摘 要:本文通過高溫素燒、低溫釉燒工藝,成功試制了一種全封閉釉面高檔白瓷。研制了素燒溫度為1300℃、白度在80°以上、高溫變形度較小的坯體配方,以及釉燒溫度在1150℃、膨脹系數低并能與素燒白瓷坯體匹配使用的低溫熔塊釉配方,采用高鋁三角支架承燒方式,獲得了陶瓷產品的全封閉釉面。
關鍵詞:全封閉釉面;高溫素燒;低溫釉燒
1前言
陶瓷產品在燒成時,為了節約空間、提高窯爐的裝載量,往往在坯體施釉前在底足接觸部位涂蠟或施釉后用海綿擦去底足部位釉層,以使摞燒產品之間不易粘在一起,產品出窯時便于分離。但這種方式生產的產品底足部位因為缺釉非常粗糙,而且使用過程中易吸附臟物,且容易劃傷家具。
高溫素燒、低溫釉燒全封閉釉面高檔白瓷具有釉面光澤度高、產品釉面全封閉、產品檔次高(接近骨質瓷)、原料成本低、易于機器洗刷、使用過程中不易劃傷家具等特點,該產品可能成為國際高端餐具市場的主流產品,具有非常重要的開發研究價值。
根據國際陶瓷市場調研信息,高溫素燒、低溫釉燒全封閉釉面高檔白瓷由于技術難度較大、生產操作復雜,國際市場只有歐洲個別工廠掌握此項技術并小批量生產。但因生產技術難度較大,產品銷售價格非常昂貴(接近骨質瓷產品價格),導致市場接受能力有限而不能大范圍推廣。在國內暫沒有廠家能夠生產。
2 研究方法和技術路線
生產此類產品的瓶頸障礙一是技術,一是成本,再則是良品率,本研究主要解決以上三個問題。
(1) 一是適當提高坯體配方的氧化鋁含量,同時合理選擇高溫熔劑的種類和用量,以降低坯體的高溫變形程度;二是研究膨脹系數足夠低并能與素燒白瓷坯體匹配使用的低溫熔塊釉配方,使產品抗熱震性達到標準要求;三是釉燒采用高鋁三角支架承燒,實現了陶瓷產品的全封閉釉面。
(2) 所有坯釉料配方均采用國產原材料,以降低生產成本。
(3) 采用高溫素燒、低溫釉燒工藝,即先將坯體進行高溫素燒,然后將產品表面拋光去雜,經初步分揀剔除不合格品后再噴釉,然后進行釉燒,以提高產品質量,降低損耗。
3 主要研究內容
3.1坯料配方的研制及素燒制度的確定
3.1.1 原料
本試驗采用的是高白度、高溫變形度較小的陶瓷坯體,試驗所用坯用原料及其化學組成見表1。
3.1.2 坯料配方的確定
坯用原料所采用的石英、長石、粘土均為優質原料,原料雜質少、煅燒后潔白,且對呈色無不利影響。而且坯料中引入純氧化鋁,坯料中氧化鋁的含量高(達到30%左右),因此產品的質量和白度得到了保證。為了提高產品的透光度,采用少量含鈣、鎂礦物作礦化劑,鈣、鎂分別由硅灰石、滑石引入。本著既能增加產品透光度、又不使產品變形的目的,經過反復小試中試,最后確定坯料配方見表2,其化學成分見表3。
按配方準確稱量后入濕法球磨,泥漿出磨細度控制在250目篩余0.01%以下,泥漿過180篩兩遍,經3次除鐵,其它工藝與一般日用瓷相同。
3.1.3 素燒制度的確定
經過電爐試燒和車間中試,素燒溫度控制在1300~1320℃之間,氧化焰隧道窯燒成,燒成周期16h左右。
3.2釉料配方的研制及釉燒制度的確定
本實驗研制的是一種低膨脹系數、低高溫粘度、高溫流動性好的釉料,由于在坯料中氧化鋁的含量達到30%左右,坯的熱膨脹系數低,為了提高坯釉適應能力,必須試驗一種膨脹系數較低的釉料。本實驗在傳統長石釉的基礎上引入了瓷粉、氧化鋁粉,并加入鋰輝石、低溫熔塊等添加劑,加入鋰輝石、低溫熔塊是為了降低釉料的燒成溫度和粘度,克服釉泡等缺陷,使產品的釉面光澤度、平整度等顯著提高。同時鋰輝石、氧化鋁、瓷粉的加入有效調整了釉的熱膨脹系數,提高了產品的熱穩定性。經過30多次的反復試驗,確定釉料配方見表4。
采用傳統球磨機對釉料進行濕式加工,釉料細度控制在萬孔篩余量0.01%以下,采用噴釉法對素燒后的產品進行施釉,釉漿比重為1.68~1.70,釉層厚度0.2~0.3mm,燒成溫度控制在1150℃左右。
3.3成瓷的物理性能
燒成后產品的物理性能見表5。試樣的白度達到80°,抗折強度150MPa,熱穩定性能較好。(下見第43頁)
4 結 論
(1) 本實驗研究的素燒坯體,經1300℃素燒,白度達80°,高溫變形度較小;
(2) 本實驗研究的低溫熔塊釉,釉燒溫度為1150℃,膨脹系數低并能與素燒白瓷坯體匹配使用,產品抗熱震性達到160~20℃水中全通過;
(3) 采用高鋁三角支架承燒的方式,實現了陶瓷產品的全封閉釉面;
(4) 陶瓷產品鉛鎘溶出量達到加州第65條款要求;
(5) 產品抗折強度達150MPa,達到了強化瓷標準要求。
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