正交實驗在低溫快燒亞光乳濁釉中的應(yīng)用

包啟富，董偉霞，周健兒，鄭文華

（景德鎮(zhèn)陶瓷學(xué)院，景德鎮(zhèn)333001）

正交實驗在低溫快燒亞光乳濁釉中的應(yīng)用

包啟富，董偉霞，周健兒，鄭文華

（景德鎮(zhèn)陶瓷學(xué)院，景德鎮(zhèn)333001）

本文選用鋯英砂、燒滑石和白云石等為主要原料，研制了一種釉面效果較佳的建筑陶瓷用白色復(fù)合亞光釉。本實驗應(yīng)用正交實驗考察了配方組成對白色復(fù)合亞光釉的影響。實驗結(jié)果表明：在熔塊4，白云石16，滑石5和 鋯英砂16，燒成溫度為1160℃，保溫30 min條件下，該建筑陶瓷用釉呈現(xiàn)穩(wěn)定的白色復(fù)合亞光釉，該釉的白度高76.7，光澤度25.8%，關(guān)鍵詞：白色；亞光釉；低溫快燒；正交實驗

1 前言

目前市場上常見的乳濁釉主要包括錫釉、鋯釉、鈦釉等。然而，這幾種釉存在如下問題：加入鋯英石和ZrO2的乳濁釉，由于高溫，粘度隨著加入量增加而急劇增加，易導(dǎo)致釉面產(chǎn)生針孔、波紋、滾釉等缺陷［1］。而鈦釉很容易隨著燒成氣氛的變化或釉組分改變引起釉面變黃。盡管錫乳濁釉是所有乳濁釉中歷史最悠久、乳濁效果最好、對基礎(chǔ)釉適應(yīng)性最強的乳濁釉，但目前由于二氧化錫的價格較高，限制了它的應(yīng)用。因此開發(fā)一種成本低、性能穩(wěn)定的乳濁釉已成為研究熱點之一。本論文以鋯英砂、燒滑石和白云石等為主要原料，研制出一種成本低廉、性能穩(wěn)定的亞光乳濁釉。

2實驗過程

2.1 實驗配方設(shè)計

根據(jù)前期文獻資料［2］，選取正交實驗，通過熔塊、白云石、滑石和硅酸鋯四因素對釉面進行考察。采用正交表L9（34），表頭設(shè)計見表1，正交試驗方案設(shè)計見表2。

其余原料的加入量為：方解石9，石英7，鈉長32，鉀長石4，氧化鋁5，滑石5，高嶺土5。

2.2 工藝條件

試樣制備過程工藝參數(shù)：控制釉層厚度為0.5～0.6 mm；釉料細度為過250目篩，余量＜0.02%；快速球磨時間為7 min；上釉后的樣品放烘箱在60～70℃左右，烘干24 h，取出備用。施釉方式為浸釉，其燒成制度見圖1（燒成氣氛為氧化氣氛）。

2.3 性能表征

采用WSD-5手持白度計和WGG-60微機光澤度儀測試來測量釉面白度和光澤度。

表1 L9（34）表頭設(shè)計

表2 正交試驗方案

圖1 燒成制度曲線

3實驗結(jié)果與分析

正交試驗結(jié)果見表3，其中釉面品質(zhì)實行排隊評分法，主要針對釉面效果進行評分。正交試驗結(jié)果分析見表3。

極差分析如圖2所示。

（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（主→次）：

光澤度：D→B→A→C；白度：C→D→A→B

光澤度以B為最主要影響因素，且對白度影響也比較大。C對白度影響較大，對光澤度影響較小。

綜合考慮，四因素的主次（主次）順序為：D→C→A→B。

（2）各因素最佳水平的選取

因素D，在光澤度指標(biāo)中占最主要地位，并且在白度中占重要地位，從圖1可看出D3白度光澤度均高于D1

表3 正交實驗結(jié)果分析

表4 正交試驗結(jié)果分析

和D2，選擇D3為最佳水平。

圖2 因素水平與白度、光澤度的關(guān)系

因素B，雖然在光澤度中有很重要的影響，但是對白度的影響較小。從圖1中可以看出，B3指標(biāo)的白度和光澤度都高于B1和B2。因此，選擇B3為最佳水平。

因素C，在白度指標(biāo)中占重要地位，白度好的C3水平，光澤度不如C2，而白度高的C2水平，其白度比C3差很多，所以綜合考慮選擇C3為最佳水平。

因素A，A1白度和光澤度都高于A2、A3。所以選擇A1為最佳水平。

綜合以上分析，得出最佳工藝組合：A1B3C3D3。

通過對最佳試驗組合的細微調(diào)整，得到一個最優(yōu)配方，經(jīng)1160℃燒成后，該釉的白度高76.7，光澤度25.8%，釉面磨砂效果好。

4 結(jié)論

當(dāng)主要原料熔塊4，白云石16，燒滑石5和 鋯英砂16時，在燒成溫度為1160℃，保溫30min條件下，該建筑陶瓷用釉呈現(xiàn)穩(wěn)定的白色復(fù)合亞光釉，該釉的白度76.7%，光澤度25.8%，釉面磨砂效果好。該建筑陶瓷用白色復(fù)合亞光釉的研制可滿足建筑琉璃瓦耐腐蝕和美觀上的要求。

［1］車純擯.乳濁釉綜述［J］.陶瓷研究，1990（3）：31～33.

［2］董偉霞，包啟富，阮丁山.建筑陶瓷快燒無光釉的研制［J］.中國陶瓷工業(yè)，2009，16：10～12.

Application of the Orthogonal Experiment on the White and Matt Glaze Applied in the Low-temperature and Fast-firing Architectural Ceramics

Bao Qi-fu，Dong Wei-xia，Zheng Wen-hua
（Jingdezhen Ceramics Institute，Jingdezhen 333001）

In this paper，The white and matt glaze was prepared，which is composed of zirconium silicate，calcined talc and quartz as main raw materials.The optimal formulas were determined by orthogonal experiment.The results show that when calcined talc content is 5 wt%，frit is 5%，dolomite is 16%and zirconium silicate is 16%，the whiteness of 76.7%and glossiness of 25.8%for the sample are obtained at firing temperature of 1160℃.

White and matt glaze；Low-temperature and fast firing；Orthogonal experiment

包啟富，男，博士，高級工程師，從事傳統(tǒng)陶瓷色釉料，低膨脹陶瓷及蜂窩陶瓷材料的制備。基金項目：國家自然科學(xué)基金資助項目（51562013）。