陶瓦低溫慢燒銀黑金屬釉的研發

向軍，黃停停

（佛山榮冠玻璃建材有限公司，佛山528131）

關健詞：陶瓦；金屬釉；低溫慢燒；抗龜裂性；耐候性

1 前言

作為屋面裝飾代表粘土質陶瓦，其燒成溫度較低（約1070~1090℃），坯體吸水率較高（Ⅰ類瓦[1]4~6%），由于屋面瓦裝飾的特殊性，并不能使用陶瓷磚行業已成熟的銀黑色金屬釉，高光澤反射不符合國家對建筑物光污染的環保要求，所以屋面瓦銀黑金屬釉必須為啞光、半啞光釉面。

而陶瓦行業已有的普通金屬釉能夠達到裝飾效果，但是其抗龜裂性、耐候性都不能達到國家瓦Ⅰ類標準要求，本文通過釉料配方的改進來達到裝飾和性能同步滿意的產品效果，結果表明通過配方改進能夠達到釉面顏色和金屬效果，并且各方面性能能達到并高于國家標準。目前在陶瓦行業銀黑色金屬釉質量最好是日本生產的，能夠適用于任何氣候條件并保持穩定的裝飾效果。

2 試驗內容

2.1 實驗條件

①保證坯料配方體系不變：吸水率4～6%；強度2600～3500 N；

②適應窯爐大生產燒成曲線，見圖1；

③裝車燒成方式：窯車載體尺寸橫寬7 m×縱長5 m，平放，見圖 2；

圖1 窯爐燒成曲線

圖2 裝車燒成方式

2.2 試驗材料

表2 純度較高原材料

2.3 釉料工藝參數

表3 釉料工藝參數

2.4 檢測設備

101-2型鼓風電熱恒溫烘箱、超眼B008 1/10-500X電子顯微鏡；

2.5 試驗配方

配方表見表4。

2.6 調試思路

①降低燒成溫度，匹配大規模生產燒成工藝參數；

②減少釉面的膨脹系數，增強坯釉結合性能[3]；

③改善釉面光澤度，提高釉面抗氧性能；

④解決釉面抗龜裂性能，提高釉面金屬質感的均勻性。

2.7 試驗結果分析

分析見表5。從表5中可以看出：

2.7.1 釉面效果

1#配方釉面有凹凸感，釉面不夠光滑；2#配方釉面金屬感比1#配方要均勻，釉面更加光滑；3#釉面金屬質感很明顯，釉面比2#配方更光滑。

2.7.2 顯微分析

1#配方從顯微照片[2]釉面金屬結晶可以看出，結晶非常少、不均勻、整體效果不理想，而且釉面有油斑狀侵蝕點，這是由于銅結晶對人手觸摸后敏感造成；2#配方從顯微照片看，金屬結晶晶粒比1#更加細，沒有明顯侵蝕油斑；3#配方從顯微照片看，釉面金屬結晶顆粒飽滿、密集、均勻，比2#配方有明顯增多。

2.7.3 抗龜裂性

1#配方抗龜裂5次開裂，不達標；2#配方抗龜裂試驗150℃達到6次沒有開裂，符合了國家對Ⅰ類屋面瓦釉面要求；3#配方抗龜10次沒有開裂。

表1 試驗原料表

表4 試驗配方表

表5 試驗結果分析

2.7.4 耐候性

2#配方經過5個月室外抗風化試驗，結果樣板光澤暗淡、金屬質感褪色耐候性差，沒有達到預期效果；3#配方通過5個月室外耐候性對比試驗，釉面光澤沒有明顯變化、金屬質感也沒有發現明顯褪色現象，試驗達到了預期效果。

3 結論

通過配方調整，在低溫慢燒氧化氣氛下能夠生產批量穩定的銀黑色金屬釉，能夠保證在全國所有氣候條件下適用并能保持長時間不褪色、不氧化，比市場原有的銀黑金屬釉質量有大幅度提升。

（1）減少氧化鋁用量降低溫度，增加廢坯粉用量提高坯釉結合性，減少碳酸鋇用量，因為碳酸鋇雖然有比較強的抗氧化性能，但其低溫難熔的特性也導致了釉面不夠光滑；

（2）使用二氧化錫，因為其同樣有比較好的抗氧化性能，且不會對釉面光滑度產生負面影響，而金屬釉面并不擔心其乳濁效果會影響其發色；

（3）增加鋯英粉用量也是為了增加釉面耐候性；

（4）2#熔塊較多時會影響釉面結晶效果，盡可能不用，1#熔塊有提高釉料結晶能力；

（5）銅具有較好的結晶性能，但敏感性對室外耐候性來說反而有負面影響，遂減少氧化銅用量增加氧化錳用量來保證釉面滿意的金屬效果。