镁质无光白釉的研究
2018-01-17李小龙朱永平
李小龙 ,于 欢 ,朱永平
(1.江西陶瓷工艺美术职业技术学院,江西 景德镇 333001;2.景德镇陶瓷大学,江西 景德镇 333403)
0 引 言
近年来围绕无光釉的研究特别多,如韩廷恩通过实验研究了以CaO—MgO—SiO2系统熔块为基础,制备钡镁无光釉[1],成本较高;吴大军通过实验研究了硅铝比以及其他钙锌钡对镁质生料釉的影响[2],但是烧成温度为1260 ℃;徐研通过改善配方组成、改进烧成制度以及工艺条件制备出低价的钙质无光釉[3],但是钙质无光釉在还原气氛下往往白度较低;沈华荣通过实验探讨了硅铝比、无光剂种类、釉料细度及冷却方式对无光釉釉面的影响[4];上述实验中有成本较高的,有白度较低的,低成本高白度无光釉的研究与制备显得至关重要,本实验通过改变配方中烧滑石含量、石英含量、氧化铝含量以及方解石的引入来观察釉面变化情况,并且将研究的最佳配方应用在日用陶瓷生产中。
1 实 验
1.1 实验原料
实验采用钾长石、高岭土、方解石、烧滑石、石英、氧化铝、烧高岭土制备镁质无光白釉,各种原料的化学组成见表1。
1.2 实验仪器(见表2)
1.3 实验过程
实验以钾长石、高岭土、方解石、烧滑石、煅烧高岭土、石英为主要原料,按照料 : 球 : 水=1: 2 : 0.7将配料放入快速球磨机球磨6 min,出磨后经过筛、除铁,将釉浆比重调至1.6-1.7 g/cm3,对产品进行施釉,釉层厚度1-2 mm,干燥后放入梭式窑内以室温~500 ℃,300 min;500℃-1000 ℃,240 min;1000 ℃-1290 ℃,180 min;保温1 h升温制度烧制样品。
表1 原料的化学组成 (wt.%)Tab.1 The chemical composition of raw materials (wt.%)
表2 主要仪器设备Tab.2 Main apparatus and equipment
1.4 样品性能表征
本次实验采用上海产WSD-III白度仪检测釉面的白度,泉州产WGG-S光泽仪测量釉面的光泽度。
2 结果分析与讨论
2.1 烧滑石含量对无光釉釉面的影响
图1显示的是配方中不同烧滑石含量对釉面白度和光泽度的影响。从图中可以看出,随着烧滑石含量从25.0wt.%增加到28.6wt.%,釉面白度从57.7%升高到60.9%,光泽度从43.7%下降到14.0%。这是因为随着烧滑石的增加,釉中含有微细晶体增加,并有乳白效果,使得釉面外观白度增加、光泽度下降。当烧滑石的含量继续增加到34.8wt.%,釉面白度从60.9%降至59.8%,光泽度从14.0%升高至26.4%,釉面白度基本没变化,但是光泽度升高;这是因为随着烧滑石含量的增加、配方中SiO2含量也相应增加,使得釉面变亮光泽度升高。由此可知,配方加入31.8wt.%烧滑石为宜。
图1 烧滑石含量不同对釉面的影响Fig. 1 Effect of burnt talc content on glaze surface
表3 烧滑石含量对釉面白度与光泽度的影响Tab.3 Effect of burnt talc content on glaze whiteness and glossiness
表4 石英含量对釉面白度与光泽度的影响Tab.4 Effect of quartz content on glaze whiteness and glossiness
2.2 石英含量对无光釉釉面的影响
图2显示的是石英含量不同对釉面白度和光泽度的影响。从图中可以看出,随着石英含量的增加,釉面白度变化很小,光泽度的上升趋势从43.7%上升到48.6%;这是因为随着石英含量增加配方中SiO2/Al2O3的比例增大,所以釉面光泽度会升高。因此配方中不宜加入石英。
2.3 氧化铝含量对无光釉釉面的影响
图3显示的是氧化铝含量不同对釉面白度和光泽度的影响。从图3(a)可以看出,配方中加入4.8wt.%氧化铝,釉面白度从57.7%升高到61.6%,光泽度从43.7%降到9.2%,釉面白度有所提升,且光泽度急剧下降,并且从图3(c)釉面效果可以看出,釉面特别粗糙不细腻,出现生烧的现象。此处釉面出现裂纹是施釉时产生的,烧完后还存在,说明釉高温粘度过大致使釉面未融平;这是因为Al2O3含量多,提高了配方的烧成温度和白度,从而使得2号配方釉面未完全熔融,白度升高、光泽度急剧下降。继续在配方中引入9.1wt.%更多的氧化铝,釉面白度升高,光泽度变化很小,从图3(d)釉面效果可以看出,釉面粗糙不细腻。因此配方不宜引入氧化铝。
图2 石英含量不同对釉面的影响Fig.2 Effect of quartz content on glaze surface
2.4 方解石的引入对无光釉釉面的影响
图4显示的是方解石的引入对釉面白度和光泽度的影响。从图4(a)中可以看出,随着方解石的引入,釉面的白度降低从57.7%降到49.4%,光泽度升高从43.7%上升到55.4%;这是因为Mg2+对Fe2+的淡化能力比Ca2+强,方解石本身是强助熔剂,当引入少量的方解石配方温度下降,所以釉面白度降低光泽度升高。从图4(c)(d)可以看出,配方引入方解石釉面像镜子一样。因此配方中不宜引入方解石。
表5 氧化铝含量对釉面白度与光泽度的影响Tab.5 Effect of alumina content on glaze whiteness and glossiness
图3 不同氧化铝含量对釉面的影响Fig.3 Effect of alumina content on glaze surface
表6 方解石的引入对釉面白度与光泽度的影响Tab.6 Effect of calcite addition on glaze whiteness and glossiness
图4 方解石的引入对釉面的影响Fig.4 Effect of calcite addition on glaze surface
3 结 论
(1)随着配方中烧滑石含量增加到31.8wt.%,釉面白度升高光泽度降低,继续增加烧滑石含量釉面白度降低光泽度升高,配方中烧滑石含量31.8wt.%最佳。
(2)随着配方中石英含量增加,釉面白度变化不大,但光泽度升高,因此配方不宜引入石英。
(3)随着配方中氧化铝含量增加,釉面白度增加,光泽度降低,但氧化铝引入会使釉面生烧,配方中不宜引入氧化铝。
(4)配方中引入方解石,釉面白度降低,光泽度升高,配方不宜引入方解石。
(5)当配方组成为45.5wt.%钾长石、31.8wt.%烧滑石、9.1wt.%高岭土、13.6wt.%煅烧高岭土,得到了白度60.9%、光泽度14.0%的镁质无光白釉。
[1] 韩廷恩. 低温快烧钡镁无光釉的研制[D]. 武汉理工大学,2002.
[2] 吴大军. 镁质生料无光釉的研制[J]. 华侨大学学报(自然版),2010, 31(2): 180-182.
[3] 徐研, 王春云. 钙质无光釉的研制[C]. 中国建筑卫生陶瓷协会年会暨中国建筑卫生陶瓷工业发展高层论坛, 2013.
[4] 沈华荣, 洪琛, 曹春娥, 等. 系列无光釉的研制[J]. 陶瓷学报,2009, 30(4): 511-515.