透明釉的试制.doc

景德镇陶瓷学院指导老师：柳平英老师 题目：透明釉的试制 学院：材料与工程学院 专业：材料化学1 姓名：余剑锋 学号：200710230130 2010年12月4日透明釉的试制前言釉药的透明可从清如水之透明釉到如土质感的透明釉,其间的类型何其多样,而有些尚未出世的,我们 不知如何去想像或描述.但是为能作一个最基本的介绍,使大家有一些见解,我们将釉药的透明略微讲一些,大概分为三大类 .大家可以运用这三大类的原则现象,再去分析手边的釉,多少可以用来解釉的特色. 透明釉:(Clear Glazes, Transparent Glazes) 透明釉可以由两种原料(如长石及石灰石),三种原料(长石,石灰石及球土),以及四种原料(长石,石英,石灰石及高 土)组成.至於其它原料也可以用来调配透明釉都是勿庸置疑的.从所调配釉的种类来看,有长石-石灰石系,或者其它种助熔剂如硬硼酸钙,锂等.一般添加物会对釉的透明有影响.一个火石器的透明釉配方是这样: 康那瓦长石 60 石灰石 20 高岭土 20 熔块是一种能使釉药在在火石器及土器温度范围内烧成的重要原料 .矽酸铅熔块加上20-30%的土可以得到1080-1100左右的土器釉.钠熔块或硼酸熔块可以加在不同烧成温度的釉药中,改善烧成并可以藉以得到各种颜色. 一个好的透明釉应有较大的烧成范围,并不会产生裂痕。一、实验目的1了解什么是透明釉及釉料的作用和种类。2掌握制釉氧化物的一些基本知识及釉层形成的过程。3了解坯釉适应性的影响因素。4学会透明釉的基本制备工艺。二、实验原理釉是施于陶瓷坯体表明的一层极薄的物质，它根据坯体性能的要求，利用天然矿物原料及某些化工原料按比例配合，在高温作用下熔融而覆盖在坯体表面的富有光泽的玻璃质层。釉是玻璃体，具有与玻璃相似的物理化学性质。无固定的熔点，具有光泽，硬度大，能抵抗酸和碱的侵蚀，质地致密，不透水和透气等特点。所以釉有以下的作用：首先，使坯体对液体和气体具有不透过性。其次，颜色釉与艺术釉施于坯体表面，可以增加陶瓷的艺术价值和欣赏价值。所以能给瓷器以美感。第三，防止沾污坯体，并且使瓷器容易清洗干净。第四，使陶瓷有电性能，抗菌性能，生物活性，红外辐射性能等特定的物理和化学性能。第五，可以使釉面产生均匀的压应力，改善陶瓷制品的性能。根据制造工艺不同，釉料的制作方法可以分为生料釉，熔块釉，挥发釉，自释釉，渗彩釉。釉用原料分为天然矿物原料和化工原料，其中主要制釉氧化物及其作用如下：二氧化硅主要由石英引入，它是釉的主要成分，一般含量在50%以上。它可以提高釉的熔融温度和粘度，给釉以高的化学强度，提高釉的白度，透光度，化学稳定性，并降低有的膨胀系数。氧化钙主要由方解石等引入，是釉中主要熔剂。与碱金属氧化物相比，它能增加釉的抗折强度和硬度，降低釉的膨胀系数。可以增加坯釉结合性，提高釉的化学稳定性。氧化镁主要由菱镁矿等引入，是强的活性助熔剂。可以提高釉的流动性，减弱右面的龟裂，提高釉的硬度，和白度等特点。碱金属氧化物都是强助熔剂，它们能降低釉的熔融温度和粘度，能增大熔体的折射率，从而提高其光泽度，降低釉的化学稳定性和力学强度。氧化锌可以使釉易熔，降低高温釉的烧成温度，对釉的力学强度，弹性起到良好的作用，能够降低釉的膨胀系数，提高产品的热稳定性，同时能增加釉面的光泽与白度。皮釉适应性是指熔融性能良好的釉熔体，冷却后与坯体紧密结合成完美的整体，釉面不致龟裂和剥脱的特性。影响坯体适应性的因素是复杂的，但究其根源，是由于釉层中不适当的应力所致。产生坯层不适当的应力主要有四个方面的原因：坯釉之间的膨胀系数差，坯釉中间层，釉的弹性与抗张强度及釉层厚度等。特别的，在制釉中控制釉的膨胀系数是非常关键的。 透明釉是通过釉层可以看见釉下坯体的颜色以及各种雕刻和彩饰的釉。无色和着色清沏透明的釉，通过釉层可以见到釉下坯体的颜色，各种雕塑和彩饰等。透明釉的种类较多，如日用瓷和卫生瓷上用的石灰釉、长石釉以及釉面砖上使用的铅硼釉等。本实验着重对白色透明釉进行初步试制。三、实验药品及器材本实验用的原料来源广泛，较容易获得，主要有高岭土、长石、石英、滑石、萤石、氧化锌等。31原料的组成下表为各原料的组成：原料SiO2Al2O3Fe2O3CaOMgOK2ONa2OZnOCaF2灼减合计高岭土70.2618.610.30.535.350.254.25100.78长石64.6520.050.0850.410.2711.082.080.4499.79滑石58.030.420.0822.0831.030.0990.0267.6499.407石英97.40.880.090.290.230.180.460.2799.84氧化锌100100萤石989832实验设备及仪器下表为仪器设备及其说明：名称型号产地用途变频行星式球磨机XQ南京科析实验仪器研究所搅拌及粉碎电炉KSF 1400X宜兴市前锦炉业设备有限公司煅烧电子天平JA2003上海天平仪器厂称量电热鼓风干燥器101-2A型天津市泰斯特仪器有限公司干燥石膏板45cmX30cm注浆成型圆形铁环50cm模具四、实验过程及步骤41坯体的制备本实验想通过高岭土、长石、石英、滑石四种原料进行合理配比，获得在较低温度下具有工艺和物理性能良好的低温坯。特此，初试原料配方比为：高岭土 33.3，石英16.7，长石42.2，滑石 7.8。411工艺流程原料精确称量球磨过筛陈化注浆干燥412工艺指标(1)湿法球磨时间：30min(2)球磨细度：90目筛筛余0.5(3)球磨时，料：球：水=1:1.5:1.1(4)干燥温度：70 干燥4-5个小时(5)可塑法成型圆饼尺寸规格：5010mm(6)干燥好的泥坯，表面不够平整，修坯42釉料的试制本实验以长石、高岭土、石英、萤石、氧化锌为主要原料试制一种白色透明釉。透明釉初试配方比为：长石55%、石英10%、高岭土14%、萤石20%、氧化锌1%。421工艺流程原料精确称量球磨过筛陈化施釉烧成422工艺指标球磨过程中各重量比例为料：球磨子：水=1：1.5：0.6，球磨时间为1小时。施釉采用浸釉手法，施釉时釉层要达到一定的厚度并且釉层要均匀无气泡。烧成前期需将施好釉后的试片放入烘箱中烘干，烘干后将试片四周的釉料刮除。43烧成制度初试烧成制度的确定：44电炉的使用如以上初试烧成制度的温度控制编程为：00 T(20 )00 t(10 min) 01 T(50 )01 t(240 min)02 T(900) 02 t(40 min)03 T(1260) 03 t(60 min)04 T(1260)04 t(0 min)五、实验问题及讨论51坯体不平整等原因的分析及对策本实验用规格为45cm30cm的石膏板，规格为5010mm的圆形铁环进行注浆成型。但出现很多对成型不利的情况，比如，铁环里的坯体成型表面不平整，坯体难以脱落于铁环，用力让坯体和铁环分离使坯体受损，从石膏板上拿离坯体时使坯体变形等等。经过工艺的改进，这些问题得到了较好的解决方法。(1)石膏板表面不平整，并且有许多以前留下的坯体着附以致吸水不均匀，所以必须使石膏板表面平整，并且除去上面附着的污染物。(2)坯体难脱落于铁环，用力时使坯体受损等原因是因为坯体与铁环具有一定的粘性而难以脱落。所以解决的方法是，在铁环内壁涂上一层植物油。(3)从石膏板上拿离坯体出现坯体变形的原因是，石膏板太湿，吸水性能越来越差。所以，让石膏板在太阳下直晒或在烘箱里烘干就可。或者，让坯体在石膏板上吸水时间充足。52流釉现象严重的问题分析实验初次烧成温度的控制为：初次实验结果虽然釉面光泽度很好，透明性也高。但是，烧成后陶瓷与硼硅板紧密相连，结为一体，而难以取下。针对此种现象分析，特对以下两点进行了改进：第一，坯体上釉在烘箱烘干后没有彻底刮除边缘上的釉料。在高温烧结时，釉料沿边缘釉料流下。所以，解决的方法了彻底刮除边缘釉料。第二，烧成制度的改进。（1） 烧结温度太高。（2） 保温时间太长。由于烧结温度在1260，并且保温时间在60分钟，而导致流釉现象特别严重。所以改进了烧成温度的控制，最高烧结温度为1220.，并且保温时间为40分钟 。如下表所示：第2,3次烧成制度六、实验图片七、实验结语实验是经历三周的时间完成，共烧成次数3次，以下为实验