日用瓷中溫燒成的坯釉配方研制

摘要為了降低日用瓷的燒成溫度，本文重點研究了實現日用瓷中溫燒成的坯釉配方。通過在坯料中加入礦化劑、在釉料中加入多組元熔劑，使瓷器燒成溫度降低到1230～1250℃，目前該工藝已投入生產應用；產品理化性能達到普通日用細瓷的標準。

關鍵詞日用瓷，中溫燒成，坯釉配方

1前 言

當前大埔生產的日用陶瓷的燒成溫度普遍在1300～1350℃，據測算，燒成成本占生產總成本的40%～45%，所占比例之大是制約經濟效益提高的最大障礙。中溫燒成在建筑衛生陶瓷生產中已取得了可喜的成效，但日用瓷器的生產卻仍處于高耗能狀態。近年來，有些企業在降低燒成溫度方面不斷進行研究，但真正投入生產的企業為數不多且收效甚微。本試驗通過精選原料并合理調整配方，研制出適應1230～1250℃燒成的坯料及生料釉，獲得瓷質細膩、釉面光澤透明，釉下色彩鮮艷的日用瓷產品。應用中溫1230～1250℃燒成工藝，能實現節能降耗減排的目的，既延長窯具材料的使用壽命，又提高了經濟效益和社會效益。

2試驗過程

2.1 坯釉用原料的選擇及化學組成

按中溫快燒的工藝要求選擇所需原料，選擇試驗用料時應考慮以下因素：

（1） 原料中要有較多的助熔成分，熱性質要求穩定，有機物及燒失量應盡量??；

（2） 原料要有廣泛的代表性，資源豐富，來源容易；

（3） 充分利用附近原料，引入新材料對傳統配方進行調整改進。本試驗所選原料的名稱及化學組成見表1。

2.2 坯釉配方的研究試驗

2.2.1 坯用原料的選擇及配方研制

中溫燒成的坯體其物理化學性能要求與傳統高溫坯料大體相同，要有較高的可塑性、足夠的干坯強度，以減少生坯在干燥、修坯、上彩、施釉等搬運過程中出現的半成品破損，并且要有較小的干燥收縮和燒成收縮，以防止變形，要有較寬的成瓷范圍（因中溫坯料組成中熔劑成份較高、燒結范圍較窄）以利于燒成控制，同時還需考慮來源、成本及質量等問題，選用本地高嶺土淘洗泥、紫金瓷土、豐順單竹土、松水長石及其它助熔劑等。中溫快燒工藝在相對較短的時間內（約7.5h）燒結，為滿足制品的性能要求，要求坯體能在預設的燒成溫度下產生具有一定粘度的液相，液相形成的量是由坯料中熔劑種類和含量所決定的。因此，選擇熔融溫度低、粘度相對大，隨溫度變化緩慢且能促進坯體瓷化的綜合性熔劑是合理配方的關鍵。在坯料中加入適量的礦化劑，使坯體能在較低的溫度下產生液相，提前燒結，擴大成瓷范圍。經過反復試驗調整，優選出P707#坯料的配方見如表2，其化學組成見表3。

2.2.2 坯料的制備工藝流程

機碓淘洗→配料球磨→入池混合攪拌→過篩除鐵→壓濾→練泥→成品坯料

2.2.3 坯料的主要工藝參數

按配方稱料、球磨，料:球:水(wt%)=1:2:0.6

球磨運行水份：37.5%

減水劑：2‰～3‰

250目篩余：0.1% ～0.3%

可塑性指標：Ⅱ=1.4cm×3.6kg=5.04(泥料相應含水率為27%)

干燥收縮率L干=6.2%；燒成收縮率L燒=10.87%;總收縮率L總=16.4%

總收縮率與高溫瓷坯料相當，所以無需改變模具尺寸，直接按原生產用模具組織生產。

2.3 釉用原料的選擇及配方研制

釉料是覆蓋在瓷器表面的一層非均態玻璃物質，它應具有適合坯體燒成的熔融溫度范圍，熔化后流動性好，光澤透明、白度好，具有與坯體相匹配的膨脹系數。根據相平衡理論，在一個特定系統中每增加一堿性組元，該系統出現液相的溫度則隨之降低，在同一組元里同時引入多種堿性成分，使其低共融點向低溫方向移動，降低其熔融時粘度，此時膨脹系數也較小。本試驗所用的是生料釉，生產工藝簡單、成本較低，為了滿足工藝及制品的要求，確定選用鉀鈉混合長石、燒滑石、優質高嶺土、鋰瓷石、工業氧化鋅、碳酸鋇等復合熔劑配方而成，經過反復試驗，優選出的中溫快燒生料釉Y707#配方見表4，釉料的化學組成見表5。

2.3.1 生產工藝流程

配料→球磨→檢測→過篩除鐵→成品釉

2.3.2釉漿的主要工藝參數

料:球:水(wt%)=1:1.8～2:0.65

球磨運行水份：37.5%

250目篩余0.04～0.05%

3成形、彩繪、施釉

該試驗的泥料成形工藝性能好、可塑性高，適合正常生產的操作技術要求。

彩繪用顏色料仍可采用高溫燒成用料，不需改變配方，直接應用于中溫還原燒成，燒后色澤與高溫燒后比較，呈色鮮艷而且均勻穩定。

施釉時釉漿濃度的調節應依施釉方法不同而異，用于浸釉時應控制在38～42°Be；噴釉時應控制在48～55°Be；淋釉時應控制在35～40°Be。生產過程中應防止釉層過厚，保證坯釉結合良好。

4燒成工藝

燒成工藝的控制應按液化氣梭式窯的常規操作進行：

從室溫～950℃:氧化氣氛操作

950℃～1200℃:強還原或中強還原氣氛操作

1200℃～1250℃或止火溫度:弱還原或中性焰操作

升溫速度與高溫燒成的生產控制基本相同，燒成時間約7.5h，比高溫1350℃燒成縮短約4h，其燒成曲線如圖所示（燒成控制用三角錐的測定數值與熱電偶測溫表的測定數值有10℃誤差）。

4.1 產品性能

經測定，產品的主要指標如下：

熱穩定性：180℃～20℃水冷三次不裂

吸水率：＜0.15%

白 度：68%

外觀質量：制品在中溫1230℃～1250℃下還原燒成，胎體致密瓷化程度好，外觀潔白半透明，釉面光澤透明，熱穩定性好，釉下彩色呈色鮮艷、均勻穩定。制品器型規整且頗具玉感，具有大埔傳統青花瓷器的特點。

5總 結

（1） 本試驗采用礦化劑及多元熔劑并控制各熔劑的組分比例，研制出1250℃左右燒成的瓷器坯料，并成功研制出與坯體合理匹配，不含鉛鎘的優質中溫燒成生料釉。原料取材方便，工藝簡單可行；制品理化性能達到普通日用細瓷的標準。

（2） 總收縮率在16%左右，與高溫燒成總收縮率相當，不需更改模具尺寸即可直接生產。

（3） 釉下、釉中彩青花色劑，按原高溫使用進行配料，不需改變顏料的配方，呈色鮮艷、均勻、穩定。

（4） 燒成周期縮短，提高了生產效率，并且延長了窯具材料的使用壽命。經百興陶瓷工藝廠、三和陶瓷實業公司的生產應用，節能達33.3%，綜合節能效果顯著，推廣前景廣闊。

參考文獻

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