一次燒成骨質強化瓷的工藝

摘 要 本文主要介紹了在傳統的二次燒成骨灰瓷基礎上，通過改進坯釉配方及燒成制度，實現一次燒成骨質強化瓷，其理化性能和外觀質量達到并超過傳統骨灰瓷#65377;

關鍵詞 骨質，強化瓷，骨質瓷，一次燒成

1概述

隨著生活水平的不斷提高，傳統的陶瓷制品難于滿足人們日益增長的現代審美和生活需求#65377;骨質瓷以其細膩通透#65380;釉面潤澤光亮#65380;質地潔白#65380;透明度高等特點，受到廣大消費者的青睞#65377;

由于傳統的骨質瓷都是采用二次燒成，即先高溫素燒(1300℃)再低溫釉燒(1050～1100℃)，能耗較大#65377;我們改變傳統坯料的單一配比，采用新材料#65380;新工藝，研發了一次燒成的骨質強化瓷產品#65377;

2 工藝技術

一次燒成骨質強化瓷，是在傳統骨質瓷坯料中，引入一定量剛玉(粒度為2μ的α-Al₂O₃)，使之在高溫燒成中強化支撐點，改變傳統骨質瓷在高溫荷重情況下支撐力降低#65380;易造成軟化變形，從而必須采用高溫無釉托燒#65380;低溫釉燒的被動局面#65377;

2.1坯釉料的制備

我們選用了Fe2O₃#65380;TiO₂含量低的優質原料;坯料的熔劑采用合成骨粉;骨架料采用粒度為2μ的α-Al₂O₃粉#65377;坯用原料見表1，坯體化學組成見表2#65377;釉料應具有良好的適應性和低膨脹性并能在1280℃氧化燒成，且燒成范圍寬#65377;釉用原料化學組成如表3所示，釉料化學組成見表4，并列出了理論坯#65380;釉式#65377;

2.2 工藝流程和工藝參數

(1)工藝流程#65377;試樣制備流程如圖1所示#65377;試樣的燒成曲線見圖2#65377;

(2)工藝參數#65377;坯料細度:250目篩余<0.8%;釉料細度:320目篩余<0.5%#65377;其余工藝參數同常規日用陶瓷生產相同#65377;

圖2燒成曲線

3產品主要技術指標

產品經廣東省陶瓷產品質量鑒督檢驗站(潮州)檢驗，全部物理化學性能均符合國家日用陶瓷標準(GB/T3532-1995《日用瓷器》)，如表5所示#65377;

4分析和討論

4.1 骨粉和α-Al₂O₃的作用

在瓷坯中，我們引入骨粉和α-Al₂O₃(粒度為2μm)#65377;骨質瓷需二次燒成，高鋁強化瓷必須高溫還原燒，其共同點是必須在高溫下(1350℃左右)燒成#65377;合成骨粉在高溫中分解為Ca₃(PO₄) ₂和CaO#65377;Ca₃(PO₄) ₂本身的熔點并不低(約1734℃)，但它能與其它的兩個組元(坯料高嶺土和坯料中的長石)共熔，共熔后液相出現的溫度降低，從而起到助熔作用#65377;α-Al₂O₃粉的引入，在坯體中起到主骨架作用，因在高溫液相中生成更多的莫來石晶體，從而提高了產品的抗折強度#65377;

4.2 燒成制度對坯釉性能的影響

合理控制燒成制度，可以使固相反應更為充分，生成更多的低膨脹晶體和莫來石晶體，并使殘留石英減至最少，因而所燒成的產品強度高#65380;膨脹系數小#65380;熱穩定性好(見表5)#65377;經多次試燒后，我們選擇了最適宜的燒成制度:燒成溫度在1270～1280℃，燒成周期為10～12h;燒成氣氛為氧化氣氛#65377;該燒成產品的斷口不規則#65380;抗折強度高(100MPa);當燒成溫度為1340～1350℃#65380;還原氣氛燒成時，其產品斷口光滑即玻璃相量多#65380;晶相減少#65380;抗折強度低(60MPa)，見表6#65377;

5 結論

綜上所述，采用一次燒成技術，產品既具有骨質瓷的透光特性，又有高溫強化瓷的較高抗折強度的優點，并且極大地降低了鉛#65380;鎘溶出量#65377;本項目的技術創新點主要是:

(1) 坯釉料的制備工藝獨特#65377;坯料的熔劑采用合成骨粉，骨架料采用料度為2μ的α-Al₂O₃粉#65377;該坯料配方具有強度高#65380;低膨脹的特性，與釉料良好結合;

(2) 采用一次燒成工藝#65377;傳統的骨質瓷透光性好#65380;晶瑩剔透，但需采用二次燒工藝;本實驗研制的高溫強化瓷，通過合理控制燒成制度，采用一次燒成工藝，其產品性能良好，超過了標準要求;

(3) 骨質強化瓷采用無鉛原料，解決了骨質瓷鉛鎘溶量過大的問題#65377;

參考文獻

1 陶瓷工藝學[M].華南工學院，1981