骨质瓷用高性能无铅熔块釉*

2019-12-06周忠华

陶瓷 2019年12期

周忠华

(成都当代环境艺术工程设计有限公司成都 610000)

骨质瓷系一种具有透明感的光泽白色瓷器，广泛用于高级日用食器等。因此，要求在其表面施以熔块釉，使其具有极佳光泽性和平滑性，同时还要具备耐急冷性和耐化学浸蚀性。由于骨质瓷施以高温釉烧时，容易产生气泡，要求骨质瓷用熔块釉较普通瓷器用釉的熔融温度低。原为满足这些要求，骨质瓷所用熔块釉为铅釉。此釉在低温下熔融，可获得良好的光泽性和平滑性。但近些年来，铅害和铅环境污染已成为需要解决的环境问题，陶瓷行业期待开发出骨质瓷用无铅熔块釉。对此，海外一企业已成功研发出骨质瓷用高性能无铅熔块釉。

如上所述，该无铅熔块釉具有高性能，不仅熔融温度低，而且光泽性、平滑性、耐急冷性和耐化学浸蚀性也良好。该熔块配方为：SiO261%～73% 、Al2O32%～8% 、B2O30～7%、 ZnO3%～10%、碱土类金属氧化物3%～10%、碱金属氧化物7%～13%、 ZrO20～3%、 TiO20～2%(以摩尔比计)。

其改进为：

1)用3%～10%ZnO取代铅。ZnO提高釉熔融性，有效获得良好的光泽性和平滑性。ZnO含量低于3%时，获得上述性能的效果不充分，大于10%时，耐化学浸蚀性降低，同时因失透和乳浊等原因导致外观变差。因此，ZnO含量以4%～6%为佳。

2)用含量为1%～7%的ZnO取代铅。该成分是种助熔剂，具有使釉平滑的作用，大于7%时，釉会过度熔融，可能产生气泡，会降低釉的耐化学浸蚀性。

由以上得知，在该熔块中用3%～10%ZnO取代铅时，ZnO含量为1%～7%，可使釉的熔融性、光泽性、平滑性、耐急冷性和耐化学浸蚀性综合性能保持均衡，所制得骨质瓷产品达到技术标准要求。

SiO2系釉料的基本成分，在釉中起骨架作用，要求含量在61%以上。这有助于补偿用ZnO取代铅而导致耐化学浸蚀性的降低。若小于61%时，耐化学浸蚀性和耐急冷性变差；反之，其若大于73%时，釉粘性又增大，难以形成平滑釉面。因此，SiO2含量最佳范围为67%～72%。

Al2O3系一种既抑制失透乳浊，又提高耐酸性的釉料成分，若小于2%时，发挥上述作用的效果不充分。由于SiO2含量设定过高的关系，反之若Al2O3大于8%时，釉变为高粘性，不能获得平滑釉面。

MgO、CaO、SrO、BaO等碱土类金属氧化物成分起到改善釉熔融性的作用，其中至少一种以上成分的含量在3%～10%范围内：若小于3%时，釉粘性增大，不能获得平滑的釉面；若大于10%时，耐化学浸蚀性降低，同时因失透乳浊，外观变差。

Li2O、Na2O、K2O等碱金属氧化物成分同样具有改善釉熔融性的作用，其中至少一种以上的含量在7%～13%范围内，若小于7%时，釉难以熔融，反之若大于13%时，釉热膨胀大，耐急冷性变差。

ZrO2和TiO2均属提高釉耐化学浸蚀性的成分，但在该熔块中，其含量分别为0～3%和0～2%。由于ZrO2具有成核剂的功能，若其大于3%时，釉面失去平滑。ZrO2含量大于2%，釉着色变强，失去豪华感。

按达到上述熔块化学组成的要求，以质量计，用80%以上的熔块与20%以下的高岭石、粘土、硅石、长石等原料混合，制备熔块釉，在水中悬浮拌合成釉浆，用喷枪等喷釉方式施釉在预先于1 200～1 300 ℃下烧成的骨质瓷表面，再在1 120 ℃较低温度下釉烧。尽管该骨质瓷所用熔块釉不含铅，因上述各成分均衡，在1 120 ℃下充分熔融，在骨质瓷表面形成光泽性和平滑性好的釉层。该釉层还具有的良好的耐急冷性和耐化学浸蚀性，很耐用。

按照表1的化学组成配合用料，调制无铅熔块釉，施予骨质瓷表面，于1 120 ℃下釉烧，评定釉层状态、耐急冷性和耐化学浸蚀性。评定结果见表1。表1中○表示良好、△表示较好、×表示差。

如表1所示，对比实例1，B2O3超过规定含量，产生气泡，耐化学浸蚀性变差；对比实例2，由于不含ZnO，光泽性和平滑性变差；对比实例3，由于ZnO含量超出规定范围，除平滑性外，其余性能均不理想。而实例1～4，所有性能均符合要求。