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陶瓷釉料新技术工艺综述

陶瓷釉料新技术工艺综述

瓷砖工艺 古代瓷器釉料 新濠瓷砖

2020-06-09

瓷砖工艺。

欧洲是当今高档建筑卫生陶瓷产品生产最发达的地区,其中以意大利和西班牙为建筑卫生陶瓷工业的领头羊。欧洲的建筑卫生陶瓷工业在实现自动化与机械化的同时,在坯料与釉料制备方面颇具技术实力与开发能力。估计要领先其它国家20年~30年左右的距离。欧洲建筑卫生陶瓷业非常注重采用先进的釉料技术,拥有一大批著名的专业性很强的陶瓷釉料和陶瓷熔块、色料公司。诸如,人们所悉知的英国魏基伍德公司与道顿公司,德国的迪高沙与凯勒公司,意大利的海马与西斯特勒公司,西班牙亚卡迪和欧莱等专业化公司等现代陶瓷学包括了现代矿物学,物理学(如可塑机理,流体力学),化学(分子学、分子运动学),机械动力学,微观结构学与高温化学(热力学)等广泛的内容。它们是发展陶瓷的基础理论和技术指导。只有在基础研究领先才能保持陶瓷产品的时时新颖与丰富多样,其中尤以陶瓷釉料研究最引人注目。

欧洲国家使用的釉料产品类别与用途分类如下:1、铅釉和无铅釉;2、生料釉与熔块釉;3、一次烧成或二次烧成用釉;4、瓷砖,餐具,卫生陶瓷与电磁用釉;5、按施釉方法划分的侵釉,喷釉,浇釉;6、高温釉和低温釉;7、高膨胀釉和低膨胀釉;8、烧成气氛氧化焰,中性焰和还原焰;9、颜色釉与无色釉;10、透明釉与乳浊釉;11、光泽釉,无光釉,半无光釉或花纹釉;等等。以上分类强调了釉料的复杂本质及与其他因素相互间关系。诸如包括釉料的化学成分,配料成分,产品用途,成瓷后的化学物理特性。有的表明了其工艺方法及釉面的外观表象,以及将来建筑卫生陶瓷用釉料的发展指向。现择其概要简介如下:

1、铅釉与无铅釉。在英国生产与使用的铅釉配方中,铅的来源出自偏硅酸铅或硼硅酸铅熔块。在实际生产中典型的偏硅酸铅配方组成为:(塞格尔式)1.00氧化铅,0.10三氧化二铝,1.89二氧化硅,重量:氧化铅64%,氧化铝3%,二氧化硅33%。可使釉产生最低溶解度。如果增加碱性氧化物和氧化硼的含量,可导致熔块中铅溶解度的增加。在荷兰等国并无铅溶解度的限制规定,他们使用低熔融或高溶解的硅酸铅及硼酸铅熔块釉。铅釉与无铅釉的差别牵涉到产品的质量问题。不过在高于1150度时,铅均明显挥发。而高于此温度界限时,则通常不再使用铅釉。在英国无铅釉指氧化铅含量少于1%的重量的种类。随着环境保护要求越发严格,近年来欧洲建陶工业已经逐步转向统统使用无铅釉料、无铅熔剂与无铅色料。锶釉在取代铅釉方面表现出不俗的效果。除了烧成范围宽,低烧成温度和可形成光泽釉表面外,还具有良好的耐磨性能。因此锶釉成为一种很好的无铅釉。当它与釉下色剂一起使用时,几乎看不到对色料的不利影响。但在与铬锡粉红共用时,釉内必须添加一定的氧化钙,以稳定色调质量。

2、生料釉与熔块釉。由于欧洲陶瓷生料釉组成内不使用熔块,所以它们仅限于最高烧成温度大于1150度时使用。通常可用做生产硬质瓷器,玻化卫生瓷,炻器,电磁及各种低膨胀坯体的施釉。生料釉内含有矿物溶剂,如长石或霞石正长岩,外加黏土、石英、碳酸钙、白云石、氧化锌和硅酸锆作为常用原料。低膨胀生料釉还使用透锂长石作为熔剂。生料釉不会有任何形式的玻璃相,在烧成时必须经过足够时间将气体从原料组分内排出,釉熔融后可获得光滑而无气泡的釉面。因此,生料釉烧成时间要比熔块釉长。在烧成温度低于1150度时,则宜采用熔块釉料。另外在采用低温快烧工艺时,需要釉内熔块含量相宜增加。

3、一次烧成釉与二次烧成釉。欧洲陶瓷企业认为,对于施釉产品来讲,一次烧成比二次烧成节能好且更经济,大幅度降低了产品成本,并有利于环境保护。一次烧成非常有利于高附加值的产品,如大件卫生洁具,或大型绝缘子。但二次烧成的主要优点是可以拣选并剔除某些有缺陷的半成品,也能生产出高质量与低成本的产品。在一次烧成工艺中,釉与坯体同时成熟,坯与釉的中间层的形成常常能够增加产品的强度。坯体的完全玻化亦很明显。在一次烧成工艺时,釉料内常含有黏结剂,既可控制水分自釉浆蒸发的速度,又控制了水分进入多孔坯的运动。釉料黏结剂起到增加干燥釉面硬度的作用。

4、颜色釉与无色釉。建筑卫生陶瓷产品一般采用颜色釉进行装饰,从而使其在满足使用时也带有可资欣赏的美感,提高了产品的附加值。而无色釉的应用仅于很小的产品范围(如特殊用途瓷砖产品)。目前欧洲的建筑卫生陶瓷产品,其颜色釉均采用金属氧化物颜料制备。过渡金属的无机化合物如钒、铬、锰、铁、钴、镍和铜都是常用颜料。颜色釉的效果取决于基釉的化学组成,色料添加量,施釉厚度与均匀性,烧成时窑炉气氛。如氧化铁引入的形态通常是红色三价氧化铁,由坯体融入釉内可产生微妙的装饰效果。铁在氧化焰气氛时在陶瓷釉中能产生淡黄色,蜂蜜色,与棕色。在还原焰气氛时可以形成淡蓝灰色,绿色,蓝色或黑色;黑色氧化钴是釉料中最强烈的着色剂,当含量低于1%时,能形成鲜艳的蓝色。钴在玻璃釉基质中容易熔融并加入瓷釉结构中;氧化铬能使某些釉呈现绿色,而在其他成分的釉中可以形成红色,黄色,粉红色,或棕色;氧化镍在釉中有很宽的成色范围,可以形成棕色、绿色、深蓝色釉。当釉中含有碳酸钡时,它会形成粉红色、紫红色;二氧化锰在颜色釉中能形成黑色,但也能形成红色、粉红色与棕色;有时要取决于釉组成的碱性,含锰的高碱釉经过高温烧成后会产生淡蓝色;氧化铜配制的色釉,在氧化焰时呈现绿色,但在还原焰时则呈现红色;五氧化二钒可产生棕色或黄色,但在釉中即使用量增加也只是呈现中强度黄色。钒与锆可以制成钒锆黄,钒锆蓝等成色稳定的色釉;此外,硫化镉与硒色料可制成黄、橙黄与红釉。

5、透明釉与乳浊釉。建筑卫生陶瓷普遍使用乳浊釉料,由于透明釉缺乏遮盖力,难以掩盖不洁的砖面,而环保工作又要求尽量采用低质原料制坯,因此透明釉使用范围变的更加窄了。欧洲陶瓷企业使用过的釉料乳浊剂经历了氧化锡、氧化锌、二氧化钛、磷酸盐,直到硅酸锆等过程。但氧化锡作为乳浊剂,已系成本过高,使用量越来越少。在一次大战时期,美国最先引用锆英石作为釉料乳浊剂,后来英国开始使用锆英石取代氧化锡,降低了瓷砖装饰用釉料产品成本。不过如在常规釉料内加入5%的氧化锡,可产生白里泛青的釉调;氧化锌广泛应用于锆英石釉内,可以提高白度与乳浊度。在高温卫生洁具产品釉中氧化锌具有强溶剂作用,能显著降低釉的黏度,因此目前仍有部分使用,以后也难以完全排除;将氧化钛加入釉中时,可以制成高档的白乳浊釉,已被证实是可行的配方方式。磷化合物在釉中的作用有:一,用做乳浊剂使釉不透明;二,增加釉对光的折射率,增加釉料的光泽。磷酸钙,骨灰,磷灰石均可酌情适量配入釉料内,使釉形成良好的乳浊与光亮效果。此外锂灰石,透辉石等锂化物也是很好的乳浊釉原料。

6、光泽釉,半无光釉,无光釉与碎纹釉。各种釉料对于光线吸收不同,而区别为光泽釉、半无光釉、无光釉及碎纹釉品种。上述釉料均呈色丰富,釉色种类很多,仅就瓷砖釉料的发展趋势将逐渐转向半无光、无光釉系列。无光釉用成色元素不多,但釉色很丰富,已经形成高岭质无光釉、碱性无光釉、二氧化硅质无光釉种类。其中,又以钡无光釉、锌无光釉、镁无光釉为其主要代表。此外还有结晶型无光釉、锂辉石析晶型无光釉、难溶性无光釉等类型。碎纹釉是釉面生成网状龟裂纹,适宜于瓷砖装饰,最早起源于我国的碎瓷产品。后来西方国家将其用于瓷砖装饰,收到格外美的效果。由于坯釉的膨胀系数不同而发生龟裂现象,碎纹釉的配制方法有五种:如采用两种具有不同收缩率的釉,将有高收缩率的釉料施于普通釉上,烧成后上层釉龟裂可以透见下层釉;增加釉的可溶性使釉的收缩增加,如增加长石与硼酸的量;增加釉的收缩率,减少坯的收缩率;使产品急冷工艺也可生成碎纹釉;有的釉在经年放置后也能形成碎纹釉。如法国采用在普通釉料中增加二氧化硅,矾土或碱类的方法,制成碎纹釉品种。有的采用多次烧成方法以形成不同的碎纹与颜色效果。

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欧洲陶瓷釉料新技术概况介绍_陶瓷知识


欧洲是当今高档建筑卫生陶瓷产品生产最发达的地区,其中以意大利和西班牙为建筑卫生陶瓷工业的领头羊。欧洲的建筑卫生陶瓷工业在实现自动化与机械化的同时,在坯料与釉料制备方面颇具技术实力与开发能力。估计要领先其它国家20年~30年左右的距离。欧洲建筑卫生陶瓷业非常注重采用先进的釉料技术,拥有一大批著名的专业性很强的陶瓷釉料和陶瓷熔块、色料公司。诸如,人们所悉知的英国魏基伍德公司与道顿公司,德国的迪高沙与凯勒公司,意大利的海马与西斯特勒公司,西班牙亚卡迪和欧莱等专业化公司等现代陶瓷学包括了现代矿物学,物理学(如可塑机理,流体力学),化学(分子学、分子运动学),机械动力学,微观结构学与高温化学(热力学)等广泛的内容。它们是发展陶瓷的基础理论和技术指导。只有在基础研究领先才能保持陶瓷产品的时时新颖与丰富多样,其中尤以陶瓷釉料研究最引人注目。

欧洲国家使用的釉料产品类别与用途分类如下:1、铅釉和无铅釉;2、生料釉与熔块釉;3、一次烧成或二次烧成用釉;4、瓷砖,餐具,卫生陶瓷与电磁用釉;5、按施釉方法划分的侵釉,喷釉,浇釉;6、高温釉和低温釉;7、高膨胀釉和低膨胀釉;8、烧成气氛氧化焰,中性焰和还原焰;9、颜色釉与无色釉;10、透明釉与乳浊釉;11、光泽釉,无光釉,半无光釉或花纹釉;等等。以上分类强调了釉料的复杂本质及与其他因素相互间关系。诸如包括釉料的化学成分,配料成分,产品用途,成瓷后的化学物理特性。有的表明了其工艺方法及釉面的外观表象,以及将来建筑卫生陶瓷用釉料的发展指向。现择其概要简介如下:

1、铅釉与无铅釉。在英国生产与使用的铅釉配方中,铅的来源出自偏硅酸铅或硼硅酸铅熔块。在实际生产中典型的偏硅酸铅配方组成为:(塞格尔式)1.00氧化铅,0.10三氧化二铝,1.89二氧化硅,重量:氧化铅64%,氧化铝3%,二氧化硅33%。可使釉产生最低溶解度。如果增加碱性氧化物和氧化硼的含量,可导致熔块中铅溶解度的增加。在荷兰等国并无铅溶解度的限制规定,他们使用低熔融或高溶解的硅酸铅及硼酸铅熔块釉。铅釉与无铅釉的差别牵涉到产品的质量问题。不过在高于1150度时,铅均明显挥发。而高于此温度界限时,则通常不再使用铅釉。在英国无铅釉指氧化铅含量少于1%的重量的种类。随着环境保护要求越发严格,近年来欧洲建陶工业已经逐步转向统统使用无铅釉料、无铅熔剂与无铅色料。锶釉在取代铅釉方面表现出不俗的效果。除了烧成范围宽,低烧成温度和可形成光泽釉表面外,还具有良好的耐磨性能。因此锶釉成为一种很好的无铅釉。当它与釉下色剂一起使用时,几乎看不到对色料的不利影响。但在与铬锡粉红共用时,釉内必须添加一定的氧化钙,以稳定色调质量。

2、生料釉与熔块釉。由于欧洲陶瓷生料釉组成内不使用熔块,所以它们仅限于最高烧成温度大于1150度时使用。通常可用做生产硬质瓷器,玻化卫生瓷,炻器,电磁及各种低膨胀坯体的施釉。生料釉内含有矿物溶剂,如长石或霞石正长岩,外加黏土、石英、碳酸钙、白云石、氧化锌和硅酸锆作为常用原料。低膨胀生料釉还使用透锂长石作为熔剂。生料釉不会有任何形式的玻璃相,在烧成时必须经过足够时间将气体从原料组分内排出,釉熔融后可获得光滑而无气泡的釉面。因此,生料釉烧成时间要比熔块釉长。在烧成温度低于1150度时,则宜采用熔块釉料。另外在采用低温快烧工艺时,需要釉内熔块含量相宜增加。

3、一次烧成釉与二次烧成釉。欧洲陶瓷企业认为,对于施釉产品来讲,一次烧成比二次烧成节能好且更经济,大幅度降低了产品成本,并有利于环境保护。一次烧成非常有利于高附加值的产品,如大件卫生洁具,或大型绝缘子。但二次烧成的主要优点是可以拣选并剔除某些有缺陷的半成品,也能生产出高质量与低成本的产品。在一次烧成工艺中,釉与坯体同时成熟,坯与釉的中间层的形成常常能够增加产品的强度。坯体的完全玻化亦很明显。在一次烧成工艺时,釉料内常含有黏结剂,既可控制水分自釉浆蒸发的速度,又控制了水分进入多孔坯的运动。釉料黏结剂起到增加干燥釉面硬度的作用。

4、颜色釉与无色釉。建筑卫生陶瓷产品一般采用颜色釉进行装饰,从而使其在满足使用时也带有可资欣赏的美感,提高了产品的附加值。而无色釉的应用仅于很小的产品范围(如特殊用途瓷砖产品)。目前欧洲的建筑卫生陶瓷产品,其颜色釉均采用金属氧化物颜料制备。过渡金属的无机化合物如钒、铬、锰、铁、钴、镍和铜都是常用颜料。颜色釉的效果取决于基釉的化学组成,色料添加量,施釉厚度与均匀性,烧成时窑炉气氛。如氧化铁引入的形态通常是红色三价氧化铁,由坯体融入釉内可产生微妙的装饰效果。铁在氧化焰气氛时在陶瓷釉中能产生淡黄色,蜂蜜色,与棕色。在还原焰气氛时可以形成淡蓝灰色,绿色,蓝色或黑色;黑色氧化钴是釉料中最强烈的着色剂,当含量低于1%时,能形成鲜艳的蓝色。钴在玻璃釉基质中容易熔融并加入瓷釉结构中;氧化铬能使某些釉呈现绿色,而在其他成分的釉中可以形成红色,黄色,粉红色,或棕色;氧化镍在釉中有很宽的成色范围,可以形成棕色、绿色、深蓝色釉。当釉中含有碳酸钡时,它会形成粉红色、紫红色;二氧化锰在颜色釉中能形成黑色,但也能形成红色、粉红色与棕色;有时要取决于釉组成的碱性,含锰的高碱釉经过高温烧成后会产生淡蓝色;氧化铜配制的色釉,在氧化焰时呈现绿色,但在还原焰时则呈现红色;五氧化二钒可产生棕色或黄色,但在釉中即使用量增加也只是呈现中强度黄色。钒与锆可以制成钒锆黄,钒锆蓝等成色稳定的色釉;此外,硫化镉与硒色料可制成黄、橙黄与红釉。

5、透明釉与乳浊釉。建筑卫生陶瓷普遍使用乳浊釉料,由于透明釉缺乏遮盖力,难以掩盖不洁的砖面,而环保工作又要求尽量采用低质原料制坯,因此透明釉使用范围变的更加窄了。欧洲陶瓷企业使用过的釉料乳浊剂经历了氧化锡、氧化锌、二氧化钛、磷酸盐,直到硅酸锆等过程。但氧化锡作为乳浊剂,已系成本过高,使用量越来越少。在一次大战时期,美国最先引用锆英石作为釉料乳浊剂,后来英国开始使用锆英石取代氧化锡,降低了瓷砖装饰用釉料产品成本。不过如在常规釉料内加入5%的氧化锡,可产生白里泛青的釉调;氧化锌广泛应用于锆英石釉内,可以提高白度与乳浊度。在高温卫生洁具产品釉中氧化锌具有强溶剂作用,能显著降低釉的黏度,因此目前仍有部分使用,以后也难以完全排除;将氧化钛加入釉中时,可以制成高档的白乳浊釉,已被证实是可行的配方方式。磷化合物在釉中的作用有:一,用做乳浊剂使釉不透明;二,增加釉对光的折射率,增加釉料的光泽。磷酸钙,骨灰,磷灰石均可酌情适量配入釉料内,使釉形成良好的乳浊与光亮效果。此外锂灰石,透辉石等锂化物也是很好的乳浊釉原料。

6、光泽釉,半无光釉,无光釉与碎纹釉。各种釉料对于光线吸收不同,而区别为光泽釉、半无光釉、无光釉及碎纹釉品种。上述釉料均呈色丰富,釉色种类很多,仅就瓷砖釉料的发展趋势将逐渐转向半无光、无光釉系列。无光釉用成色元素不多,但釉色很丰富,已经形成高岭质无光釉、碱性无光釉、二氧化硅质无光釉种类。其中,又以钡无光釉、锌无光釉、镁无光釉为其主要代表。此外还有结晶型无光釉、锂辉石析晶型无光釉、难溶性无光釉等类型。碎纹釉是釉面生成网状龟裂纹,适宜于瓷砖装饰,最早起源于我国的碎瓷产品。后来西方国家将其用于瓷砖装饰,收到格外美的效果。由于坯釉的膨胀系数不同而发生龟裂现象,碎纹釉的配制方法有五种:如采用两种具有不同收缩率的釉,将有高收缩率的釉料施于普通釉上,烧成后上层釉龟裂可以透见下层釉;增加釉的可溶性使釉的收缩增加,如增加长石与硼酸的量;增加釉的收缩率,减少坯的收缩率;使产品急冷工艺也可生成碎纹釉;有的釉在经年放置后也能形成碎纹釉。如法国采用在普通釉料中增加二氧化硅,矾土或碱类的方法,制成碎纹釉品种。有的采用多次烧成方法以形成不同的碎纹与颜色效果。

陶瓷釉料制备的工艺要求


① 原料方面

所用原料纯度高:在水中不致溶解的原料;石英、长石等原料,在使用前必须仔细选。洗涤以防杂质的混入;

一般日用瓷厂对石英均采取先煅烧然后使用的方法。制釉所用的粘土可以采用部分煅烧过的粘土。以防止粘土产生的过量收缩而对施釉质量发生影响。为了减少成熟的釉中产生泡的倾向,可以将长石先行煅烧,利用废瓷粉部分地取代长石作为制釉原料时废瓷片碎前必须洗涤,除去泥污与灰法。

② 粉碎方面

釉料的粉碎不但影响釉浆质量,也影响到烧成釉的质量。釉料愈细则釉浆稠度愈高,同时干燥收缩也愈大,而容易出现上釉后的裂纹。

细磨的釉料可以使各种料均匀混合,同时颗粒度反应面扩大,容易导致熔融,降低烧成温度,产生良好的光泽。

③ 釉浆方面

釉浆的稠度对上釉速度和釉层厚度起着决定性的影响,浓度大的釉浆会使釉层加厚,而且容易出现堆釉等上釉不均匀的现象。但是浓度太小的釉浆,在同一操作情况下,会使 釉层过簿而在烧成容易产生欠釉现象。

欧洲陶瓷釉料技术世界拔萃


欧洲是当今高档建筑卫生陶瓷产品生产最发达的地区,其建筑卫生陶瓷工业在实现自动化与机械化的同时,在坯料与釉料制备方面颇具技术实力与开发能力,估计要领先其他国家20年-30年左右的距离。欧洲建筑卫生陶瓷业非常注重采用先进的釉料技术,拥有一大批著名的专业性很强的陶瓷釉料和陶瓷熔块、色料公司。

欧洲国家使用的釉料产品类别与用途分类如下:1.铅釉和无铅釉;2.生料釉与熔块釉;3.一次烧成或二次烧成用釉;4.瓷砖,餐具,卫生陶瓷与电磁用釉;5.按施釉方法划分的侵釉,喷釉,浇釉;6.高温釉和低温釉;7.高膨胀釉和低膨胀釉;8.烧成气氛氧化焰,中性焰和还原焰;9.颜色釉与无色釉;10.透明釉与乳浊釉;11.光泽釉,无光釉,半无光釉或花纹釉;等等。

1.铅釉与无铅釉。在英国生产与使用的铅釉配方中,铅的来源出自偏硅酸铅或硼硅酸铅熔块。如果增加碱性氧化物和氧化硼的含量,可导致熔块中铅溶解度的增加。铅釉与无铅釉的差别牵涉到产品的质量问题。不过在高于1150度时,铅均明显挥发。而高于此温度界限时,则通常不再使用铅釉。随着环境保护要求越发严格,近年来欧洲建陶工业已经逐步转向统统使用无铅釉料、无铅熔剂与无铅色料。

锶釉在取代铅釉方面表现出不俗的效果。除了烧成范围宽,低烧成温度和可形成光泽釉表面外,还具有良好的耐磨性能。因此锶釉成为一种很好的无铅釉。当它与釉下色剂一起使用时,几乎看不到对色料的不利影响。但在与铬锡粉红共用时,釉内必须添加一定的氧化钙,以稳定色调质量。

2.生料釉与熔块釉。生料釉仅限于最高烧成温度大于1150度时使用,通常可用做生产硬质瓷器、玻化卫生瓷、及各种低膨胀坯体的施釉。生料釉内含有矿物溶剂,不会有任何形式的玻璃相,在烧成时必须经过足够时间将气体从原料组分内排出,釉熔融后可获得光滑而无气泡的釉面。因此,生料釉烧成时间要比熔块釉长。在烧成温度低于1150度时,则宜采用熔块釉料。另外在采用低温快烧工艺时,需要釉内熔块含量相宜增加。

3.一次烧成釉与二次烧成釉。欧洲陶瓷企业认为,对于施釉产品来讲,一次烧成比二次烧成节能好且更经济,大幅度降低了产品成本,并有利于环境保护。一次烧成非常有利于高附加值的产品,如大件卫生洁具。但二次烧成的主要优点是可以拣选并剔除某些有缺陷的半成品,也能生产出高质量与低成本的产品。在一次烧成工艺中,釉与坯体同时成熟,坯与釉的中间层的形成常常能够增加产品的强度。

4.颜色釉与无色釉。建筑卫生陶瓷产品一般采用颜色釉进行装饰,从而使其在满足使用时也带有可供欣赏的美感,提高了产品的附加值。而无色釉的应用仅于很小的产品范围(如特殊用途瓷砖产品)。目前欧洲的建筑卫生陶瓷产品,其颜色釉均采用金属氧化物颜料制备。过渡金属的无机化合物如钒、铬、锰、铁、钴、镍和铜都是常用颜料。

5.透明釉与乳浊釉。建筑卫生陶瓷普遍使用乳浊釉料,由于透明釉缺乏遮盖力,难以掩盖不洁的砖面,而环保工作又要求尽量采用低质原料制坯,因此透明釉使用范围变的更加窄了。欧洲陶瓷企业使用过的釉料乳浊剂经历了氧化锡、氧化锌、二氧化钛、磷酸盐,直到硅酸锆等过程。但氧化锡作为乳浊剂,成本过高,使用量越来越少。氧化锌广泛应用于锆英石釉内,在高温卫生洁具产品釉中氧化锌具有强溶剂作用,能显著降低釉的黏度,因此目前仍有部分使用,以后也难以完全排除;将氧化钛加入釉中时,可以制成高档的白乳浊釉,已被证实是可行的配方方式。

6.光泽釉,半无光釉,无光釉与碎纹釉。各种釉料对于光线吸收不同,而区别为光泽釉、半无光釉、无光釉及碎纹釉品种。上述釉料均呈色丰富,釉色种类很多,仅就瓷砖釉料的发展趋势将逐渐转向半无光、无光釉系列。无光釉用成色元素不多,但釉色很丰富,已经形成高岭质无光釉、碱性无光釉、二氧化硅质无光釉种类。其中,又以钡无光釉、锌无光釉、镁无光釉为其主要代表。此外还有结晶型无光釉、锂辉石析晶型无光釉、难溶性无光釉等类型。碎纹釉是釉面生成网状龟裂纹,适宜于瓷砖装饰,最早起源于我国的碎瓷产品。后来西方国家将其用于瓷砖装饰,收到格外美的效果。

我国陶企应该尽快吸收先进工艺技术,继续提高产品的档次与科技含量,并逐渐形成自己的釉产品体系与装饰特色。(陶周)

陶瓷成型的新技术


随着现代科学技术的迅猛发展,陶瓷成型技术不断取得突破性进展。近年来,发展起来的胶态原位成型技术就是这类陶瓷新技术之一。该技术工艺设备简单,成本低廉,能净尺寸成型复杂的陶瓷制品,而且制品组分均匀,缺陷少,强度大,易于机械加工,已在国内外得到广泛应用。如国外利用注凝成型制造汽车零件;制造电磁材料,如PZT陶瓷和高能变速器中的圆形磁铁。我国的科技工作者也成功地使用该技术生产出高质量的氧化铝、碳化硅、氮化硅陶瓷零件,氧化铝、PTC陶瓷薄片以及耐火材料等。

胶态原位成型技术主要包括:注射成型、直接凝固注模成型和注凝成型。现在分别予以介绍。

1、陶瓷注射成型技术

注射成型技术是陶瓷粉料与热塑性树脂等有机物混练后得到混合料,装入注射机于一定温度注入模具,迅速冷凝后脱模而制成坯体。该技术适合制备湿坯强度大,尺寸精度高,机械加工量少,坯体均一的产品,适于大规模生产。对形状复杂、厚度较薄产品的制备有着明显的优越性。但由于成型中加入的有机添加剂量大,脱模时间长,不适合大尺寸部件的成型。

陶瓷注射成型使用的有机载体包括粘接剂、增塑剂、润滑剂等。有机载体的选择应重点考虑:体系内的相容性;注射悬浮体的流变特性;脱模特性与生坯强度。通常有机载体与陶瓷粉体混练后的结合强度主要取决于热塑性树脂高聚物;脱脂特性亦可由耐热性好的高聚物调节;可塑剂和润滑剂可改善体系流动性及脱模性能;表面活性剂具有综合调节作用。

在熔体注射充模冷凝形成坯体的过程中,坯体内产生的应力有两种,即温度应力和成型应力。对异型、大尺寸坯体的注射参数和充模过程的研究表明,过高的注射压力和注射温度使坯体内产生较大的成型应力和温度应力,增大了坯体变形和开裂的危险性。

由于注射成型加入大量有机载体,烧结前必须将其排除,即进行脱脂。脱脂耗时较长,容易使坯体产生缺陷。因此,脱脂是注射成型工艺的关键。影响脱脂过程的因素主要有:气氛、压力和温度制度。惰性气氛可避免有机物的氧化分解。一定的气氛压力,可缩小有机物挥发及分解产生的有效体积,从而减少由于体积膨胀引起的坯体开裂。另外,脱脂速率也直接受温度影响。在坯体软化,内部尚未形成气孔通道的温度段150~300℃,升温速率必须严格控制。否则,坯体易发生变形、产生鼓泡及开裂等缺陷。

2、陶瓷的直接凝固注模成型技术

陶瓷直接凝固注模成型技术是在陶瓷粉料中加入反絮凝剂和分散剂,利用胶体颗粒的静电或位阻效应制备出高固相体积分数、分散均匀、流动性好的浆料,同时引入生物酶作为陶瓷浆料的催化剂。利用生物酶催化反应来控制陶瓷浆料的PH值和电解质浓度,使其在放电层排斥能最小时依靠范德华力而原位凝固。

该技术的优点是,浆料中只加入少量生物酶外,不用或只需微量有机添加剂。凝固的陶瓷坯体密度高而且均匀,有较高的强度,无须脱脂。陶瓷坯体在整个成型和烧结过程中,尺寸、形状变化微小,烧结密度高。而且,模具选择范围广,加工成本低。

在直接凝固注模成型过程中,陶瓷浆料的固相含量一般要达到50%以上,同时,浆料浓度不能太高。成型中,一般不加入有机表面活性剂,它会导致酶催化剂失效,也会改变陶瓷微粒表面的电荷状态和等电点位置。在选择好最佳微粒尺寸后,可采用造粒和过筛方法制备所需微粒尺寸的陶瓷粉体。

酶催化剂反应不仅改变浆料的PH值,而且随着反应的进行,浆料的离子强度也不断加强,使浆料的放电层电位减小,促使浆料凝固。但过高的离子强度会增加浆料中的电解质含量,对制品的烧结及力学性能有不利影响。所以,对酶催化反应应进行严格控制,主要是控制加入量。一般酶催化剂含量越高,凝固时间越短。不同的酶催化反应都有不同的最佳温度,低于或高于此温度,都会延长凝固时间。

3、陶瓷的注凝成型技术

陶瓷的注凝成型因溶剂的不同分为:水基凝胶注模成型和有机基凝胶注模成型,但它们的原理基本相同。现仅就水基凝胶注模成型予以介绍。

水基凝胶注模成型技术的核心是使用低浓度的有机单体水溶液,加入较高体积分数的陶瓷粉末且具有良好的流动性,在催化剂和引发剂的作用下,浇注后浆料中的有机单体交联聚合成三维网状结构,从而使浓悬浮体原位固化成型。然后脱模、干燥、烧除有机结合剂进行烧结,即获得所需的陶瓷部件。

该工艺技术的优点是,对粉体没有特殊要求,适合各类复杂形状陶瓷制品的生产,注模操作与凝胶定型过程完全分离,浆料凝胶胶化时间完全可控,湿凝胶坯体坚韧且有弹性,容易脱模,给生产带来便利。坯体定型靠有机单体原位聚合反应形成凝胶体,坯体各组分结构均匀、缺陷少、坯体密度大。因粉料中有机物含量低,坯体干燥脱水及有机物烧除简单,成型坯体内在质量的,成品率高。另外,干燥后坯体非常坚固,可以采用各类机械进行加工,从而真正实现陶瓷部件的净尺寸精密成型。

在水基凝胶注模成型中,通常选用丙烯酰胺作为有机单体,亚甲基双丙烯酰胺作为交联剂,过硫酸铵水溶液作为引发剂,四甲基乙二胺作为催化剂,同时使用JA—281作为分散剂。

水基凝胶注模成型技术的关键是配制出高陶瓷粉体含量还具有良好流动性的浆料,分散剂对颗粒的稳定分散作用下仅与分散剂性质有关,还与其用量,使用条件有关。对复相陶瓷来说,影响悬浮体流变性的还有各相的胶体特性。为制备分散均匀的低粘度、高固相混合悬浮体,需对各相进行表面修饰改性,即调整各相的胶体特性,使悬浮体中的各固相均具有相似的胶体稳定性和近似的等电点。

引发剂、催化剂和温度条件对不同陶瓷浆料凝胶化有着不同的影响。有效、准确地控制浆料的凝胶化时间,是水基凝胶注模成型的重要一环。凝胶的形成是通过氢键机理,高分子骨架上的亲水基团与凝胶网中水分子强烈反应,从而把水分子固定。近年来,采用天然水溶性凝胶物质,如琼脂糖、明胶等的热熔胶特性,即加热时溶解,冷却时形成凝胶而产生固化,将其用于胶态成型,收到了良好的效果。

排胶是水基凝胶注模成型极为重要的环节,排胶速度过快会导致坯体开裂,形成在烧成后期难以消除的孔洞。排胶速度慢,则会影响生产效率。对于不同的有机结合剂,需对它的热分解温度、不同温度下的分解速度及完全烧除的最高温度进行认真观测、研究,才能制定出合理的烧除工艺制度。

陶瓷釉料的配方有哪些


陶瓷釉料的配方有哪些?现在跟小编一起来看看吧。

1、生料釉

釉用的全部原料都不经过预选熔制,直接加水调制而成浆。

2、熔块釉

釉料制浆前,先将部分原料熔制成玻璃状物质并用水淬成小块(熔块),再与其余原料混合球磨成釉浆。

3、盐釉

此釉不须事先制备,而是在产品煅烧至高温时,向窑内投入食盐,盐的挥发物使坯体表面形成薄层玻璃物质。

4、土釉

此釉是天然有色粘土经淘洗后直接作为釉料使用。

5、长石釉

此釉主要由石英、长石、石灰、和粘土配成,它的特点是硬度大,光泽较强,透明,有柔和感,烧成范围宽。

6、石灰釉

此釉主要由氧化钙作熔剂,且氧化钙的分子数应占半数以上,石灰釉弹性好,光泽强,也可以烧成无光釉和乳浊釉,其缺点是烧成范围较狭,制品易烟薰。

7、铅釉

此釉部分引用铅的氧化物作为熔剂,常和硼的氧化物一起使用,强烈地降低釉的熔融温度,铅及铅硼釉的最大优点是光泽度强,弹性好,能适用于多种坯体,并能加强色釉的呈色,但考虑到铅毒的危害,目前应尽量少用。

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丰霖陶瓷釉料用色彩成就梦想


中国陶瓷行业是一个庞大的产业。据有关资料表明,中国陶瓷产量占世界的四分之一;那么作为陶瓷生产国内第一产瓷大区的广东佛山,又占了国内陶瓷总产量的二分之一。这一惊人的数据足以说明中国陶瓷业的兴旺发达,但从另一层面上讲,也看出了中国陶瓷行业竞争的激烈与残酷。那么与陶瓷行业的兴衰与成败息息相关的、也是联系最为密切的上游产业链中,陶瓷色釉料企业的竞争也是空前的激烈,许多色釉企业在市场经济的大潮中跌荡起伏有的在市场的浪潮中折戟沉沙,像一抹轻云一样飘的无影无踪;有的却能在市场的洪流中审时度势,扬帆远航,做出自己的特色和品牌,在市场中站稳脚根并长足发展,那么丰霖釉料公司就是这样一个在逆境中不断发展壮大起来的企业。

丰霖釉料公司是一家专业生产各种釉用色料的企业,成立于1998年,公司在总经理廖宇的带领下,经过几年的拼搏奋斗,现已发展成为一个能生产100余种不同颜色的坯用、釉用色料。由于产品质量过硬,服务到位,产品受到国内一些大中型陶瓷企业的青睐与好评,并与鹰牌陶瓷、东鹏陶瓷、ICOT(广东)、ROCA洁具、KOHLER卫浴等国内知名大企业建立起了长期合作伙伴关系。另外一部分出口到东南亚国家。短短几年,丰霖釉料公司凭着企业领航人廖宇总经理的不懈追求和创新精神,使丰霖釉料在陶瓷色釉料行业知名度不断提高,在市场上有了属于自己的一席之地。

质量是企业的生命。丰霖釉料只所以能够在强手如林的竞争中站稳脚根,是靠的多年来一直奉行的质量兴企的质量管理理念。在生产过程中,该公司推行全面质量管理,对生产中的每一道工序都严格按照国际质量标准生产,不合格的产品决不流向市场。廖宇总经理经常告诉他的员工:“质量是企业的生命,一批不合格产品流向市场,对企业来说也许损失不大,但对于用户来说如果使用了不合格产品,损失将是巨大的、无法弥补的。”为控制产品质量,他们把质量控制程序建立在每一个流程中,从原料采购到精选加工,再到科学的工艺配方,再到先进的生产设备和自动化的检测控制系统。同时,他们成立了一支由高级工程师组成的QC队伍,对每一批产品从原料到成品都实行严格的一丝不苟的检验,使丰霖釉料始终保持与世界同步的品质。也为客户长期提供优质稳定的产品,使市场道路越走越宽。

在激烈的市场竞争中,在产品高度同质化的今天,靠什么去赢得市场?靠产品的不断创新、靠完美的售后服务!丰霖公司深知其中道理。在新产品开发方面,丰霖公司拥有完善的原料加工设施,高精度的电脑配料系统和精密的试验仪器及高素质的专业技术人员。不断加大研发投入,确保了该公司产品的技术领先水平;在服务方面,丰霖公司特成立了客户技术服务中心,一支由高级工程师组成的专业技术队伍,客户那里有需要他们就赶往那里,为客户提供从坯体原料配方、色釉料调试、再到新产品研制开发的全过程服务。同时该公司还聘请意大利陶瓷技术专家提供技术咨询,从而确保了色釉料产品不断创新和提高,保持了强劲的市场竞争力。

面对日益加剧的竞争和动荡的市场,在原材料价格不断上涨的情况下,丰霖釉料企业正着手准备着下一次到来的竞争。据悉,该公司目前在高明沧江工业区新建档次更高的色釉料生产基地,该项目在紧张的施工安装,年底将建成投产。届时,丰霖釉料公司规模将进一步扩大,产品档次也更上一个新台阶,向着高品位、高附加值市场迈进,丰霖釉料正由小到大,从大到强一路走来。

景德镇奋占高新技术陶瓷前沿


景德镇市正着力发展高新技术陶瓷产业与打造大陶瓷格局。中国科学院与景德镇市先进陶瓷产业规划及项目孵化推介座谈会,已于日前在景德镇市紫晶宾馆召开。该市市委书记许爱民,市委常委、副市长卢正大,副市长黄康明,学院院长周健儿,中国科学院院地合作局局长戚强,中国科学院南京分院院长、江苏省政协副主席周健民,中国科学院院士、上海硅酸盐研究所研究员郭景坤,中科院上海硅酸盐研究所所长罗宏杰等参加。中科院为加快科技成果在景德镇市的转移转化、加强对景德镇市陶瓷专业人才的培养,还将选派科技人员到景德镇市挂职。

座谈会由卢正大主持。许爱民首先汇报了发展的历史、现状及下一步的发展方向;指出当前景德镇市陶瓷正由解困走向振兴、由传统走向现代,努力形成以高新技术陶瓷为核心竞争力的大陶瓷格局,在世界陶瓷产业重组的过程中把握机遇、重振雄风。希望得到中科院的大力支持和帮助并加快功能陶瓷的发展、建立院地合作等。周健儿也就如何做好先进陶瓷产业规划及项目孵化,提出了三条建议且得到了中科院的支持。

戚强讲话转达了全国人大常委会副委员长、中国科学院党组书记、院长路甬祥的意愿:加强与景德镇市的联系,双方建立合作工作机制;,开展先进陶瓷产业的研究,制定产业发展规划;加快中科院科技成果在景德镇市的转移转化、加强对景德镇市陶瓷专业人才的培养,座谈会是具体落实中国科学院与景德镇双方合作意向的一个开始。

而10月17日假陶瓷学院学术报告厅隆重举行的“2008景德镇高新技术陶瓷国际论坛”,来自国内外的院士、教授、著名陶瓷专家在作精心准备的学术专题报告中,均表明我国高新技术陶瓷市场需求量巨大,发展速度迅猛,市场前景广阔。谁能把高新科技陶瓷形成产业规模、谁就能够占据巨大的市场份额,带动一方经济的迅速发展,拉动GDP快速上升,是件利国、利民、利商的大好事。

10月22日,景德镇对该市正着力从发展高新技术陶瓷人手、抢占新一轮陶瓷产业发展的制高点,发展高新技术陶瓷产业,帮助引进大的企业和好的项目,邀请问计于中国建筑材料科学研究总院教授、科技委员会主任欧阳世翕,中科院上海硅酸盐研究所研究员、副所长陈立东,中国建筑材料科学研究总院教授级工程师樊启晟和清华大学教授、新型陶瓷和精细工艺国家重点实验室副主任谢志鹏等8位国内陶瓷方面的专家。这些国内一流的高新技术陶瓷专家,介绍了高新技术陶瓷最前沿的发展方向、最新的陶瓷技术研究成果与结合自己深入企业、研究所考察的实际,在充分肯定该市高新技术陶瓷产业发展的基础上剖析了一些存在的问题,提出了一些有建设性的、可操作性的意见和建议。

陶瓷工业中常用的陶瓷釉料乳浊剂


乳浊釉在现代陶瓷工业中,包括日用陶瓷、建筑陶瓷、卫生洁具等各个方面都具有广泛的应用。乳浊釉就是在透明釉中加入乳浊剂,是釉中产生细小结晶体、气泡或熔析现象等,对光线产生散射作用,而获得的不透明的乳浊状釉面。乳浊剂是乳浊釉中最关键的成分。在现代陶瓷工业中常用的乳浊剂主要有:硅酸锆(ZrSiO4)、氧化锆(ZrO2)、氧化钛(TiO2)、氧化锡(SnO2)、氧化铈(CeO2)、五氧化二锑(Sb2O5)、氧化锌(ZnO)、氧化铝(Al2O3)、含锂矿物、含磷矿物、氟化物等。本文将从成分、特性、作用和适用范围等方面对每一种乳浊剂进行简单介绍。

一、 硅酸锆(ZrSiO4)

在日用陶瓷和建筑陶瓷中最为常用的的乳浊剂是硅酸锆。硅酸锆,分子式为ZrSiO4, 是以锆英砂(锆英石)为原料,经过除铁、钛、独居石等杂质,超细粉磨和表面改性等工艺加工而成的。锆英砂(锆英石)是一种深层岩浆矿物,为正硅酸锆。其理论组成为ZrSiO4:67.2%、SiO2:32.8%,并含有少量氧化铁、氧化钛等少量杂质。

硅酸锆的乳浊作用非常稳定,而且不受烧成气氛的影响。研究表明,硅酸锆配入熔块中的乳浊效果比以生料形式加入到釉中的好是因为从熔体中析出的硅酸锆晶粒比残留的硅酸锆颗粒小,更接近可见光的波长,从而乳浊度高。对硅酸锆乳浊作用影响最大的因素是其颗粒的细度,颗粒越细,乳浊作用越好。

硅酸锆在陶瓷釉面中不仅起到乳浊增白的作用,而且能增进坯釉结合,增加釉面的抗水性、耐磨性和硬度,是制造高档易洁陶瓷所必需的。

硅酸锆作为乳浊剂还具有原料来源丰富、加工工艺成熟、性价比高、绿色环保等特点,能够满足陶瓷工业对各种级别硅酸锆的需求。

目前,在国内专业生产陶瓷釉用硅酸锆的企业还不是特别多。其中,山东金澳科技新材料有限公司为国内最大的硅酸锆生产和研发基地。此公司生产的硅酸锆种类齐全、性能优良、质量稳定。

二、氧化锆(ZrO2)

ZrO2虽然比硅酸锆的乳浊作用好,但由于价格昂贵,一般不使用。

三、氧化钛(TiO2)

在低温釉料,如白色搪瓷釉中,二氧化钛(TiO2)是一种有效的乳浊剂。在无硼釉或含Al2O3高的釉中,TiO2不是一种稳定的乳浊剂。它的适用温度不超过1150℃。在墙地砖的生产中,目前已有用硅酸锆和氧化钛共同作为乳浊剂的锆-钛乳浊釉。钛乳浊釉不能用于还原气氛烧成。

四、氧化锡(SnO2)

二氧化锡(SnO2)是卫生瓷釉中常用的乳浊剂。SnO2在釉中的溶解度很小,未溶解的晶粒悬浮在釉中,从而使釉产生乳浊效果。因为是未溶解颗粒产生乳浊,则显然要求SnO2要磨得很细,才有利于提高乳浊度。加入4-6%的SnO2,釉在氧化条件下烧成,乳浊均匀,釉润滑,金属光泽强,但价格昂贵。

五、氧化铈(CeO2)

氧化铈(CeO2)的乳浊效果很强,2.5%的氧化铈乳浊效果与8%的氧化锡相当。但价格昂贵,所以不常用。

六、五氧化二锑(Sb2O5)

五氧化二锑(Sb2O5)作为陶瓷釉料乳浊剂,易于溶解,不稳定。熔块洁白,而面砖烧成后呈淡黄色。与TiO2一样,烧成条件有较大变化时,才能像搪瓷一样使用Sb2O5.

七、氧化锌(ZnO)

氧化锌(ZnO)是陶瓷釉料中常用的成分,但一般是作溶剂用的。锌釉具有强烈的析晶倾向,即使在透明釉中也可以看到大颗粒结晶。

八、氧化铝(Al2O3)

氧化铝(Al2O3)在低熔锆釉中处于网络形成体中,能提高釉的精度,是积极的乳浊成分。它也降低锆英石釉的溶解度,使析晶的晶粒不再溶解。Al2O3以残留固相的形式参与固相乳浊行为,在快速烧成中应予重视。

九、含锂矿物

代表矿物为锂辉石、锂云母等,一般含锂矿物有很低甚至是负的热膨胀性能,能改善釉面性能,如急冷急热、硬度、光泽度以及化学稳定性,使一些碱性颜料颜色更鲜艳,是一种良好的矿化剂和絮凝剂,常用来对硅酸锆进行表面改性,改善锆釉性能。

十、含磷矿物

代表矿物是磷灰石,主要用于骨瓷和生物陶瓷,它在釉中能形成乳浊,并能促进锆英石釉中的乳浊效果。

十一、氟化物

代表矿物是冰晶石,主要用于微晶材料中作助晶剂和形成剂。其析晶倾向强,在乳浊相中作辅助乳浊剂,有利于最初的晶核形成。

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