精陶釉

日用精陶釉採用單熔塊或多熔塊配方。這種釉是多組分的,按成分不同,精陶釉可分為鉛釉、鉛硼釉、硼釉及無硼無鉛含鋰釉。 由於含低熔氧化物種類多、量大,所以精陶釉是低溫易熔釉,具有熔融溫度低、反應活潑等特點。由於精陶坯釉組成上的差別,加之素坯氣孔率大,釉料滲入坯體,釉燒時中間層;生成較厚。要使坯釉結合好,需控制坯釉酸性係數和膨脹係數。通常精陶坯酸性係數1.2~1.3,精陶釉為1.5~2.5。

精陶袖簡介

施釉的枯陶坯,其特徵是燒後有很大的氣孔率(吸水率5~8%),這種釉在組成特性方面會有明顯區別。透明釉幾乎專用於硬質瓷、玻化瓷和骨灰瓷,因為這些坯體是半透明的。用於精陶坯的釉,其外觀可以呈透明或乳濁,有色或五色、無光或半無光、結晶或光澤。這種釉效果的不同是由於坯體自身不透明的結果。精陶釉總是含熔塊,但製造產品時既能用一次燒成又使用二次燒成技術。淺平製品用二次燒成工藝生產,但空心製品經常用一次燒成方法製作。

使用二次燒成技術時,素燒的最高燒成溫度通常大約是1150℃,其後的釉燒溫度為1050~1100℃。然而,某些製造廠生產空心製品(燈座、花瓶)時,通常使用低溫素燒(1020℃)和高溫釉燒(1150℃)工藝。對於空心製品,尤其大杯用一次燒成工藝生產時,最高燒成溫度必須達到1150℃,才能獲得合格的燒後性能。

英國用於精陶餐具的透明釉,最常見的是低溶解度(熔塊)鉛組成。用於空心製品的透明無鉛釉,儘管這些組成也通常是熔塊,但生料無鉛釉可用於一次燒成工藝。精陶的色釉既可以含鉛也可以不含鉛。

英國使用的鉛釉,通常含有偏矽酸鉛混合物和一種或多種透明無鉛硼矽酸鹽熔塊,並摻入粘土,還可選用其他原料,如長石、碳酸鈣和氧化鋅。硼矽酸鉛熔塊在骨灰瓷和玻化瓷釉中較少使用。

熔制的無鉛精陶釉通常含有熔塊的比例比含鉛釉中的高。鋯英石—乳濁熔塊釉廣泛用於一次燒成工藝生產杯子。無鉛熔塊釉在這類製品中使用較少。

對於精陶餐具(茶具和咖啡具),既使用釉下裝飾又使用較少的釉上裝飾技術。如果是釉下裝飾,燒後的釉必須是透明或半無光,才能使下面的彩印呈現出來。另一個方法是,浸釉操作時,彩印顏料有憎水性,以便浸釉操作時能抵抗釉的浸蝕,且用可反轉的凸起浮雕壓製圖案。必須注意保證釉組成不能反過來影響裝飾效果和質量。特別是,如果釉下顏色包括某些粉紅、棕色和綠色顏料,釉的ZnO含量必須限制。只要釉的ZnO含量少於1%就可以改善顏色,這種顏色是氧化鉻(CrO)、鉻鈣矽色料(維多利亞綠)和無鋅棕色的釉下色料生成的。

當含鉛釉上色料用於已燒過的低溶解度釉時,通過調整釉組成可以減少最後產品的鉛鎘溶出量,但不能象玻化坯體那樣迅速獲得效果。對於後一種的坯體類型,我們已注意到,通過組成調整和降低釉在烤花溫度的粘度就可以減少金屬簾出量,但把同樣技術用於精陶釉會引起“噴裂”缺陷的增加。實際上,對於採用釉上裝飾燒成的精陶,高粘度的釉是防止“噴裂”缺陷的理想方法。因此必須平衡烤燒溫度的高粘度要求與抗噴裂性,以及低粘度與低金屬溶出。

精陶釉的類型與組成

日用硬質精陶釉通常採用硼釉與鉛硼釉,少數也用長石釉。但這種長石釉與瓷器用長石釉不同,其中加有大於10%的ZnO,因此,應將這種釉稱為生鋅釉。由於氧化硼和氧化鉛都是強熔劑,所以硼釉與鉛硼釉的燒成溫度要比長石釉低得多。

硼釉與鉛硼釉的彈性大,它們在一定範圍內可抵消精陶坯釉間的熱應力。但由於它們的配料中或者是使用了有毒的原料,或者是加入水溶性的加入物,故需要預先將它們熔化製成熔塊。硼釉雖無毒,但它的流動性與光澤度等性能都不及鉛硼釉,因而目前使用最廣泛的仍是鉛硼釉。硼釉與鉛硼釉的釉式為:

硼釉:{0.418KO+0.086NaO+0.433CaO}—0.208AlO—{1.9SiO+0.306BO}

鉛硼釉:{0.1~0.2RO+0.2~0.5RO+0.4~0.6PbO}—0.1~0.4AlO—{2~4SiO+0~0.5BO}

生鋅釉適用於一次燒成精陶。它的化學成分列舉如下:SiO54.8%,AlO 9.88%,CaO 8.55%,KO 5.21%,NaO 2.48%,ZnO1.94%,FeO 0.11%,灼燒減量7.21%。該釉的配方為:石英20%,長石50%,高嶺土3%,方解石15%,ZnO12%。

精陶釉還可採用鍶釉,它是用SrO取代鉛釉或鉛硼釉中的鉛而製得的無鉛釉。鍶釉有寬的熔融溫度範圍。無毒,不易被還原,對釉下彩無多大影響。而且光澤與流動性方面可以與鉛釉相石(SrSO)與蘇打在一起熔融而製得的。SrSO +NaCO——→SrCO +NaSO然後洗去NaSO即為純的碳酸鍶,也有少數用鍶硼釉中的熔塊占90%以上,生料是一些粘土或一些廢精陶坯。熔塊的化學組成為:SiO57.6%,AlO7.7%,BO11.3%,CaO 5.5%,MgO 0.7%,SrO 5.2%,NaO 10.8%,KO 1.20%(1300℃下熔制而成)。

鍶釉的使用溫度在1000℃左右,不得超過1200℃。當釉燒溫度大於1200℃時,會出現流釉與堆釉現象以及明顯的結晶現象。

氧化物作用

精陶釉的流動溫度約為1050~1250℃,這個溫度範圍落在生鉛釉與鋅釉區域。由於精陶釉經常是熔塊釉,因此,按該圖查得的各種氧化物。與其分子數要按制熔塊法則先製成熔塊。使用該圖來配釉時,應注意到各種氧化物對釉的性能的影響。關於釉性能與各氧化物的關係已在瓷釉部分談到。這裡只討論在硬質精陶釉中常碰到的一些氧化物的作用。

PbO:用鉛丹PbO或密陀僧PbO引入。它是最強的熔劑,呈現特別光亮的光澤,促使釉流動良好,劇烈降低釉的硬度,使釉溶解於酸中,毒性極大。此外,鉛釉在還原焰下會出現金屬光澤。

ZnO:用工業氧化鋅引入。它也是一種很好的熔劑。它可以提高釉的彈性,降低釉碎裂傾向,增加釉的化學穩定性,但它常常會鎔解釉下彩顏料並破壞色釉顏料的呈色。而且當加入量大於0.25克分子數時,會促使釉析晶。

CaO與MgO:以大理石,白堊,蛋白石等引入。它們也是熔劑,但作用比鹼金屬氧化物弱。其中CaO比MgO活性大。

BO:氧化硼是強熔劑,能使釉具有光澤與較大的硬度,會溶解精陶坯,降低釉的熱膨脹係數,提高釉的熱穩定性,減小釉的碎裂傾向,阻止釉析晶。但加入BO會惡化釉的流動性。BO通常用硼砂引入。

在維持鹼性氧化物組成不變的情況下,增加SiO的含量,可增大釉的酸性,從而提高難熔性與粘度,同時使釉增大失透現象,表面乳濁化並失去光澤。

從化學組成來看,精陶釉與精陶坯之間的關係,應按照酸性較強的釉適用於鹼性稍強的坯,酸性弱的坯配用弱鹼性釉的原則。設計精陶釉時,採用釉的酸度係數(K.K.)來表示釉的特性是有意義的。酸度係數值計算公式為:

K.K.=RO/RO+RO+3RO

其中,RO系指AlO與BO。對於無鉛釉, 由於AlO與BO的作用相似,故在計算時將它們算在一起。對鉛釉來說,由於AlO是提高釉的耐酸性的,故計算時應將AlO與RO算在一起。相反,這時BO則是減弱釉耐酸性的,故計算時應將BO放在RO中。此外,氟與RO同項。

細陶瓷坯料的酸度係數變動範圍為1~2。精陶坯約為1.2~1.3。隨著酸度係數的增加,製品的脆性增大,且增大釉從坯上脫離的傾向。精陶釉的酸度係數約為1.5~2.5。 ·

在釉料中可以加入少量廢精陶坯,這樣可使釉的性能更接近於坯,從而減少釉裂。

當用其它鹼性氧化物去取代鉛釉中的PbO時,它們存在以下的當量置換關係(置換1克分子當量PbO時):BaO 0.1~0.2克分子當量,SrO 0.1~0.26克分子當量,LiO 0.04克分子當量,BO0.03~0.12克分子當量,F 0.2~0.8克分子當量。

為了使原料發生波動時減小由於化學組成的變化對釉的熱膨脹係數、彈性係數及釉的其它性能的影響,宜採用多種熔塊來配製熔塊釉。

二次燒成的精陶釉

二次燒成製品用的精陶釉屬於易熔釉。它們可分為:

1)顏色鮮艷的供裝飾製品用的低燒釉(在920~1080℃溫度下得到很鮮艷的調色板)。

2)釉下繪畫的日用器皿用的顏色釉(本燒強度為1100~1200℃)

第一類易熔釉主要是供藝術製品用的,它的成價特點是含有大量的鉛,因而可以在低溫下燒成,並且還能使釉下彩呈鮮艷的色調。無鉛釉在精陶坯體上不太堅固,此外,在精陶坯上的釉下,彩畫的外形還有流動的傾向。

復蓋在釉下彩上面用的釉,不應溶解顏料,因此釉的化學成份在很大程度上由釉下彩的性質來決定。例如,已經確定,含大量鹼和硼的釉對粉紅色的、鐵-錳的、烙鐵的以及對紅色的、棕色的和淡藍色的著色劑呈現特別有害的影響。在減弱上逃顏色的色調的同時,相反的,含大最鹼和硼的釉對鈷著色劑和銅著色劑、青色的和藍色的著色劑卻有有利的作用,使他們的顏色特別鮮艷。釉中含有CaO、BaO、MgO、ZnO和AlO這些氧化物,同樣能顯著地影響到著色劑的色調。有過剩的CaO時,能促使粉紅色的顏料變成鮮紅色。當SiO的量不足時,含有過剩PbO的釉會溶解於鉻著色劑(CrO)中生成鉻酸鉛而使釉著成黃色。PbO對於其他的著色劑能起到使顏色變得鮮艷、調和,井且增加其光澤的作用。

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