唐小能
(江蘇天一昭和陶瓷有限公司 江蘇 宜興 214221)
硅灰石質耐熱亞光窯變釉的研制*
唐小能
(江蘇天一昭和陶瓷有限公司 江蘇 宜興 214221)
以硅灰石為主要原料制作的亞光窯變釉,其釉面細膩、光澤柔和,燒成溫度范圍較寬,燒成性能穩定。硅灰石質亞光窯變釉性能優良,符合我國日用陶瓷產品國家標準規定的性能要求和美國FDA關于鉛、鎘溶出量的限定要求,能夠用于日用陶瓷、工藝美術陶瓷產品的生產。
硅灰石 窯變釉 耐熱 日用陶瓷
良,產品的熱穩定性、吸水率和鉛、鎘的溶出量都符合日用陶瓷產品的相關標準要求。在硅灰石原料中加入其它色料可制得多種顏色的窯變釉,使日用陶瓷窯變釉色彩更加豐富,其產品更加美觀大方。
硅灰石屬于鈣質偏硅酸鹽礦物。硅灰石中的鈣易被鐵、錳、鎂、鈦、鍶等雜質替代而形成類質同象。硅灰石屬三斜晶系,晶體常沿Y軸延伸成板狀、桿狀和針狀,集合體為放射狀、纖維狀塊體,較純凈的硅灰石呈白色和乳白色或帶淺灰、淺綠、淺紅的白色。它具有玻璃光澤,解理面呈珍珠光澤,密度為2.75~3.10g/cm3,熔點為1 540℃,莫氏硬度為4.5~5.5,熱膨脹系數(室溫~800℃)為6.5×10-6/℃。
以硅灰石為主要原料制作的鈣質亞光窯變釉用于日用陶瓷或工藝美術陶瓷制品,是因其釉面性能良好,燒成溫度范圍較寬、燒成工藝穩定。以硅灰石為主要原料制作的鈣質亞光窯變釉性能比其他材質的亞光釉性能優
球磨機(帶氧化鋁球磨罐及不同大小的氧化鋁球)、標準篩、電子天平、量筒、濃度計、浸釉設施、電熱風干燥箱、電熱恒溫調節器等。
試驗所用主要原料為硅灰石、鉀長石、蘇州土、方解石、ZnO等。其中ZnO為工業用純煅燒氧化鋅。
原料化學組成見表1。

表1 原料化學組成(質量 %)
根據選用原料性能特性,釉料制備的工藝特點,通過反復研究、試驗,利用優選法確定出較佳配方。釉料化學成分見表2,釉料配方組成見表3。

表2 釉料化學組成(質量 %)
釉式為:


表3 釉料配方組成(質量%)
將各種原料按配方比例用電子天平稱量,倒入球磨罐中,按料∶球∶水為1∶2∶1進行配比,在球磨機中研磨15h,將研磨好的釉漿過100目篩,釉漿濃度調整到46°Be'。
試驗所用坯體為炻器8寸平盤,經過素燒后檢驗合格,采用人工浸釉法施釉,施釉后經充分干燥,在隧道窯中燒成。共制備30件試樣,經燒成后得到符合質量要求的產品27件,成品合格率為90%。
1)吸水率:均小于3.0%。
2)釉層厚度:0.4~0.6mm。
3)熱穩定性:260℃~20℃熱交換,一次不裂。
4)Pb(ppm)溶出量均小于0.1,Cd(ppm)溶出量均小于0.01。
產品符合我國日用陶瓷產品國家標準規定的性能要求和美國FDA關于鉛、鎘溶出量的限定要求。
經過反復試驗,研制了以堇青石為原料的鎂質亞光窯變釉系列產品,對其生產工藝性能、產品使用性能進行了測試,得出如下結論:
1)硅灰石本身不含任何揮發性氣體(H2O、CO2等),所以在釉燒過程中不會釋放出氣體,釉面不會因逸出氣體而產生釉面氣泡和針孔。
2)由于硅灰石具有較低的熔點和較強的助熔作用,在轉入釉熔體時,硅灰石中的SiO2和CaO的分散均勻性比較好,對釉面的平滑、均一性非常有利,所以釉面細膩、色澤柔和淡雅、耐污,且燒成溫度范圍較寬。
3)硅灰石的熱膨脹系數較低,在使用后較大地改善了坯釉的適應性問題,使制品的熱穩定性得到了較大地提高。
4)硅灰石在釉料中與僅是SiO2和CaO混合物的反應狀態不同。對化工原料CuO、Fe2O3、MnO2、NiO、CoO的呈色效果有很好的促進作用,加入量以小于1.5% 為宜,色料為含Fe的棕色系列、含Co系列色料及鈷黑色料,加入量以小于3.0%為宜。
5)釉中大量使用硅灰石,可減少其它價格昂貴的熔劑的使用量,釉料的成本將會降低。
1(日)素木洋一著.釉及色料.劉可棟、劉光躍譯.北京:中國建筑工業出版社,1979
2 李家駒,等.日用陶瓷工藝學.武漢:武漢工業大學出版社,1992
3 俞康泰.現代陶瓷色釉料與裝飾技術手冊.武漢:武漢工業大學出版社,1999
4 武同青,蘇敏.中溫耐熱炻器色釉的研制.全國性建材科技期刊——陶瓷,2005(9):35~36
TQ174.4
B
1002-2872(2011)09-0024-02
唐小能(1987-),本科,助理工程師;主要從事陶瓷技術研發工作。E-mail:tangxiaoneng2008@163.com