一種銅紅色金屬光澤釉的研制*

董志軍　董子紅

(唐山惠達衛浴股份有限公司　河北 唐山　063307)

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一種銅紅色金屬光澤釉的研制*

董志軍董子紅

(唐山惠達衛浴股份有限公司河北 唐山063307)

摘要通過合理調整配方的化學組成，引入新型無鉛的析晶劑及其催化劑，利用釉料再結晶出比較穩定的尖晶石晶體結構，使金屬著色離子(Fe2+、Zn2+)等富集在釉層表面，使釉面呈現出金屬光澤。

關鍵詞析晶劑催化劑尖晶石晶體結構金屬光澤

前言

隨著生活水平和對居住環境要求的提高，人們對衛生陶瓷釉面裝飾有了更高的要求。由于金屬裝飾材料具有高雅、豪華的藝術效果，因此具有金屬光澤的釉面越來越受消費者的歡迎。目前，金屬光澤釉的制作方法有3種：在陶瓷坯體上直接濺射熔融金屬涂層；在陶瓷制品釉面上噴涂含有金屬或金屬化合物粉末的涂層，經過還原熱處理，形成金屬化裝飾層；配制特定組成的釉，經過燒制產生色調和光澤等外觀類似金屬光澤的仿金屬光澤釉。前兩項技術對設備的要求較高，其裝飾成本也較高，第三種方法通過配制釉料組分，在不改變現有衛生陶瓷隧道窯爐的燒成制度下，直接形成金屬光澤效果的釉面。目前這種釉面只在墻地磚中有所應用，在國內衛生陶瓷領域還沒有發現有批量生產的產品。以前我們也做過類似的研究，但效果都不是很理想，存在的主要問題有：釉面的金屬效果不是特別滿意；金屬光澤釉面的耐磨性和耐腐蝕性達不到標準要求；一般制作這種釉都要用到鉛，導致釉面的鉛含量超標，生活中使用時會對人體的健康產生影響；釉面的針孔、棕眼缺陷較多。

1試驗內容

1.1技術方案

通過合理調整配方的化學組成，引入新型無鉛的析晶劑及其催化劑，利用釉料再結晶出比較穩定的尖晶石晶體結構。使金屬著色離子(Fe2+、Zn2+)等富集在釉層表面。通過XRD對釉面進行了物相分析，主要物相為α-Fe2O3，其使整個釉面呈現類似金屬的光澤效果。

1.2所用原料

所用原料主要有：鈉長石、煅燒高嶺土、氧化鋁、燒滑石、氧化鋅、硼熔塊、方石英、析晶劑、催化劑等。所用原料的化學組成見表1。

表1　原料的化學組成(質量%)

1)所用析晶劑是以P-Fe系組成，不含鉛、鉻等有毒物質，其化學組成(質量%)為：燒失量：20～25，Fe2O3：35～45，P2O5：35～40。

2)所用催化劑可使釉層生成比較穩定的尖晶石晶體結構，以P-Al系組成，不含鉛鉻等有毒物質；其化學組成(質量%)為：燒失量：16～20，SiO2：4～6，Al2O3：16～20，P2O5：45～55，Na2O：0.5～3, ZnO：4～6。

3)所用石英原料是一種方石英，其粒度組成≤ 10 μm的為25%～30%，≤ 5 μm的為15%～20%，≤ 2 μm的為3%～6%。

1.3釉料配方

表2采用正交試驗法，對配方進行優化調配。 其中1#～9#為銅紅色金屬光澤釉配方組成實例。

表2　銅紅色金屬光澤釉的配比(質量%)

1.4綜合指標

對表2的所列配方進行全面分析總結，得到表3各項綜合指標。采用日本島津公司HMV-2T E維氏硬度儀，對上述釉面進行了硬度測試。

表3　綜合指標

續表3

在表3所列配方中可見，8#配方的硬度較高，釉面金屬效果較好，且釉面沒有針孔和氧化缺陷，且與強酸不發生反應，即確定為所研制的銅紅色金屬光澤釉配方(見圖1)。

1.5銅紅色金屬光澤釉配方的化學組成(見表4)

表4　銅紅色金屬光澤釉配方的化學組成(質量%)

圖1　銅紅釉的產品圖

2生產工藝條件

2.1金屬光澤釉適宜的工藝參數

釉漿的粒度(≤10 μm)控制在55%～60%，濃度控制在(320～330)g/200 ml為宜，其它工藝參數與生產釉保持一致，金屬光澤釉適宜的工藝參數見表5。

表5　金屬光澤釉適宜物理性能的工藝參數

2.2金屬光澤釉的施釉工藝

在坯體上通過一次施釉，將所研制的金屬光澤釉(采用手工)噴涂在半成品坯體上，所施釉層總厚度為0.4～0.7 mm。

2.3燒成制度

在正常的大生產燒成制度條件不變的情況下，燒成周期為16～21 h，最高燒成溫度為1 180～1 210 ℃，保溫時間為30～45 min，在隧道窯中氧化氣氛下一次燒成。

3結語

采用金屬光澤釉配方生產的衛生陶瓷制品，具有以下顯著優點：

1)金屬光澤釉面本身產生紅銅色的金屬光澤效果，使釉面的裝飾具有高雅、豪華、莊重的藝術效果，極大的提高了產品本身的內在價值。

2)金屬光澤釉硬度有了顯著提高，釉面磨損程度明顯降低，釉面劃傷缺陷明顯減少，提高了制品合格率；由于釉中不含有鉛元素，不與強酸強堿反應，釉面的耐酸堿腐蝕性達到了國家標準，化學穩定性好。

3)金屬光澤釉始熔點顯著提高，擴大了燒成范圍，釉面針孔缺陷明顯減少。

參考文獻

1馮飛,萬紫,王雪強,等.無鉛無硼金屬光澤釉的研制及其生產.全國性科技核心期刊——陶瓷,2008(3):37～39

2戴武斌,曾令可,劉艷春,等.金屬光澤釉的應用現狀和工藝特點.全國性科技核心期刊——陶瓷,2007(5):28～31

The Development of A Copper Red Metallic Luster Glaze

Dong Zhijun,Dong Zihong

(Tangshan Huida Sanitary Ware Co., Ltd.,Hebei,Tangshan,063307)

Abstract:By adjusting the formula of chemical composition, the introduction of new lead-free crystallization agent and catalyst, using glaze recrystallization spinel crystal structure is stable. Make metal coloring ions (Fe2+, Zn2+) concentration in the glaze layer surface, the metallic luster glaze.

Key words:Crystallization agent; Catalyst; Spinel crystal structure; Metallic luster

* 作者簡介：董志軍(1976-)，大專，工程師；主要從事衛生陶瓷領域泥釉漿新產品研發工作。

中圖分類號：TQ173.6

文獻標識碼：A

文章編號：1002-2872(2016)06-0038-03