耀州瓷用石膏粉性能初探

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耀州瓷用石膏粉性能初探

胡永剛

(銅川耀州窯文物復制工廠陜西 銅川727001)

歷史上，傳統耀州瓷成形以手拉坯為主，正如《德應候碑》記載，“轉輪就制，方圓大小，皆中規矩”。自20世紀70年代耀州青瓷恢復生產以后，隨著陶瓷業的發展，手拉成形已不能滿足其發展的需要，隨著新的成形方法的使用，石膏模型被大量應用于耀州瓷的生產中，特別是塑壓成形和注漿成形都需要大量的石膏模型。石膏模型是耀州陶瓷制造中重要的輔助工具，具有原理簡單，制造方便，成形坯體大小一致，復制清晰等優點。但普通石膏模型存在使用壽命短，強度低，耐熱性差等缺點。近年來，耀州瓷生產相繼引入了高強石膏粉，車臺石膏，CASE石膏等不同類型的石膏，現將使用過程中積累實踐經驗總結如下。

1　普通石膏粉

普通石膏又稱β-半水石膏，它是將天然石膏石(CaSO4·2H2O)在缺少水蒸氣的條件下，用凸底鍋在120～170℃的條件下炒制而成，細度一般為150目篩余≤1%。普通石膏粉晶型結構是不規則的碎屑晶體，晶粒的孔隙和裂紋較大，比表面積較大，標準稠度需水量大，石膏粉同水混合后水化反應能力強，初凝時間短，模型的氣孔率，吸水率較高，但模型強度較低，其化學成分見表1。

表1　石膏化學成分(質量%)

我廠使用的普通石膏粉大多產于山西，其白度較低，顆粒較粗，工藝性能差，初凝時間偏短(一般為5～7min)；強度較低(2h抗折強度為1.37～1.96MPa)；干燥抗折強度也只有3.64MPa左右，模型氣孔較多。在使用中，模具表面易起糙面，致使坯體表面不光滑，嚴重者呈“桔皮”狀糙面，模型使用次數少，模注漿僅60次左右，滾壓模80次左右，標準稠度下膏水比一般為100∶(70～80)，此種石膏價格較低廉，一般為600～800元/t，此種石膏一般用來制作注漿模型。

2　高強石膏粉

近年來，隨著耀州瓷的發展，真空注漿、立式澆注、滾壓成形以及冷壓成形等新技術在耀州瓷生產中得以應用，其對石膏模型質量的要求也越來越高，耀州瓷制作廠家開始大量引用高強石膏粉。

CaSO4·2H2O在有水蒸氣存在，壓力為1.3個大氣壓(即0.13MPa)，溫度為1250℃的條件下，加熱脫水制得α-半水石膏，又稱高強石膏粉，其晶體呈針狀，晶面較整齊，晶型較完整，折射率高，晶體很少有裂紋和孔隙，具有較高的強度，模型的氣孔率、吸水率小，石膏粉與水混合后水化反應能力差，石膏漿的流動性好，初凝時間長，但模型強度較高，生產中我們為了利用兩者的優點，將兩種石膏按不同的比例混合均勻形成混合石膏粉，利用β石膏吸水性好和α石膏強度大的特點制造注漿模具及滾壓模具。

我廠使用的高強石膏粉為湖北荊門所產，石膏與水的比例一般為(1.6～1.8)∶1.0，其初凝時間為8～12min，終凝時間為20～30min，抗折強度為5～6MPa，白度較好，細度較細，制作出的模具內壁光潔，吸水率適中，強度高，大大增加了模型的使用次數，其使用次數較普通石膏模型提高一倍以上。

3　CASE石膏

CASE石膏是在α石膏粉中加入特殊的外加劑，或者在石膏蒸壓加工過程中采用特殊的工藝。如加入媒晶劑，可改善高強石膏粉的結構性質，形成特殊的高強石膏粉，其細度一般為250～300目，這種石膏粉對吸水率不做要求，主要是要求其強度和硬度高，膨脹率低及胎型表面要有較高的光滑度。

我廠使用的CASE石膏為湖北荊門所產，膏水比為100∶28，使用時先按比例稱量好相應的石膏粉和水，再將石膏粉均勻撒入水中，攪拌，可一邊攪拌一邊震動容器以減少氣泡產生，攪拌均勻后將石膏倒入模具中先覆蓋一層，然后用手震動，震出氣泡后再繼續倒入石膏粉，待完全凝固后即可脫模，制作出的石膏模具可以達到瓷磚表面的效果。

1)調配石膏粉。先加水再加入石膏粉，應注意石膏粉很難攪拌均勻，石膏的硬度同攪拌均勻程度成正比，攪拌越均勻，牢度越高。

2)凝固時間。凝固時間主要與加水量、攪拌時間、澆注容器、濕度、溫度有關系。首先是水和石膏混合比例，加入的水量越多，石膏凝結時間越長，密度越低，強度越低；反之加入的水量越少，凝結時間越短，密度越大，強度越高，具體應根據使用要求控制。

3)攪拌時間。一般而言，攪拌到石膏粉非常均勻即可澆注，一般控制在5min左右，攪拌時間越長，石膏粉凝固時間越短。

4)澆注容器與凝固時間的關系。澆注不吸水的容器內(硅膠模具等)，凝固時間不變；澆注吸水容器中，如紙盒，木盒等，凝固時間較短，這是因為石膏粉中的水分被模具吸收，凝固時間短。

5)溫度、濕度與凝固時間的關系。氣溫高，凝固時間短，反之氣溫低，凝固時間長；濕度高，凝固時間長，反之濕度低， 凝固時間短。

6)消除氣泡。石膏粉攪拌會產生氣泡，理想的解決辦法是抽真空處理；充分攪拌也是減少氣泡的關鍵；將攪拌好的石膏粉放置一段時間，等內部氣泡逸出，或者輕輕震動使氣泡逸出，后用吹槍吹去表面氣泡。

4　車臺石膏

車臺石膏是一種經過改良的高強石膏粉，它克服了普通高強石膏粉強度低、吸水率低、易卷坯、坯體易開裂、成品率低的缺點，集高強度和高吸水率于一體，適用于日用陶瓷、工藝陶瓷車臺及滾壓成形模具的制造。既保證了坯體的高強度，也保證相應的吸水率，且坯體不卷坯、不開裂，大大提高了滾壓成形的合格率，是制造陶瓷滾壓成形模具及車臺的理想石膏粉。其價格為1400元/t，水粉比1.0∶1.8，攪拌時間5min左右，初凝時間9min左右，終凝時間25min左右，2h濕抗折強度5MPa,白度92～95，膨脹率為0.08%。

總之，石膏的質量會直接影響模具的質量，模具質量不僅影響了模具的使用次數，而且影響成坯質量，所以提高石膏質量對提高成坯量具有重要的意義。

不同質量的石膏具有不同的操作方法，在實際生產中，我們要熟悉每一種石膏的工藝性能，嚴格按照工藝規程操作，以提高模型質量。

參考文獻

1王芬.耀州窯陶瓷.西安:陜西科學技術出版社,2000

2李家駒,等.陶瓷工藝學.北京:輕工業出版社,2001

3袁西成,等.陳爐窯.北京:中國畫報出版社:2006

摘要介紹了耀州瓷目前所用石膏的種類和性能，探討了其在生產中各種不同石膏粉的使用方法，并提出了改進意見。

關鍵詞耀州瓷石膏初探

Yaozhou Porcelain with a Study on the Properties of Gypsum Powder

Hu Yonggang(Yaozhou kiln relics copying factory in tongchuan,Shaanxi,Tongchuan,727001)

Abstract:Introduces the Yaozhou porcelain production areas currently used types and properties of gypsum, discusses the various plaster powder used in production, and puts forward some suggestions.

Key words:Yaozhou porcelain; Plaster; Probe into

中圖分類號：TQ177.3

文獻標識碼：B

文章編號：1002-2872(2015)09-0033-02

作者簡介:胡永剛(1975-),大專,工程師;主要從事耀州古瓷的復制及管理工作。