气刀土对陶质内墙砖釉面的影响试验

胡晓飞 吴天配 江涛 徐景临 徐天放

摘 要：  本文以当前陶瓷行业中广泛使用的釉用气刀土为研究对象，探索对不同种类的气刀土的如何选择使用。结果表明：在研磨时间、加水量、烧成时间、烧成温度一定的条件下，气刀土的烧失、收缩、白度，pH值以及K2O含量对釉面有关键性影响。

关键词：气刀土；熔块；釉面；陶质内墙砖

1 前 言

随着生活水平提高和消费观念的迭代，消费者对陶质内墙砖釉面的质量需求也显著提高。影响陶质内墙砖釉面质量的因素有很多，在窑炉稳定和施釉工艺稳定的前提下，除了熔块烧制质量和配方影响外，釉料加工和气刀土的选择也是釉面质量控制的至关重要因素。本文将重点研究气刀土对陶质砖釉面的影响。气刀土在陶瓷行业中的应用要早于其他行业，在陶质内墙砖中加入气刀土可增加氧化铝的含量，从而达到提高陶质内墙砖釉面的稳定性和烧结强度的目的。本文以熔块釉为基础，初步探索不同种类的气刀土检测及选择使用。

2 气刀土的理化性能

气刀土是瓷釉悬浮剂类原料之一，气刀土的化学组成为Al2O3·2SiO2·2H2O。其理论化学组成为46.54%的SiO2，39.5%的Al2O3，13.96%的H2O。气刀土烧成后的颜色为白色，最高白度能达到95%以上；气刀土的色调随着金属含量或者有机质含量的不同略有变化，含Fe2+时呈淡褐色；含有机质时则呈淡黄色、青色﹑灰色﹑黑色等；气刀土多为隐晶质密状或土状集合体。气刀土可以使陶瓷中Al2O3的含量增加，莫来石的生成过程更容易进行，从而提高了陶瓷的稳定性和烧结强度。在陶瓷烧成中，气刀土分解成莫来石是形成坯体框架的过程，此过程可令烧成温度范围变宽，坯体不容易变形。气刀土一般常见于熔块釉中，以獲得釉浆的悬浮性、粘性和结合性，并提高白度，膨胀系数较小。气刀土在熔块釉配方中占比很大，因此是熔块釉中不可或缺的重要原材料。

3 检测内容

3.1 检测原料

本实验采用的原料为有光釉熔块、气刀土﹑羧甲基纤维素钠（CMC）、三聚磷酸钠（STPP）、自来水。

3.2 检测内容

本实验要求球石比例、球磨时间、素坯种类、底面釉及底面釉重量、烧成曲线等工艺条件不变，通过改变气刀土的种类，从而选取最为优质种类的气刀土。表2是对气刀土品质检测的熔块釉配方。

将气刀土品类进行编号1-9。

3.4 检测步骤

按表1配方进行配料，并分别加入九种气刀土进行球磨，每组釉料研磨时间为15 min。待球磨完毕，将其过150目筛网倒出，然后分别刮版，并同时取秒表测量各组釉面的干釉速度，干釉速度越快越好。

釉面烧成后，观察釉面平整度，测各组刮版白度，白度越高越好。

按九种品类气刀土分别取100g水洗过325目筛观察筛余情况并测pH值，筛余越少越好，pH值偏中性越好。

九类气刀土分别取200g送检化学分析，检测八大元素含量，铁﹑钛含量越低越好，并分析铝含量的影响，原则上铝越高越好。

九类气刀土分别取200 g气刀土加水100 ml倒入烧杯，搅拌均匀后分别放入微波炉烘烤30 min，烘干后将气刀土取出用铁棍碾压成粉末状。九类气刀土分别称取45g粉末使用电动液压制样机分别压制成约5cm大小圆饼状样品，放入辊道窑烧成后测圆饼白度﹑烧失率﹑收缩率。烧失及收缩越小越好，白度越高越好。

3.5检测仪器及设备

本实验所采用的仪器及设备有快速球磨机，1000ml球磨罐（内有高铝球石）、烧杯、100ml量筒、刮釉器、150目筛网、325目筛网、pH值试纸﹑辊道窑、电子秤、白度仪﹑电动液压制样机、秒表、微波炉﹑游标卡尺。

3.6 检测结果

4 检测结果分析

（1）干釉速度相对较快的编号为5﹑7﹑8﹑9

（2）刮板白度相对较高的编号为1﹑4﹑5﹑8;

（3）刮板釉面黑点、毛孔和小凹釉较好的编号为2、5、6、9;

（4）水洗筛余情况相对较好的编号为1﹑2﹑3﹑9;

（5）PH值相对较高的编号为5﹑6﹑8﹑9;

（6）烧失和收缩相对较小的编号为2 ﹑5  ﹑6 ﹑9;

（7）打饼白度值相对较高的编号为1﹑4﹑5﹑9;

综合以上检测和试验结论判定此九个气刀土最优质的编号为5号和9号。

5  结语

经平行对比试验和生产验证，气刀土的325目筛余无明显黑点和杂质、酸度值为4-5之间、白度80度以上、烧失小于12%、K2O1.4%以上（Wt/%）的气刀土能有效改善陶质内墙砖有光釉面质量。以上5个维度指标，可以作为有光熔块釉选择气刀土的一个重要检测标准。

参考文献

[1] 李家铎，郑元耀，林少伟，杨雄威，杨德超.高岭土添加量对熔块釉性能的影响[J].佛山陶瓷，2015，10（231）：5-10.