建筑陶瓷砖釉面晶花装饰效果的研究

陈祁宇

摘 要：陶瓷砖晶花釉在现代建筑装饰中被广泛应用，其不仅具备实用性，同时也兼顾观赏性，但在实际烧制过程中会受多种因素影响，导致晶花釉实际效果差强人意。基于此，本文针对陶瓷砖釉面晶花兼容性分析，而后阐述陶瓷砖烧制工艺要求，最后对建筑陶瓷砖釉面晶花装饰效果进行研究，以期为相关人员提供参考帮助。

关键词：建筑陶瓷砖；釉面晶花装饰；效果研究

1前言

由于水晶釉晶花的形成受多种因素的影响，主要体现在：结晶熟化温度范围窄、结晶演化温度范围窄、高温下黏度低、釉料易流动，所以大部分产品水晶始终停留在陶瓷圈中所示的过程中。同时，配方成分不同，相应的烧成温度也会不同。一般水晶釉的烧成温度为1250～1280℃，温度范围比较窄。同时，水晶釉中的结晶体对温度变化也比较敏感。当烧结温度低时，不能形成晶核。因此，有必要研究水晶花在珐琅建筑砖上的装饰效果。

2陶瓷砖釉面晶花兼容性分析

2.1粉料对缝隙的影响

由于两种不同锆石的叠加，透明熔块对釉层中形成的气孔影响最大。锆石的流动性差时，颗粒间的空隙较多，高温射出时，细小颗粒的溶液会流动，填充空隙。冷却后易形成孔洞，釉面不光滑。当颗粒过大（大于60目）时，其自身重力会使下层的彩色锆石散开，使锆石的颜色变得不透明。另外，由于锆石晶粒级配大、间距大，高温熔化时容易包裹气泡，抛光后容易形成气孔。颗粒过小（小于250目）时，颗粒堆积密度大，不利于烧成时气体的释放，容易包上一层釉料，导致形成许多小颗粒。抛光后釉层中出现气孔[1]。

2.2撒量对毛孔的影响

涂上彩色锆石后，再覆盖一层透明的锆石。经过烧制和抛光，得到镜面光洁度高的全釉产品。当透明锆石的含量超过一定范围时，与彩色锆石重叠的地方就会出现气泡。透明锆石用量太少，抛光后镜面不高，釉面不平整。根据对胶水灰度和胶粘剂中锆石用量的实验，有色锆石的最佳分布范围在300～400g/㎡之间。不同透明锆石用量的实验表明，分布范围应在700～900g/㎡之间。考虑到两种锆石的相容性，为找出两种锆石的适用范围，进行了釉面效果对比实验。当有色锆石用量保持在300g/㎡时，透明锆石用量分别为700g/㎡、750g/㎡、800g/㎡、850g/㎡和900g/㎡。当透明锆石用量为700g/㎡和750g/㎡时，抛光底消失。而在900g/㎡时，毛孔大于800g/㎡，大于850g/㎡。当有色锆石用量保持在320g/㎡时，透明锆石用量为700g/㎡、750g/㎡、800g/㎡、850g/㎡、900g/㎡。当透明锆石用量为700g/㎡时，抛光底消失。 750g/㎡釉面有时有黄边；当透明锆石用量达到900g/㎡时，抛光后彩色锆石覆盖的区域出现许多孔洞。根据以上实验，有色锆石的最佳分布范围为300-400g/㎡，透明锆石的最佳分布范围为800-850g/㎡。

3陶瓷砖烧制工艺要求

3.1吸水性要求

吸水率是瓷砖的一个重要指标。吸水率越低，瓷砖的抗折性、密封性、强度、耐热性、耐寒性和耐化学腐蚀性就越好。此外，吸水率对砖砂浆的黏结性能也有很大的影响，吸水率不同，砂浆的黏结效果也不同。如果瓷砖吸水率低、烧结性好、气孔率低，瓷砖的物理机械锚固机制就会减弱，瓷砖的黏结强度就不会高。

3.2勾缝胶粉要求

为有效应对瓷砖及粘接材料的热应力变形，最大限度减少瓷砖损耗，需要充分考虑瓷砖接缝胶粉的柔韧性，确保材料具有良好的防水保护。例如，以硅酸盐水泥为主要胶凝材料的干粉砂浆，可通过可再分散乳化粉和其他外加剂混合搅拌制备。这种黏结粉具有良好的施工性和防水性，施工效果好[2]。

3.3建筑陶瓷砖釉面晶花装饰效果的研究

3.3.1建筑陶瓷砖釉面晶花组成与影响

结晶釉的成分主要有釉基成分、结晶剂、结晶底漆等。

（1）结晶釉的成分。熔体的主要成分是长石、石英和高岭石，其中长石是熔剂和主要的玻璃形成剂，高岭石是与坯料结合的悬浮剂，硅是形成二氧化硅网络的结晶剂。 硅酸锌、硅酸钛、硅酸钙、硅酸镁等晶体。用氧化物火焰烧制的结晶釉通常在 1280-1350℃的温度下燃烧。氧化和储存需要3-4h才能达到理想的结晶效果。这种水晶釉燃烧面积窄，燃烧时间长。水晶花可大可小，不适合搬运和追踪。此外，该产品原材料成本高，量产难度大。結晶釉不需要隔离在再生气氛中，一次烧成即可。该类釉料适合大批量生产，具有明显的经济优势。

（2）结晶釉的作用。结晶釉与二氧化硅、金红石和铁基釉的不同之处在于它使用了多种结晶剂。氧化锌是使水晶坚果和水晶生长的初级结晶。在高温烧结过程中，硅酸锌在约 750℃ 时开始形成。随着温度升高，2ZnO+SiO2→Zn2SiO4反应加快，Zn2SiO4含量增加。但是，当釉进一步熔化时，Zn2SiO4 也会熔入釉中。二氧化钛作为附加结晶剂，在釉液中更容易形成金红石晶体，但形成的晶花较小，不易结块。液釉中的石灰和滑石能析出辉石晶体。当釉液中含有大量的钙、镁离子时，Ca2+和Mg2+℃在适宜的高温粘度下，可形成透辉石晶体（aO·MgO·2SiO2）。 SiO4，晶粒或短柱状晶体。这种水晶生长速度较快，可以长成理想的水晶花[3]。

（3）有助于结晶。结晶剂的成功是结晶釉研究成功的关键。结晶助剂的生产方法是选用氧化铝、石英和一定矿化度两种不同的碱金属氧化物，按一定比例准确称取物料，用干法混合均匀，将匣钵置于1310±10℃。烘箱烘烤研磨后，过120目筛备用，辅助晶体主要促进结晶、结晶和保护晶体生长。由于结晶釉是在高温还原气氛中烧成，晶种的生长不是孤立的，结晶非常重要。辅助晶在高温熔体下不应熔化，其作用是控制晶核，促进晶体生长，防止晶花熔化。结晶添加剂的作用机制需要进一步研究。

3.3.2晶花釉面效果分析

釉料粘度对结晶有很大影响。釉中熔体的粘度越大，晶体扩散的阻力越大，釉中的气泡往往会持续存在。反之，粘度越小，扩散作用越明显，有利于结晶生长，但粘度太低的釉容易产生气泡和针孔，因此釉的化学成分直接影响釉的结晶效果。 SiO2是釉料中使用最广泛的原料。如果配方中的二氧化硅含量高，熔体在高温下的粘度会显著增加，熔体中结晶的演化速率会降低。但SiO2含量过少，硅酸盐结晶的形成会减少，出现不规则的结晶，造成釉面裂纹。同时，过高的Al2O3含量不仅会提高整个釉料的熔化温度，还会增加釉料在高温下的黏稠度，从而降低釉料的流动性，形成逆晶生长，抑制结晶.生长。因此，配方中氧化铝的用量一定要适中。要想在釉上获得良好的晶花效果，需要在配方中协调好两种原料的关系。

3.3.3晶花形成分析

对配方4#砖烧成抛光后的晶花点进行XRD、SEM和EDS分析。样品的主相为锆石（Z，SiO），其他相几乎没有出现衍射峰。经证实晶花的晶体成分为锆石，与实验初步分析一致。晶体区的主要元素是Zr，O和Si与XRD分析结果一致，主晶相为锆石。玻璃相区检测到的主要元素O、Si、Ca、Al、Ba、Mg与晶区检测到的主要元素Zr、O、Si完全不同，这也证实了ZrSiO晶区是。在沉淀釉层中[4]。

3.3.4烧制影响分析

正确的烧制系统（包括温度、气氛和冷却曲线）是保证釉面效果的关键。釉料加热速度可达1120℃，表面效果不明显，如果工件能承受高温，加热速度会很快。还原温度为1120℃，在还原气氛中迅速升温至最高燃烧温度。烤箱非常容易控制。当达到最高燃烧温度（1310℃±10℃）时，保持10-20min。为了调节窑内温度，减少上下温差，使釉的不同化学成分均匀熔化，烧成后高炉门和烟囱必须完全关闭，这对晶粒形状和釉面生长至关重要。

3.3.5烧制效果分析

珐琅在整个烧制过程中都处于晶体生长和熔化的过程中，因此在烧制过程中必须延长烧制时间，以形成晶核，加长隔热区的晶体。基于此，在之前的实验中，选择了更大的粒径、140min的烧成时间、1210℃的最高烧成温度，利用现有烧成工艺生产的陶瓷釉料，产生了晶花效果。然后，将 1000 ℃ 的快速燃烧系统与最高燃烧温度为 1220 ℃、燃烧时间小于 40 min的慢速燃烧系统进行了比较。宏观上看，烧结曲线比较平均，但在烧结曲线以下，粒径较大且较均匀，而玻化粒径较小，点分布较大。弧形晶体主条纹长，晶粒小，外缘光滑。烧弧曲线基本呈圆形，模糊叠加效果明显。同时，晶花周围的边框也更加清晰。可以看出，燃烧曲线有效地延长了熔化温度区与晶体生长之间的隔离时间，为晶体形成创造了有利条件。这些结果与之前的分析一致。

3.3.6氧化锌的影响

为了保证晶色在釉中的正确分布，我们实施了晶核放置措施，点的放置有助于晶色的形成和生长。但与此同时，用作结晶剂的氧化锌颗粒的尺寸应该更细，以防止形成危险的成核位点。釉料含有较大的氧化锌颗粒，加热时不会完全反应，但会保留下来。在冷却阶段，其余氧化锌形成固（液）介质反应，与主要结晶载体硅酸锌形成均质基体，进一步发展成肉眼可见、无瑕疵的花状团块. .因此，玻璃中氧化锌颗粒的直径一定要小，避免颗粒大[5]。

3.3.7厚度影响分析

釉的厚薄对水晶釉中水晶花的形成、大小和数量有一定的影响。釉层厚度的变化会影响釉液中晶核的形成和生长。釉层太薄，釉液中晶核量少，晶体生长困难。当釉层厚度控制在2～3mm时，釉液中晶核分布均匀，有一定的晶体生长空间，可以使晶花的形成均匀合理。严格控制釉层厚度是保证产品质量的重要因素。

4结 语

总而言之，结晶釉研究的成功在于其合理的化学成分，尤其是自制的结晶促进剂。无需特殊保温条件，高溫再生火焰，可适配光釉，水晶适合花朵大小，水晶形状可为星环。实验和应用结果表明，结晶无需热保护即可适应高温还原氧气氛。釉面光泽好，晶体大小中等，呈星形或环状。光滑，优雅，能够保持自然美。艺术效果如同人文生活。在配方中采用锆作为晶核，调整各组分配比，保证熔体在高温下良好的黏性，结合曲线和火焰，使板材抛光后光彩照人，它具有可见的水晶饰面。

参考文献

[1]李惠文，覃增成，汪陇军.建筑陶瓷砖釉面晶花装饰效果的研究[J].陶瓷，2022（10）：28-32.

[2]黄春林，朱光耀，徐雪英，谢怡伟，仝松贞，陈育昆.缎光釉瓷砖的工艺技术研究及生产方法[J].佛山陶瓷，2022，32（10）：30-31.

[3]潘超宪，古战文，吕正平，李勇进，李文军.生坯抛磨技术对绢质细腻易洁亚光陶瓷砖釉面性能的影响研究[J].佛山陶瓷，2021，31（8）：9-11.

[4]周启明，陈辉.有釉面发泡陶瓷保温板安装与防水技术探讨[J].绿色建筑，2022，14（5）：95-97.

[5]余海龙，沈荣伟，赵阳，邱欣，陈展豪.钛系复层花釉陶瓷砖的研究[J].佛山陶瓷，2022，32（11）：8-11.