低温快烧复合亚光釉的研制

李艳萍 洪琛 沈华荣

(1.景德镇高等专科学校，景德镇：333000；2.景德镇陶瓷学院，景德镇：333001)

1 引言

目前有很多关于低温快烧亚光釉[1-5]的生产和研制的报道，但是这些快烧亚光釉的烧成温度都较高，一般在1200℃以上；烧成周期也较长，基本都在1小时左右，不能很好地提高经济效益，且制备工艺也相对复杂，需采用熔块釉。

本研究基于目前燃料价格高涨的情况下，为了缩短生产周期，节约生产成本，研制出一种烧成温度在1150℃以下烧成周期较短而又具有良好结晶效果的亚光釉配方。

2 实验

2.1 实验原料及实验设备

本研究所用原料由新中原富利高陶瓷有限公司提供，主要有方解石、钠长石、高岭土、锂瓷石、硅灰石、煅烧高岭土、烧滑石、硅酸锆、碳酸钡、氧化锌等。

样品测试用仪器有：WSD-5白度仪、WGG-60微机光泽度仪及HX-1000硬度仪等。

2.2 制备工艺与烧成制度

亚光釉制备工艺流程为：原料配料→球磨（转速：420r/min；时间：20 min）→过筛（过250目筛）→施釉。此后将已经施釉的坯体放入电炉内烧制，烧成制度为：室温～650℃为预热阶段，升温时间为10min，650℃～1140℃为加热阶段，升温时间为10min；1040℃保温10 min，随后15min冷却至室温。烧成周期为45min，烧成气氛为氧化焰。

3 实验结果与讨论

3.1 玲珑釉的正交实验

查阅相关资料并经过大量探索性实验，得出亚光釉较好的1#实验配方，如表1所示。

以上实验所选原料中，烧滑石引入的碱性氧化物主要为MgO，MgO和釉中的CaO、SiO2形成透辉石微小晶体，从而使釉面光泽度降低呈现亚光效果；方解石主要引入氧化钙，加热后CaO与釉熔体中其它成份形成钙长石，硅灰石或者透辉石等微小晶体，产生亚光效果；碳酸钡在加热后其引入的BaO与釉熔体中的SiO2和Al2O3反应生成微量的钡长石微小晶体，从而增加亚光效果；而ZnO的引入在釉中会生成硅锌矿微小晶粒，产生亚光效果。

表1 亚光釉的配方Tab.1 Batch formula of matt glaze

表2 因素水平表Tab.2 Factor level table

表3 正交实验配方Tab.3 Batch formula for orthogonal experiments

为得到亚光釉的最佳配方，以1#配方为基础，采用正交实验方法对其进行优化。本实验以钠长石(含量为23%)、煅烧高岭土(含量为11%)、锂瓷石(含量为8%)、高岭土(含量为7%)、硅灰石(含量为11%)、硅酸锆(含量为3%)为不变因素，确定考察四个因素，即方解石的用量(因素A)、烧滑石的用量(因素B)、碳酸钡的用量(因素C)、氧化锌的用量(因素D)，每个因素做三个水平实验，选用L9(34)正交表来设计实验，因素水平表如表2所示。正交实验实际配方及釉面相关性能见表3。

通过正交试验结果对比，最终选择最优水平为A3B1C3D2，其配方(g)为：钠长石23%、煅烧高岭土11%、锂瓷石8%、高岭土7%、硅灰石11%、硅酸锆3%、方解石10%、烧滑石5%、碳酸钡14%、氧化锌11%。

3.2 釉料细度对亚光釉的影响实验

研究不同釉料细度对釉面质量的影响，取正交实验所得最佳配方（g），分别球磨10min、15min、20min、25min、30min，所得釉料相关性能如表4所示。

测试结果表明，要得到较好的釉面质量必须控制釉料的细度。原料颗粒细度越是细小，则越易形成液相，液相量相应地增多，粘度降低，易形成平整光滑的釉面，光泽度提高。这是因为细小的颗粒比表面积大，颗粒间接触点多，扩散快，产生液相的温度点向低温方向移动，形成液相速度快、量多。反之，不易形成液相，液相量相应地减少，粘度提高，不易形成平整光滑的釉面，光泽度降低。但过细会使釉面变光亮没有亚光效果，因此控制釉料的细度是非常重要的，最合适的球磨时间在15～20min之间。

3.3 烧成制度对亚光釉的影响实验

由于本研究是针对快烧复合亚光釉，烧成周期一般控制在45min内，在此主要研究保温时间及烧成温度对釉面质量的影响。同样取g试样，在1140℃分别保温5min、10min、15min、20min，其釉面相关性能如表5所示。而后保持保温时间为10min不变，烧成温度分别设为1120℃、1140℃、1160℃，其釉面相关性能如表6所示。

表4 亚光釉的性能Tab.4 Performance of glazes

表5 亚光釉的性能Tab.5 Performance of glazes

表6 亚光釉的性能Tab.6 Performance of glazes

由表5测试结果可知，保温时间要适中，过长和过短都不好。一般来说，保温时间越长，反应越充分，所产生的液相就越多，熔解更多已经析出的晶体和未熔颗粒，使得能产生消光作用的粒子减少，从而导致釉面越来越光亮平滑和细腻；相反，随着保温时间的缩短，釉面会越来越粗糙，光泽会逐渐减少，出现无光，甚至会出现欠烧或生烧。实验证明本研究的亚光釉合适的保温时间在10～15min之间。

由表6测试结果可知，烧成温度不宜过低或过高。根据烧结理论，温度越高，液相越多，熔体的熔解能力越强。在1120℃时，温度并不高，产生的液相不多，液相的熔解能力不强，导致釉中玻璃相缺少，有大量未熔颗粒，釉面显得粗糙不平；在1140℃和1160℃时，温度较为适中，能在较短时间内产生足够的液相，使釉面显得光滑细腻，成丝绢光泽。所以本实验选用的亚光釉合适的烧成温度为1140℃左右。

4 结论

（1）由正交实验法制备出表面柔和、有丝绢光泽、釉面质量较好的低温快烧复合亚光釉，主要原料的合适用量(g)为：钠长石23%、煅烧高岭土11%、锂瓷石8%、高岭土7%、硅灰石11%、硅酸锆3%、方解石10%、烧滑石5%、碳酸钡14%、氧化锌11%。

（2）为达到最佳釉料细度，球磨时间一般控制在15～20min之间。

（3）制备釉料的最佳烧成温度为1140℃左右，最合适的保温时间在10～15min之间。

1张祥,童申永,刘勇.二次烧成亚光釉的研制.现代技术陶瓷, 2003,(03)

2金艳,周玉所.一种低温复合无光釉的研制.山东陶瓷,2003, (04)

3余广镇.低成本无光釉的试制及生产.佛山陶瓷,2000,(04)

4徐庆芝,杨剑.一次烧成耐磨无光釉的研制.陶瓷,2003,(03)

5叶晓萍,陶海霞.低温快烧无光釉研制.河南建材,2003,(04)