骨质瓷抗热震性的影响因素及改善途径.pdf

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1、科技篇(综述)2014年04月陶瓷cer舢jcs·19·骨质瓷抗热震性硇影响因素及改善途径唐志阳(无锡工艺职业技术学院江苏宜兴214206)摘要骨质瓷是一种以动物骨粉为主要原料，采用二次烧成工艺烧制的软质瓷。笔者分析了影响骨质瓷抗热震性的因素：坯料配方组成、各原料的粒度特别是石英的粒度、瓷体的显微结构、坯釉适应性、制品的大小和形状、釉层厚度及坯体烧成温度，同时针对上述各因素提出了相应的改善途径。关键词骨质瓷抗热震性粒度坯釉适应性中图分类号：TQ174．73文献标识码：A文章编号：1002—2872(2o14)04～oo19—04骨质瓷是世界上公认的高级日用陶瓷，18世纪发料，同时加入

2、部分粘土、长石、石英等矿物原料，采用源于英国，最初是仿效中国的硬质瓷而由法国熔块瓷高温素烧、低温釉烧二次烧成工艺烧制的软质瓷。瓷演化出来的一种软质瓷。其瓷质细腻，色泽柔和，白度坯物相组成主要是磷酸三钙、钙长石及一定含量的玻高，透光度好，釉面光亮平整。素有“薄如纸、白如玉、璃相[1]。正是由于骨质瓷特有的物相组成特点，使其明如镜、声如磬”的美称，是其他日用瓷器无法比拟的。瓷质洁白、光泽柔和，具有较好的透光度、较高的强度如今，骨质瓷茶具、咖啡具家庭套具已成为各大小公司及较差的抗热震性等。国外(主要指英国)传统骨质和富裕家庭的理想用具，更是馈赠亲友的最佳礼品，骨瓷的组成为：骨粉50％、粘土

3、25、瓷石(主要矿物组质瓷已经成为国内外高档瓷消费的主导。成为长石、石英和云母)25。国内骨质瓷的组成范骨质瓷虽然高贵，却有其致命的弱点，即它的抗热围与国外组成基本相同，其为：骨粉4O％～5O％，粘震性能远不如传统的K。O—A1O。一SiO系统瓷及滑土25～30，石英5～15，长石1O～石质日用细瓷。国家标准GB／T13522—2OO8(骨质瓷15]。这些原料的配比对骨质瓷的抗热震性有很大器》抗热震性规定为140℃～2O。C热交换一次不裂，影响。比普通日用瓷器的抗热震性低了40℃。目前我国生1．1加入石英、长石、高岭土产的骨质瓷制品水中交换温差多在140℃以下，有的骨粉是形成磷酸三钙

4、主晶相的惟一来源。高岭土甚至在100℃以下，即使优质骨质瓷制品水中交换的的引入不仅满足成形性能，而且与骨粉分解产物CaO温差也只能达到160℃。造成骨质瓷抗热震性差的原生成钙长石晶相。长石作为熔剂是玻化成瓷的基础组因是多方面的，既有配方因素，又有工艺因素，对此，国份。石英在成瓷反应中部分溶入液相，剩余的则以晶内外学者作了大量的研究。笔者从原料和生产工艺等态残留并与其它晶相构成结构骨架。以上各原料配比多个方面对骨质瓷抗热震性的影响因素及改善途径作不仅决定着骨质瓷的相组成及瓷体结构，而且对制品了探讨。的各项性能产生重要影响，特别是石英、长石和高岭土的加入量对骨质瓷的抗热震性影响极大。1坯

5、料组成对骨质瓷抗热震性的影响骨质瓷属于CaO—Al。O。一PO一SiO。系统瓷，构成瓷体结构骨架的主晶相为磷酸三钙和钙长石。长骨质瓷是一种以动物骨粉(煅烧处理)为主要原石及其熔融物作为连续基质与晶相胶结成统一体而成*作者简介：唐志阳(1967一)，本科，副教授，高级工程师；主要从事应用化学教学及无机材料的研究。·20·陶瓷Ceramics科技篇(综述)2014年04月瓷，因此长石的加入量决定了骨质瓷玻璃相的含量。石起到熔剂的作用，降低坯体的烧成温度。加入锂长过多加入长石必然会增大瓷体玻璃相比例，这不仅增石可减少骨质瓷坯体中KO、NaO的含量，与K0、加烧成难度，而且会增大瓷体热膨胀系

6、数，降低制品整NaO相比，LiO具有较低的热膨胀系数，因此采用锂体强度，从而影响制品的抗热震性。实践证明：长石加瓷石为原料有利于提高制品的抗热震性。同时Ii。O入量以8～14为宜。骨质瓷中加入石英的主要目还具有很强的熔解石英的能力，可以提高坯体的高温的是改善高温液相的性质，实践证明，石英在骨质瓷高粘度，增强抵抗高温变形的性能，增大坯体的密度与强温熔体中不仅熔解度显著增大，而且有较明显的低共度。但过量的引入会增加坯体的液相量，使烧成温度熔作用。据资料介绍：石英熔解在骨质瓷熔融液中的范围变得更窄，烧成难度更大。研究证明，原料中温度比熔解在长石质瓷低50~200。C。因此适量加入LiO的含

7、量为0．329／6时，产品抗热震性最好。石英，不仅有利于坯体的瓷化，而且由于石英不断地熔他们研制的骨质瓷抗热震性如下：代表件测试入液相进而提高了熔体粘度，同时改善了玻璃相的膨200℃～2O。C热交换一次不裂，产品平均抗热震性胀性质，有利于瓷体抗热震性的提高。如过量加入石180。C～20℃热交换一次不裂，高于国标要求的140英，则它们会因过饱和而以晶态残留下来，这些残余的℃～2O℃热交换一次不裂。同时制品中磷酸三钙含石英在发生晶型转变时，由于自身体积收缩产生