黄金釉的研制.doc

黄金釉的研制爱啸话啊料ArchitecturalDecoratingandFinishingMaterials.一摘要:运用烧结法,研制成功适用于1150-1180一次快烧的建筑陶瓷半熔块黄金釉.介绍了原材料.生产工艺和釉料配方组成讨论了硅酸锆,铅丹,着色氧化物,硅铝比,坯体色泽,施釉量和烧成等对黄金釉釉面嫂果的影响.关键词:建筑陶瓷;金属光泽;黄金釉;快逮烧成,701前言酸主铅丹,氧化锰,氧化钛,氧化铜,氧化镍,建筑陶瓷表面金属化,是建陶工作者追求的目标之一,而黄金釉面则更是倍受关注.黄金釉是一种具有金属光泽的釉.目前,金属光泽釉的生产方法主要有4种:(1)用金水,电光水等涂敷表面,经热处理后.使陶瓷表面呈金属光泽(简称涂敷热解法).(2)在炽热的陶瓷釉表面直接喷涂有机或元机金属热溶液(筒称热喷涂法).(3)在陶瓷釉面,直接溅射或蒸镀金属涂层(筒称蒸镀法).盟j声适当组成的釉中,加入某些金属氧化物或事先将这些氧物制成色剂再加入.经过焙烧,产生金属光泽和色调的釉面(筒称烧结法).以上,第1种方法所用原料昂贵.又因是釉上彩,不耐用;第2种方法原料也昂贵,又需另添置热处理设备及环保设备;第3种方法设备费,镀液费高,还要求产品体积小,因此,这3种方法均难以推广应用:第4种(烧结法)工艺筒单,成本低,不需特殊处理,在隧道窑或辊道窑中烧成即可:为此,我们确定:采用烧结法,在11501180下,一次快烧(30-35min),作为黄金釉的研究方向.2实验2.1原料CIVIC和三聚磷酸钠等均为工业纯.2.12矿物原料及其化学成分(见表1)裹1釉用矿物原料夏其化学成分%项目SFCaoMNoK2OIL湖南长石6343l918017076527l060061湖北石英98560480070150110.38012013轻质碳酸钙020550015043如高州滑石62120360630.803174004007408星子高I争501434071040.2003301017311852.1.3熔块熔块配比为:湖南长石38%,湖北石英6%,碳酸钡4%,氧化锌6%,铅丹46%:22坯料选择坯体色泽不同的佛山正泰公司黄石分公司生产的仿石砖坯(200mmX100mm),华新集团陶瓷公司生产的平面条型外墙砖坯(195mm50rllrn),及本实验室生产的艺术瓷坯充当试验釉载体,进行平行对比.2.3釉料23.1配方的确定根据实验确定的基础釉料配方(质量份)为:熔块46,湖南长石20,星子高岭l0,轻质碳酸钙8,湖北石英5,高州烧40NEWllIUILDlNGM【ATERIALSArchitecturalDecoratingandFinishingMaterials装饰装修材料滑石3,CMC0.25,三聚磷酸钠0.25.用(3)正交表确定影响黄金釉显色效果的氧化锰,氧化钛,氧化铜和氧化镍的摄佳配料量.这4因素配料量水平见表2.囊2影响因素豆箕配料量水平项目氧化锰氧化钛氧化铜氧化镍1水平201.1.o42水平302oI_5o63水平4o302.0o8正交试验结果表明:影响黄金釉呈色效果主次顺序依次为:氧化镍氧化钛,氧化铜和氧化锰.它们的最佳配料量分别是:0.8,2.0,1.0和4.0.由上得黄金釉配方(质量份)组成为:熔块46,湖南长石20,垦子高岭10,轻质碳酸钙8,湖北石英5,高l州烧滑石3,氧化镍0.8,氧化钛2.0,氧化锕1.0,氧化锰4.0,CMC0.25,三聚磷酸钠0.25=该釉的釉式如下:0.127K2O0.095Na200.238CaO0.081Mg00.027B日00.268PbO0.098Zrl00.035C0.030NiO2.3.2工艺过程0,30111f846Si00o3f.n0.133Mn02(1)熔块各组成经计量配料,混合,熔制,水淬得熔块;(2)按黄金釉配方组成分别计量配料,经球磨,检验,过筛,除铁,调整密度和粘度后待用.2.3.3工艺参数(1)配制熔块和釉料的矿物原料均为粉料.(2)熔块熔制温度为11001150.(3)球磨时料:球:水实验室:1.0:20:0.7半工业性试验:1.0:2.0:0.5.(4)釉料细度:300目筛筛余量0.2%0.4%.(5)釉浆体积密度:17O1.74g/on3.(6)釉浆牯度:1516s/00.2.3.4施釉实验室采用喷枪手工施釉,一般23次即可.半工业性试验在佛山正泰公司黄石分公司旅釉线上进行.施釉厚度对釉面效果影响较大,经反复试验认为施釉量:200mm100lm仿石砖以22,片,195rmnX50HI1平面条型砖以10g/片较适合.2.4烧成实验室与半工业性试验分别在箱式炉和92.4m辊道窑内以氧化气氛烧成.(1)箱式炉,烧成温度11O01150,升温5.0h,高温保温05h,析晶温度下保温0.5h后自然冷却.(2)辊道窑,烧成温度11501180,烧成周期05h.3结果与讨论3.1产品性能(见表3)裹3黄金釉性能测试结果吸水卓光泽度热膨胀系数热穗定性色调铅溶出量(%)(10一:):20120(mg/1)056138562i2次通过黄色叠属光释0253.2讨论由实验知:硅酸锆,铅丹,着色氧化物,硅铝比,坯体色泽,施釉量和烧成等对黄金釉釉面效果影响较大.3.2.1硅酸锆的影响硅酸锫是很好的乳浊剂但试验表明:该黄金釉中不能引人.若釉组成中硅酸锫含量太于1%,则难以出现金属光泽.因此,避免锆的氧化物及硅酸锫引人釉料.3.2.2铅丹的影响试验表明:铅(PbO)含量低于20%,难以形成金属光泽,一般控制PbO含量在20%40%铅含量高,毒性太,为此配釉前,将铅丹或碱式碳酸铅弓1人熔块中,高温熔制成硅酸铅玻璃后,再引人釉料中.3.2.3着色氧化物的影响研制过程中发现,氧化锰,氧化钛,氧化铜和氧化镍的含量不同,则呈现出不同的色调.若固定氧化镩占着色荆总量的10%不变,锰多铜少,钛适中,呈蓝色;锰少钛多,铜适中.呈黄色;锰,钛和锕皆适中,呈红色.正交试验得出的配比,可获得良好的黄金光泽釉面.实验表明:着色氧化物可预烧成色料后加人釉料中,也可直接配人熔块中,还可直接加人釉料中.本试验,将着色氧化物直接加在釉料中,一次烧成,以期降低成本.3.2.4硅铝比的影响釉料组成中,硅铝比的太小,影响黄金釉的光泽和色调,由试验知,硅铝比在57较为合适.本实验SO2/A03=6.13(摩尔比).3.2.5坯体色泽的影响断型t筑材料10/2000密啦.麓鼢-屠.别巾装饰装修材料Architectura/DecoratingandFinish岫Materials丁馏,?舌,辽宁省朝阳市一花岗岩矿山为全晶质结构斑状辉绿岩,晶粒细而均匀,构造紧密,抗压强度达150MPa,吸水率小于1%,肖氏硬度为85.8.该矿总储量为357万m3,现已开采260万m3,由于出材率较低,积存了190万m3废料.这些废料不仅占用了大量土地,而且废料经雨雪淋湿的渗出物使土地碱化,其稿染面积往往超过所占土地的数倍,并导致当地水体污染.为利废,环保和开发新材料的目的,进行了以废花岗岩(建平黑)为骨料的彩色混凝土研究.该成果正在试生产.1原材料及制作工艺1.1原材料(1)水泥沈阳水泥厂生产的425#普通硅酸盐水泥.(2)粗骨料破碎后最大粒径30m的废花岗岩,缀配良好.(3)细骨料由2部分组成:破碎后最大粒径为5r啪,级配良好的废花岗岩;河砂,细度模数241,级配处于区.(4)外加剂包括聚合物乳液,耐碱无机颜料和其它添加剂.1.2制作工艺废花岗岩,河砂,水泥,聚合物乳液和颜料分别计量后混台搅拌加入水和添加剂搅拌加压振动成型带模养护卅免模养护研磨抛光(根据需要)成品.2实验将不同配方的配合料,用150r啪150r啪150mm模翩作混凝土试块(每组配方9个试样).实验内容包括:废不同色泽坯体施釉烧成的平行试验表明:深色坯料作釉料载体,黄金釉光泽与色调效果差;白度高的坯体作釉料载体,黄金釉釉面效果好.3.2.6施釉量的影响旅釉量低,釉层薄,易露底,釉面质感差.旅釉量大,釉层过厚,易开裂,易形成滚釉,流釉等映陷.控制施釉量在l0-11g/lO0mF较舍适.3.2.7烧成的影响黄金釉属结晶釉范畴,着色金属氧化物在高温熔体中过饱和,冷却过程中,当达到某高温牯度时,析出金属光泽物.只有控制好升温,冷却速度,高温保温时问,析晶保温时问,才能获得良好的黄金光泽釉.试验表明,该黄金釉烧成温度1150-l180,析晶温度920-950为宜