釉料性質(zhì)及制備工藝

第六章釉料的性質(zhì)及制備工藝釉(glaze)是覆蓋在陶瓷坯體表面上的一層近似玻璃態(tài)的物質(zhì)。釉近似玻璃，但不是玻璃。與玻璃近似的性質(zhì)：各向同性，無固定熔點(diǎn)，隨溫度和組成變化的規(guī)律也近似玻璃。具有光澤、透明、不透水性等。耐酸堿腐蝕。與玻璃區(qū)別：釉層微觀組織結(jié)構(gòu)和化學(xué)組成的均勻性都比玻璃差，常夾雜各種晶體及未能逸散的氣泡。

6.1釉的作用及分類

6.2釉層的性質(zhì)

6.3坯釉適應(yīng)性

6.4釉料配制原則

6.5釉料制備

6.6施釉

6.7日用陶瓷的裝飾6.1釉的作用及分類6.1.1釉的作用1.使坯體對(duì)液體和氣體具有不透過性；2.覆蓋坯體表面并給人以美的感覺，尤其是顏色釉與藝術(shù)釉（結(jié)晶釉、砂金釉、無光釉）等更增添了陶瓷制品的藝術(shù)價(jià)值；3.防止污染坯體，為洗刷創(chuàng)造方便條件；4.與坯體起作用，并與坯體形成整體，增加陶瓷強(qiáng)度和硬度。6.1.2釉的分類（自學(xué)教材P128表10-1）1.按坯體的類型進(jìn)行分類例如：瓷釉、陶釉以及炻(shí)器釉。2.按燒成溫度進(jìn)行分類1120℃以下燒成的釉稱為易熔釉1120-1300℃之間燒成的釉為中溫釉1300℃以上燒成的釉為高溫釉3.按釉面特征分類釉可分為透明釉、乳濁釉、結(jié)晶釉、無光釉、光澤釉、碎紋釉、單色釉、花釉等各種類型。4.按釉料的制備方法分類(1)

生料釉—所用的全部原料都不經(jīng)過預(yù)先熔制，直接加水調(diào)制成漿。(2)

熔塊釉—此釉在制漿前，先將部分原料熔成玻璃狀物質(zhì)并用水淬成小塊(熔塊)，再與其余原料混合研制成釉漿。(3)

熔鹽釉—此釉不須事先制備，而是在產(chǎn)品煅燒至高溫時(shí)，向窯內(nèi)投入食鹽、鋅鹽等揮發(fā)物，使與坯體表面作用形成薄層玻璃物質(zhì)。如果坯料中含有一定量的Fe2O3和CaO，則由于不同氣氛，可獲灰、黃至棕紅色釉層。(4)

土釉—此釉是采用天然有色粘土，經(jīng)淘洗后直接作為釉料使用。5.按顯微結(jié)構(gòu)和釉性狀的分類透明釉—無定形玻璃體；晶質(zhì)釉—乳濁釉、析晶釉、砂金釉、無光釉；熔析釉(液相分離釉)—乳濁釉、鐵紅釉、兔毫釉等。所以，同為一種釉，由于分類方法不同可同時(shí)具有幾種名稱。１)什么是生料釉？

釉用的全部原料都不經(jīng)過預(yù)選熔制，直接加水調(diào)制而成漿。

２)什么是熔塊釉？

釉料制漿前，先將部分原料熔制成玻璃狀物質(zhì)并用水淬成小塊（熔塊），再與其余原料混合球磨成釉漿。

３)什么是鹽釉？

此釉不須事先制備，而是在產(chǎn)品煅燒至高溫時(shí)，向窯內(nèi)投入食鹽，鹽的揮發(fā)物使坯體表面形成薄層玻璃物質(zhì)。

４)什么是土釉？

此釉是天然有色粘土經(jīng)淘洗后直接作為釉料使用。

５)什么是長石釉？

此釉主要由石英、長石、石灰、和粘土配成，它的特點(diǎn)是硬度大，光澤較強(qiáng)，透明，有柔和感，燒成范圍寬。

６)什么是石灰釉？

此釉主要由氧化鈣作熔劑，且氧化鈣的分子數(shù)應(yīng)占半數(shù)以上，石灰釉彈性好，光澤強(qiáng)，也可以燒成無光釉和乳濁釉，其缺點(diǎn)是燒成范圍較狹，制品易煙薰。

７)什么是鉛釉？

此釉部分引用鉛的氧化物作為熔劑，常和硼的氧化物一起使用，強(qiáng)烈地降低釉的熔融溫度，鉛及鉛硼釉的最大優(yōu)點(diǎn)是光澤度強(qiáng)，彈性好，能適用于多種坯體，并能加強(qiáng)色釉的呈色，但考慮到鉛毒的危害，目前應(yīng)盡量少用。6.2釉層的性質(zhì)6.2.1釉的熔融溫度范圍

由始熔溫度至流動(dòng)溫度稱作釉的熔融溫度范圍。始熔溫度：當(dāng)圓柱體試樣（φ2mm×3mm）受熱至形狀開始變化。(收縮)全熔溫度：試樣變成半圓球的溫度。(枝角變圓)流動(dòng)溫度：試樣流散開來，高度降至原有的1/3時(shí)的溫度。某釉料的熔融溫度1.釉的熔融溫度：

要求釉的熔化溫度要與坯體相適應(yīng)，即釉要在坯體中氣孔已經(jīng)排除，已開始燒結(jié)出現(xiàn)液相時(shí)熔化，過早熔化，將被多孔坯體吸收影響表面光澤，過晚熔化則釉層?；缓?。2.影響熔化溫度因素：原料的化學(xué)組成和原料細(xì)度、均勻度燒成溫度和時(shí)間等有關(guān)。酸度系數(shù)（酸堿氧化物摩爾數(shù)之比）大，釉的燒成溫度高。測定方法：1）用測定耐火度方法：將釉漿烘干，加糊精(淀粉加熱糊狀）制成試錐與標(biāo)準(zhǔn)錐一起彎倒的溫度。2）用高溫顯微鏡。6.2.2釉的粘度和表面張力

1.釉的粘度：釉在熔融狀態(tài)下的粘度是判斷釉的流動(dòng)情況的尺寸。

釉的粘度過小，容易造成流釉、堆釉和干釉等缺陷。

釉的粘度過大，易引起桔釉、針眼、釉面不光滑、光澤不好等缺陷。

影響釉的粘度的主要因素是：釉的組成和燒成溫度釉的組成：釉在一定溫度范圍內(nèi)堿金屬氧化物增加，粘度下降；CaO高溫時(shí)降低粘度，MgO高溫時(shí)具有較高粘度，但是影響比Al2O3小，其它正二價(jià)金屬與CaO基本相同，B2O3特殊，加入量＜15％，B2O3含量增加，粘度提高，＞15％又起降低粘度作用。2.釉的表面張力

釉的表面張力影響釉面平滑程度和釉對(duì)坯體的潤濕，所以對(duì)外觀質(zhì)量影響很大。1）由于表面張力過大會(huì)阻礙氣體排除、釉對(duì)坯潤濕不好、熔融液不均化和發(fā)生縮釉現(xiàn)象，因此會(huì)造成釉面缺陷；2）表面張力過小會(huì)造成流釉和小氣孔破裂后形成針孔，難以彌合；

影響因素：釉的組成（Pb0明顯降低表面張力），溫度、氣氛（還原氣氛使表面能力增大）。粘度、表面張力隨溫度升高而降低。B2O3含量不同時(shí)對(duì)粘度有不同影響，這和B離子的配位狀態(tài)有密切關(guān)系。B2O3含量較少時(shí)，B離子處于[BO4]四面體狀態(tài)，使結(jié)構(gòu)緊密，粘度隨其含量增加而升高。當(dāng)較多量的B2O3引入時(shí)，部分[BO4]會(huì)變成[BO3]三角形，使結(jié)構(gòu)趨于疏松，致粘度下降。這稱為硼反?，F(xiàn)象。（與玻璃相似）1.釉的彈性是能否消除釉層應(yīng)力引起的缺陷的重要因素。可用彈性模數(shù)表示，彈性模數(shù)小則彈性大；反之彈性小。彈性好的釉可使坯釉適應(yīng)性好，即使加熱和冷卻速度在一定程度上加快也不會(huì)使釉面產(chǎn)生缺陷。6.2.3釉的彈性和熱膨脹性影響因素：1）組成：堿土金屬氧化物（CaO最明顯）提高彈性模數(shù)，而堿金屬氧化物降低彈性模數(shù)；B2O3＜12％，含量增加則提高彈性模數(shù)，而B2O3＞12％，含量增加則降低彈性模數(shù)。硼反?，F(xiàn)象。2）晶體尺寸和均勻分布程度：均勻分布的細(xì)小析晶有利于提高釉的彈性。3）溫度：釉的彈性隨溫度的升高而降低。4）釉層厚?。河詫佑椥杂?。

2.釉的膨脹性用一定溫度范圍內(nèi)長度膨脹百分率或線膨脹系數(shù)表示。

影響因素：組成、溫度。

釉層受熱膨脹的主要原因是由于溫度升高時(shí)構(gòu)成釉層網(wǎng)絡(luò)質(zhì)點(diǎn)熱振動(dòng)的振幅增大，這種由于熱振動(dòng)引起的膨脹，其大小決定于離子鍵間的鍵力，鍵力愈大則熱膨脹愈小，反之也如此。1）組成：SiO2是釉的網(wǎng)絡(luò)生成體，有堅(jiān)強(qiáng)的Si-O鍵，若其含量高，則釉層結(jié)構(gòu)緊密，熱膨脹小。引入堿金屬或堿土金屬離子削弱了Si-O鍵，或折斷了Si-O鍵,使膨脹系數(shù)增大。堿金屬離子增大釉膨脹系數(shù)超過堿土金屬離子。2）溫度：釉的熱膨脹系數(shù)與溫度有關(guān)。

6.2.4釉的硬度和光澤度1.硬度硬度是一種材料抵抗另一種材料壓入、劃痕或磨損的能力。表征材料表層的強(qiáng)度，看成表層產(chǎn)生塑性變形或破壞所需的能量。

影響因素：

1）釉層化學(xué)組成：釉面硬度取決于釉層化學(xué)組成，組成玻璃網(wǎng)絡(luò)的SiO2

、B2O3提高硬度。由于硼反?，F(xiàn)象，用B2O3代替釉中SiO2時(shí)，若B2O3

＜15％，隨著B2O3的增加，釉的硬度不斷增大；若B2O3

＞15％，則釉的強(qiáng)度會(huì)降低。

2）礦物組成、顯微結(jié)構(gòu)：釉層析出硬度大的微晶，并高度分散在釉面上，則硬度明顯增加，尤其析出針狀晶體，效果更顯著。提高硬度的晶體：鋯英石、鋅尖晶石、鎂鋁尖晶石、金紅石、莫來石、硅鋅礦等。因此，乳濁釉和無光釉的耐磨性比透明釉高。2.光澤度：是反應(yīng)釉的平整光滑的指標(biāo)。表面張力小、折射率大，光澤度好。

坯釉適應(yīng)性是指陶瓷坯體與釉層有相互適應(yīng)的物理化學(xué)性質(zhì)，使釉面不剝落，不開裂的性能。釉層剝落和開裂的根本原因使釉層所受的應(yīng)力超過了釉層強(qiáng)度。

6.3坯釉適應(yīng)性控制釉層應(yīng)力:1.主要控制坯和釉的膨脹系數(shù)差，控制釉層應(yīng)力是解決坯釉適應(yīng)性問題的關(guān)鍵。當(dāng)坯和釉的膨脹系數(shù)相等時(shí)（α坯＝α釉），則釉層應(yīng)力最小，但難辦到；當(dāng)α坯＞α釉時(shí)，冷卻時(shí)，釉受到坯體賦予的壓縮作用，使其產(chǎn)生壓縮彈性變形，從而在凝固釉層中保留下永久的壓縮應(yīng)力，導(dǎo)致制品變形或剝脫。具有壓縮應(yīng)力的釉稱為壓縮釉，由于用“＋”號(hào)表示壓應(yīng)力，又稱正釉；當(dāng)α坯＜α釉時(shí)，則在釉層保留永久的張應(yīng)力，導(dǎo)致制品變形或開裂，又稱為負(fù)釉。α坯＞α釉α坯＜α釉試樣尺寸，φ20mm膨脹系數(shù)，α×106/℃抗折強(qiáng)度，MPa無釉瓷5.5（坯）78施白釉瓷5.02（釉）102例如：希望得到受一定壓應(yīng)力的釉層，α坯＞α釉受到壓應(yīng)力釉層：不易剝落、能抵消產(chǎn)品在使用時(shí)可能受到的部分張力，提高產(chǎn)品的機(jī)械強(qiáng)度和抗熱震性。2.組成不變時(shí)，釉層應(yīng)力與其厚度極其相關(guān)應(yīng)力變化的總趨勢為釉層加厚，釉的壓應(yīng)力降低。一般常見釉層厚＜0.3mm。厚度由釉漿的稠度、上釉的次數(shù)、坯體氣孔率等工藝因素決定。3.釉層的彈性釉層的彈性是緩和釉層應(yīng)力的另一個(gè)因素，生產(chǎn)中將釉的彈性調(diào)大一些，能減少產(chǎn)品的開裂。6.4釉料配制原則6.4.1釉料的組成應(yīng)適應(yīng)坯體的工藝性能1.釉的成熟溫度應(yīng)稍低于坯體燒結(jié)溫度范圍的上限；2.釉的始熔溫度應(yīng)高于坯體中碳酸鹽，硫酸鹽和有機(jī)物的分解和揮發(fā)的溫度；3.熔化的溫度范圍也要求盡可能寬。6.4.2要使釉層的物理化學(xué)性質(zhì)與坯相適應(yīng)1.釉的膨脹系數(shù)和彈性模量略小于坯；2.控制好坯釉的酸度系數(shù)（C.A）瓷坯的C.A＝1～2；瓷釉的C.A=1.8~2.5;

陶坯的C.A＝1.2～1.3；陶釉的C.A＝1.5～2.5酸度系數(shù)是指釉（坯）中酸性氧化物與堿性氧化物之比。式中：RO2酸性氧化物摩爾數(shù)；R2O+RO+3R2O3堿性氧化物摩爾數(shù)。C.A=RO2R2O+RO+3R2O36.4.3合理選擇釉用原料配釉要用天然礦物原料，也要用化工原料，以便調(diào)整好釉漿的性能及很好的適應(yīng)坯體。原料選擇注意下列問題：1）制釉原料要求純度高，并與其它原料分開貯存，以免雜質(zhì)混入；2）采用不溶解于水的原料，避免釉漿組分被坯體吸入，影響其性質(zhì)；3）石英、長石原料仔細(xì)挑選、洗滌；4）石英預(yù)燒利于粉碎，同時(shí)將其中鐵雜質(zhì)暴露選出，粘土部分預(yù)燒，防止其過量收縮，對(duì)施釉發(fā)生影響；5）利用廢瓷部分取代長石作為制釉原料，粉碎前必須洗滌，除去污泥與灰塵。6.5釉料制備一定的細(xì)度：直接影響稠度、懸浮性、粘附性及釉面質(zhì)量，一般篩余0.1-0.2%適中的相對(duì)密度（濃度）適宜的流動(dòng)性（粘度）釉料通常分為生料釉和熔塊釉兩種生料釉：將全部已加工至粒度的釉用原料按配比精確稱量后，直接加水至球磨機(jī)內(nèi)研磨。熔塊釉：先將一些水溶性或有毒的，易揮發(fā)物質(zhì)單獨(dú)混合調(diào)配，至較高溫度下熔化后冷卻成玻璃狀碎塊（稱之為熔塊），再將熔塊與適量粘土配合成釉。釉料應(yīng)具備的基本性質(zhì)：施釉的基本方法：6.6施釉浸釉：將坯體手工全部浸入釉漿中，又稱蘸釉。所用釉漿濃度比噴釉法大。盤類產(chǎn)品采用的飄釉法也是浸釉法的一種。淋釉：又稱澆釉，是將釉漿澆到坯體上，強(qiáng)度差的生坯不能用浸釉，可采用澆釉（釉面磚等廣泛采用）。噴釉：利用壓縮空氣將釉漿通過噴槍或噴釉機(jī)噴成霧狀，使之均勻地粘附于坯體上。釉層厚度比較均勻，易于控制，與其它方法比容易實(shí)現(xiàn)機(jī)械化、自動(dòng)化，適于大型薄壁及形狀復(fù)雜制品。其它方法：蕩釉：將釉漿注入器物內(nèi)，然后上下左右搖動(dòng)，使釉漿布滿內(nèi)表面，然后將余漿倒出。用于對(duì)中空制品，如壺、花瓶及罐、缸等內(nèi)部施釉。涂刷釉：用毛刷或毛筆浸釉后，再涂刷在坯體表面上。多用于在坯體上施幾種不同釉料，形成特厚釉層及補(bǔ)釉操作。噴釉：利用壓縮空氣將釉漿通過噴槍或噴釉機(jī)噴成霧狀，使之均勻地粘附于坯體上。釉層厚度比較均勻，易于控制，與其它方法比容易實(shí)現(xiàn)機(jī)械化、自動(dòng)化，適于大型薄壁及形狀復(fù)雜制品。6.7日用陶瓷的裝飾裝飾是在陶瓷器體上進(jìn)行藝術(shù)加工的工序，它使既有實(shí)用價(jià)值又有藝術(shù)感，并能擴(kuò)大制坯原料的來源和提高產(chǎn)品等級(jí)。其裝飾技法有：1）雕塑：刻花、剔花、堆花