日用瓷中温烧成的坯釉配方研制

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日用瓷中温烧成的坯釉配方研制摘要为了降低FI用瓷的烧成温度，本文重点研究了实现FI用瓷中温烧成的坯釉配方。通过在坯料中加入矿化剂、在釉料中加入多组元熔剂，使瓷器烧成温度降低到1230〜1250°C,目前该工艺己投入生产应用；产品理化性能达到普通日用细瓷的标准。关键词FI用瓷，中温烧成，坯釉配方1刖g当前大埔生产的日用陶瓷的烧成温度普遍在1300〜1350°C，据测算，烧成成本占生产总成本的40%〜45%,所占比例之大是制约经济效益提高的最大障碍。中温烧成在建筑卫生陶瓷生产中已取得了可喜的成效，但日用瓷器的生产却仍处于高耗能状态。近年来，宥些企业在降低烧成温度方面不断进行研宄，但真正投入生产的企业为数不多且收效甚微。本试验通过精选原料并合理调整配方，研制出适应1230〜1250°C烧成的坯料及生料釉，获得瓷质细腻、釉诎光泽透明，釉下色彩鲜艳的円用瓷产品。应用中温1230〜1250°C烧成工艺，能实现节能降耗减排的目的，既延长窑具材料的使用寿命，又提高了经济效益和社会效益。 2试验过程2.1坯釉用原料的选择及化学组成按中温快烧的工艺要求选择所需原料，选择试验用料时应考虑以下因（1）原料中要有较多的助熔成分，热性质要求稳定，有机物及烧失量应尽量小；（2）原料要有广泛的代表性，资源丰富，来源容易；（3）充分利用附近原料，引入新材料对传统配方进行调整改进。本试验所选原料的名称及化学组成见表1。2.2坯釉配方的研宄试验2.2.1坯用原料的选择及配方研制屮温烧成的坯体其物理化学性能要求与传统高温坯料大体相同，要有较高的可塑性、足够的干坯强度，以减少生坯在干燥、修坯、上彩、施釉等搬运过程屮出现的半成品破损，并且要有较小的干燥收缩和烧成收缩，以防止变形，要有较宽的成瓷范围（因中温坯料组成中熔剂成份较高、烧结范围较窄）以利于烧成控制，同时还需考虑来源、成木及质量等问题，选用本地高岭土淘洗泥、紫金瓷土、丰顺单竹土、松水长石及其它助熔剂等。中温快烧工艺在相对较短的时间内（约7.5h）烧结，为满足制品的性能要求，要求坯体能在预设的烧成温度下产生具有一定粘度的液相，液相形成的量是由坯料中熔剂种类和含量所决定的。因此，选择熔融温度低、粘度相对大，随温度变化缓慢且能促进坯体瓷化的综合性熔剂是合理配方 的关键。在坯料中加入适量的矿化剂，使坯体能在较低的温度下产生液相,捉前烧结，扩人成瓷范围。经过反复试验调整，优选出P707#坯料的配方见如表2,其化学组成见表3。2.2.2坯料的制备工艺流程机碓淘洗一配料球磨一入池混合搅拌->过筛除铁一压滤一练泥一成品述料2.2.3坯料的主要工艺参数按配方称料、球磨，料:球:水(wt%)=l:2:0.6球磨运行水份：37.5%减水剂：2%。〜3%。250目筛余：0.1%〜0.3%可塑性指标：11=1.4cmX3.6kg=5.04(泥料相应含水率为27%)干燥收缩率L干=6.2%;烧成收缩率L烧=10.87%;总收缩率L总=16.4%总收缩率与高温瓷坯料相当，所以无需改变模具尺寸，直接按原生产用模具组织生产。2.3釉用原料的选择及配方研制釉料是覆盖在瓷器表血的一层非均态玻璃物质，它应具有适合坯体烧成的熔融温度范围，熔化后流动性好，光泽透明、G度好，具有与坯体相匹配的膨胀系数。根椐相平衡理论，在一个特定系统屮每增加一碱性组元，该系统出现液相的温度则随之降低，在同一组元里同时引入多种碱性成分，使其低共融点向低温方向移动，降低其熔融时粘度，此时膨胀系数也 较小。本试验所用的是生料釉，生产工艺简单、成本较低，为了满足工艺及制品的要求，确定选用钾钠混合长石、烧滑石、优质高岭土、锂瓷石、工业氧化锌、碳酸钡等复合熔剂配方而成，经过反复试验，优选出的中温快烧生料釉Y707#配力*见表4,釉料的化学组成见表5。2.3.1生产工艺流程配料一球磨一检测一过筛除铁一成品釉2.3.2釉浆的主要工艺参数料:球:水(wt%)=l:1.8〜2:0.65球磨运行水份：37.5%250目筛余0.04〜0.05%3成形、彩绘、施釉该试验的泥料成形工艺性能好、可塑性高，适合正常生产的操作技术要求。彩绘用颜色料仍可采用高温烧成用料，不需改变配方，直接应用于中温还原烧成，烧后色泽与高温烧后比较，呈色鲜艳而且均匀稳定。施釉时釉浆浓度的调节应依施釉方法不同而异，用于浸釉时应控制在38〜42°Be;喷釉时应控制在48〜55°Be;淋釉时应控制在35〜40°Be。生产过程屮应防止釉层过厚，保证坯釉结合良好。 4烧成工艺烧成工艺的控制应按液化气梭式窑的常规操作进行：从室温〜950°C:氧化气氛操作950°C〜1200°C:强还原或中强还原气氛操作1200°C〜1250°C或止火温度:弱还原或屮性焰操作升温速度与高温烧成的生产控制基本相同，烧成时间约7.5h,比高温1350°C烧成缩短约4h，其烧成曲线如图所示(烧成控制用三角锥的测定数值与热电偶测温表的测定数值有10°C误差)。4.1产品性能经测定，产品的主要指标如下：热稳定性：180°C〜20°C水冷三次不裂吸水率：＜0.15%白度：68%外观质量：制品在中温1230°C〜1250°C下还原烧成，胎体致密瓷化程度好，外观洁白半透明，釉面光泽透明，热稳定性好，釉下彩色呈色鲜艳、均匀稳定。制品器型规整且颇具玉感，具有大埔传统青花瓷器的特点。5总结(1)本试验采用矿化剂及多元熔剂并控制各熔剂的组分比例，研制 出1250°C左右烧成的瓷器坯料，并成功研制出与坯体合理匹配，不含铅镉的优质中温烧成生料釉。原料取材方便，工艺简单可行；制品理化性能达到普通日用细瓷的标准。(1)总收缩率在16%左右，与高温烧成总收缩率相当，不需更改模具尺寸即可直接生产。(2)釉下、釉屮彩青花色剂，按原高温使用进行配料，不需改变颜料的配方，呈色鲜艳、均匀、稳定。(3)烧成周期缩短，提高了生产效率，并且延长了窑具材料的使用寿命。经百兴陶瓷工艺厂、三和陶瓷实业公司的生产应用，节能达33.3%，综合节能效果显著，推广前景广阔。参考文献［1］华南工学院等编著.陶瓷工艺学［M］.［2］张忠铭编.日用陶瓷原料的分析与坯釉配方［M］.［3］章秦娟，罗耍菊.复合矿化剂降低陶瓷烧成温度的试验研究［JL中国陶瓷，1998,1.