建筑陶瓷仿古砖用亚光釉的试制

包启富 董伟霞 张 洁

(景德镇陶瓷大学材料科学与工程学院 江西 景德镇 333001)



建筑陶瓷仿古砖用亚光釉的试制

包启富 董伟霞 张 洁

(景德镇陶瓷大学材料科学与工程学院 江西 景德镇 333001)

利用本地原料和钾长石、钠长石、氧化铝等原料制备建筑陶瓷仿古砖用亚光釉。运用单因素法探讨了Al2O3/SiO2比例对釉面效果的影响，烧成制度和工艺条件等对坯釉适应性的影响。当钠长石含量为16%、钾长石含量为19%，氧化铝含量为15%(即Al2O3/SiO2比值为1/6)时，球磨时间在15～20 min,生坯釉层厚度控制在0.4 mm左右,烧成温度为1 220 ℃，保温时间为10 min时，坯釉适应性最好。该釉面光泽度为28.6，白度为65.8，呈现出较好的亚光效果。

建筑陶瓷 仿古砖 亚光釉

前言

仿古砖通常是指有釉装饰砖，其坯体以瓷质为主，也有炻瓷、细炻和炻质的；釉以亚光釉为主；色调则以黄色、咖啡色、暗红色、土色、灰色、灰黑色等为主。仿古砖蕴藏的文化、历史内涵和丰富的装饰手法使其成为欧美市场的瓷砖主流产品，其在国内也得到了迅速的发展。仿古砖的应用范围较广并有墙地一体化的发展趋势，其创新设计和创新技术赋予仿古砖更高的市场价值和生命力。

本研究旨在通过合理利用选择本地原料制备仿古砖用亚光釉，对不同的配方组成、工艺条件进行比较、筛选，同时对坯釉结合性、坯釉性能、影响釉面质量因素进行分析，确定一种稳定的建筑陶瓷用仿古砖用亚光釉。

1 实验过程

亚光釉坯料的化学组成见表1。实验用原料(如氧化铝、碳酸钡和硅酸锆)均为工业纯。

仿古砖的配方组成(质量%)为：钠长石16～20、钾长石19～28、高岭土6.5、硅灰石8、硅酸锆7、烧滑石12、方解石12、碳酸钡4.5、氧化铝10～16。改变钠长石、钾长石和氧化铝含量即控制Al2O3/SiO2比值为1∶5,1∶6和1∶7。按照配方进行球磨、过筛、浸釉、烧成，其工艺参数见可参考文献[1]。

实验采用WGG-60型微机光泽度仪和WSD-3A型白度色度计对样品进行进行测定；采用WYL-2应力测试仪对样品进行测试。

表1 坯料化学组成(质量%)

Tab.1 Chemical composition of glaze(%)

SiO2Al2O3K2ONa2OCaOMgOFe2O3烧失钠长石64．8916．284．213．31．500．100．23-硅灰石52．800．83-0．3543．651．550．51-钾长石63．6719．2712．582．431．630．270．18-方解石0．20---56．10-0．0843．62高岭土45．3337．223．140．250．170．140．2713．48滑石62．25---0．5234．500．172．56

1.1 Al2O3/SiO2对仿古砖亚光釉面的影响

图1 Al2O3/SiO2对亚光釉面的影响

Fig.1 Effects of Al2O3/SiO2on the whiteness and glossness of matt glaze

实验结果表明：Al2O3/SiO2比值为1∶8～1∶10时，釉面光泽透明；Al2O3/SiO2比值大于1∶11时，釉中析出的方石英，使釉面失去光泽；Al2O3/SiO2比值约为1∶5～1∶6时则为亚光则。因此在基础配方的基础上，比值在1∶5～1∶7时，考察Al2O3/SiO2比对亚光釉釉面效果的影响。图1是Al2O3/SiO2对亚光釉面的影响。从图1和实验结果可知，当Al2O3/SiO2比值约为1∶7时，釉面较光滑，光泽度不高；当Al2O3/SiO2比值约为1∶6时，釉面光滑，且达到亚光效果；当Al2O3/SiO2比值约为1∶5时，釉面较光滑，光泽度较高，但亚光效果变差。这是由于Al2O3/SiO2比值减小，相应地釉的熔融温度降低，在相同的烧成温度下，相应地釉中晶体被熔融减小，导致釉透明，而随着Al2O3/SiO2比值含量的增加，釉中更容易析出晶体，导致光漫发射，因此光泽度低，只有合适的Al2O3/SiO2比值才能获得亚光效果。本实验中Al2O3/SiO2比值为1∶6为宜。

1.2 烧成制度对亚光釉面的影响

最高烧成温度对亚光釉面的影响如表2所示。从表2中可知，若烧成温度温度低于1 220 ℃时，温度无法达到釉熔融状态，导致液相减少，高温流动性变差，出现生烧现象。若烧成温度过高(高于1 240 ℃)，釉中的残留晶核全部熔融，可能会导致釉面出现气泡现象，甚至是沸腾。因此，由实验结果可知，烧成温度在1 220 ℃时的釉面效果最好。

表2 烧成温度对亚光釉面的影响

Tab.2 The effect on sintering temperature on the matt glaze

最高烧成温度(℃)釉面效果1200釉面生烧，表面粗糙，有细小颗粒1220釉面光滑平整，无针孔1240釉面光滑平整，无针孔1260釉面起泡

表3 不同保温时间对釉面效果的影响

Tab.3 The effect on different heat preservation time on the glaze

保温时间(min)釉面效果5釉面粗糙，表面易吸污10釉面光滑平整，无针孔15釉面较光滑，光泽度高20釉面光滑，光泽度高

表3是不同保温时间对釉面效果的影响。从表3可知，保温时间要适中，一般来说，保温时间越长，反应越充分，所产生的液相就越多，可熔解更多已经析出的晶体和未熔融的颗粒，使得能产生消光作用的粒子减少，从而导致釉面越来越光亮平滑和细腻；相反，随着保温时间的缩短，釉面会越来越粗糙，光泽度会逐渐降低，出现无光，甚至会出现欠烧或生烧。本研究中的亚光釉合适的保温时间为10 min 。

1.3 球磨时间对亚光釉面的影响

通过调控球磨时间来调节釉料细度，进而探究其对釉面的影响。表4是球磨时间对亚光釉面的影响。从表4可知，要得到较好的釉面质量必须控制釉料的细度。原料颗粒越细小，则越易形成液相，液相量也相应地增多，粘度降低，易形成平整光滑的釉面，光泽度就会提高。这是因为细小的颗粒比表面积大，颗粒间接触点多，扩散快，产生液相的温度点向低温方向移动，形成液相速度快、量多；反之，不易形成液相，液相量相应地减少，粘度提高，不易形成平整光滑的釉面，光泽度降低。但过细会使釉面变得光亮没有亚光效果，因此控制釉料的细度是非常重要的。经过实验认为最合适的球磨时间为15～20 min。

表4 球磨时间对亚光釉面的影响

Tab.4 The effect on ball milling time on the matt glaze

球磨时间(min)釉面效果10釉面光滑平整，有少量的针孔15釉面光滑平整，无针孔20釉面光滑平整，无针孔25釉面较光滑，光泽度高30釉面光滑，光泽度高

1.4 釉层厚度对坯釉结合性的影响

釉层厚度与釉层应力的关系见图2。从图2可知，釉层厚度在0.2～0.5 mm时，釉层压应力的值为50～100 MPa，符合釉层间承受压应力的允许范围，坯釉适应性最好。当釉层逐渐增厚，压应力则逐渐减小，甚至会由压应力转变为张应力，会造成釉层剥落或开裂；当釉层逐渐减薄，压应力则逐渐增大，由于釉层承受压应力的能力大于承受张应力的能力，故薄釉层对坯釉适应性有利。但釉层压力过大，超出允许范围，同样会使釉层剥落；同时生釉层厚度过薄，也会给施釉带来一定的难度。故釉层厚度在0.4 mm左右时，坯釉适应性最好。这是因为薄釉层在煅烧时组分的改变比

厚釉层相对变动大，釉的膨胀系数变化得也多，使坯釉膨胀系数相接近，同时中间层相对厚度增加，故有利于提高釉的压应力，使坯釉结合良好；反之，坯釉中间厚度相对的较低，因此不足以缓和因两者间的膨胀系数差异而出现的有害应力。釉层厚度越薄，釉内压应力越大，而坯体中张应力越小，这样有利于坯釉结合。釉厚度一般控制在0.4 mm左右为宜，这样有利于坯釉结合，同时釉面产生无光效果，其光泽度为28.6，白度为65.8。

图2 釉层厚度与釉层应力的关系

Fig.2 Relation of glaze thickness and glaze stress

2 结论

通过单因素法，采用钾长石、钠长石、氧化铝等原料制备建筑陶瓷仿古砖用亚光釉时，当钠长石含量为16%，钾长石含量为19%，氧化铝含量为15%(即Al2O3/SiO2比值为1/6)，球磨时间为15～20 min,生坯釉层厚度控制在0.4 mm左右,烧成温度在1 220 ℃，保温时间为10 min时，坯釉适应性最好，该釉面呈现较好的亚光效果，光泽度为28.6，白度为65.8 满足亚光釉面效果。

1 董伟霞,包启富, 向云凤.建筑陶瓷厚抛釉的制备[J].中国陶瓷,2016,52(4):64～68

2 张国涛.仿古砖亚光面釉的优化及应用.佛山陶瓷，2014(9)：18～21

Preparation of Matt Glaze for Architecture Ceramic Rustic Tile

Bao Qifu,Dong Weixia,Zhang Jie

(School of Material Engineering,Jingdezhen Ceramic Institute,Jiangxi,Jingdezhen,333001)

In this paper, the matt glaze for architecture ceramic was prepared by using sodium feldspar, potash feldspar and aluminum as raw materials. Effect of Al2O3/SiO2，firing schedule and processing condition on matt glaze was studied. The results showed that formula (g) composition is: potassium feldspar 19, albite 16, aluminum oxide 15 and the balling time is 15～20 min and the glaze thickness is 0.4 mm, the smooth matt glaze was obtained at 1 220 ℃ for 10 min, the adaptability between the body and glaze is the best than others, and the whiteness and gloss are 28.6 and 65.8, respectively, which is meet with matt glaze effects.

Architecture ceramic; Rustic tile; Matt glaze

包启富(1978-)，博士，高级工程师；主要从事传统陶瓷色釉料、低膨胀陶瓷及蜂窝陶瓷材料制备的研究。

TQ174.6

A

1002-2872(2016)11-0037-03