读者信箱

2012-08-15 00:45
陶瓷 2012年11期
关键词:釉料釉面坯体

读者信箱

问:仿古砖有哪些缺陷及解决方法?

答:1 变形

与抛光砖相比,瓷质仿古砖多了一层涂料。所以,解决仿古砖变形的核心也要从仿古砖的坯釉热膨胀系数的匹配情况着手。一般情况下,要求热膨胀系数的匹配情况如下:COE坯体>COE底釉>COE面釉。并且要求热膨胀系数相差不要过分悬殊。否则会出现上翘或龟背变形,甚至釉面出现龟裂。

仿古砖的釉料一般采用化工原料和精选的矿物原料制备,产生波动的可能性小。实际生产中一般都是由于坯体原料产生波动而引起坯釉热膨胀系数不匹配,导致变形。很多厂家在原料进厂时只检验白度和温度,不做化学成分分析,原料中的SiO2和Al2O3含量波动时没有及时发现并调整配方,到出现变形时才发现问题,作出调整。例如,某厂坯体中使用的低温砂,标准样与前后10天进的料成分相差很大,烧成的产品就会有变形。

2 热稳定性不合格

热稳定性又称抗热震性、耐急冷急热性,是指陶瓷材料抵抗温度剧变而不破裂的性能。陶瓷制品的热稳定性在很大程度上取决于坯、釉的适应性,特别是二者热膨胀系数的适应性。当釉的热膨胀系数大于坯时,在冷却过程中釉的收缩大于坯,釉本身受拉伸应力,坯向上弯曲,即有出现龟裂的倾向;反之,当坯体的热膨胀系数大于釉时,釉的收缩小于坯,釉本身受到压缩应力,坯体向下弯曲,釉有崩落的倾向。在实际生产中,产品出现龟裂的现象多于崩落,这是因为釉的抗拉强度小于抗压强度。

增大坯体的热膨胀系数可采用以下措施(但在调整时应适当考虑到坯体的其他相关性能,如强度等):

1)适当增加石英用量、减少塑性粘土的用量;

2)减少长石用量;

3)用高岭土置换一部分塑性粘土;

4)提高坯体的烧结温度;

5)适当增加坯用滑石用量。

以下措施可增大底釉的热膨胀系数:

1)适当增加长石、石英的用量;

2)适当降低高岭土的用量;

3))引入高膨胀系数的熔块。

对于面釉,增大其热膨胀系数可采取如下措施:

1)增加长石、石英的用量;

2)增大硅灰石、滑石的用量;

3)适当减少高岭土的用量;

4)引入高膨胀系数的熔块。

以上调整要兼顾釉面效果和化学性能。不同条件下,不同纯度的原料效果会有差异,需要操作者试验摸索原料配比和物料性能。合理调整生产工艺参数,也能影响产品的热稳定性,主要有以下2个方面:

1)保持坯料、釉料细度的稳定。坯料中的石英、长石的细度对坯体的热膨胀系数有一定的影响;釉料的细度对釉面效果、熔化温度也有影响。

2)根据坯体、底釉、面釉的热膨胀系数,在生产中合理地调整底釉、面釉的相对密度和施釉量,在保证产品效果的同时,使热稳定性得以提高。一般可采用适当减少底釉和面釉用量的方法来调节产品的热稳定性。

烧成温度对坯釉中间层的生长有直接影响。烧成温度高、烧成周期长,有利于中间层的生长,使产品热稳定性好,减少釉裂;烧成温度也影响坯、釉的融合反应,从而影响其热稳定性。如不考虑瓷化程度对热膨胀系数的影响,产品重烧或高温烧成都能减少或消除釉面龟裂,提高其热稳定性。这是因为高温下釉与坯反应充分,促使釉与坯之间的结合层更加均匀,减少或消除两者之间的应力,从而起到提高热稳定性的作用。此外,冷却温度梯度和速度也影响坯、釉间的应力。冷却温差过大、冷却速度过快,热稳定性就会变差。

3 吸污

仿古砖的表面吸污是个常见的问题。引起仿古砖表面吸污的主要原因有:釉面原料质量差、配方体系不合理、烧成工艺控制不当、釉料的理化性能不佳。

1)釉面原料质量差。仿古砖釉用原料一般要求是纯度高、杂质少的矿物原料和部分化工原料,如钾钠长石、石灰石、高岭土、烧滑石、氧化铝、氧化锌、熔块、硅酸锆、碳酸钡等,其中任何一种原料质量的波动都会使釉料始熔点发生变化、釉面排气不良或者釉中出现杂质等而导致釉面吸污。

2)配方体系不合理。配方体系不合理主要是指釉的始熔温度低、烧成温度范围窄、釉料的排气控制不好等。

3)烧成工艺控制不当。烧成工艺控制不当是指在工艺的控制上没有细化控制,出现粗略的过程。

4)釉料的理化性能不佳。砖面在日常的使用过程中常会遇到一定酸碱性物质的侵蚀,若产品的抗酸碱性差,表面被侵蚀后就容易吸污;若砖面耐磨性不好,使用一段时间后被磨损的地方就会露出微气孔,这些微气孔较易吸污;若砖面硬度不够,就容易被硬物划伤,被划伤的釉面就容易吸污。要解决以上几方面的问题,应选取好的原料,调配好的配方,以提高釉料的各项理化性能,达到良好的使用效果。

4 吸污解决方法

4.1 改进釉料配方,提高配方的始熔温度,扩大配方的烧成温度范围

一般来说,配方的适应性同原料的选取和调配有关。配方始熔温度的高低和烧成温度范围的宽窄主要与熔剂原料和耐高温原料的选取和使用比例有关。要提高配方的始熔温度,可根据产品的烧成温度,对两者进行相应调配,减少低温熔剂的使用量,增加高温溶剂的使用量。耐高温原料Al2O3,它能显著提高釉料的成熟温度、扩大釉料的烧成温度范围,但其引入原料形式不同,效果也不同。

4.2 严格工艺控制,减少工艺参数波动

在生产中为防止出现大的波动,可对工艺进行细化控制。主要有以下3个方面:

1)控制好原料的加工细度。①坯料细度。它的变化可引起坯料烧成温度的波动,从而引起产品吸水率、尺寸的变化,甚至降低产品的热稳定性。②釉料细度要有一个合理的范围,过细或过粗,均会引起釉料成熟温度的变化,釉面的性能也会变化,从而影响产品的抗污性能。

2)保持釉浆的均匀性。釉浆在加工、贮存和使用的过程中应保持良好的均匀性,防止出现沉降,影响釉面性能而引起吸污。

3)烧成控制。①制定合理的温度曲线,既要保持一定温度使排气较早进行,防止高温持续排气,又要防止釉层过早封闭,这里要注意1 100℃前的升温梯度。②加强抽湿,加快气体的排出。③注意釉烧高温区的选取。既要使釉面熔融玻化达到较好的釉面效果,又要减少高温区的持续排气,因此建议高温区不要太长。④采取合理的冷却制度,防止釉面因析晶过多而引起吸污。

问:什么是仿古砖金属釉,其特点有哪些?在生产中如何控制?

答:1 分类与制备方法

金属釉因其外观有金属光泽而得名,其逼真的仿金属效果,深受广大消费者的欢迎。金属釉依烧成温度不同可分为高温型金属釉、中温型金属釉和低温型金属釉。中低温型金属釉适合于生产内墙砖。生产仿古砖用的高温型金属釉,其烧成温度在1 200℃左右。

烧结法制备金属釉与一般釉的制备方法相同,只是在釉料成分中引入一种或多种着色金属氧化物,并使它在高温熔体中饱和,然后再冷却时就会析出具有金属光泽的析出物。此外,根据不同类型的釉中析出的金属微粒或矿物不同,会产生不同的色彩。

2 特点

到目前为止,相关资料大都是用铅硼基础釉来制备金属釉。但实践证明,它有以下弊端:一是铅丹有剧毒,危害工人身体健康;二是这类釉烧成时大都需要保温,要求调整辊道窑正常生产的烧成曲线,这显然给企业连续生产带来不便;三是陶瓷厂现在采用的都是辊道窑明焰烧成,这类釉对火焰气氛与气压敏感,烧成出来的成品釉面不稳定,或色差严重,或与金属光泽相去甚远,或抗氧化能力弱、耐酸碱腐蚀性差,导致在日晒雨淋的环境下使用会逐渐失去金属光泽。

适用于仿古砖的优质、高稳定性金属釉必须具备以下特点:

1)耐酸碱及抗氧化能力强,釉面稳定,历久如新,可有效提高瓷砖的物理化学性能;

2)釉面耐磨,可在人流量大的公共场所使用而不易磨碎;

3)烧成温度和烧成周期的适应范围宽,可分别在1 150~1 120℃和几十分钟到几个小时范围内进行调控;

4)适应性强,适合各种类型窑炉快速或慢速氧化焰烧成;

5)稳定性好,可以确保产品减少色差。

目前广泛使用的满足上面要求的金属釉是磷铁系釉料,即以-P-Si-O-为釉料网络形成剂,取代铅硼系金属釉的-Pb-Si-O网络。引入釉料中的磷、铁可以是磷酸铁,也可以是磷酸钙和氧化铁。磷酸铁一般是正磷酸铁,有的厂家使用煅烧后的正磷酸铁。磷酸钙一般用骨灰引入。氧化铁则使用铁黄或者铁红。

3 工艺参数

金属釉的工艺技术参数如下:

球磨细度:万孔筛筛余0.3%以下;

施釉容重:1.2~1.3g/cm3;

施釉重量:90g左右(500mm×500mm砖坯);

烧成温度:根据辊道窑实际烧成温度调整配方确定,一般在1 150~1 230℃。

4 施釉方式

金属釉有甩釉(或者喷釉)和印花两种施釉方式。印花是采用丝网印刷的方式。一般喷釉时,坯体的温度控制在50~60℃。丝网印刷金属釉时,则需要降低坯体温度,一般坯体温度保持在30~35℃。因为如果坯体温度高,印花釉干得太快,印花釉刚印下去就干固在坯体表面上,那么坯体表面凹下去的地方无法布到釉料,会产生大量的小针孔,印完金属釉后其他印花釉,针孔也始终存在。

问:什么是全抛釉?

答:全抛釉仿古砖是自2009年以来很受消费者欢迎的一个产品。它逼真的仿古、仿木等效果,简直达到以假乱真的地方。全抛釉可以说是釉下彩在墙地砖生产中的应用,但多了表面抛光工序。它使用普通瓷质砖的坯体。其生产流程如下:

成形——干燥——施底釉——多次印花——印刷面釉(或喷淋面釉)——烧成——抛光——表面施防污剂——分级——包装——入库。

印花可以用平板印花机,也可以用胶辊印花机。印刷面釉时,要注意面釉的厚度,如果面釉厚度不够,在抛光时可能会出现露底现象,造成产品降级。印刷面釉时一般印刷1~3遍,根据面釉的厚度决定印花的次数。

全抛釉最核心的技术在于面釉配方,它必须满足以下要求:

1)釉面必须有足够的硬度,防止表面磨花;

2)表面不能出现针孔;

3)表面不能吸污;

4)与坯体相匹配,不引起变形;

5)釉层有良好的透明度。

全抛釉的抛光有2种方式:一种是使用专用的釉面抛光机,与生产抛光砖用的超洁亮机相似;另外一种是直接使用生产抛光砖用的抛光机,但不使用抛光机的括刀和铣平机,仅使用粗抛和精抛部分,一般从240号开始,并且必须用弹性抛光块,在磨料和固定材料之间有一层橡胶弹性层,用以缓冲施加在釉面砖上的冲击力,起到保护釉面的作用。抛釉时必须严格控制压力,否则会把釉面抛穿,造成产品降级。

本栏目责任编辑 王 昭

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