抛光釉釉面硬度的研究*

周晓燕 罗 旋 刘 杰 邱 健 洪 燕

(江西陶瓷工艺美术职业技术学院材料工程系 江西 景德镇 333001)

1 实验原料及方法

1.1 实验所用原料

实验原料是陶瓷釉中常见的矿物原料，本实验所用原料见表1。

表1 原料情况

1.2 实验方法

生产工艺流程如如图1所示。

图1 工艺流程

2 实验内容

本实验主要采用的是单因素法，分别探讨了各种无机添加剂对透明釉、乳浊釉、无光釉的釉面硬度的影响。实验内容如下：

2.1 对照实验

用基础釉配方，依照图1的工艺流程分别制得施过透明釉、乳浊釉、无光釉的坯体，后用上海泰明有限公司生产的维氏硬度仪对它们的釉面硬度进行测定。

2.2 透明釉中引入锂云母

在透明基础釉配方中分别用2%、4%、6%、8%、10%的锂云母取代钾长石，依照图1的工艺流程制得施过釉的坯体，用上海泰明有限公司所生产的维氏硬度仪对它们的硬度分别进行测定。

2.3 调整锆乳浊釉基础配方中的锆英石的含量

原乳浊釉基础配方中的锆英石的含量为7%。通过调整配方,分别取锆英石的量为3%、5%、7%、9%、11%，其他原料用量不变，依照图1的工艺流程制得施过釉的坯体，用上海泰明有限公司所生产的维氏硬度仪对它们的硬度分别进行测定。

2.4 调整锌质无光釉基础配方中的烧氧化锌的含量

原无光釉基础配方中的烧氧化锌的含量为16.6%。通过调整配方，分别取烧氧化锌的含量为12.6%、14.6%、16.6%、18.6%、20.6%，其他原料的用量不变，依照图1的工艺流程制得施过釉的坯体，用上海泰明有限公司所生产的维氏硬度仪对它们的硬度分别进行测定。

3 实验结果与讨论

3.1 实验结果对照

运用基础釉配方按图1的工艺流程制备得到透明釉、锆乳浊釉、锌质无光釉，分别对它们进行维氏硬度的测试，所得结果为：透明釉的硬度为413.56 kg/mm2，锆乳浊釉的硬度为533.85 kg/mm2，锌质无光釉的硬度为561.81 kg/mm2。

3.2 锂云母取代钾长石对透明釉性能的影响

用锂云母取代透明釉基础配方中的钾长石，测得其釉面硬度值见表2。

表2 锂云母的引入对透明釉性能的影响

注：增强率=(实验所测硬度-对照实验的硬度)/对照实验的硬度。

由表2可知，透明釉的釉面硬度随着锂云母取代钾长石量的增加而增强，原因有两方面：①锂云母中的锂在元素周期表与钾、钠是同一族的，而且其原子半径更小，氢键间的作用力更强；②Li2O助熔作用强,可使SiO2,Al2O3在较低温度下熔融,促使Si4+,Al3+完全进入网格中使结构的积聚作用增强,提高耐磨性。这使得我们在配方中用锂云母取代钾长石，能够达到提高硬度、增强耐磨性的效果。

3.3 锆英石含量的增减对高乳浊釉性能的影响

对锆乳浊釉基础配方中的锆英石含量进行调整，测得其釉面硬度值见表3。

由表3可知，锆乳浊釉的釉面硬度随着锆英石含量的增加而增强，这是因为锆乳浊釉中所析出的晶体主要是锆英石，锆英石过量使得釉层中析出锆英石晶体增多，晶体量的增多使得釉面硬度得到增强，从而达到增强耐磨性的目的。

表3 锆英石的含量对锆乳浊釉性能的影响

注：增强率=(实验所测硬度-对照实验的硬度)/对照实验的硬度。第一个和第二个增强率之所以为负，那是因为基础釉配方中的锆英石加入量为7%。

3.4 烧氧化锌的含量对锌质无光釉性能的影响

对锌质无光釉基础配方中的烧氧化锌的量进行调整，测得其釉面硬度的值见表4。

表4 烧氧化锌的含量对锌质无光釉性能的影响

注：增强率=(实验所测硬度-对照实验的硬度)/对照实验的硬度，第一个和第二个增强率之所以为负，那是因为基础釉配方中的烧氧化锌加入量为16.6%。

由表4可知，锌质无光釉的釉面硬度随着烧氧化锌含量的增加而增强，一方面是因为氧化锌对釉的力学强度、弹性、熔融性和耐热性都起到良好的促进作用，能够增强釉面的硬度，从而达到增强釉面耐磨性的目的；另一方面是由于锌质无光釉析出的晶体为氧化锌，氧化锌的过量导致釉层中析出的氧化锌晶体的量增加，增强了釉面的硬度，从而达到增强釉面耐磨性的目的。

3.5 烧氧化锌的引入对透明釉性能的影响

对透明釉基础配方进行调整，引入烧氧化锌，测得其釉面硬度值见表5。

由表5可知，透明釉的釉面硬度随着烧氧化锌含量的增加而增强，这是因为氧化锌对釉的力学强度、弹性、熔融性和耐热性都起到良好的促进作用，能够增强釉面的硬度，从而达到增强釉面耐磨性的目的。但根据烧出的4组样品进行对比发现，当烧氧化锌的量达到8 g时釉面的透明度开始下降，原因是氧化锌的量加入过多导致釉层中析出了氧化锌晶体。

注：增强率=(实验所测硬度-对照实验的硬度)/对照实验的硬度。

4 结论

1)透明釉的釉面硬度随锂云母含量的增加而增强，但当锂云母取代钾长石的量达到约8%时，透明度下降严重，故锂云母最佳取代量为6%左右。

2)锆乳浊釉中釉面的硬度随着锆英石含量的增加而增强。

3)锌质无光釉中釉面的硬度随着氧化锌含量的增加而增强。

4)透明釉的釉面硬度随着外添加的烧氧化锌含量的增加而增强，但当添加烧氧化锌的含量达到8%时，釉面的透明度开始下降，故添加烧氧化锌的最佳量为6%左右。