仿古面磚用亞光釉的研制

程磊 陳超 余祖燈

（景德鎮(zhèn)陶瓷學(xué)院，江西景德鎮(zhèn)333001）

1 引言

亞光釉仿古面磚是一種現(xiàn)代復(fù)古裝飾風(fēng)格的飾面裝飾材料，它既保留了陶的質(zhì)樸厚重，又不乏瓷的細(xì)膩潤(rùn)澤，很好的迎合了現(xiàn)代城市人追求簡(jiǎn)潔明快、返樸歸真的心理需求[1]。由于它經(jīng)高溫?zé)裏捦耆少|(zhì)化，同時(shí)還具有易清潔、耐腐蝕、抗折強(qiáng)度高等諸多優(yōu)點(diǎn)，倍受廣大消費(fèi)者的青睞[2-3]。

為了進(jìn)一步提高亞光釉仿古面磚的裝飾效果，本實(shí)驗(yàn)采用單因素和正交實(shí)驗(yàn)法制備亞光釉，討論了主要原料對(duì)亞光釉性能的影響，并采用光澤度儀、白度儀測(cè)定所配制亞光釉的光澤度和白度，確定了最佳的配方組成和工藝參數(shù)。

2 實(shí)驗(yàn)

2.1 實(shí)驗(yàn)儀器與設(shè)備

樣品測(cè)試儀器有：WSD-5白度儀、WGG60-2光澤度儀以及JUMPER輥道窯。

2.2實(shí)驗(yàn)用料及配方

表1 原料化學(xué)組成（w t％）Tab.1 Chem ical com positions of the raw materials

表2 釉料配方組成Tab.2 Batch of the glaze

表3 因素水平表Tab.3 Factor level table

表4 正交實(shí)驗(yàn)配方Tab.4 Batch formula for orthogonalexperiments

本研究所用原料主要有鉀長(zhǎng)石、高嶺土、石英粉、白云石、燒滑石、氧化鋁、氧化鋅、鋯英粉、碳酸鋇等。原料化學(xué)組成、釉料基礎(chǔ)配方組成及化學(xué)成分分別見(jiàn)表1、表2。

2.3實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

考慮所用原料的特點(diǎn)和亞光釉工藝制度的要求，本實(shí)驗(yàn)查閱相關(guān)資料并經(jīng)過(guò)大量探索性實(shí)驗(yàn)，得出效果較好的亞光釉基礎(chǔ)配方，如表2所示。采用單因素法對(duì)亞光釉制備工藝進(jìn)行優(yōu)化，在此基礎(chǔ)上，采用正交實(shí)驗(yàn)法優(yōu)化基礎(chǔ)釉配方，進(jìn)而得到適用于仿古磚的亞光釉的釉料配方。

2.3.1單因素實(shí)驗(yàn)法優(yōu)化工藝參數(shù)

（1）考慮球磨時(shí)間對(duì)釉面性能的影響：選擇球磨時(shí)間分別為20m in、24min、28min、32m in，確定實(shí)驗(yàn)的最佳球磨時(shí)間；

（2）考慮燒成溫度對(duì)釉面性能的影響：分別在1150℃、1200℃、1250℃、1300℃溫度下燒成，通過(guò)考察釉面質(zhì)量（如白度、光澤度）來(lái)確定最佳的燒成溫度；

（3）考慮保溫時(shí)間對(duì)釉面性能的影響，在1250℃時(shí)分別保溫5min、10min、15min、20min來(lái)優(yōu)選出最佳的保溫時(shí)間。

2.3.2正交實(shí)驗(yàn)法優(yōu)化基礎(chǔ)釉料配方

根據(jù)單因素實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)一步考察該配方體系中氧化鋁、燒滑石、石英、碳酸鋇四因素對(duì)釉面效果的影響，每個(gè)因素分別做三個(gè)水平實(shí)驗(yàn)，其影響水平見(jiàn)表3，選用L9（34）正交表來(lái)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，設(shè)計(jì)表格如表3所示，制得1～9個(gè)試樣。正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表4。

3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論

3.1 單因素實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論

3.1.1 原料細(xì)度對(duì)釉面效果的影響

釉漿的細(xì)度直接關(guān)系到釉漿性能和燒后的釉面質(zhì)量。球磨時(shí)間越長(zhǎng)，顆粒越小，釉漿的懸浮穩(wěn)定性越好，釉料之間的相互反應(yīng)也越充分。此外，細(xì)顆粒能降低熔融溫度、縮短熔融時(shí)間，且釉成熟后粘度降低，增加了流動(dòng)性，因而大大改善了釉面性能。但并不是球磨時(shí)間越長(zhǎng)越好。在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)：釉料過(guò)細(xì)時(shí)，漿液粘度顯著增加，釉漿流動(dòng)性降低，上釉時(shí)易出現(xiàn)釉絡(luò)、縮釉等現(xiàn)象。由實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知：最佳球磨時(shí)間為24min。

3.1.2 燒成溫度對(duì)釉面效果的影響

本實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，經(jīng)過(guò)1250℃燒成的試樣，釉面光滑，亞光效果最佳。其主要是由于釉料成分復(fù)雜，在高溫狀態(tài)下，具有限定的燒成溫度范圍。如果燒成溫度過(guò)高會(huì)導(dǎo)致早期析出晶體的重熔，釉面以玻璃質(zhì)為主，產(chǎn)生光亮效果。當(dāng)燒成溫度過(guò)低，則釉處于生燒，釉未熔融，釉性能差，所以最佳的燒成溫度為1250℃。

3.1.3 保溫時(shí)間對(duì)釉面效果的影響

一般來(lái)說(shuō)，保溫時(shí)間太長(zhǎng)，反應(yīng)過(guò)于充分，容易產(chǎn)生大量液相，將熔解已析出的晶體和未熔顆粒，這樣使得能產(chǎn)生消光作用的粒子減少，從而導(dǎo)致釉面的亞光效果降低；相反，保溫時(shí)間過(guò)短，釉面會(huì)變得粗糙，光澤度降低，甚至?xí)霈F(xiàn)欠燒或生燒的現(xiàn)象。所以適當(dāng)?shù)谋貢r(shí)間是直接關(guān)系到釉面質(zhì)量的重要因素之一，本實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明合適的保溫時(shí)間在10～15m in之間。3.2正交實(shí)驗(yàn)的結(jié)果與討論

綜合考察的指標(biāo)有釉面的光澤度、白度、平整度等，考察的主次為釉面平整度、白度、光澤度。

釉性狀的變化主要是由于A l2O3與SiO2比例的變動(dòng)引起的[4-5]，在利用塞格爾式進(jìn)行釉的試驗(yàn)時(shí)，固定堿性組成改變A l2O3和SiO2二成份，研究釉性狀的變化。因此Al2O3和SiO2的用量是決定釉面性能的關(guān)鍵因素。另外，燒滑石引入的堿性氧化物MgO可以和釉中的CaO、SiO2形成透輝石微小晶體，從而優(yōu)化釉面的亞光效果；碳酸鋇在加熱后生成的BaO會(huì)與釉熔體中的A l2O3和SiO2反應(yīng)生成微量的鋇長(zhǎng)石微小晶體，從而增加亞光效果。

為了得到亞光釉的最佳配方，本實(shí)驗(yàn)以氧化鋁、石英粉、燒滑石、碳酸鋇為不變因素來(lái)設(shè)計(jì)正交實(shí)驗(yàn)，結(jié)果如表4所示。從表中可以看出，最優(yōu)水平為A2B3C1D2，含量（g）分別為：氧化鋁12，燒滑石15，石英粉8，碳酸鋇9。經(jīng)過(guò)計(jì)算可以得到該亞光釉的配方為：氧化鋅1％，鋯英粉9％，石英粉7％，白云石18％，高嶺土7％，氧化鋁12％，燒滑石14％，鉀長(zhǎng)石25％，碳酸鋇7％。

釉式：

4 結(jié)論

通過(guò)單因素法和正交實(shí)驗(yàn)法對(duì)仿古面磚亞光釉的制備工藝和配方組成進(jìn)行了研究。實(shí)驗(yàn)表明：球磨時(shí)間、燒成溫度、保溫時(shí)間等工藝參數(shù)對(duì)亞光釉的釉面性能影響很大。當(dāng)球磨時(shí)間為24min，燒成溫度在1250℃，保溫時(shí)間為10～15min之間，同時(shí)氧化鋁、石英、燒滑石、碳酸鋇的加入量分別為12％、7％、14％、7％時(shí)獲得了光滑細(xì)膩、白度高、具有絲絹光澤的仿古面磚用亞光釉。

1秦莉.淺談仿古飾面磚.科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2008，（03）

2黃惠寧.我國(guó)“仿古磚”的發(fā)展趨勢(shì)分析.佛山陶瓷，2009，（10）

3章易.仿古磚市場(chǎng)現(xiàn)狀分析.山東陶瓷，2006，（02）

4【日】素木洋一.劉百棟，劉光躍譯.釉及色料.北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，1984

5李家駒.陶瓷工藝學(xué).北京：中國(guó)輕工業(yè)出版社，1999