釉及配料.ppt

1、第三章 釉料及配料,本章學習要點： 了解釉的種類及特點； 掌握釉中各氧化物對釉的熔融溫度、膨脹系數(shù)、硬度等性能的影響； 掌握膨脹系數(shù)、中間層、釉的彈性、釉層厚度等對坯釉適應性的影響； 掌握生料釉和熔塊釉配方的設(shè)計和計算方法,宋代編纂的集韻宥韻中記載： “釉，物有光也，通作油”。,古代的許多名窯、名瓷都是以獨特的釉來命名的：,祭紅,郎窯紅,唐三彩,兔毫釉,油滴釉,窯變花釉,(1) 裝飾作用 (2) 改善胎體的各種性能,釉是附著在陶瓷坯體表面的一種玻璃或玻璃與晶體混合物的連續(xù)粘著層。,釉與玻璃的不同點： 釉層中含有氣泡和晶體。 釉的熔融溫度范圍較寬。,產(chǎn)生差異的原因： 配方不同。 燒成制度不同。

2、釉與坯體之間會發(fā)生擴散和反應。,釉 玻璃 SiO2 6075 7275 Al2O3 1016 15 CaO 1 9 89 MgO 25 24 K2O 59 - Na2O - 1214 燒成溫度 12501400 1500 ,第一節(jié) 釉的性質(zhì),1分解反應 2化合反應 3熔融 4坯、釉中間層的形成 5. 釉熔體冷卻時變成凝固狀態(tài),一、釉料在燒成過程中的變化,坯與釉的性能要接近又要有差別,二、釉的熔融溫度對釉性能的影響,1釉的熔融溫度范圍 釉的始熔溫度： 流動溫度： 熔融溫度范圍：釉的始熔溫度流動溫度,2、釉的熔融溫度的測定：常用高溫顯微鏡測定。,化學組成 釉的細度 混合均勻程度 燒成溫度和時間,3

3、影響釉層熔融的因素,略低于坯體的燒成溫度 熔融溫度范圍要寬(50) 高的始熔溫度和較快變低的高溫粘度,4、對釉熔融溫度的要求：,5、釉熔融溫度的計算,酸性系數(shù) 釉熔融溫度系數(shù),三、釉熔體的粘度、潤濕性和表面張力對釉性能的影響,潤濕性,粘度 和 表面張力,釉面無光、桔釉、波浪紋和縮釉。,造成流釉、積釉、干釉和針孔等缺陷。,過大,過小,化學組成： PbO強烈降低釉的粘度； Na20降低粘度程度大于K20； CaO、MgO在高溫中降低釉的粘度，在低溫中增大粘度； ZnO、BaO對粘度的影響與CaO相同，但粘度增長溫度范圍較寬； SiO2 、 Al2O3、Ti02、Zr02增大釉的粘度。,1、影響釉熔

4、體的粘度的因素：,溫度： 釉熔體的粘度隨著溫度的升高而降低。,化學組成： 堿金屬強烈降低表面張力，且隨離子半徑的增大而降低； 堿土金屬氧化物具有與堿金屬氧化物相似的規(guī)律； B2O3、PbO均可不同程度降低表面張力； Si02對釉的表面張力影響小； Al203則能提高釉的表面張力； V2O5、MoO3、WO3等會顯著降低釉的表面張力。,2、影響釉熔體表面張力的因素：,表面張力對釉面的平滑程度的影響比粘度更顯著。一般釉的表面張力約為0.3Pa、粘度稍高于200PaS時易形成平滑如鏡的釉面。,氣氛： 還原氣氛下釉的表面張力比氧化氣氛下增加2030%。,溫度： 對表面張力的影響不大。,五、釉化學性能,

5、六、釉光學性能,化學組成： SiO2 B2O3 (MgO、ZnO、 BaO) Al2O3 CaO K20 Na20 PbO 高度分散的微晶： 鋯英石、鋅鋁尖晶石等,釉的化學組成：與硬度的影響相同 釉的耐酸性大于耐堿性,四、釉面硬度,七、坯與釉的適應,1.熱膨脹系數(shù)對坯、釉適應性的影響 2.中間層對坯、釉適應性的影響 3.釉的彈性對坯釉適應性的影響 4.釉層厚度對坯、釉適應性的影響,3=1X1 + 2X2 + 3X3 + + nXn,（1) 釉坯，釉層開裂。,一般要求釉坯，差值1010-7。,1.熱膨脹系數(shù)對坯、釉適應性的影響,（2）坯釉，釉層呈片狀剝落。,如何調(diào)整坯釉的膨脹系數(shù)使之相適應？,含

6、SiO2高的瓷器坯料與長石釉結(jié)合良好， 含Al2O3高的炻器坯料與石灰釉結(jié)合良好， 含鈣的陶器坯料與鉛硼釉結(jié)合良好。,2.中間層對坯、釉適應性的影響,釉料與坯料的化學組成要有適當?shù)牟顒e： 瓷坯 C.A12 瓷釉 C.A1.82.5 陶坯 C.A1.21.3 陶釉 C.A1.52.5,3.釉的彈性對坯釉適應性的影響,4.釉層厚度對坯、釉適應性的影響,化學組成： 增加釉中Al2O3的量可以增大釉的彈性， MgO和CaO的彈性比Na20和K20大約23倍。,一般釉層要求厚度控制在0.10.3mm。,釉層厚度：,坯釉適應性越好，產(chǎn)品的熱穩(wěn)定性越好，機械強度也越高。 日用瓷器的熱穩(wěn)定性一般能從20020

7、三次不裂， 日用炻器的熱穩(wěn)定性最高可達24020五次不裂。,通過測定制品熱穩(wěn)定性來控制,第二節(jié) 釉的分類及特點,1、灰釉與石灰釉 釉式中CaO的摩爾數(shù)不小于0.5。,標準石灰釉釉式：,(1) 彈性好，透明度好，還原氣氛易煙熏，燒成范圍較窄。 (2) 與氧化鋁含量較高的坯結(jié)合較好。 (3) 燒成溫度：12501350,特點：,一、不同種類釉的特點,灰釉：是用草木灰、石灰石、瓷土配合而成的。,淘洗后的殘渣加入尿液再陳腐12個月，再淘洗研磨。,景德鎮(zhèn)傳統(tǒng)瓷釉的配制,石灰石與風尾草堆迭，在8501100煅燒，加水陳腐，淘洗研磨。,釉果(即風化較淺的瓷石),釉灰414%,永樂 白釉暗刻鳳紋青花蓋竹節(jié)柄壺

8、,如著名的明代永樂甜白釉即用釉灰5%、釉果95%配合，在130O132O還原氣氛燒成。,石灰石釉：,例：,配方（wt.%）：長石42，石英22，石灰石14，高嶺土2， 瓷粉10，小白矸10。,2、長石釉 (1) 釉式中K2O和Na2O的摩爾 數(shù)(mol)之和不小于0.5。,配方（wt.%）：長石48，石英20，燒滑石8，高嶺8， 瓷粉16。,例：,(1) 硬度大，光澤度較高，略帶乳白色，不適合釉下彩繪。 (2) 燒成溫度SK912(12801350) ，始熔點高，燒成范圍寬。 (3) 與氧化硅含量較高的坯結(jié)合較好。,特點：,3、鎂質(zhì)釉 MgO在釉式中的含量不小于0.5 mol。,配方（wt.%

9、）：長石50，石英30，燒滑石10， 鎂質(zhì)粘土10。,例：,(1)熱膨脹系數(shù)小，不易煙熏，白度和透光度高。 (2)燒成溫度：SK1214(13001450)，燒成范圍寬。 (3)對坯體的適應性強。,特點：,4、鋅釉 ZnO 在釉式中的含量不小于0.5 mol。,例：,配方（wt.%）：長石50，石英20，方解石15， 氧化鋅12，高嶺土3。,特點：,(1)熱膨脹系數(shù)較小，不易煙熏，光澤度和透光度高。 (2)燒成溫度：12001300)，燒成范圍寬。 (3)對坯體的適應性強。,5、混合釉 石灰石 20，過多釉易失透； 滑石513%，過多釉難熔； 白云石2 5%，過多釉泛青； 氧化鋅25%； 碳酸

10、鋇45%。,K2O：Na2O 2， CaO：Mg0 1， RO的總分子數(shù)不得小于 R2O分子總數(shù)的1/3。,例：,配方（wt.%）：長石41，石英18，燒滑石5，石灰石15， 瓷粉15，氧化鋅4，高嶺土2 。,6、鉛釉,Pb0Si02 鉛毒 50.6% Pb00.10 A1203 Si02 鉛毒 12.7% Pb00.20 A1203 Si02 鉛毒 7.9% Pb00.20 A12031.2 Si02 鉛毒 5.2% Pb00.25 A12031.2 Si02 鉛毒 5.7%,溫度：9001000，必須氧化氣氛燒成。,Pb00.10.5 A120312 Si02,特點：光澤非常好、質(zhì)軟、色黃

11、。,純鉛釉,典型的偏硅酸鉛組成為： Pb00.10 A12031.75 Si02； 其重量比為： 氧化鉛64，氧化鋁3，二氧化硅33； 熔融溫度為1020?？墒广U產(chǎn)生最低溶解度。,鉛堿釉,鉛堿釉溫度：9001140,高于1150時，鉛明顯揮發(fā)。,由鉛熔塊、長石、石灰石、高嶺等組成,精陶釉配方（wt.%）：熔塊78.00，蘇州土9.78， 長石12.20，石英5.00。,其中熔塊配方為（wt.%）： 長石4.58，石英29.41，石灰石9.31，氧化鋅8.7，葉蠟石3.6，氟硅酸鈉1.25，純堿1.68，硼砂25.58，紅丹17.67。,7、鉛硼釉,適合于釉中彩裝飾，不適合于釉下彩。,燒成溫度為

12、11001200。,硼釉配方（wt.%）： 水方硼石3555%，鋯英石2530%，石英515%，普通窗玻璃10%，高嶺土57%。 燒成溫度1000。,8、硼釉,配方1（wt.%）： 碳酸鍶12，鋰輝石（含Li2O 4.5）12，長石14，蘇打5，石英34，白云石3.9，硼砂16.1。,9、鋰、鍶釉,燒成溫度：11001250,配方2（wt.%）： 碳酸鍶8.88，鋰輝石（含Li2O 4.5）22.4，長石25.4，蘇打7.94，石英22.5，氧化鋅11.4，碳酸鎂1.6。,鋰、鍶釉的組成舉例：,坯體最好用高硅配料，組成范圍大概為： Si02 6277.5%，Al2O3 2313.5%，堿及其它

13、1512%。,9、食鹽釉(揮發(fā)釉、凝結(jié)釉 ),2NaCl + H2O + Al2O32Si02 + Si02 NaOAl2O33Si02 + 2HCl,坯體燒結(jié)后才能投鹽，溫度：不能低于1160。,1、SiO2 釉玻璃的主體(50，炻瓷釉6070%，瓷釉6075%)。 賦予釉高的力學強度，良好的熱穩(wěn)定性、化學穩(wěn)定性，高的白度和透明度。,二、釉中各氧化物對釉性狀的影響,2、Al2O3 含量615%。 在釉中的作用類似于 SiO2，但是提高熔 融溫度和高溫粘度的能力更強。,光澤釉（釉式）中Al2O3/SiO21:711 無光釉（釉式）中Al2O3/SiO21:36,SiO2/Al2O3的摩爾比決定

14、了釉的光亮度：,3、CaO、 MgO、ZnO、BaO,CaO： 易吸煙； 可增強鉻錫紅的著色能力， 也增強鐵的著色能力； 可促進坯釉結(jié)合。,MgO ： 對氣氛不敏感； 可增加釉的白度， 可促進坯釉結(jié)合；,ZnO ： 對色料呈色有較大影響； 可增加釉的白度，光滑度； 過多時易析晶； 可促進坯釉結(jié)合；,BaO ：有毒性 對氣氛不敏感； 可增加釉的白度，光澤度； 可促進坯釉結(jié)合性；,（5）Li2O、Na2O、K2O 都是強熔劑，降低熔融溫度和高溫粘度。 Li2O不適于還原氣氛； Na2O、K2O提高熱膨脹系數(shù)，降低化學穩(wěn)定性和力學強度。,（6）PbO：有毒性 最強的熔劑，光澤度高、彈性好，熔融范圍寬

15、。,（7）B2O3： 與鉛同時使用能增加鉛的毒性。,SiO2/(R2O+RO)的摩爾比決定了釉的熔融性能：,SiO2/(R2O+RO)=2.54.5的釉熔融溫度較低 SiO2/(R2O+RO)=4.56.5的釉較難熔,K2O：Na2O 2， RO：R2O 3。,助熔劑的助熔能力：,PbO 、Li2O、Na2O、K2O 、ZnO、 CaO、MgO、BaO,助熔劑的相對含量影響釉的熔融范圍和膨脹系數(shù)等：,第三節(jié) 制釉原料與配方計算,一、制釉原料,1、天然原料的純度要求高，有些要用化工原料； 2、易熔原料用量大； 3、低溫釉熔塊釉中采用大量低熔點熔劑；,1、特點：,4、根據(jù)需要尚需使用乳濁劑、著色劑

16、。,可降低釉的膨脹系數(shù)； 可提高釉料的始熔溫度,2、原料的選用：,Al2O3,由長石引入,由高嶺土引入,由廢瓷粉引入,由瓷石引入,有助于玻璃質(zhì)的生成,釉變得難熔； 增加釉漿粘度,可同時替代長石、高嶺土和石英,CaO,螢石引入,形成FeF3 、 NaFeF6,石灰石引入,提高釉的白度,懸浮性好， 易煙熏、降低白度,Zr02,Zr02引入,價格高、 粘度大,鋯英石引入,價廉,效果一樣,鋅白(ZnO)：,ZnO + H2O Zn(OH)2 縮釉,需煅燒，溫度12501300,3、原料的處理：,有毒的原料及溶于水的原料：需預制成熔塊,（1）滿足制品對釉面的性能要求 （2）了解坯料的組成、裝飾方法、燒成

17、溫度和氣氛、燃 料種類、燒成方法等。釉與坯的工藝和性能要相適應 （3）合理選擇原料 (4) 采用多組分熔劑配合。,二、釉料配方的確定（一） 確定釉料配方的依據(jù),（二）釉料配方的確定方法,1、借助三元系統(tǒng)相圖,石灰釉在Ca0Al2O3-SiO2相圖中的組成范圍,a、b、e釉燒成溫度：SK911， c、d釉燒成溫度：SKll 13。,c釉：CaO0.4Al2O34.0Si02 d釉：CaO1.2Al2O39.0Si02 e釉：CaO0.345Al2O33.11Si02,a釉：,b釉：,圖中各點，成熟溫度均為1350C,2、借助成功的經(jīng)驗,利用Al2O3 / SiO2 溫度圖,例如：圖中藍點釉式如下

18、：,1350成熟的釉料實驗式為：,0.25(Na2OK2O) 0.75(CaO+MgO+BaO),6.7SiO2,0.90Al2O3,利用釉的組成溫度圖,化學組成范圍：,3、參考測溫錐的組成進行配方,釉的燒成溫度應當比標定溫度高45個錐號,例如：欲設(shè)計1350C 成熟的釉，試確定參考釉式。,參考釉式,例：試求下列釉式的釉料配方,三、釉料配方計算,(一)生料釉的配料計算,(1) 計算各種原料的當量,石英20%，鉀長石48%，生石灰21%，高嶺土11%,(2) 計算各種原料的配合量,所有原料均可以按照理論分子式計算當量重。 高嶺土按Al2O32SiO22H2O計算， 鉀長石按K2OAl2O36Si

19、O2計算,所選各原料的化學組成如下： 原料 SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO Na2O K2O ZnO ZrO2 灼減 長石 65.04 20.40 0.24 0.80 0.18 1.74 12.38 - - 0.11 粘土 49.82 35.74 1.06 0.65 0.60 0.82 0.95 - - 10.00 石英 98.54 0.28 0.72 0.25 0.35 - - - - 0.20 方解石 1.00 0.24 - 54.66 0.22 - - - - 43.04 氧化鋅 - - - - - - - 100 - - 鋯英石 43.81 0.34 - 0.40 0

20、.20 - - - 55.10 - 滑石 62.24 0.17 0.06 0.22 32.58 0.04 0.09 - - 6.44,例：由化學組成計算配料量,SiO2 Al2O3 CaO MgO K2O Na2O ZnO ZrO2 58.15 9.55 10.45 0.79 3.05 0.03 2.00 6.50,方解石19,滑石2.5%,氧化鋅2,鋯英石12%,長石24%,高嶺土10%,石英39.5%,例：某陶瓷廠鋯質(zhì)釉配料為長石25.6，石英32.2， 粘土10.0，白堊18.4 ，氧化鋅2，鋯英石11.8。 所選各原料的化學組成如下： 原料 SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO M

21、gO Na2O K2O ZnO ZrO2 灼減 長石 65.04 20.40 0.24 0.80 0.18 3.74 9.38 - - 0.11 粘土 49.82 35.74 1.06 0.65 0.60 0.82 0.95 - - 10.00 石英 98.54 0.28 0.72 0.25 0.35 - - - - 0.20 白堊 1.00 0.24 - 54.66 0.22 - - - - 43.04 氧化鋅 - - - - - - - 100 - - 鋯英石 38.81 5.34 - 0.40 0.20 - - - 55.10 - 求所得釉料的實驗式。,解：(1)把原料組成百分比乘各原料

22、中化學組成，即得釉料中各氧化物含量。 SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO Na2O K2O ZnO ZrO2 I.L 長石 25.6 16.65 5.22 0.06 0.20 0.05 0.95 2.40 - - 0.02 粘土10.0 4.98 3.57 0.11 0.06 0.06 0.08 0.10 - - 1.05 石英 32.2 31.76 0.09 0.23 0.08 0.11 - - - - 0.06 白堊 18.4 0.18 0.04 - 10.06 0.04 - - - - 7.99 氧化鋅 2 .0 - - - - - - - 2.00 - - 鋯英石 11.8 4.58 0.63 - 0.05 0.03 - - - 6.50 - 總計 100 58.15 9.55 0.40 10.45 0.29 1.03 2.50 2.00 6.50 9.12 無I.L 64.00 10.51 0.44 11.50 0.32 1.13 2.75 2.20 7.15,(2)計算釉式 SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO