唐小能
(江苏天一昭和陶瓷有限公司 江苏 宜兴 214221)
硅灰石质耐热亚光窑变釉的研制*
唐小能
(江苏天一昭和陶瓷有限公司 江苏 宜兴 214221)
以硅灰石为主要原料制作的亚光窑变釉,其釉面细腻、光泽柔和,烧成温度范围较宽,烧成性能稳定。硅灰石质亚光窑变釉性能优良,符合我国日用陶瓷产品国家标准规定的性能要求和美国FDA关于铅、镉溶出量的限定要求,能够用于日用陶瓷、工艺美术陶瓷产品的生产。
硅灰石 窑变釉 耐热 日用陶瓷
良,产品的热稳定性、吸水率和铅、镉的溶出量都符合日用陶瓷产品的相关标准要求。在硅灰石原料中加入其它色料可制得多种颜色的窑变釉,使日用陶瓷窑变釉色彩更加丰富,其产品更加美观大方。
硅灰石属于钙质偏硅酸盐矿物。硅灰石中的钙易被铁、锰、镁、钛、锶等杂质替代而形成类质同象。硅灰石属三斜晶系,晶体常沿Y轴延伸成板状、杆状和针状,集合体为放射状、纤维状块体,较纯净的硅灰石呈白色和乳白色或带浅灰、浅绿、浅红的白色。它具有玻璃光泽,解理面呈珍珠光泽,密度为2.75~3.10g/cm3,熔点为1 540℃,莫氏硬度为4.5~5.5,热膨胀系数(室温~800℃)为6.5×10-6/℃。
以硅灰石为主要原料制作的钙质亚光窑变釉用于日用陶瓷或工艺美术陶瓷制品,是因其釉面性能良好,烧成温度范围较宽、烧成工艺稳定。以硅灰石为主要原料制作的钙质亚光窑变釉性能比其他材质的亚光釉性能优
球磨机(带氧化铝球磨罐及不同大小的氧化铝球)、标准筛、电子天平、量筒、浓度计、浸釉设施、电热风干燥箱、电热恒温调节器等。
试验所用主要原料为硅灰石、钾长石、苏州土、方解石、ZnO等。其中ZnO为工业用纯煅烧氧化锌。
原料化学组成见表1。
表1 原料化学组成(质量 %)
根据选用原料性能特性,釉料制备的工艺特点,通过反复研究、试验,利用优选法确定出较佳配方。釉料化学成分见表2,釉料配方组成见表3。
表2 釉料化学组成(质量 %)
釉式为:
表3 釉料配方组成(质量%)
将各种原料按配方比例用电子天平称量,倒入球磨罐中,按料∶球∶水为1∶2∶1进行配比,在球磨机中研磨15h,将研磨好的釉浆过100目筛,釉浆浓度调整到46°Be'。
试验所用坯体为炻器8寸平盘,经过素烧后检验合格,采用人工浸釉法施釉,施釉后经充分干燥,在隧道窑中烧成。共制备30件试样,经烧成后得到符合质量要求的产品27件,成品合格率为90%。
1)吸水率:均小于3.0%。
2)釉层厚度:0.4~0.6mm。
3)热稳定性:260℃~20℃热交换,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。
产品符合我国日用陶瓷产品国家标准规定的性能要求和美国FDA关于铅、镉溶出量的限定要求。
经过反复试验,研制了以堇青石为原料的镁质亚光窑变釉系列产品,对其生产工艺性能、产品使用性能进行了测试,得出如下结论:
1)硅灰石本身不含任何挥发性气体(H2O、CO2等),所以在釉烧过程中不会释放出气体,釉面不会因逸出气体而产生釉面气泡和针孔。
2)由于硅灰石具有较低的熔点和较强的助熔作用,在转入釉熔体时,硅灰石中的SiO2和CaO的分散均匀性比较好,对釉面的平滑、均一性非常有利,所以釉面细腻、色泽柔和淡雅、耐污,且烧成温度范围较宽。
3)硅灰石的热膨胀系数较低,在使用后较大地改善了坯釉的适应性问题,使制品的热稳定性得到了较大地提高。
4)硅灰石在釉料中与仅是SiO2和CaO混合物的反应状态不同。对化工原料CuO、Fe2O3、MnO2、NiO、CoO的呈色效果有很好的促进作用,加入量以小于1.5% 为宜,色料为含Fe的棕色系列、含Co系列色料及钴黑色料,加入量以小于3.0%为宜。
5)釉中大量使用硅灰石,可减少其它价格昂贵的熔剂的使用量,釉料的成本将会降低。
1(日)素木洋一著.釉及色料.刘可栋、刘光跃译.北京:中国建筑工业出版社,1979
2 李家驹,等.日用陶瓷工艺学.武汉:武汉工业大学出版社,1992
3 俞康泰.现代陶瓷色釉料与装饰技术手册.武汉:武汉工业大学出版社,1999
4 武同青,苏敏.中温耐热炻器色釉的研制.全国性建材科技期刊——陶瓷,2005(9):35~36
TQ174.4
B
1002-2872(2011)09-0024-02
唐小能(1987-),本科,助理工程师;主要从事陶瓷技术研发工作。E-mail:tangxiaoneng2008@163.com