低温快烧颜色釉细瓷的研究

2017-09-15王伟林

中国陶瓷工业 2017年3期

关键词：熔剂釉料坯料

王伟林

低温快烧颜色釉细瓷的研究

王伟林

(广西三环企业集团股份有限公司，广西北流 537400)

论述了低温快烧颜色釉细瓷的研究过程，其技术关键是采用钠长石作为坯料的熔剂以降低烧成温度，并对工艺过程有关联的技术参数进行了分析。

低温快烧；颜色釉；细瓷

0 引言

我国是日用陶瓷生产大国，但大部分产品生产能耗高，产品的技术含量低，档次低、装饰陈旧。此外，近年来陶瓷生产的原材料、燃料价格大幅度上涨；生产传统高档产品的优质资源日益枯竭，供应紧张；国家环境治理力度加大，大力提倡节能减排；美国、欧盟等对日用瓷的铅镉溶出量限制越来越严格和提出反倾销调查等一系列不利因素也使企业的生存和发展面临重大挑战。如何化解这些不利因素的影响，是我国日用瓷企业共同面对的重大课题。

2000年开始，广西三环日用陶瓷产品的销售收入、出口创汇、税收等多项指标连续多年位居全国同行业前列，产品以高温还原焰烧成为主。为了降低能耗、增加产品品种和保护环境，1998年，三环率先在广西研究开发了1250 ℃氧化气氛烧成的透明釉和颜色釉炻瓷，并设计建造了与之适应的燃气快烧窑炉。经过几年的试验、生产，炻瓷生产取得比较好的效果，工艺技术不断完善，工人对氧化焰烧成技术熟练掌握。为了进一步丰富公司陶瓷产品的花色品种，我们组织开展了低温快烧颜色釉细瓷项目的研究工作。

颜色釉质地优美，且无铅镉溶出，符合绿色产品的要求。将色彩艳丽的颜色釉与半透明性好、瓷质细腻的细瓷相结合在一起，使产品色彩更纯正、更鲜艳光润，同时还可以解决传统日用瓷产品因采用釉上装饰而普遍存在的铅镉溶出问题，使产品的档次得到提升，满足消费者对日用陶瓷艺术性及安全性的需求。此外，项目以洁净的液化石油气或天然气为燃料，采用低温快速烧成的生产工艺，这是产品生产的技术需要，同时也是响应国家节能减排政策的要求，对企业实现健康持续发展具有重要意义。

项目经过一年多的研制，开发出1250 ℃左右温度、生产周期7小时左右、氧化气氛烧成，具有南方瓷瓷质特色、装饰独特、使用安全的色釉细瓷产品。

1 试验

1.1 原料的选择

本项目研究的低温快烧颜色釉细瓷是在细瓷坯体上施颜色釉和透明釉搭配装饰，盘碟类是正面中央和背面施透明釉，正面叶部施颜色釉；杯碗类是外部施颜色釉，内部施透明釉。主要目的是研究适合低温快烧和颜色釉装饰的日用细瓷，主要指标必须符合日用细瓷标准要求，产品有比较高的白度和透光度等。所以，原料的选择首先要考虑的是原料的纯度要好，白度高。其次是原料的供应要有保障，质量稳定。本项目选用云南泥作为高岭土主要来源，选用湖南土作为粘土，以满足坯料成形性能要求。传统高温烧成日用细瓷采用钾长石作熔剂，是利用钾长石熔融温度范围宽，高温粘度大这一特点。钾长石开始分解熔融温度1150 ℃，要实现1250 ℃左右温度的低温快速烧成，仅以钾长石作熔剂，比较难实现，必须选择熔点更低的熔剂来弥补钾长石的不足。而钠长石的开始熔融温度是1000℃，其熔体高温粘度比钾长石小，能提高熔体的扩散和熔解能力[1]。因此，本项目选用以钠长石半风化的桂林泥作为坯料熔剂的原料来源。

大多数陶瓷颜料适合氧化气氛烧成，而南方陶瓷原料的有害着色成分主要是氧化铁，氧化气氛下烧成的瓷器泛黄色，为了得到还原焰烧成白里泛青的产品，拟在坯料中添加蓝色色剂进行调色。坯釉用原料化学组成见表1。

1.2 坯料配方研究

坯料配方研究，按照从小试、中试到大生产的程序，最终确定配方及工艺。经过反复多次试验和综合考察，比较理想的坯料化学组成的范围(wt．%)为：

SiO267．0-68．0、Al2O321．0-22．0、Fe2O3≤0．4、TiO2≤0．1、CaO 0．3-0．5、MgO 0．5-0．6、K2O 0．7-0．8、Na2O 2．9-3．1，I．L 6．3-6．5。蓝色色剂加入量为万分之五至万分之八。

坯体实验式：

坯料制备工艺：

采用8吨球磨机加工，球∶料∶水=2∶1∶1．2。细度控制万孔筛余量0．1%-0．2%。蓝色色剂入磨前用快速磨预磨2 h。

泥浆过200目筛二道，除铁二次，榨泥备用。

真空练泥4次，水分控制22%-23%。

坯料膨胀系数检测结果见表2。

1.3 釉料配方研究

经试验，釉料采用现大生产色釉基础釉8#透明釉比较匹配。它既可以作色釉基础釉，也可以单独使用，釉面质量好。其膨胀系数见表2。

8#透明釉实验式：

表1 原料化学组成 (%)Tab.1 Chemical composition of raw materials (%)

(1)制备工艺：

釉料采用1．5吨球磨机加工，球∶料∶水=2．2∶1∶0．5，细度控制万孔筛筛余量0．01%-0．03%。

釉料膨胀系数检测结果见表2。

(2)成形与施釉：

滚压成形水分控制22%-23%，注浆成形电解质加入量0．3%-0．4%，泥浆水分控制30%-32%。釉浆施釉浓度：淋釉68Be° -70Be° ，浸釉48Be° -50Be °。

(3)烧成工艺：

采用75米燃气辊道窑烧成，烧成温度1245 ℃-1250 ℃(仪表)，烧成周期7-7．5 h。烧制的产品，釉面光泽度、透光度好，符合日用细瓷要求。

1.4 产品检测结果

试验产品检测结果见表3。

用肉眼观察，产品的瓷质细腻，品种色彩艳丽丰富，有白里泛青的瓷质。

2 结果分析

2.1 产品白度

产品白度主要受坯料中铁、钛含量和蓝色剂的影响。根据试验发现，要使产品白底达到65度以上，要控制坯料中氧化铁含量0．4%以下，氧化钛含量0．01%以下，这主要是通过控制粘土类原料的纯度和配比来达到。蓝色剂的添加量和细度也会影响白度，要根据坯料中铁、钛含量高低适当增加或减少色剂的量。同时要细磨色剂，色剂越细越好。

2.2 抗热震性

低温快烧颜色釉细瓷的抗热震性比较容易发生

变化，原因是低温快烧的釉的热膨胀系数比较容易大于坯料的热膨胀系数。而设计配方时，通常是要求坯料的热膨胀系数大于釉的热膨胀系数，这样在烧成冷却收缩过程中釉层处于受压状态，有利于提高产品的抗热震性。因此，生产过程中要加强控制，定期检验所用原料以及坯釉料的化学成分，发现变化要及时调整配方或采取其它相应办法，确保产品性能达标良好。

2.3 釉面光泽度

颜色釉细瓷的釉面光泽度除了受釉料的配方组成、化学成分影响，还受加工工艺的影响，除了要充分考虑釉料的配方组成、化学成分外，还要加强工艺过程的研究控制。首先要对釉用原料严格精选，熟滑石经过煅烧漂洗。其次是要细磨釉料，要定期定量添加球磨介质，保证球料水比例稳定。球磨介质要定期放出剔除细小部分。

3 结论

(1)选择钠长石质的原料为熔剂，成功研究出低温快速烧成的坯釉配方，对促进节能降耗具有重要意义。

(2)通过添加蓝色色剂，开发出氧化焰烧成又具有白里泛青南方瓷特色的颜色釉细瓷，为企业创新开发出一条产品新路，对促进企业生产经营发展具有重要作用。

[1] 胡亮, 等．还原焰低温烧成硬质日用细瓷的研究[J]．陶瓷工程, 1995(3): 3-8．

Low Temperature Fast Fired Color Glaze Porcelain

WANG Weilin
(Guangxi Sanhuan Enterprise Group Holding Co., Ltd., Beiliu 537400, Guangxi, China)

Low temperature fast fi red color glaze porcelain has been fabricated. The key technology is the adoption of albite as a fl ux to reduce the sintering temperature. The technical parameters for the manufacture are analyzed.

low temperature fast fi ring; color glaze; porcelain

date:2016-10-10. Revised date: 2016-10-15.