釉的分类和制釉氧化物.doc

陶瓷工艺材料釉的分类、制釉氧化物1、 釉的种类 不同用途的陶瓷，其制作工艺各不相同，釉的种类和组成也就各不相同。釉的种类很多，可根据釉的原料组成、配制方法、烧成温度及外观特征等不同角度进行分类。（1） 按施釉坯体的种类划分：瓷器釉、陶器釉、琉璃瓦釉等；（2） 按釉料制备方法划分： 1、生料釉：此釉所用的全部原料都不经过预先熔制，直接将原料与水（按一定的料、球、水比）放入球磨机中细磨制成釉浆。 2、熔块釉：釉料在制釉浆前，先将部分原料溶制成玻璃状并用水淬成小块状（熔块），再与其余原料一同放入球磨机中细磨制成釉浆。例如，某熔块釉：熔块95%、苏州土（可以置换成高岭土）5%。 熔块：石灰石3%、长石25%、石英30%、硼砂21%、硼酸13%、铅丹8%；先将熔块的原料制成粉料（或直接购买粉料），按比例称量，混合均匀，投掷到熔块炉内（或坩埚中）进行熔融成玻璃液后，再急速投入到水中淬成小块状的熔块。3、挥发釉（盐釉）：挥发釉是指挥发物在蒸汽状态下和坯体的表面发生反应形成的釉。釉不需要事先制备，而是在产品煅烧到高温时，向窑内投掷食盐、锌盐等挥发物，使之与坯体表面作用形成薄釉层。例如，食盐的熔点为770，比这个温度稍高时即开始挥发，挥发的钠离子与坯体表面的二氧化硅（SiO2)反应，在坯体表面逐渐形成硅酸盐熔体，冷却后即为釉。4、 其它（土釉、自渗釉）等； 上述几种釉最大众化的是使用生料釉，我们通常使用的也都是生料釉，它配制方便，可以直接拿来用。（3） 按釉料烧成温度、气氛来划分： 按釉的烧成温度分类： 1、低温釉（8801120），如唐三彩釉； 2、中温釉（11201300），如卫生瓷釉，墙地砖釉； 3、高温釉（1300），如硬质瓷釉； 按釉的烧成气氛分类： 1、氧化焰釉：唐三彩釉、天目釉（兔毫、油滴等）； 2、还原焰釉：铜红釉、影青釉等；（4） 按釉料的主要着色剂划分：铜红釉，镉硒红釉（鲜明的红）、铁红釉、铬锡红釉（紫红）等；（5） 按釉面外观特性划分：透明釉、乳浊釉、虹彩釉、无光釉、金属光泽釉、荧光釉、单色釉、结晶釉、裂纹釉、花釉等等；（6） 按釉的物理特性划分：低膨胀釉、抗菌釉、半导体釉、等；（7） 按釉的主要溶剂成分划分： 1、长石釉（1） 组成：长石、石英、粘土以及少量的ZnO、石灰石、滑石等釉式中0.5K2O+Na2Omol(一般不超过0.6），SiO2含量较高（在46mol)而碱性氧化物成分较少，成熟温度1250。（2） 特点：釉面硬度大，光泽较强，透明略呈乳白色，有柔和感，熔融范围宽，较适合于釉上装饰。它与含SiO2量高的坯体结合良好，在某种情况下，K2O、Na2O的膨胀系数大，若过多易因坯、釉结合不良而开裂。裂纹釉主要是用含量高的长石来制得的。 2、石灰釉 （1）组成：主要熔剂为钙的化合物如石灰石、方解石、大理石、白垩、釉灰等传统的石灰釉，（景德镇石灰釉是釉石+釉灰例如：釉果85%、釉灰15%）传统石灰釉基础上加入长石、滑石、氧化锌等原料，石灰釉式中CaO含量大于0.5mol，标准石灰釉式： 0.3K2O 0.5Al2O346SiO2 0.7CaO注：釉灰的制作：狼萁草（其它柴草、稻草、谷壳、玉米杆、桑树枝榨树等也行的）与熟石灰叠烧而成（闷烧），将烧好的灰用水浸泡，再经淘洗，去渣后沉淀，晾干后即可用。（2） 特点：石灰釉适应性能好，透光性强，硬度较高，用还原焰烧成时，色泽白里泛青，对于釉下彩的显色非常有利，属于中高温釉。石灰釉的弹性好，有刚硬感，它与高铝质坯体结合良好并有利于色料的呈色，除了能制透光性强，光泽好的透明釉外，也可制成无光釉和乳浊釉。不足之处：烧成范围较窄，当烧成气氛控制不当时极易产生气泡，或吸收大量碳素（吸烟、烟熏），使釉面阴黄白度变差，施釉太厚往往呈现绿色。3、 镁质釉 为了克服石灰釉熔融范围较窄，烧成难以控制的缺点，在石灰釉中引入白云石和滑石代替石灰石。（1） 组成：长石、石英、粘土、石灰石、滑石、白云石等，釉式中MgO大于0.5mol，成熟温度在1300左右。（2） 特点：熔融温度比石灰釉要高，熔融范围宽，对坯体适应性强，膨胀系数小，不易出现发裂，对气氛不敏感，不易发生烟熏，有利于白度、透光性的提高。不足之处:釉浆易沉淀，与坯粘着力差，烧成釉面光亮度不及石灰釉。对于精陶制品，MgO含量通常必须控制小于0.3mol，MgO虽能提高釉的白度，但用量过多及难熔融。注：近代釉料趋于多溶剂组成（称为混合釉），由长石石英高岭土和不同助溶剂（滑石、白云石、方解石、ZnO等）组成的釉料。经验证明，滑石用量应小于15%（通常在1013%)否则会提高烧成温度，使烧成釉面效果不佳。白云石引入一般在25%，多了会使釉面泛青，烧成制度控制不当还会发黄。方解石、石灰石、釉灰具有更强的这种作用，用量一般小于18%。ZnO可提高釉的白度和降低釉的熔融温度，但当用量大于5%时，易产生结晶倾向，一般在透明釉中用量为13%。4、 锌釉锌釉中，ZnO的含量在0.5mol，锌釉是制结晶艺术釉的一个重要体系，组成调节适当，也可以获得光泽透明釉，用于精陶器、陶器、火石瓷器。5、 铅釉及铅硼釉6、 主要成分是以铅化合物为主要熔剂的釉；或者其中一部分SiO2用B2O3或SnO2所代替，和其中一部分铅的氧化物为碱金属或碱土金属氧化物所代替；或者在长石釉中加入铅化合物，降低釉的熔融温度。（1） 组成：以铅的化合物和石英为主，引入少量的粘土、长石、石灰石等；（2） 特点：釉面光泽强，透明度高，使色釉发色鲜艳，与坯的结合性好。有毒害（不能用于日用陶瓷的餐具、茶具、酒具），釉表面硬度低容易磨损。（唐三彩釉就是铅釉，外加着色剂）2、 制釉原料及其氧化物的作用（一)制釉原料 制釉原料品种很多，为了便于使用，有必要对它们进行分类。常见的分类为：天然矿物原料、化工原料、土质原料等三大类。、天然矿物原料 主要有：粘土类、石英、长石类、石灰石（方解石、大理石等，它们属于碳酸盐类矿物）、白云石、菱镁矿、滑石等等。、化工原料如氧化锌、含铅的化合物（红丹、氧化铅、碱式碳酸铅）、硼砂、硼酸、碳酸钡、硝酸钾、硝酸钠等。、土制原料 如釉灰、稻草灰、稻谷灰、玻璃粉等。（2） 制釉氧化物及其作用 制釉所用的原料都能为釉的组成提供一种或一种以上的氧化物组分，这些组分决定了釉的性质。现将釉用原料及着色剂分别介绍如下：1、 SiO2 氧化硅是玻璃形成物，在绝大多数釉组成中，SiO2含量占50%以上，在日用瓷釉中一般含有6075%；主要由石英、粘土和长石引入。在釉中，SiO2含量增加能够影响釉的主要物理机械性能。在釉中的作用：（1） 提高釉的熔融温度，使釉具有更高的耐火性质；（2） 提高釉的粘度，降低釉熔融时的流动性；（3） 增加釉对水溶性和化学侵蚀的抵抗能力；（4） 增加釉的机械强度和釉面硬度；（5） 降低釉的膨胀系数。从釉熔融性能来说，氧化硅与碱性氧化物的摩尔比 SiO2 决定了釉的熔融性质。 SiO2 =2.54.5为易熔 R2O+RO R20+RO融釉， SiO2 =4.56.5为难熔釉；SiO2过多使釉无光或乳浊。 R2O+RO2、 Al2O3 是釉的重要组成之一，在低温釉中含量很少，在高温釉中含量很多。可由高岭土或其它粘土和长石引入。在釉中的作用：（1） 提高釉的硬度；（2） 提高釉的耐化学侵蚀能力；（3） 降低釉的膨胀系数，用以解决釉面龟裂；（4） 增加釉的耐火度，提高它的熔融温度。因釉的组成及烧成温度不同，Al2O3与SiO2摩尔数比约在1:420之间。光泽釉的最佳范围为1:10左右，在无光釉的组成中SiO2用量要小得多。3、 CaO 是釉的基本组成之一，在石灰釉中含量比较高，标准石灰釉中，CaO含量为0.7mol，在其他釉中含量较少。可由石灰石、方解石、大理石、白云石引入。其作用：（1） 增加釉的釉面硬度和耐磨性；（2） 增加抗水、风、无机酸的抵抗能力；（3） 和碱金属氧化物比较，能增加釉的抗折强度，提高釉的表面张力，降低釉的膨胀系数，从而增加坯釉适应能力。（4） 在高温釉中起熔剂作用（属硬熔剂），降低釉的熔融温度，缩小釉的熔融温度范围。高温降低粘度，低温提高粘度。 若CaO过量会增加釉的耐火度，使釉析出微晶，导致釉层失透称为无光，在还原气氛中烧成易使釉吸烟。4、 MgO 是釉的基本成分之一，在镁质釉中含量较高，在一般釉中含量较少。可由滑石、白云石、菱镁矿引入。（1） 在高温釉中起助熔作用，降低釉的熔融温度，扩大釉的熔融温度范围。（2） 在高温时能降低釉的粘度，低温时提高釉的粘度。（3） 能降低釉的膨胀系数，可促进中间层形成，从而减弱釉的发裂倾向。（4） 能增加釉的表面张力，利用此性质可以制作裂纹釉。MgO用量过多，会使釉析晶成为无光釉，在一定条件下还会增大釉的不透明性，但其不透明性和白度不如ZnO、SnO2;5、 ZnO 氧化锌是一种化工原料，在许多类型的釉中，如火石瓷器釉、建筑陶器釉、瓷器釉、生铅釉均有用到，是很重要的成分之一。引入是用工业氧化锌，也用煅烧后的氧化锌。在釉中的作用：（1） 起助熔作用，降低釉的熔融温度；（2） 在高温降低釉的粘度，低温会提高釉的粘度。提高釉的表面张力；（3） 可提高釉面白度，有时显出乳浊性，与SiO2共同使用，能获得良好的乳浊作用。可提高釉面光泽度。（4） 是锌结晶釉的主要成分。在釉中使用过多，可使釉乳浊或析晶。还会提高釉的耐火度和粘度。一般情况下，工业氧化锌在使用前要进行煅烧（1200），其原因是，减少釉在烧成过程中的收缩，防止出现缩釉、秃釉和气泡。因未烧的氧化锌在水溶液中会形成Zn(OH)2，使釉浆凝聚而造成上述釉的缺陷。6、 PbO 是强助溶剂，与SiO2和B2O3能熔融成玻璃，是铅釉中主要成分。在高温釉中一般用量很少，或者不用。 引入：铅丹（红丹）Pb3O4; 黄色氧化铅（黄丹）PbO; 碱式碳酸铅（白色）2PbCO3Pb(OH)2;在釉中作用： （1）强熔剂原料，降低釉的成熟温度； （2）折射率高能提高釉面的光泽度； （3）降低釉的粘度和表面张力； （4）与碱金属氧化物相比可降低釉的膨胀系数；这种原料有毒，在日用陶瓷上不易使用。7、 LiO2、Na2O、K2O 是强熔剂（软熔剂），它们能降低釉的熔融温度、粘度。在长石釉中引入最多，K2O+Na2O0.5mol。引入：长石、硼砂、硝酸盐、锂辉石、碳酸盐等。在釉中的作用：（1） Na2O在碱金属氧化物中膨胀系数最大，使釉容易开裂。有降低釉的抗折强度和弹性模量作用，降低釉的化学稳定性和机械强度。Na2O可由长石、硼砂引入。（2） K2O与Na2O相比膨胀系数要小一些，能提高釉的弹性，对釉的热稳定性和化学稳定性比引入Na2O更有利，在釉中钾钠（K2ONa2O）比应不低于2。（3） LiO2价格比较贵一些，但其特殊性，是能降低釉熔融温度，提高釉的流动性，降低釉热膨胀系数，减少釉面开裂，提高釉的机械强度。使用少量的LiO2能增加釉层的光泽度。