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瓷砖釉料始熔温度探讨

发布:2018-4-13 16:48:31  来源:  [字体: ]

  微信公众号后台前几天有位朋友留言,要求谈一谈釉料始熔温度方面的知识和心得,这里就简单探讨一下始熔温度这个概念及其对釉料的影响。

  所谓釉料的始熔温度,顾名思义就是釉料开始产生液相熔融的温度。瓷砖的釉料一般都是由五六种以上原材料混合而成,经过高温熔炼的叫熔块,直接使用的叫成釉,不管是熔块还是成釉,都会有一个始熔温度,熔块的始熔温度比较简单,是由配方成份决定的(细微的差别可以由熔制工艺改变),但成釉的始熔温度不光与配方成份有关,而且与引入同一种元素的单一矿物有很大关系,这里我们以瓷质地砖成釉为例,逐一探讨:
 
  1、瓷质地砖成釉引入各氧化物的原材料
  1)一价碱金属氧化物(钾、钠、锂): 钾长石、钠长石、霞石、瓷石、锂辉石、熔块等。
  2)二钾碱土金属氧化物(钙、镁、锌、钡、锶):方解石、硅灰石、白云石、萤石、硼钙石、碳酸钡、硫酸钡、碳酸锶、熔块等。
  3)二氧化硅:石英、长石、硅灰石、滑石、烧土、熔块等
  4)氧化铝:煅烧氧化铝/刚玉、生氧化铝、烧土、叶腊石、长石、熔块等。
  以上可以看出,同样引入一种氧化物可以有不同的方式。比如:氧化钙可以用方解石引入,也可以硅灰石引入,还可以用白云石和含氧化钙的熔块引入,不同的引入方式,性能有区别,也会同时引入其他物质,所以,我们在调试釉料的过程中应该慎重选择材料,谈不上那种材料好,不同的材料适用的烧成条件不同而已。
  2、调试成釉为何要考虑始熔温度?
  一次烧的瓷质砖坯体在加热过程中要排气,这样就有可能导致釉面针孔!
  由于瓷砖成型过程中的压力非常大,导致坯体中的水份、有机物、碳酸盐、氧化物等在受热过程中产生的气体排出非常不通畅,要比理论气化及分解温度高很多而且时间上要延迟;再者瓷砖厂家为节约成本,一味缩短烧成周期;坯体原材料资源枯竭,品位越来越低,杂质越来越多。综合以上几种因素,使我们在釉料调试过程中必须考虑釉料始熔温度的问题,同时我们也必须辩证的看待釉料始熔温度的问题(调整高温粘度的同时就改变了原来釉的始熔温度)。
   1) 关于排气我们考虑两个问题
     一是釉料自身化学及物理反应产生的气体;二是坯体产生的气体。两者的排气时间如何调配?最理想的状态就是让坯体的气体先排除,然后釉料再开始排气并熔融,但实际生产过程中一般是坯体和釉料同时都开始排气,坯体气体接近排完后,釉料层已经处于液态,有一定流动性,高温粘度不大,即使坯体再有气体上来,也能顺利排出,气孔会及时回填,如果来不及回填,就会造成针孔。这就是为什么大部分抛釉生产厂容易出现针孔缺陷的原因(为什么瓷砖某些局部容易产生针孔、溶洞等缺陷,不是简单几句话能回答的,以后我们可以慢慢探讨)。
  2) 关于釉料自身排气对针孔的影响
  有些人非常不理解的现象是:为什么白云石、方解石都是烧失量很大的原材料,但在实际应用时反而有时候比硅灰石等烧失少的原料针孔少!这就是我们今天要探讨的始熔温度的问题,硅灰石与长石产生低共熔的温度确实要比方解石、白云石与长石产生低共熔的温度要低,这样会导致釉料层提前熔融,不利于坯体气体排除。有些人怕产生针孔,在釉料中不引入碳酸盐的做法是不可取的,因为碳酸盐自身分解时产生气体不会造成大针孔,只会对釉层致密度产生影响,只需与其他原材料合理搭配即可。再者碳酸盐自身排气留下的空隙也有利于坯体气体的排除不至于造成大针孔。
 
  3、调整釉料始熔温度的方法
  一般釉料是多种氧化物及矿物组成的混合体,在烧成后也是含多种晶相的玻璃体。要调整釉料的始熔温度,我们就要调整配方中引入几种氧化物的矿物组成的低共熔点
 
  碱金属氧化物  碱土金属氧化物  氧化铝  氧化硅
(Na/K)2O -----(Ca/Mg/Zn/Ba )O--- Al2O3---- SiO2
 
  在能保证一定釉面效果,能满足釉料使用时,一般硅铝含量不变,碱金属氧化物越多,始熔温度会越低;硅铝不变,提高碱土金属会适当提高始熔温度;一般普通熔块的始熔点比较低,在引入时需谨慎选择。
  由于我们引入的不是单一氧化物而是矿物,引入一种元素氧化物的同时不可避免会引入其他氧化物,如长石可以同时引入钾钠、氧化铝、氧化硅等;
总上所述,釉料始熔温度在瓷质地砖成釉中一般不单独考虑,一般考虑的是釉料的高温粘度,适当提高或者降低釉料的高温粘度是釉料调试中常用的办法。釉料高温粘度的调试又是另外一个概念了,我们以后接着探讨。

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