陶板用棕红色抗污釉料的研究*

2021-04-06许行强徐和良周志良左明鸣

陶瓷 2021年2期

许行强徐和良周志良左明鸣

(江苏拜富科技股份有限公司江苏宜兴 214221)

陶板是当今建筑界最新型的幕墙材料，是以天然陶土为主要原料，经过高压挤出成形，辊道窑中高温烧成。具有绿色环保、无辐射、色泽温和以及没有光污染的特点，尤其棕红色陶板，色泽古朴、复古感较强，深受消费者的喜爱。但是棕红色陶板受天然陶土资源的影响，发色不纯正，生产过程中易受窑炉气氛，温度影响导致板面颜色发黑，防污性能差。

笔者将对棕红无光抗污釉料的原料选择、组成特点、生产工艺参数、影响发色及防污问题进行简介。

1 实验

1.1 实验原料及仪器设备

(1)实验采用太湖湖底的一种含铁量较高的矿石，着色氧化物主要以此为主，其中还含有微量的铬、钴、钛、锰等。质地坚硬的土骨属于矿岩结构组成，是一种含铁量较高的天然着色矿物，外观呈现黄褐色，烧成后呈青黑色调。紫褐色土骨与紫砂矿按一定比例配比，就成为品相极好的天星泥，因此土骨像陶都宜兴紫砂泥一样深受当地陶瓷行业人士的喜爱。以窑变花釉艺术性最高的均釉配方中，土骨同样也起到了重要作用。土骨的化学成分见表1所示，差热分析见图1。

图1 土骨的热重-差热分析图谱

表1 土骨的化学成分(质量%)

表2 原料化学组成(质量%)

续表2

(2)采用硅灰石型微晶玻璃为主要熔剂，其化学成分如表2所示。

(3)本实验所用设备如表3所示。

表3 实验设备

1.2 实验内容

本实验在釉式基础上，控制其他组分不变，改变Si/Al及Si+Al，探究其对釉面光泽度，发色及防污性能的影响规律。试样的配方釉式如表4所示。

1.3 工艺流程

1.3.1 釉料的制备

料∶球∶水：1.0∶2.5∶0.7；球磨方式：快速湿法球磨；解胶剂引入量：0.2%～0.3%；球磨时间：10min；釉浆细度：万孔筛余≤1.0%。

1.3.2 施釉

釉浆密度：1.65～1.7 g/cm3；施釉方式：喷釉；施釉厚度：0.5～0.7 mm。

1.3.3 烧成制度

RT～800 ℃，60 min；800～1 000 ℃，45 min；1 000～1 150 ℃，45 min；保温：15 min；随快烧辊道窑自然冷却。

表4 实验配方釉式

2 实验结果与讨论

2.1 Si/Al对釉面效果的影响

由实验结果可知，如表5所示，在n(Si+Al)=3.49～4.49范围内，随着n(Si/Al)的增加，釉面光泽度均有所上升。当n(Si/Al)较低时(如3.78)，由于此时Al2O3含量相对较高，釉的烧成温度亦随之提高，釉面呈现生烧现象，光泽度较低，颜色发浅黄，釉面防污性能差。当n(Si/Al)=4.82时，釉面防污性能及光泽度明显提高，釉面呈现细腻、光润的质感。继续提高n(Si/Al)，釉面防污性能仍然有所提高，但光泽度亦有所上升，釉面呈现近亚光釉的效果。由此可见，在本实验配方组成范围内，n(Si/Al)在4.54左右较为适宜，可获得釉面效果较佳的耐污无光釉。

表5 釉面各项性能

2.2 n(Si+Al)对釉面效果的影响

由表5可见，A3试样n(Si/Al)为4.82，A8试样n(Si/Al)为4.68，随着n(Si+Al)由3.49增至4.49，釉面光泽度明显下降(由7降到2)，釉面抗污性能没有大的影响。由此表明，适当提高n(Si+Al)值，可以明显降低光泽度，使釉面从哑光到无光，且可使无光釉釉面防污性能不受影响(如A8试样)。A1、A4、A7试样，当n(Si+Al)由3.49提高至3.99时，釉面光泽度保持1.5，没有明显变化，防污性能由差到一般。随着n(Si+Al)继续增加至4.99，釉面光泽度由1.5降为1，防污性能无明显变化。再次表面适当调整n(Si+Al)数值在保证防污性能的前提下可做到细腻无光釉面。

2.3 微晶玻璃的加入对釉面的影响

采用硅灰石型微晶玻璃成分为基础配方，用石英砂，工业氧化铝，方解石，纯碱，钾长石，硼砂引入SiO2、Al2O3、CaO、K2O、Na2O、B2O3。微晶玻璃X射线衍射，如图2所示。硅灰石型微晶熔块中存在大量的成核物质，通过窑炉烧成，釉料配方中均匀的析出大量微小晶体，形成致密的微晶相和玻璃相的多相复合体，控制微晶的种类数量，尺寸大小等，可以获得釉面致密的耐污釉料。微晶熔块具有玻璃和陶瓷的双重性，由晶体组成，它的原子排列是有规律的，因此微晶熔块具有陶瓷性能，控制好釉料配方n(Si/Al)与n(Si+Al)可以达到釉面无光。微晶熔块在釉料配方中加入52%～60%，釉面出现大量釉泡，加入量15%～35%，釉面无光细腻，防污性能差。微晶熔块加入量45%～55%，通过调整釉料配方耐火度，釉面无光细腻，防污性能好。