陶瓷的釉用原料中有部分原材料的名稱與坯用坭砂原料看似相同,但實(shí)際上在技術(shù)指標(biāo)與加工方法上都有很大不同,因此,業(yè)內(nèi)習(xí)慣把釉用礦物原料與其他化工料一起,統(tǒng)稱為化工料。
熔塊
雖然陶瓷史歷經(jīng)千年,但熔塊這一釉用原料卻是現(xiàn)代陶瓷工藝的產(chǎn)物,大規(guī)模使用的歷史不過幾十年。熔塊的使用主要是為了適應(yīng)現(xiàn)代陶瓷的低溫快燒工藝,以及現(xiàn)代建筑日用陶瓷對于鉛鎘等有害物質(zhì)溶出量的嚴(yán)格控制。
1. 根據(jù)溫度分類:
關(guān)于熔塊溫度,有些初學(xué)者有些混亂,搞不清到底是1400℃還是800℃,這主要是將生料燒玻璃熔塊的溫度與成品熔塊的軟化溫度混淆了。陶瓷應(yīng)用中講的熔塊溫度是指成品熔塊的軟化溫度及燒成范圍,可分為:
高溫熔塊;
低溫熔塊。
這里的高溫與低溫是相對概念,并沒有嚴(yán)格的定義。
2. 根據(jù)熱膨脹系數(shù)分類:
高膨熔塊:COE:220×10-7/℃
低膨熔塊:COE:190×10-7/℃
3. 根據(jù)乳濁度分類:
透明熔塊:透明度越高越好。
鋯白熔塊:強(qiáng)調(diào)白度。
鈦白熔塊:主要用于不透水底釉,要求強(qiáng)遮蓋能力。
長石
釉用長石以鉀長石為主,相對于坯用長石,對純度要求更高。除了鉀鈉含量,對細(xì)度、白度等指標(biāo)也有更高的要求。因此,釉用長石一般都要經(jīng)過粉碎、酸洗、水洗等深加工,才能達(dá)到使用要求。
純度好的鈉長石也可用于釉料中,且助熔效果好于鉀長石,但燒成范圍較窄。
鋰長石(又叫鋰瓷石)是所有長石中助熔效果最好的,甚至比熔塊更低溫。但使用中要注意白度及收縮率。
如果有純度高的鈣長石、鋇長石也可用于釉料,但不常見。
石英
釉用石英為粉狀,細(xì)度至少100目,白度85以上,多用于底釉。由于石英晶型轉(zhuǎn)化的風(fēng)險,在面釉中要慎用,以防熱穩(wěn)定性不達(dá)標(biāo)。如果仿古釉中要用石英,最好使用超細(xì)石英粉,以減少釉中游離石英,避免龜裂風(fēng)險。
黏土類
釉中黏土作用與坯體中類似,一方面是Al2O3的主要來源,另一方面提供可塑性以保證工藝性能。如果黏土的黏結(jié)性不夠,會導(dǎo)致釉料在施釉 、干燥、燒成等工序產(chǎn)生掉釉、釉裂等一系列缺陷。
傳統(tǒng)的釉用黏土主要有:高嶺土,球土,膨潤土等。
但隨著許多優(yōu)質(zhì)土礦的枯竭以及自然環(huán)境保護(hù)的需要,優(yōu)質(zhì)原礦在量上已經(jīng)不能滿足陶瓷行業(yè)生產(chǎn)需求。目前廣泛使用的是經(jīng)過水洗處理的混合泥,通常稱為水洗高嶺土,也叫氣刀土。一般不用酸洗土,因?yàn)樗釟埩魰绊懹缘膒H值,造成釉漿觸變、針孔等問題。
鈣鎂化合物
方解石
雖然主要成分同為CaCO3,但是陶瓷釉料不同于坯料,釉中一般不使用石灰石,都是選用優(yōu)質(zhì)的方解石來引入鈣元素。
煅燒滑石
滑石(3MgO·4SiO2·H2O)是釉中鎂元素的主要來源,在白度、助熔、熱穩(wěn)定性等諸多方面性能優(yōu)異,因此被廣泛應(yīng)用于底、面釉中。但由于滑石特殊的層狀礦物結(jié)構(gòu),一般釉用不采用生滑石,而是選用煅燒滑石(簡稱燒滑石)。
硅灰石
硅灰石(CaSiO3)不含結(jié)晶水,燒失量小,膨脹系數(shù)小,原礦白度高,是良好的釉用原料。
常見的鈣鎂化合物還有:透輝石(CaSiO3·MgSiO3)、白云石(CaCO3·MgCO3)、螢石(CaF2),只是伴生礦多,如果有純度高、白度好的,也可使用。
硅鋁化合物
實(shí)際上硅酸鹽材料大部分都含有硅鋁元素,這里主要是指既不作為黏結(jié)劑,又不助熔,單純提供硅鋁元素的一類原料。
煅燒高嶺土
經(jīng)過煅燒的高嶺土中的有機(jī)物已經(jīng)燒失,因此不再有黏結(jié)性,但卻在解膠性、白度等方面性能更加優(yōu)異,是主要的釉用原料之一。
葉臘石
膨脹系數(shù)小,硅鋁比適中,白度好的葉臘石在釉料中有重要價值。
煅燒氧化鋁
又稱剛玉粉(α-Al2O3),對于調(diào)節(jié)釉的溫度、釉面光澤度,微量加入便能起到立竿見影的效果,并且對于釉的耐磨度有重要意義。
氧化鋅
氧化鋅(ZnO)在釉料中不僅是良好的熔劑,并且不論對于高光釉還是啞光釉,在改善釉面光澤度、平整度,拓寬燒成范圍方面都有著無與倫比的作用。因此,盡管氧化鋅價格高漲,卻依然是陶瓷廠的必備原料。
由于氧化鋅價格貴,且純度影響大,業(yè)內(nèi)曾經(jīng)對于其純度的要求是非常苛刻的,至少98%以上,事過境遷,當(dāng)前能買到微黃綠色93%的氧化鋅已經(jīng)算是優(yōu)質(zhì)了。
硅酸鋯
硅酸鋯(ZrSiO4)化學(xué)穩(wěn)定性好,不受燒成氣氛影響,不僅能提高白度,還能提高釉面硬度。值得一提的是,硅酸鋯在提高白度的同時,對于釉面光澤度影響小,因此被廣泛用于無光釉、啞光釉、亮光釉,甚至底釉、印刷釉(花釉)。
碳酸鋇
碳酸鋇(BaCO3)比其他堿土金屬化合物有更強(qiáng)的助熔作用,同時又是良好的乳濁劑。對于釉的光澤度、白度、平整度都有重要意義。
添加劑
普通陶瓷的釉用添加劑主要有CMC和STPP,即提供黏性的羧甲基纖纖素鈉和解膠劑三聚磷酸鈉。其中,CMC生產(chǎn)廠家多,型號多,注意選用合適的等級和型號。
印刷材料
除了基礎(chǔ)釉以下,還需要各種表面裝飾材料,主要有:印刷粉、印油、乙二醇、固定劑、保護(hù)釉、陶瓷墨水等。不同廠家根據(jù)不同的產(chǎn)品及生產(chǎn)工藝,具體按需配備。
成釉
隨著陶瓷行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈的完善,釉料公司為各陶瓷企業(yè)開展專門的成釉定制服務(wù)。即,上門調(diào)試,然后直接配制成釉發(fā)貨,陶瓷企業(yè)用戶直接加水球磨即可使用。主要有各種底釉、面釉、花釉基礎(chǔ)釉、金屬釉、干粒等。
球石
釉用球磨機(jī)最好選擇高鋁磚內(nèi)襯,與之對應(yīng)使用高鋁球石,比重大于3.6g/cm3。
陶瓷化工料的品類是非常繁多的,上述主要指陶瓷生產(chǎn)廠家直接采購的原料,上游供應(yīng)商企業(yè)所用到的材料要更加復(fù)雜。例如釉料公司還可能用到鍶化合物、鉛化合物、硼化合物,色料公司大量用到各種金屬氧化物,甚至稀土元素。
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