低温无光釉的研制

    张帆

    摘 要：近年来，无光釉以其柔和、含蓄艺术感强等特点，在市场上逐渐流行起来[5]。常用的无光釉大致有如下几种：钙无光釉、钡无光釉、锌无光釉、镁无光釉。钡无光釉、锌无光釉虽能获得高档次的釉面，但这两种原料的成本较贵。镁无光釉的釉面平滑、细腻，但对颜色釉适应性较差。钙无光釉，虽然釉面较粗糙，但对色釉适应性较强[2]。本文通过在传统的锌无光釉基础上进行调整，可大大提高釉面质量，降低了釉料成本，并获得了易于调整的系列生产配方。

    关键词：低温；无光釉；研究

    1 前言

    近年来，陶瓷装饰层出不穷，无光釉以其手感柔和、光润细腻、质地饱满坚硬而深受用户欢迎[5]。目前，无光釉的制备方法有以下几种：（1） 在釉料中加入一定量的难熔物质，主要是高铝质粘土及铝的化合物。在烧成过程中，部分铝化合物呈不熔或半熔状态而产生无光，其原因为釉中物质未完全熔融或为半熔融状态而呈现无光的，因此，生成的无光釉釉面粗糙，物理性能也较差。（2） 在釉料中加入适当的物质，例如：碳酸盐类。在烧成过程中发生分解，形成包裹在釉里的细小气泡，使釉呈乳浊状态，光线透过釉面产生散射而呈现无光。这种釉外观显得质地粗松，釉面不够细密。（3） 在釉料中加入适量的结晶物质，如：钛、钙、镁、钡等氧化物，烧成中在釉中形成硅酸锌（ZnO·SiO2）、钙长石（CaO·Al2O3·2SiO2）、硅灰石（CaO·SiO2）或钡长石（ BaO·Al2O3·2SiO2）等微小晶体，而获得无光釉面。用这种方法得到的无光釉，釉面滋润、细腻、似玉石质感。所以，制备无光釉大多采用这种方法[27]。

    本次实验采用四角配料法，通过调整釉式中的Si/Al值，并在不同的温度下烧成来系统的分析无光釉的性状图、无光釉的形成机理，以及在改变碱金属量的情况下对釉性能的影响。

    2 实验内容

    2.1 实验原料

    2.1.1坯用原料

    本实验以买来的泥段为坯用原料，先在塑料袋中陈腐一段时间；然后进行压片，待实验备用。其坯料配方组成及含量为瓷石70%、高岭土30%。坯的化学组成如表1所示。

    2.1.2釉用原料

    本实验所采用的釉用原料有长石、滑石、石英、方解石、高岭土等。釉用添加剂有水玻璃、羧甲基纤维素钠盐[39]。化工原料有氧化锌。其原料的化学组成如表2所示。釉用化工原料性能如表3所示。

    2.3 工艺流程

    试样制备的工艺流程如图1所示。

    2.3 实验过程

    3 实验结果分析

    3.1 B系列釉得到的Al2O3/SiO2的性状图分析

    综上所述，每一个无光釉配方都有确定的烧成温度与之相对应，如果温度较低，则出现生烧，釉熔融不良，釉面无光粗糙不平，且易污染；如果烧成温度过高，易出现光泽，失去无光效果。1180℃、1200℃、1220℃三个温度点，随着温度的上升生烧区域减少，透明区域增加。

    3.2 B系列无光釉样品的结构分析

    35组配方中，分别采用1180℃、1200℃、1220℃三个温度点进行煅烧，然后从105个试片中选出具代表性的3个试片，分别为：B7 （乳浊） （烧成温度1180℃）、B16（无光） （烧成温度1200℃）、B20（透明） （烧成温度1220℃）。对其做SEM（扫描电镜）测试，分别如图8、图9、图10所示。

    由图8可知，气泡较少，坯釉结合性不是很好。釉层中有晶粒，釉面上有凸出的微小晶粒，釉面晶粒尺寸大约为3000nm左右。釉层上突出的晶粒能够使光线产生漫反射从而形成无光。

    由图9可知，釉层气泡较多、较大，由于所用原料内的气体在烧成过程当中没有及时的排出釉层，从而有一定的乳浊效果；釉表面不平整，呈波浪状，可能是由于在断面处有碎杂的粉末。光线进入釉层后会发生折射与反射，从而导致釉面消光而呈现无光现象。

    由图10可知，坯釉结合较好，釉层有较大的气泡，釉中的晶体是由硅酸盐透明玻璃组成的。釉表面晶体颗粒比较少，并且尺寸较7#、16#釉的要小，釉面较平整。当光线射入时会产生反射从而使釉面出现光泽感。

    3.3 影响无光釉的因素

    3.3.1 Al2O3、SiO2含量对无光釉的影响

    Al2O3/SiO2的比值对无光釉的效果有直接的影响，当碱性氧化物含量固定不变时，随着Al2O3/SiO2的比值降低，釉面从无光到半无光再到光亮。因此，Al2O3/SiO2的比值为1﹕5左右时即为无光，若大于1﹕6时，则开始向光泽方向发展。当烧成温度愈高时，无光釉中Al2O3/SiO2的比值愈小，即应增加Al2O3的量。反之，无光釉中Al2O3/SiO2的比值愈高，应减少Al2O3的量。[21]

    3.3.2冷却速度对无光釉的影响

    在煅烧过程中，当在较高温度下打开炉门开始急冷，得到的釉面要比慢慢冷却的釉面光亮。在不同的冷却速度下可以得到不同的釉面。所以，只有当冷却速度较慢的情况下，才能获得良好的无光效果。否则，将变为透明釉的光泽釉。

    3.3.3烧成温度对无光釉性状图的影响

    在实验中我们可以得到，当烧成温度升高时，无光釉的性状图上无光区、乳浊区范围变小，而光泽区变大。

    3.3.4碱金属含量对无光釉的影响

    在调整碱金属后，碱金属含量增加，导致釉层出现开裂现象。因为碱金属的含量增加后，釉的膨胀系数大与坯的膨胀系数，使得坯釉不匹配。当釉层的收缩大于坯体的收缩时，坯体受到了釉层的压缩，而形成压应力；当釉受到了坯体的拉伸时，而形成张应力，当张应力超过了釉层的抗张强度时，就会导致釉层断裂，出现网状裂纹。膨胀系数相差愈大，龟裂程度就愈大。当应力较小时，出炉几天后才会慢慢出现大的网状裂纹[29]。

    4 结论

    （1） 本实验主要是通过改变组分中的Si/Al的比值、烧成温度，来确定其最佳配方。实践证明，当煅烧温度为1200℃时，Si/Al的比值在5﹕1左右时，可得到较好的无光釉面效果。

    （2） 由B系列釉的性状图可知，当长石矿物含量在适当范围内增加时，可有效降低无光釉的烧成温度。同时，也增加了釉的膨胀系数。

    （3） 在釉料中加入0.2%～0.3%的水玻璃，可增加釉的流动性。在釉料中添加少量的CMC，可有效提高釉的悬浮性和附着性。

    参考文献

    [1] 李加双，单秀芹. 28分钟快烧无光釉的研制[J] .山东陶瓷，2000，6.

    [2] 余广镇.低成本无光釉的试制及生产[J]. 佛山陶瓷，2000，4.

    [3] 张旭东，何文等. 低成本一次低温快烧生料无光釉的研制[J]. 硅酸盐通报，1994，5.

    [4] 何顺东.低温50分钟烧成无光釉地砖[J]. 陶瓷，1995，2.

    [5] 袁爱华.低温快烧内墙砖无光釉的试制.陶瓷工程，1997，4.

    [6] 张虎龙.低温快烧生料无光釉.佛山陶瓷[J].1999，1.

    [7] 叶晓萍，陶海霞.低温快烧无光釉的开发生产[J].福建建材，2003，3.

    [8] 司志胜，马桂红. 低温快烧无光釉的研制[J]. 山东陶瓷，1996，9.

    [9] 叶晓萍，陶海霞. 低温快烧无光釉的研制[J].河南建材，2003，4.

    [10] 沈阿方.低温快速一次烧成无光釉的研制[J].佛山陶瓷，1995，3.

    摘 要：近年来，无光釉以其柔和、含蓄艺术感强等特点，在市场上逐渐流行起来[5]。常用的无光釉大致有如下几种：钙无光釉、钡无光釉、锌无光釉、镁无光釉。钡无光釉、锌无光釉虽能获得高档次的釉面，但这两种原料的成本较贵。镁无光釉的釉面平滑、细腻，但对颜色釉适应性较差。钙无光釉，虽然釉面较粗糙，但对色釉适应性较强[2]。本文通过在传统的锌无光釉基础上进行调整，可大大提高釉面质量，降低了釉料成本，并获得了易于调整的系列生产配方。

    关键词：低温；无光釉；研究

    1 前言

    近年来，陶瓷装饰层出不穷，无光釉以其手感柔和、光润细腻、质地饱满坚硬而深受用户欢迎[5]。目前，无光釉的制备方法有以下几种：（1） 在釉料中加入一定量的难熔物质，主要是高铝质粘土及铝的化合物。在烧成过程中，部分铝化合物呈不熔或半熔状态而产生无光，其原因为釉中物质未完全熔融或为半熔融状态而呈现无光的，因此，生成的无光釉釉面粗糙，物理性能也较差。（2） 在釉料中加入适当的物质，例如：碳酸盐类。在烧成过程中发生分解，形成包裹在釉里的细小气泡，使釉呈乳浊状态，光线透过釉面产生散射而呈现无光。这种釉外观显得质地粗松，釉面不够细密。（3） 在釉料中加入适量的结晶物质，如：钛、钙、镁、钡等氧化物，烧成中在釉中形成硅酸锌（ZnO·SiO2）、钙长石（CaO·Al2O3·2SiO2）、硅灰石（CaO·SiO2）或钡长石（ BaO·Al2O3·2SiO2）等微小晶体，而获得无光釉面。用这种方法得到的无光釉，釉面滋润、细腻、似玉石质感。所以，制备无光釉大多采用这种方法[27]。

    本次实验采用四角配料法，通过调整釉式中的Si/Al值，并在不同的温度下烧成来系统的分析无光釉的性状图、无光釉的形成机理，以及在改变碱金属量的情况下对釉性能的影响。

    2 实验内容

    2.1 实验原料

    2.1.1坯用原料

    本实验以买来的泥段为坯用原料，先在塑料袋中陈腐一段时间；然后进行压片，待实验备用。其坯料配方组成及含量为瓷石70%、高岭土30%。坯的化学组成如表1所示。

    2.1.2釉用原料

    本实验所采用的釉用原料有长石、滑石、石英、方解石、高岭土等。釉用添加剂有水玻璃、羧甲基纤维素钠盐[39]。化工原料有氧化锌。其原料的化学组成如表2所示。釉用化工原料性能如表3所示。

    2.3 工艺流程

    试样制备的工艺流程如图1所示。

    2.3 实验过程

    3 实验结果分析

    3.1 B系列釉得到的Al2O3/SiO2的性状图分析

    综上所述，每一个无光釉配方都有确定的烧成温度与之相对应，如果温度较低，则出现生烧，釉熔融不良，釉面无光粗糙不平，且易污染；如果烧成温度过高，易出现光泽，失去无光效果。1180℃、1200℃、1220℃三个温度点，随着温度的上升生烧区域减少，透明区域增加。

    3.2 B系列无光釉样品的结构分析

    35组配方中，分别采用1180℃、1200℃、1220℃三个温度点进行煅烧，然后从105个试片中选出具代表性的3个试片，分别为：B7 （乳浊） （烧成温度1180℃）、B16（无光） （烧成温度1200℃）、B20（透明） （烧成温度1220℃）。对其做SEM（扫描电镜）测试，分别如图8、图9、图10所示。

    由图8可知，气泡较少，坯釉结合性不是很好。釉层中有晶粒，釉面上有凸出的微小晶粒，釉面晶粒尺寸大约为3000nm左右。釉层上突出的晶粒能够使光线产生漫反射从而形成无光。

    由图9可知，釉层气泡较多、较大，由于所用原料内的气体在烧成过程当中没有及时的排出釉层，从而有一定的乳浊效果；釉表面不平整，呈波浪状，可能是由于在断面处有碎杂的粉末。光线进入釉层后会发生折射与反射，从而导致釉面消光而呈现无光现象。

    由图10可知，坯釉结合较好，釉层有较大的气泡，釉中的晶体是由硅酸盐透明玻璃组成的。釉表面晶体颗粒比较少，并且尺寸较7#、16#釉的要小，釉面较平整。当光线射入时会产生反射从而使釉面出现光泽感。

    3.3 影响无光釉的因素

    3.3.1 Al2O3、SiO2含量对无光釉的影响

    Al2O3/SiO2的比值对无光釉的效果有直接的影响，当碱性氧化物含量固定不变时，随着Al2O3/SiO2的比值降低，釉面从无光到半无光再到光亮。因此，Al2O3/SiO2的比值为1﹕5左右时即为无光，若大于1﹕6时，则开始向光泽方向发展。当烧成温度愈高时，无光釉中Al2O3/SiO2的比值愈小，即应增加Al2O3的量。反之，无光釉中Al2O3/SiO2的比值愈高，应减少Al2O3的量。[21]

    3.3.2冷却速度对无光釉的影响

    在煅烧过程中，当在较高温度下打开炉门开始急冷，得到的釉面要比慢慢冷却的釉面光亮。在不同的冷却速度下可以得到不同的釉面。所以，只有当冷却速度较慢的情况下，才能获得良好的无光效果。否则，将变为透明釉的光泽釉。

    3.3.3烧成温度对无光釉性状图的影响

    在实验中我们可以得到，当烧成温度升高时，无光釉的性状图上无光区、乳浊区范围变小，而光泽区变大。

    3.3.4碱金属含量对无光釉的影响

    在调整碱金属后，碱金属含量增加，导致釉层出现开裂现象。因为碱金属的含量增加后，釉的膨胀系数大与坯的膨胀系数，使得坯釉不匹配。当釉层的收缩大于坯体的收缩时，坯体受到了釉层的压缩，而形成压应力；当釉受到了坯体的拉伸时，而形成张应力，当张应力超过了釉层的抗张强度时，就会导致釉层断裂，出现网状裂纹。膨胀系数相差愈大，龟裂程度就愈大。当应力较小时，出炉几天后才会慢慢出现大的网状裂纹[29]。

    4 结论

    （1） 本实验主要是通过改变组分中的Si/Al的比值、烧成温度，来确定其最佳配方。实践证明，当煅烧温度为1200℃时，Si/Al的比值在5﹕1左右时，可得到较好的无光釉面效果。

    （2） 由B系列釉的性状图可知，当长石矿物含量在适当范围内增加时，可有效降低无光釉的烧成温度。同时，也增加了釉的膨胀系数。

    （3） 在釉料中加入0.2%～0.3%的水玻璃，可增加釉的流动性。在釉料中添加少量的CMC，可有效提高釉的悬浮性和附着性。

    参考文献

    [1] 李加双，单秀芹. 28分钟快烧无光釉的研制[J] .山东陶瓷，2000，6.

    [2] 余广镇.低成本无光釉的试制及生产[J]. 佛山陶瓷，2000，4.

    [3] 张旭东，何文等. 低成本一次低温快烧生料无光釉的研制[J]. 硅酸盐通报，1994，5.

    [4] 何顺东.低温50分钟烧成无光釉地砖[J]. 陶瓷，1995，2.

    [5] 袁爱华.低温快烧内墙砖无光釉的试制.陶瓷工程，1997，4.

    [6] 张虎龙.低温快烧生料无光釉.佛山陶瓷[J].1999，1.

    [7] 叶晓萍，陶海霞.低温快烧无光釉的开发生产[J].福建建材，2003，3.

    [8] 司志胜，马桂红. 低温快烧无光釉的研制[J]. 山东陶瓷，1996，9.

    [9] 叶晓萍，陶海霞. 低温快烧无光釉的研制[J].河南建材，2003，4.

    [10] 沈阿方.低温快速一次烧成无光釉的研制[J].佛山陶瓷，1995，3.

    摘 要：近年来，无光釉以其柔和、含蓄艺术感强等特点，在市场上逐渐流行起来[5]。常用的无光釉大致有如下几种：钙无光釉、钡无光釉、锌无光釉、镁无光釉。钡无光釉、锌无光釉虽能获得高档次的釉面，但这两种原料的成本较贵。镁无光釉的釉面平滑、细腻，但对颜色釉适应性较差。钙无光釉，虽然釉面较粗糙，但对色釉适应性较强[2]。本文通过在传统的锌无光釉基础上进行调整，可大大提高釉面质量，降低了釉料成本，并获得了易于调整的系列生产配方。

    关键词：低温；无光釉；研究

    1 前言

    近年来，陶瓷装饰层出不穷，无光釉以其手感柔和、光润细腻、质地饱满坚硬而深受用户欢迎[5]。目前，无光釉的制备方法有以下几种：（1） 在釉料中加入一定量的难熔物质，主要是高铝质粘土及铝的化合物。在烧成过程中，部分铝化合物呈不熔或半熔状态而产生无光，其原因为釉中物质未完全熔融或为半熔融状态而呈现无光的，因此，生成的无光釉釉面粗糙，物理性能也较差。（2） 在釉料中加入适当的物质，例如：碳酸盐类。在烧成过程中发生分解，形成包裹在釉里的细小气泡，使釉呈乳浊状态，光线透过釉面产生散射而呈现无光。这种釉外观显得质地粗松，釉面不够细密。（3） 在釉料中加入适量的结晶物质，如：钛、钙、镁、钡等氧化物，烧成中在釉中形成硅酸锌（ZnO·SiO2）、钙长石（CaO·Al2O3·2SiO2）、硅灰石（CaO·SiO2）或钡长石（ BaO·Al2O3·2SiO2）等微小晶体，而获得无光釉面。用这种方法得到的无光釉，釉面滋润、细腻、似玉石质感。所以，制备无光釉大多采用这种方法[27]。

    本次实验采用四角配料法，通过调整釉式中的Si/Al值，并在不同的温度下烧成来系统的分析无光釉的性状图、无光釉的形成机理，以及在改变碱金属量的情况下对釉性能的影响。

    2 实验内容

    2.1 实验原料

    2.1.1坯用原料

    本实验以买来的泥段为坯用原料，先在塑料袋中陈腐一段时间；然后进行压片，待实验备用。其坯料配方组成及含量为瓷石70%、高岭土30%。坯的化学组成如表1所示。

    2.1.2釉用原料

    本实验所采用的釉用原料有长石、滑石、石英、方解石、高岭土等。釉用添加剂有水玻璃、羧甲基纤维素钠盐[39]。化工原料有氧化锌。其原料的化学组成如表2所示。釉用化工原料性能如表3所示。

    2.3 工艺流程

    试样制备的工艺流程如图1所示。

    2.3 实验过程

    3 实验结果分析

    3.1 B系列釉得到的Al2O3/SiO2的性状图分析

    综上所述，每一个无光釉配方都有确定的烧成温度与之相对应，如果温度较低，则出现生烧，釉熔融不良，釉面无光粗糙不平，且易污染；如果烧成温度过高，易出现光泽，失去无光效果。1180℃、1200℃、1220℃三个温度点，随着温度的上升生烧区域减少，透明区域增加。

    3.2 B系列无光釉样品的结构分析

    35组配方中，分别采用1180℃、1200℃、1220℃三个温度点进行煅烧，然后从105个试片中选出具代表性的3个试片，分别为：B7 （乳浊） （烧成温度1180℃）、B16（无光） （烧成温度1200℃）、B20（透明） （烧成温度1220℃）。对其做SEM（扫描电镜）测试，分别如图8、图9、图10所示。

    由图8可知，气泡较少，坯釉结合性不是很好。釉层中有晶粒，釉面上有凸出的微小晶粒，釉面晶粒尺寸大约为3000nm左右。釉层上突出的晶粒能够使光线产生漫反射从而形成无光。

    由图9可知，釉层气泡较多、较大，由于所用原料内的气体在烧成过程当中没有及时的排出釉层，从而有一定的乳浊效果；釉表面不平整，呈波浪状，可能是由于在断面处有碎杂的粉末。光线进入釉层后会发生折射与反射，从而导致釉面消光而呈现无光现象。

    由图10可知，坯釉结合较好，釉层有较大的气泡，釉中的晶体是由硅酸盐透明玻璃组成的。釉表面晶体颗粒比较少，并且尺寸较7#、16#釉的要小，釉面较平整。当光线射入时会产生反射从而使釉面出现光泽感。

    3.3 影响无光釉的因素

    3.3.1 Al2O3、SiO2含量对无光釉的影响

    Al2O3/SiO2的比值对无光釉的效果有直接的影响，当碱性氧化物含量固定不变时，随着Al2O3/SiO2的比值降低，釉面从无光到半无光再到光亮。因此，Al2O3/SiO2的比值为1﹕5左右时即为无光，若大于1﹕6时，则开始向光泽方向发展。当烧成温度愈高时，无光釉中Al2O3/SiO2的比值愈小，即应增加Al2O3的量。反之，无光釉中Al2O3/SiO2的比值愈高，应减少Al2O3的量。[21]

    3.3.2冷却速度对无光釉的影响

    在煅烧过程中，当在较高温度下打开炉门开始急冷，得到的釉面要比慢慢冷却的釉面光亮。在不同的冷却速度下可以得到不同的釉面。所以，只有当冷却速度较慢的情况下，才能获得良好的无光效果。否则，将变为透明釉的光泽釉。

    3.3.3烧成温度对无光釉性状图的影响

    在实验中我们可以得到，当烧成温度升高时，无光釉的性状图上无光区、乳浊区范围变小，而光泽区变大。

    3.3.4碱金属含量对无光釉的影响

    在调整碱金属后，碱金属含量增加，导致釉层出现开裂现象。因为碱金属的含量增加后，釉的膨胀系数大与坯的膨胀系数，使得坯釉不匹配。当釉层的收缩大于坯体的收缩时，坯体受到了釉层的压缩，而形成压应力；当釉受到了坯体的拉伸时，而形成张应力，当张应力超过了釉层的抗张强度时，就会导致釉层断裂，出现网状裂纹。膨胀系数相差愈大，龟裂程度就愈大。当应力较小时，出炉几天后才会慢慢出现大的网状裂纹[29]。

    4 结论

    （1） 本实验主要是通过改变组分中的Si/Al的比值、烧成温度，来确定其最佳配方。实践证明，当煅烧温度为1200℃时，Si/Al的比值在5﹕1左右时，可得到较好的无光釉面效果。

    （2） 由B系列釉的性状图可知，当长石矿物含量在适当范围内增加时，可有效降低无光釉的烧成温度。同时，也增加了釉的膨胀系数。

    （3） 在釉料中加入0.2%～0.3%的水玻璃，可增加釉的流动性。在釉料中添加少量的CMC，可有效提高釉的悬浮性和附着性。

    参考文献

    [1] 李加双，单秀芹. 28分钟快烧无光釉的研制[J] .山东陶瓷，2000，6.

    [2] 余广镇.低成本无光釉的试制及生产[J]. 佛山陶瓷，2000，4.

    [3] 张旭东，何文等. 低成本一次低温快烧生料无光釉的研制[J]. 硅酸盐通报，1994，5.

    [4] 何顺东.低温50分钟烧成无光釉地砖[J]. 陶瓷，1995，2.

    [5] 袁爱华.低温快烧内墙砖无光釉的试制.陶瓷工程，1997，4.

    [6] 张虎龙.低温快烧生料无光釉.佛山陶瓷[J].1999，1.

    [7] 叶晓萍，陶海霞.低温快烧无光釉的开发生产[J].福建建材，2003，3.

    [8] 司志胜，马桂红. 低温快烧无光釉的研制[J]. 山东陶瓷，1996，9.

    [9] 叶晓萍，陶海霞. 低温快烧无光釉的研制[J].河南建材，2003，4.

    [10] 沈阿方.低温快速一次烧成无光釉的研制[J].佛山陶瓷，1995，3.