低溫?zé)Y(jié)噴釉法制備細(xì)胞壁結(jié)晶釉的研究

低溫?zé)Y(jié)噴釉法制備細(xì)胞壁結(jié)晶釉的研究

釉面磚是中國發(fā)明的一種建筑裝飾材料。它以其獨特的建筑風(fēng)格和顏色吸引了人們的喜愛。隨著生活水平的提高,人們開始追求更高檔次的藝術(shù)享受,對陶瓷裝飾也提出了更高的要求。結(jié)晶釉是一種裝飾性很強(qiáng)的藝術(shù)釉,它是指釉面分布著星形、針狀或花葉形粗大聚晶體的一種裝飾釉。結(jié)晶釉以獨特的藝術(shù)魅力,在100多年前就已經(jīng)被應(yīng)用在工藝品以及日用陶瓷上,而在建筑陶瓷上的應(yīng)用較晚也較少。我國近幾年開始用結(jié)晶釉來裝飾釉面內(nèi)墻磚、彩釉墻地磚等,對用在琉璃瓦上的結(jié)晶釉相關(guān)研究更少。傳統(tǒng)琉璃瓦燒成周期長、生產(chǎn)效率低,難于滿足人們對琉璃瓦日益增長的需求。因此,筆者通過改變助燒劑的種類、含量以及燒成制度來研究低溫?zé)闪鹆呓Y(jié)晶釉面光澤效果的影響。1實驗部分1.1實驗用原材料所用結(jié)晶釉的化工原料如表1,各種化工原料的化學(xué)組成如表2所示。坯體采用景德鎮(zhèn)琉璃瓦工廠的低溫素?zé)鹆吲黧w。1.2實驗技術(shù)1.2.1實驗過程1.2.2材料的球磨時間1)將低溫瓷磚坯體900℃素?zé)?2)采用噴釉法上釉,釉層厚度為1.0～1.5?;3)料∶球∶水=1∶2∶0.8,釉料細(xì)度過200目篩,篩余0.1%;4)球磨時間為20min;5)上釉后的樣品放烘箱在65℃左右烘干24h,取出備用;6)燒成保溫時間為30min,自然冷卻。在基礎(chǔ)配方的基礎(chǔ)上通過添加不同助燒劑,進(jìn)行燒制試驗,經(jīng)過試驗得到較好的樣品。1.2.3氣體元素質(zhì)量綜合效應(yīng)試驗本試驗采用一次上釉燒成。經(jīng)過多次試驗,最終確定出基礎(chǔ)配方(質(zhì)量%)為:玻璃粉50～58,氧化鋅25～28,蘇州土4～6,石英6,燒滑石2,氧化銅2。在此配方基礎(chǔ)上通過改變硅灰石、透輝石含量和燒成溫度,探討對結(jié)晶釉面的影響。2分析與討論的結(jié)果2.1添加ca4硅灰石通過改變硅灰石和石英的含量來探討對結(jié)晶釉面效果和燒結(jié)溫度的影響,其釉面效果如表3所示。從表3可以看出,加入一定量的硅灰石后,使釉的燒成溫度從1285℃降低到1200℃,燒成范圍拓寬了85℃;隨著燒結(jié)溫度的降低,在1240～1200℃,當(dāng)CaSiO3∶SiO2為0.9∶5.1時釉面整體效果較佳。其原因主要是硅灰石作為堿土金屬硅酸鹽,合適的CaO與SiO2含量在高溫下能生成玻璃相,可降低釉的成熟溫度和高溫粘度,提高釉面的光澤度和硬度,改善坯與釉的結(jié)合性能。當(dāng)釉的高溫粘度降低,可給經(jīng)晶核長大提供了一個良好的生長環(huán)境。但隨著硅灰石含量的增加,很可能與氧化硅和氧化鋁生成鈣長石,而使釉面光澤度降低;同時隨著燒成溫度的降低,所提供的能量不足以使晶核長大,故其晶花長大不明顯,甚至無晶花。2.2g-s-t-2最佳成型溫度的確定選用釉面效果較好的配方,當(dāng)CaSiO3∶SiO2為0.9∶5.1,其他組分不改變的情況下,為了進(jìn)一步降低燒成溫度,引入透輝石5%、10%、15%,試驗號分別為G-S-T-1,G-S-T-2,G-S-T-3來考察釉面結(jié)晶效果。在1160℃、1180℃、1200℃、1220℃、1240℃溫度下燒成。其實驗結(jié)果如表4。由表4可知,在1160℃溫度下燒成,釉面未燒熟,無晶花出現(xiàn);在1180～1200℃多數(shù)釉面平整,光澤度較好,釉面析出較小的晶花;其中G-S-T-2配方在坯體都分布著數(shù)量不一的小晶花。由此可說明當(dāng)透輝石含量為10%時,對釉面效果較佳。實驗結(jié)果表明,該配方的最佳燒成溫度在1180～1220℃,結(jié)晶溫度范圍約為40℃。在1160℃時,由于燒成溫度還未達(dá)到釉的結(jié)晶溫度,由于粘度比較大,質(zhì)點的運動受阻,從而使晶體長大速度減小,從而沒有晶粒析出;在1240℃時,由于燒成溫度偏高,可能析出的晶體又被溶解,所以無晶粒析出。2.3過度系統(tǒng)對表面結(jié)晶效果的影響2.3.1析晶保溫點的確定結(jié)晶釉是利用釉的高溫熔體在不同溫度下對成晶物質(zhì)的溶解度,在降溫過程中,熔體中的成晶物質(zhì)過飽和而析晶進(jìn)而形成晶花,為了得到大晶花就需要對析晶保溫點進(jìn)行研究,本實驗選取較佳配方G-S-T-2,在1080℃、1100℃、1120℃、1140℃、1160℃5個溫度點保溫觀察效果。實驗結(jié)果如表5所示。從表5可知,在析晶保溫溫度1120℃,晶花大且釉面效果光亮。由此說明合適的析晶保溫溫度對晶花的長大有著非常大的貢獻(xiàn)。2.3.2影響效果的因素在最佳析晶保溫溫度1120℃下,研究析晶保溫時間對釉面結(jié)晶效果的影響,如表6所示。由表6可知,隨著析晶保溫時間的延長晶花逐漸長大,當(dāng)析晶保溫時間在90～120min時,晶花長大均勻,釉面效果好,但考慮到經(jīng)濟(jì)成本,優(yōu)選保溫時間90min。3最佳助燒劑含量1)引入助燒劑硅灰石和透輝石可顯著降低結(jié)晶釉的燒成溫度,同時也提高琉璃瓦的釉面效果。最佳助燒劑含量:硅灰石和石英