陶瓦低温慢烧银黑金属釉的研发

向军，黄停停

（佛山荣冠玻璃建材有限公司，佛山528131）

关健词：陶瓦；金属釉；低温慢烧；抗龟裂性；耐候性

1 前言

作为屋面装饰代表粘土质陶瓦，其烧成温度较低（约1070~1090℃），坯体吸水率较高（Ⅰ类瓦[1]4~6%），由于屋面瓦装饰的特殊性，并不能使用陶瓷砖行业已成熟的银黑色金属釉，高光泽反射不符合国家对建筑物光污染的环保要求，所以屋面瓦银黑金属釉必须为哑光、半哑光釉面。

而陶瓦行业已有的普通金属釉能够达到装饰效果，但是其抗龟裂性、耐候性都不能达到国家瓦Ⅰ类标准要求，本文通过釉料配方的改进来达到装饰和性能同步满意的产品效果，结果表明通过配方改进能够达到釉面颜色和金属效果，并且各方面性能能达到并高于国家标准。目前在陶瓦行业银黑色金属釉质量最好是日本生产的，能够适用于任何气候条件并保持稳定的装饰效果。

2 试验内容

2.1 实验条件

①保证坯料配方体系不变：吸水率4～6%；强度2600～3500 N；

②适应窑炉大生产烧成曲线，见图1；

③装车烧成方式：窑车载体尺寸横宽7 m×纵长5 m，平放，见图 2；

图1 窑炉烧成曲线

图2 装车烧成方式

2.2 试验材料

表2 纯度较高原材料

2.3 釉料工艺参数

表3 釉料工艺参数

2.4 检测设备

101-2型鼓风电热恒温烘箱、超眼B008 1/10-500X电子显微镜；

2.5 试验配方

配方表见表4。

2.6 调试思路

①降低烧成温度，匹配大规模生产烧成工艺参数；

②减少釉面的膨胀系数，增强坯釉结合性能[3]；

③改善釉面光泽度，提高釉面抗氧性能；

④解决釉面抗龟裂性能，提高釉面金属质感的均匀性。

2.7 试验结果分析

分析见表5。从表5中可以看出：

2.7.1 釉面效果

1#配方釉面有凹凸感，釉面不够光滑；2#配方釉面金属感比1#配方要均匀，釉面更加光滑；3#釉面金属质感很明显，釉面比2#配方更光滑。

2.7.2 显微分析

1#配方从显微照片[2]釉面金属结晶可以看出，结晶非常少、不均匀、整体效果不理想，而且釉面有油斑状侵蚀点，这是由于铜结晶对人手触摸后敏感造成；2#配方从显微照片看，金属结晶晶粒比1#更加细，没有明显侵蚀油斑；3#配方从显微照片看，釉面金属结晶颗粒饱满、密集、均匀，比2#配方有明显增多。

2.7.3 抗龟裂性

1#配方抗龟裂5次开裂，不达标；2#配方抗龟裂试验150℃达到6次没有开裂，符合了国家对Ⅰ类屋面瓦釉面要求；3#配方抗龟10次没有开裂。

表1 试验原料表

表4 试验配方表

表5 试验结果分析

2.7.4 耐候性

2#配方经过5个月室外抗风化试验，结果样板光泽暗淡、金属质感褪色耐候性差，没有达到预期效果；3#配方通过5个月室外耐候性对比试验，釉面光泽没有明显变化、金属质感也没有发现明显褪色现象，试验达到了预期效果。

3 结论

通过配方调整，在低温慢烧氧化气氛下能够生产批量稳定的银黑色金属釉，能够保证在全国所有气候条件下适用并能保持长时间不褪色、不氧化，比市场原有的银黑金属釉质量有大幅度提升。

（1）减少氧化铝用量降低温度，增加废坯粉用量提高坯釉结合性，减少碳酸钡用量，因为碳酸钡虽然有比较强的抗氧化性能，但其低温难熔的特性也导致了釉面不够光滑；

（2）使用二氧化锡，因为其同样有比较好的抗氧化性能，且不会对釉面光滑度产生负面影响，而金属釉面并不担心其乳浊效果会影响其发色；

（3）增加锆英粉用量也是为了增加釉面耐候性；

（4）2#熔块较多时会影响釉面结晶效果，尽可能不用，1#熔块有提高釉料结晶能力；

（5）铜具有较好的结晶性能，但敏感性对室外耐候性来说反而有负面影响，遂减少氧化铜用量增加氧化锰用量来保证釉面满意的金属效果。