摘要:本文以滑石─锂瓷石─霞石正长岩─长石为助熔剂的坯料,配以滑石─长石─熔块─方解石为助熔剂的釉料,可以制成在1130~1160℃之间坯釉一次烧成的日用细瓷。其制品釉面光亮、透光度适中,热稳定性和吸水率符合日用细瓷的质量要求。
关键词:坯釉;一次烧成;日用细瓷
1 前言
目前,我国坯釉一次烧成的日用细瓷(镁质瓷、长石质瓷、强化瓷)大多是在1260℃以上烧成的。这种高温烧成的传统生产模式,不仅大大增加了生产成本,影响了企业的经济效益,而且不符合我国节能减排、低碳经济的产业政策。
因此,如何降低陶瓷企业的能耗,降低生产成本,增加企业经济效益,已成为我国陶瓷工作者急需解决的问题。笔者这几年进行了低温日用细瓷的研制,研发出可在1130~1160℃之间坯釉一次烧成的日用细瓷,现将研制经过介绍如下,供同行参考。
2 陶瓷制品低温烧成的策略
据资料介绍,在传统的日用陶瓷坯料中,引入少量的滑石、骨粉、透辉石、硅灰石、废玻璃粉等原料,均能有效地降低日用陶瓷的烧成温度。
也可在坯料配方中采用霞石正长岩、霞石或锂质原料代替部分长石;也可以用钠长石代替钾长石或在坯料配方中增加长石用量等方法来使陶瓷制品实现低温烧成。
在坯料配方中可单独引入上述原料,也可综合搭配,以使瓷胎的各种性能指标符合消费者要求。
3 实验内容
3.1实验原料
本实验所用原料的化学组成如表1所示。
为了降低生产成本,本实验在满足坯泥工艺性能的同时,选用潮州本地及附近县市的原料,如:黄村粘土、揭阳钾长石、揭西石英、普宁黑粘土等。所用原料除了表1之外,还采用了部分工业纯的化工原料。
3.2坯釉配方及工艺参数
3.2.1坯料配方及工艺参数
本文坯泥配方共设计了10个,按助熔剂组成来分可分为五个系列。即:滑石─霞石正长岩─长石,滑石─锂瓷石─霞石正长岩─长石,锂瓷石─滑石─长石,长石─滑石─骨粉,长石─滑石─硅灰石。
其中比较成熟的配方为:滑石─锂瓷石─霞石正长岩─长石系列。其坯式如下:
可塑坯泥制备工艺为:料:球:水=1:2:0.8,用瓷质球磨机研磨20h,出磨后过200目筛、除铁、压滤后陈腐7d,采用滚压成形方法。
注浆泥浆制备工艺为:料:球:水=1:2:0.45,外加剂为水玻璃0.5%,用瓷质球磨机研磨20h,出磨后过200目筛、除铁、泥浆比重控制在1.7左右,含水率约为32.5%,陈腐3d后可用于注制茶壶、壶盖等器型。
3.2.2釉浆配方及工艺参数
本文的釉浆为光泽釉或无光釉。釉浆配方共设计了16个,按其助熔剂组成来分也可分为五个系列,即:滑石─长石─熔块─方解石,熔块─长石─方解石─锂瓷石,熔块─废玻璃─滑石─长石,长石─熔块─滑石─方解石─锂瓷石,长石─废玻璃─滑石─方解石。其中比较成熟的釉浆配方为:滑石─熔块─长石─方解石系列,其釉式如下:
釉浆制备工艺为:料:球:水=1:2:0.7,用瓷质球磨机研磨30h,出磨后过200目筛、除铁,釉浆比重控制在1.45左右,陈腐一天后便可用于施釉。
3.3样品理化指标
采用上述两系列的坯釉经中试制备出来的样品,经检测,坯泥干燥收缩率为4%、烧成收缩率为11.5%、全收缩率为15%;样品于快速电炉1130~1160℃烧成,热稳定性于180℃投入20℃水中一次不裂,吸水率<0.5%。
4 结果分析与讨论
(1) 坯料采用滑石─锂瓷石─霞石正长(下转第16页)岩─长石为助熔剂,经多次实验证明,能够得到较好的瓷质。这四种助熔原料要合理搭配,其中滑石以2%~8%为宜;锂瓷石以10%~30%为宜;霞石正长岩以5%~25%为宜;长石以钾钠长石共用为好,其量以8%~25%为宜。霞石正长岩中含有较多的铁质,需加强除铁。助熔剂总量视所搭配高岭土的含铝量高低而定,太高则容易引起产品变形,太低则产品没有完全烧结。
(2) 釉料配方中所用的熔块,因市面上销售的熔块品种很多,如高硼熔块、高膨胀熔块、高铅熔块、乳白熔块、镁质熔块,还有H2、R2、R3、1088#熔块等品种,外购时一般都没有标明化学成分,究竟要选用何种熔块才合适,需经过试验确定。若要提高釉面白度,则可适当引入乳白熔块。
(3) 釉料中引入废玻璃粉,可降低釉料的成熟温度,但釉浆容易沉淀,需加入适量的外加剂使之悬浮。废玻璃粉加入量要适中,过多釉面容易产生流釉缺陷,造成样品上部干涩,下部沾板、裂纹;过少则起不到降温作用。
5 结语
(1) 本文介绍了烧成范围在1130~1160℃的细瓷坯体配方,其坯釉结合良好,制品釉面光亮、透光度适中。
(2) 二者结合后,可有效降低烧成温度100℃以上,且成瓷后理化性能指标合格,降能在10%以上。
(3) 本文所述的配方和工艺制成的坯釉,可用于制作餐具、酒具、茶具等器皿,具有较广阔的市场前景和节能环保意义。
参考文献
[1] 李家驹.日用陶瓷工艺学[M].湖北:武汉理工大学出版社出版,
1992,7.
[2] 詹益州.节能型日用细瓷的研制开发[J].陶瓷科学与艺术,2011,7.