉面效果很好,釉面底色為黃色且析出密而大的晶花。

結晶釉 氧化鈦 氧化鐵

鈦鐵結晶釉可在建筑陶瓷以及日用陶瓷產品中使用,具有很好的藝術效果,所以具有研究價值。本實驗在現有工藝條件的基礎上,筆者著重對析晶劑含量采用單因素和正交試驗方法進行了研究。

1 實驗過程

1.1 釉用原料及其化學組成

釉用原料的化學組成如表1所示。

表1 釉用原料的化學組成(質量%)Tab.1 Chemical composition of glazematerial

1.2 可行性實驗方案設計

表2 鈦鐵結晶釉的配方組成(質量%)Tab.2 The composition of formulation

經過對有關資料的查詢,確定了鈦鐵結晶釉的配方組成,實驗用鈦鐵結晶釉的配方如表2所示。

1.3 工藝參數

1)料球水比為料∶球∶水=1∶2∶0.8;

2)球磨參數:球磨機轉速360 r/min,球磨時間30min;

3)釉漿容重:1.65～1.72 g/m l;

4)釉漿細度:萬孔篩余0.02%～0.04%;

5)施釉厚度:0.4～0.6mm;

6)施釉方式:浸釉法;

7)燒成制度:1 280℃,保溫約10min,析晶溫度為1 070℃,保溫120 min。

2 實驗結果與分析

2.1 氧化鈦對釉面效果的影響

實驗結果如表3所示。

表3 氧化鈦對釉面效果的影響Tab.3 Effect of titanium oxide on the glaze

從表3可以看出,氧化鈦含量在8%～11%時,釉面顏色呈黃色,晶體效果較好。在此試驗中,TiO2作為晶核劑,得到金紅石穩定晶型,屬四方晶系。加入量過少時,釉面略微的顯白且晶花偏小,晶核數量不理想。加入量過多時,釉面呈白色,晶核偏少且晶花偏小。

2.2 氧化鐵對釉面效果的影響

本實驗通過改變氧化鐵加入量來考察對釉面效果的影響,如表4所示。

表4 氧化鐵對釉面效果的影響Tab.4 Effectsof iron oxide on the glaze

從表4可以看出,氧化鐵的含量在6%～8%時,釉面顏色為黃色,晶體效果較好。隨著氧化鐵加入量的增加,釉面黃色加深,在硅酸鈦結晶釉中,Fe2+、Fe3+等容易進入金紅石晶格,發生晶格取代,從而除了可以使晶花呈現多種顏色外,也會使晶體發生變形,呈現不同的晶體形狀。當加入量過少或過多時,從整體的效果來看,釉面會呈微白色,且晶花效果不夠理想,同時晶核數量偏小。

2.3 正交實驗結果與分析

考慮到各主要因素對實驗結果的影響以及每個因素對實驗影響的主次關系,在原有配方的基礎上設計了,正交試驗表L9(34),正交試驗結果見表5,主要針對釉面效果進行評分;正交試驗結果如圖1所示。

表5 配方組成正交試驗結果Tab.5 The result of o rthogonal text used in the composition of fo rmulation

圖1 因素水平與釉面評分的關系圖Fig.1 The relation between grade of glaze and factor-level

1)主次影響因素的排列。按照極差大小排列出各因素主次順序:

2)各因素最佳水平的選取。從圖1可以看出:

對于因素A,A 3取得最高分,所以A 3為最佳水平。

對于因素B,B2為最佳水平。

對于因素C,C2為最佳水平。

對于因素D,D2為最佳水平。

綜合以上分析,得出最佳試驗組合為:A 1 B2 C2 D2(T-1)。

從直觀的釉面效果來看,最優組合為:M 8。

通過驗證性實驗結果得出,最優組合M 8大于最佳樣品T-1,其樣品效果圖如圖2所示。

圖2 最優組合與最佳組合比較Fig.2 Op timal groups and the best group

3 結論

鐵鈦加入量對釉面效果有很大影響,加入過少,釉面呈微白且晶核不夠理想;加入過多則釉面也會發白,釉面效果較差。所以氧化鈦加入量應控制在8%～11%,氧化鐵加入量應控制在6%～8%。

1 葉巧明,張其春.燒成制度與結晶釉相關性的研究.全國性建材科技期刊——陶瓷,2002(1):37～38

2 裴新美,劉小娟.結晶釉的研究進展.江蘇陶瓷,2007 (12):21～24

Effects of Titanium-iron Crystalline on Properties of Titanium-iron Crystalline Glaze

Dong Weixia,Bao Qifu,Zhang Jianjun(Jingdezhen Ceramics Institute,Jiangxi,Jingdezhen,333001)

Effect of titanium oxide and iron oxide on glaze were studied by single-factor test system and o rthogonal test. When the volume of titanium dioxide by adding 8%～11%,the volume of iron oxide by adding 6%～8%,the best perfo rmance of the glaze are getting,its performance:the groud colour is yellow,crystal nucleus are p lentyful and the crystal flower are big.

Crystalline glaze;Titanium dioxide;Iron oxide

TQ174.4

:A

:1002-2872(2010)12-0023-03

董偉霞(1979-),碩士,講師;研究方向為功能材料與光伏方面及其教學。E-mail:weixia_dong@sina.com