国内外乳浊釉的研究现状及我国釉料发展方向

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中国陶瓷色釉料业的发展与努力方向

中国陶瓷色釉料业的发展与努力方向

中国陶瓷色釉料业的发展与努力方向苑金生(原河北省保定地区建材局071000)摘要:本文介绍了中国陶瓷色釉料行业产量满足内需且有出口,由陶瓷厂家自行生产到专业化生产,产品品种齐全,重视质量管理、应用新设备新技术,自主研发自主创新,引领下游企业产品升级换代以及今后努力方向。

关键词:陶瓷;色釉料;发展;方向伴随着祖国改革开放,中国建筑卫生陶瓷、日用陶瓷工业由弱到强、由小到大,发展迅速。

色釉料是建筑卫生陶瓷和日用陶瓷的装饰材料,最终体现在产品烧制后的外观质量上,色釉料的好坏不仅影响产品的外观,同时对改善陶瓷产品的物化性能和机械性能都有一定作用。

随着陶瓷产业的飞速发展,我国陶瓷色釉料行业也从最初的“星星之火”,迅速呈燎原之势,千舸竞发走向成熟。

1产量满足内需且有出口1978年改革开放以后,我国的建筑卫生陶瓷工业得到空前的发展。

1978~2008年30年间,建筑陶瓷砖产量由545.8万m2猛增到553012万m2,增加了1012倍;卫生陶瓷产量由227.8万件猛增到15252万件,增长了65倍。

目前日用陶瓷(包括工艺美术陶瓷)的产量超过180亿件。

作为陶瓷产品装饰材料的色釉料年生产量和消费量也相当可观,2007年中国约生产了陶瓷色釉料(包括部分熔块、色料、部分成釉)约60余万t,绝大部份供应国内,少量出口,国内消费量约58万t。

中国陶瓷色釉料的产量基本上可以满足国内需求,每年的进口量不大,大多是一些高端产品,2007年色釉料进口量约为2907t,色釉料出口量约为7866t[1]。

2由陶瓷厂家自行生产到专业化生产1978年,佛山石湾化工陶瓷厂(环球公司的前身)推出了我国第一块彩釉砖,规格为100×200(mm)。

此后,1983年,佛山石湾耐酸陶瓷厂(海鸥公司的前身)主办的利华装饰砖厂,从意大利唯高公司率先引进了我国第一条年产30万m2的彩釉砖自动化生产线,1985年佛山石湾建国陶瓷厂(钻石公司的前身)从意大利引进年产90万㎡釉面砖生产线投产。

陶瓷用无锆白色乳浊釉的研究进展

陶瓷用无锆白色乳浊釉的研究进展

陶瓷用无锆白色乳浊釉的研究进展
摘要:无锆白色乳浊釉是一种近年来发展起来的新型陶瓷釉料,其使用范围广泛,特
别适用于高档仿古瓷、硬质陶瓷等产品。

本文对无锆白色乳浊釉的性能、制备方法、应用
等方面的研究进行了综述,为相关研究提供参考。

关键词:无锆白色乳浊釉;性能;制备方法;应用
一、前言
二、无锆白色乳浊釉的性能
无锆白色乳浊釉是一种新型陶瓷釉料,其物理、化学和机械性能均较优异,具有以下
特点:
1. 色泽均匀:无锆白色乳浊釉色泽纯净,无色差,能够准确地还原瓷器或陶瓷本身
的颜色。

2. 清洁度高:无锆白色乳浊釉具有优异的防污、易清洗等性能,使得瓷器表面维持
清洁,更加有吸引力。

3. 耐磨损:无锆白色乳浊釉用于制作瓷器或陶瓷等产品时,具有较高的耐磨损性能,能够延长产品的使用寿命。

4. 高温稳定性:无锆白色乳浊釉在高温环境下的稳定性也较好,能够保证瓷器或陶
瓷的质量不变。

5. 化学惰性:无锆白色乳浊釉不易与其他物质反应,具有较强的化学惰性。

无锆白色乳浊釉的制备方法较为简单,主要有以下几种:
1. 基于氧化锆的制备方法:将氧化锆粉末加入到釉料中,经过适当的加热和混合后,即可得到无锆白色乳浊釉。

无锆白色乳浊釉具有广泛的应用领域,主要用于制作高端瓷器、陶瓷等产品。

该釉料
能够为产品提供良好的外观效果,同时提高产品的质量和使用寿命,应用效果受到业界的
认可。

1. 瓷器釉料:无锆白色乳浊釉用于瓷器制作中,能够提供优异的光泽和质感,使得
瓷器更具观赏性。

五、结论。

陶瓷用无锆白色乳浊釉的研究进展

陶瓷用无锆白色乳浊釉的研究进展

陶瓷用无锆白色乳浊釉的研究进展引言陶瓷制品一直以来都是人类日常生活中不可或缺的一部分,而釉料作为陶瓷制品的重要组成部分,直接影响着陶瓷制品的色泽、质感和装饰效果。

在传统的陶瓷釉料中,锆白釉因其优异的性能一度成为陶瓷业中的主流产品。

锆白釉含有锆石这种稀有矿物,开采成本高昂,而且对环境造成的破坏也十分严重。

近年来,研究者们开始着眼于开发无锆白色乳浊釉,以替代传统的锆白釉,从而实现经济可持续发展和环保生产。

本文将就陶瓷用无锆白色乳浊釉的研究进展进行探讨和总结,以期能够为陶瓷行业的发展提供一定的借鉴和参考。

一、无锆白色乳浊釉的定义和特点所谓无锆白色乳浊釉,是指在陶瓷生产中采用无锆石成分的白色釉料,通过在釉中加入适当的乳浊剂和着色剂,使其呈现出一定的浑浊感和均匀的白色色调。

与传统的锆白釉相比,无锆白色乳浊釉更加环保,成本也更为实惠,同时在色泽和细腻度上也有着不俗的表现。

由于其独特的特点,无锆白色乳浊釉近年来成为了陶瓷行业中备受关注的研究热点。

二、无锆白色乳浊釉的技术难点尽管无锆白色乳浊釉具有诸多优点,但是其在生产中也存在着诸多技术难点,主要体现在以下几个方面:1. 乳浊剂的选择和稳定性:选择一种稳定的乳浊剂对于无锆白色乳浊釉的制备至关重要。

目前,常见的乳浊剂有硅酸盐类、含铝类和硼酸盐类等,但是这些乳浊剂在长时间的使用过程中往往会出现沉降、分层等问题,影响釉料的稳定性。

2. 色调的控制和稳定性:无锆白色乳浊釉的色调控制是一个较为复杂的技术难题,需要通过调整着色剂和乳浊剂的比例以及烧制工艺来实现。

而且在生产中,色调的稳定性也是一个需要重点关注的问题。

3. 乳浊釉与基材的结合:制备无锆白色乳浊釉时,需要考虑其与不同基材的结合情况,以确保釉料与基材之间的相容性和附着力。

三、无锆白色乳浊釉的研究进展近年来,随着材料科学和化工技术的不断发展,无锆白色乳浊釉的研究取得了一些突破性的进展,主要表现在以下几个方面:1. 乳浊剂的改进:研究人员通过对乳浊剂的结构和性能进行深入研究,开发出了稳定性更高、粒径更小的新型乳浊剂,解决了乳浊剂在生产中出现的沉降和分层等问题。

陶瓷用无锆白色乳浊釉的研究进展

陶瓷用无锆白色乳浊釉的研究进展

陶瓷用无锆白色乳浊釉的研究进展摘要:无锆白色乳浊釉是一种目前在陶瓷行业中应用广泛的釉料,具有良好的乳浊效果和白度,被广泛用于瓷器、陶瓷壁砖等陶瓷制品的表面装饰。

本文综述了无锆白色乳浊釉的研究进展,包括其制备方法、乳浊机理和性能特点等方面的内容,旨在为相关研究者提供参考和借鉴。

关键词:无锆白色乳浊釉;制备方法;乳浊机理;性能特点1. 引言无锆白色乳浊釉是一种由无机粉体和有机添加剂等原料通过高温烧结得到的白色浑浊釉料。

它主要由白色矿物颗粒、玻璃相和空气相组成,其中白色矿物颗粒的直径在0.1~1μm之间。

无锆白色乳浊釉具有乳浊效果好、覆盖力强、光亮度高等特点,广泛应用于陶瓷领域。

本文将综述无锆白色乳浊釉的制备方法、乳浊机理和性能特点等方面内容,以期为相关研究提供参考。

2. 无锆白色乳浊釉的制备方法无锆白色乳浊釉的制备方法主要有湿法、干法和气雾法等,其中湿法方法是目前应用最为广泛的一种方法。

湿法制备方法的具体步骤包括:原料的选择、物料的配制、研磨混合、喷雾干燥、烧结等。

其中原料的选择对于无锆白色乳浊釉的乳浊效果和色泽等方面有重要影响,一般选择高纯度的无机粉体作为主要原料,同时添加适量的有机添加剂以增强其黏结性和延展性。

3. 无锆白色乳浊釉的乳浊机理无锆白色乳浊釉的乳浊机理是一个复杂的过程,目前还没有得到完全解决。

一般认为,无锆白色乳浊釉的乳浊效果主要是由于粒径在0.1~1μm之间的白色矿物颗粒散布在釉液中,形成多次散射和衍射的效应而产生的。

釉液的浓度、温度、PH值等因素也会对乳浊效果产生影响。

4. 无锆白色乳浊釉的性能特点无锆白色乳浊釉具有良好的乳浊效果和白度,能够有效遮盖陶瓷表面的缺陷,提高产品的外观质量。

无锆白色乳浊釉还具有较高的化学稳定性和耐磨损性,能够在高温下保持稳定的颜色和光泽。

陶瓷用无锆白色乳浊釉的研究进展

陶瓷用无锆白色乳浊釉的研究进展

陶瓷用无锆白色乳浊釉的研究进展1. 引言1.1 背景介绍随着陶瓷工艺的发展和技术的进步,研究人员对无锆白色乳浊釉进行了深入的研究与探索,以满足市场对环保材料的需求,并提高陶瓷制品的品质和竞争力。

对无锆白色乳浊釉的配方研究、施釉工艺研究以及性能测试等方面的探索变得尤为重要。

本文将重点围绕无锆白色乳浊釉的研究进展展开讨论,以期为陶瓷工艺的发展和应用提供参考和借鉴。

1.2 研究意义陶瓷用无锆白色乳浊釉是一种在陶瓷行业中应用广泛的材料,其无锆配方使得其成本更低,同时也减少了对环境的污染。

研究对无锆白色乳浊釉的意义在于,可以深入了解其特点和性能,为制备高品质的陶瓷制品提供技术支持。

通过研究无锆白色乳浊釉的配方和施釉工艺,可以优化生产过程,提高陶瓷制品的质量和市场竞争力。

对无锆白色乳浊釉的性能进行测试,可以验证其是否符合生产需求,为陶瓷制品的设计和生产提供科学依据。

研究无锆白色乳浊釉在陶瓷制品中的应用,可以开发出更多新颖的产品,满足市场需求。

对无锆白色乳浊釉的展望,可以指导未来的研究方向和发展趋势,推动陶瓷行业的创新与发展。

研究的不足和改进方向也是至关重要的,可以帮助我们更好地发现问题并解决,提高无锆白色乳浊釉的应用效果和品质水平。

研究无锆白色乳浊釉的意义十分重大,将为陶瓷行业的发展带来新的机遇和挑战。

2. 正文2.1 无锆白色乳浊釉的特点无锆白色乳浊釉是一种常用于陶瓷制品表面涂层的特殊材料,其具有以下特点:1. 高度透明度:无锆白色乳浊釉在烧制后,呈现出极佳的透明度,使得陶瓷制品表面光洁明亮。

2. 高度白度:该乳浊釉具有非常高的白度,可以使陶瓷制品呈现出纯净的白色外观,增加视觉美感。

3. 耐化学性能:无锆白色乳浊釉经过烧制后具有良好的耐化学性能,不易受酸碱等化学物质侵蚀。

4. 耐磨损性能:该乳浊釉具有较高的硬度和耐磨损能力,陶瓷制品经过表面涂覆后可以延长使用寿命。

5. 易操作性:无锆白色乳浊釉在配方设计和施釉工艺上相对容易操作,生产效率较高。

我国陶瓷色釉料行业发展现状详细解析.

我国陶瓷色釉料行业发展现状详细解析.

我国陶瓷色釉料行业发展现状详细解析时间:2011-11-28 10:14 来源:中国建材网【中国建材网】业内人士都知道, 陶瓷色釉料是每一件陶瓷产品所不可或缺的材料, 除了表面有明显上釉痕迹的陶瓷产品之外, 没有上釉的陶瓷产品也普遍使用了坯体色料, 色釉料对于一件陶瓷产品来说,虽然没有像空气对于人那样重要,但其重要性已经是举足轻重的了, 已经是陶瓷产品不可分割的一部分。

但是一直以来, 人们对我国陶瓷色釉料的发展现状存在认知和评估的一些误差, 对此, 我们通过近年来对整体行业陶瓷产品产能的考察及对色料行业的考察, 做出以下关于陶瓷色釉料行业发展现状的解析, 以期对业内人士的决策给出一定的参考。

陶瓷色釉料产量产值分析陶瓷矿物原料年消耗为 2.5亿吨卫生陶瓷、日用陶瓷、琉璃瓦西瓦产品几乎都是百分之百的上釉产品, 陶瓷砖产品至少三分之二也是上釉产品, 而三分之一没有上釉的产品普遍大量使用坯体色料, 可以说陶瓷色釉料几乎使用在每一件陶瓷产品中。

根据中国建筑卫生陶瓷协会相关统计数据表明, 2010年我国建筑陶瓷砖的产量为 75.7566亿平方米;卫生陶瓷产量为 1.7784亿件;日用陶瓷年产量达 270亿件,其中艺术陶瓷产量 50多亿件。

建筑陶瓷、卫生陶瓷、日用陶瓷都是世界第一生产制造大国。

陶瓷砖产品平均以每平方米消耗 25公斤原材料计, 2010年 75.76亿平方米的陶瓷砖将需要 1.9亿吨陶瓷原材料。

计上 1.78亿件卫生陶瓷、 270亿件日用陶瓷 (包括工艺美术陶瓷以及没有计入的琉璃瓦、西瓦等陶瓷产品,估计目前我国传统陶瓷行业每年消耗各种陶瓷矿物原料约 2.5亿吨。

陶瓷色釉料年产值约 300亿元近几年随着仿古砖产品的流行, 仿古砖产品的产量越来越大, 陶瓷砖产品中上釉产品的比例逐年增加, 陶瓷色釉料的品种、用量都在不断增长。

最近全抛釉产品、微晶产品及喷墨印花的流行,不仅增加了新的色釉料品种,也大大提升了色釉料的用量。

釉料发展前景

釉料发展前景

中国陶瓷的快速发展,离不开色釉料及原辅材料的创新与协作,它们共同为瓷砖的“颜面生辉”作出了不可磨灭的贡献。

伴随中国陶瓷一路走来,色釉料及原辅材料行业产生了如“大鸿”、“大宇”、“正大”、“道氏”、“瑭虹”、“拜富”、“精博”、“禾合”、“万兴”等知名企业,但就整个色釉料及原辅材料行业现状来看,还存在着许多不规范和亟待解决的问题。

诸如,价格扭曲,陶企迷洋,厂商协作难,供应商服务不到位,产品创新滞后,产品质量标准滞后,缺乏可持续发展战略等看似轻描淡写,实则与色釉料及原辅材料行业生死攸关。

作为陶瓷色釉料供应商,惟有本着共同进步、共同发展的心态,加强行业间的交流和协作,中国陶瓷行业才能在新一轮的市场洗礼中崛起……陶瓷周刊通过剖析色釉料及原辅材料院内开花墙外香的种种现象,旨在抛砖引玉,共同为陶业发展进言……看现实:品牌乏力据了解,我国陶瓷色釉料及原辅材料的企业大约有1800家,但是大部分是做化工贸易,真正做生产、有新产品开发和技术服务的企业到500家,多数分布在广东、江苏、山东等主要陶瓷产区,这其中上规模的仅有50到60家。

正如一直缺乏国际品牌的建陶行业一样,色釉料同样是“只见星星不见月亮”。

当一些色釉料洋品牌,如,卡罗比亚、比托施、陶丽西、福禄、司马化工等在欧美高端建陶产区横行时,中国的色釉料在国际市场上还没形成气候,更不用说品牌影响。

有资料显示,意大利卡罗比亚色釉料公司每月釉用色料产量达到3000吨,而国内釉用色料每月能达到300吨产量的企业屈指可数。

曾经有专家这样形容色釉料行业:“想要做大的色釉料企业,像要做到5个亿以上的规模,不容易;小的色釉料企业又死不了。

”今天中国色釉料行业形成“散”、“乱”、“小”的局面,最主要的原因是国内色釉料市场秩序不完善。

有的小企业利用人际关系捆绑住某些陶瓷企业,这样就有了生存发展的空间;大的色釉料企业又存在很多制约其发展的因素。

据禾合色料田鸿鑫在接受媒体采访时说,客户总是希望色釉料能够“物美价廉”,但一分钱一分货,要生产质量卓越的色釉料,企业就必须付出应有的采购成本、加工成本、设计成本、服务成本等。

陶瓷用无锆白色乳浊釉的研究进展

陶瓷用无锆白色乳浊釉的研究进展

陶瓷用无锆白色乳浊釉的研究进展陶瓷用无锆白色乳浊釉是一种具有广泛应用前景的新型材料,其研究与开发对于提高陶瓷制品的质量和陶瓷工业的发展具有重要意义。

本文将综合介绍陶瓷用无锆白色乳浊釉的研究进展,包括其制备方法、特性及应用前景,以期为相关领域的研究工作者和生产厂家提供参考。

一、无锆白色乳浊釉的制备方法无锆白色乳浊釉是一种在陶瓷制品表面形成白色乳浊效果的釉料,其主要成分包括氧化铝、氧化锆、氧化硅等材料。

其制备方法主要有湿法法和干法法两种。

湿法法是指采用化学溶液合成原理,将氧化铝、氧化锆、氧化硅等材料按一定的比例混合溶解于水中,形成乳浊溶液,再通过基料的浸润或喷涂等工艺方法施加在陶瓷制品表面,经过高温烧结形成的乳浊釉。

湿法法制备的无锆白色乳浊釉具有颜色均匀、颗粒精细等优点,但生产工艺复杂、成本较高。

无锆白色乳浊釉具有白色、乳浊的外观特点,其主要特性包括颜色稳定、透明度高、表面光滑等。

颜色稳定是其最为突出的特点,无锆白色乳浊釉在高温烧结后,其颜色不易受环境因素影响,能够保持长久的美观效果,适用于陶瓷制品中。

无锆白色乳浊釉的透明度高,可以很好地展现陶瓷制品的本色,同时又能在表面形成一层均匀、细腻的乳浊效果,使陶瓷制品更具装饰性和艺术性。

无锆白色乳浊釉施釉后,表面光滑,手感舒适,使用寿命长,质量稳定可靠。

由于其优越的特性,无锆白色乳浊釉在陶瓷工艺制品、建筑陶瓷、餐具、浴室陶瓷等领域具有广泛的应用前景。

在陶瓷工艺制品领域,无锆白色乳浊釉能够为陶瓷制品赋予出色的外观效果,增加产品的艺术价值和装饰性,受到艺术家和设计师的青睐。

在建筑陶瓷领域,无锆白色乳浊釉能够为建筑表面提供防污、防腐、耐磨等功能,同时又能保持外观美观,为建筑物注入灵动与活力。

在餐具、浴室陶瓷等领域,无锆白色乳浊釉的优质特性也能够提高产品的质感和耐用性,成为市场上的抢手产品。

无锆白色乳浊釉具有广阔的应用前景,不仅可以满足市场的需求,还能够激发陶瓷行业的创新活力,推动陶瓷工业的持续发展。

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国内外乳浊釉的研究现状及我国釉料发展方向摘要本文阐述了乳浊釉的国内外研究现状、乳浊机理和常用乳浊剂,综述了一些陶瓷工作者的研究成果。

并分别叙述了常用乳浊釉如锡釉、锆釉、钛釉等的特点、性能和各釉组分对乳浊效果的影响,以及它们的应用前景,最后指出了我国釉料技术今后的努力方向。

关键词乳浊釉,研究现状,乳浊机理1引言乳浊釉即白色不透明光泽釉,根据乳浊粒子的聚集状态,乳浊釉可分为3类:一是基质玻璃中存在一定数量的微小晶体,称为晶相乳浊釉;二是釉熔体在冷却过程中发生液-液分相,在基质玻璃中分离出体积微小、分散度较高的第二相玻璃,称为分相乳浊釉;三是在釉玻璃表面层以下存在大量微小气泡,称为气相乳浊釉[1]。

目前,乳浊釉已在陶瓷工业中广泛应用。

乳浊釉能够遮盖坯体的颜色和某些缺陷,丰富陶瓷产品的釉面装饰,同时,使得大量劣质原料或工业废渣可以作为坯用原料。

这在高品位原料日益枯竭的今天,不仅降低了生产成本,使资源得到充分合理的利用,而且可增加产品的花色品种,提高产品档次。

2乳浊釉的国内外研究现状乳浊釉的发展历史悠久。

如欧洲陶瓷企业使用过的釉料乳浊剂经历了氧化锡、氧化锌、二氧化钛、磷酸盐、硅酸锆等过程。

因氧化锡作为乳浊剂的成本过高,其现今的使用量已越来越少。

在上世纪初,美国最先用锆英石作为釉料乳浊剂,后来英国开始使用锆英石取代氧化锡,降低了瓷砖装饰用釉料产品的成本。

在常规釉料中加入5%的氧化锡,可产生白里泛青的色调;氧化锌广泛应用于锆英石釉中,以提高白度与乳浊度。

在高温卫生洁具釉料中,氧化锌具有强溶剂作用,能显著降低釉的粘度,因此目前仍在部分使用。

在釉中加入氧化钛,可以制成高档的白乳浊釉。

而磷化合物作乳浊剂可使釉不透明并可增加釉对光的折射率,增加釉料的光泽。

磷酸钙、骨灰、磷灰石均可适量配入釉料,使釉形成良好的乳浊与光亮效果。

此外锂灰石、锂瓷石、锂霞石等含锂化合物也是很好的乳浊釉用原料。

对于乳浊釉,不论慢烧还是快烧条件下,国内外研究得较多的是外加乳浊剂(TiO2、SnO2、ZrSiO4等)的单一微晶乳浊方式。

研究的思路主要是基于乳浊剂与基质玻璃相存在较大的折射率差值,在一定温度下,乳浊剂以细分散晶体形式存在,引起光散射,产生乳浊[2~3]。

1958年,日本学者加藤悦三以钙釉和含锌钙釉为基础釉,研制成具有液相分离结构的骨灰乳浊釉;1993年,聂曼云利用R2O-RO-Al2O3-SiO2系统开发出不含P2O5、TiO2、ZrSiO4等昂贵乳浊剂的应用于卫生瓷的分相乳浊白釉;1995年,余丽达设计了全生料的KNaO-CaO(ZnO)-A12O3-B2O3-SiO2系统分相乳浊釉,指出釉中熔析出的大量0.5~1.0μm的富硅液滴相充当了乳浊粒子;1995年,陈德平等在1050℃、2h 的烧成条件下用K2O、Na2O、CaO、ZnO、MgO、A12O3、B2O3、SiO2等常规化学组成的原料制成了乳浊白釉,该釉具有“分阶段多层次”的微分相结构,是釉面乳浊的原因所在。

王春玲[4]在基础釉中外加6%氧化钛乳浊剂,采用湿法球磨,制得乳浊效果理想、釉面白度高、适用范围广的新型钛乳浊釉。

宫华、孙明星[5]采用三角配料法优化锆乳浊釉的配方,得到一种烧成温度为1230℃、性能稳定、白度较高、锆英石用量较少的锆生料乳浊釉。

西班牙学者Judit Molera 和Mario Vendrell-Saz[6]应用WDS、SEM/EDX、XRD和XRF 对伊斯兰锡釉陶器的化学成分和微观性能进行了分析,认为伊斯兰西班牙乳浊釉中含有37~56%的PbO和4~15%的SnO2,其乳浊机理是因为有小于1μm的SnO2颗粒的存在。

目前研究最多的是锆乳浊釉,研究者在不同层面对锆釉中析出相的数量、尺寸和分布以及熔析行为等进行了研究。

美国学者Burnham W. King JR和Andrew L. Andrews[7]通过实验研究了氧化锆瓷釉的两种乳浊机理:一是在釉中有未溶解的氧化锆颗粒残留;二是锆化合物在烧成时结晶,表明了数量、特性及原料的选取是引起各种瓷釉样品乳浊的原因。

前苏联学者Yu. G. Shteinberg等[8]对锆乳浊机理进行了研究,认为由于微晶析出氧化锆,从而产生乳浊。

国内学者陈志强、苏宪君等[9]认为硅酸锆作为陶瓷釉料乳浊剂,其粒度越细,乳浊效果越好,要满足生产高档建筑卫生陶瓷的要求,其最大粒径最好小于5μm,平均粒径在1μm左右,而且ZrSiO4纯度越高,乳浊效果越好,Fe2O3杂质的含量最好小于0.05%。

但由于高质量硅酸锆价格昂贵,且其最大加入量也受到限制,过多引入将导致釉熔体高温粘度大、流动性差,容易出现针孔、釉面粗糙等缺陷,所以如何降低硅酸锆用量又不影响其乳浊效果一直是困扰人们的一个难题。

目前研究的一个热点是选择其它廉价乳浊剂(如天然磷灰石)来取代或部分取代锆英石研制低锆复合乳浊釉,以降低生产成本。

如马建杰、董宝军[10]在实验的基础上,提出了在乳浊釉中用磷灰石取代锆英石的可能性。

研究发现,磷灰石的引入可使釉的物理化学性能发生变化,克服了锆英石带来的釉面缺陷,使釉面的光泽度、白度等均有所提高。

刘雪东和王泽华[11]设计了一系列适用于卫生瓷大生产使用的低锆复合乳浊釉,具有乳浊剂用量少、乳浊度高、成本低等优点,只用4%~6%超细锆英粉和氟磷增白剂,调整釉料硅铝比值为11~12,就可制备出符合要求的卫生瓷釉。

王境堂、郝国龙等[12]采用锆英石及磷酸钙为复合乳浊剂,发现当石英为15~25%,钠长石10~20%,锆英石10~20%,磷酸钙1~5%等组成范围时可得到釉面平整光亮、白度高、乳浊效果好的生料釉。

由于陶瓷生产普遍采用高温作业(一般在1200℃以上),烧成燃料费用占生产成本的30%以上,因此,在陶瓷工业中,提质降耗和产品换代已经迫在眉睫,对低温釉的研究是实现这一目标的有效途径之一。

董大静[13]讨论了低温一次烧成釉面砖坯釉料的选择及其相互适应性。

他指出,坯体应具备低温烧结性,烧成温度在1050~1100℃范围内;坯体烧成后适宜的膨胀系数为7.0~7.5×10-6/℃。

面釉的烧成温度应与坯体的烧成温度相同,始熔温度要高于坯体的排气温度,膨胀系数应为5.5~6.0×10-6/℃,以使坯釉匹配。

此外,通过制定合理的烧成曲线可减少釉面缺陷。

李伟东和黄建国等[14]提出了在低温快烧条件下制备自生乳浊釉的研究思路,从材料制备科学的观点出发,研究适合低温快速烧成(1000~1200℃、0.5~1h)的多元系统,通过优化组成设计及物理化学过程的控制,使釉熔体在烧成过程中产生一级或多级分相,还可能辅以少量高折射率微晶析出,从而形成大量微米至亚微米级不混溶微滴结构或微滴和微晶的复相结构,产生较强的乳浊效果。

基于以上考虑,积极寻找和开发新型陶瓷原料(如何降低硅酸锆用量,但不降低乳浊效果),降低企业生产成本,从而提高经济效益便成了陶瓷工作者的首要任务。

3乳浊机理与常用乳浊剂乳浊釉已被市场接受并被大量采用,尤其是典型的乳白釉产品。

釉的乳浊机理同玻璃的乳浊机理相类似,釉乳浊性的产生是由于釉中存在固相的、液相的,或气相的粒子,它们的折射率大于或小于釉玻璃相的折射率。

当入射光进入釉层时,由于微观不均质体的散射,光的强度在通过釉层时减弱,从而形成乳浊效果。

这种乳浊相是因为釉中悬浮着具有一定大小(一般为1~2μm)的难熔的固相颗粒,微小气泡或与主体玻璃相不相容的分相熔滴,由于它们和釉中玻璃相的折射率不同而发生光散射。

釉的乳浊性取决于下列几个因素:(1)乳浊相的“颗粒”大小和浓度。

一般乳浊剂粒子都大于可见光波长(0.1~0.7μm),当晶粒尺寸接近可见光波长时,乳浊性最强。

另外,当晶粒尺寸一定时,釉中晶粒数量越多,乳浊性也越强,但有限度。

(2)乳浊剂与釉中玻璃相的折射率差值。

折射度差值越大则乳浊性也越大。

(3)与釉层厚度有关。

在合理的釉层厚度下,釉层越厚,乳浊效果越好。

(4)与坯体白度及反射系数有关。

坯体白度高,反射系数大,则釉的乳浊性也越大[15]。

釉的乳浊程度取决于入射光经过玻璃相时遇到分散非均质体时散射的程度,以及这些非均质体的数量和尺寸大小,也与它们之间的折射率的差值有关,差值越大,则釉的乳浊程度越高。

一般来说,基质玻璃的折射率变化不大,平均为1.5~1.7。

生产中常选择与其折射率相差较大的原料作为乳浊剂,以达到提高折射率差值的目的。

陶瓷工业中常用乳浊剂的折射率见下表[16]。

以下主要介绍陶瓷工业中应用比较广泛的乳浊釉如锡釉、锆釉等。

锡乳浊釉是所有乳浊釉中应用历史最长、乳浊效果最好、对基础釉适应性最强的乳浊釉。

在生釉中使用时,由于能使釉保持较高的始熔温度,又能在烧成温度下使釉保持合适的流动性,可使坯体高温反应产生的气体在釉熔前充分排除,少量未除尽的部分也能通过流动性好的釉层而不会残留针孔等缺陷。

在大多数釉中加6~8%的氧化锡,就可得到均匀而优良的乳浊效果,国外的加入量为3~6%。

其乳浊机理是,氧化锡在釉熔体中的熔解度很小,乳浊是依靠釉中残留的氧化锡晶体产生的。

因此,加入的氧化锡颗粒越细,乳浊强度越高。

氧化锡不适于还原气氛,而且因其价格昂贵,来源困难,所以目前国内外应用较少。

但对于高档卫生陶瓷产品,氧化锡在成本中所占比例并不高,因此国内外一些高档乳白和彩色产品仍用它来做乳浊剂[17~19]。

锆釉从1910年开始在德国被研究,一战后,美国首先确立了锆英石作失透剂的使用方法,并很快在全世界普及。

国内锆釉的应用起步较晚,六十年代末开始在釉面砖中使用,八十年代应用于卫生陶瓷乳浊釉。

国内外陶瓷釉中锆英石加入量为:国外8~12%,国内12~15%。

锆乳浊釉的乳浊剂一般是天然的锆英石或化工原料,如氧化锆、硅酸锆。

氧化锆比锆英石折射率高,但由于这种原料矿物少,基本上都由锆英石精制而成,价格高昂,所以很少采用。

锆釉中起乳浊作用的是硅酸锆颗粒,颗粒的来源有两种:一是在原配方中引入的原料颗粒,经高温烧成后未熔解而保存下来;另一种为锆英石在高温下熔解后析出的二次微晶,形成乳浊。

根据锆英石的乳浊机理,乳浊粒子与基体玻璃的折射率相差越大,乳浊相粒子越多,粒径越接近可见光波长时,釉的乳浊度越高。

基釉的组成对锆乳浊釉也有较大的影响,主要表现在SiO2/Al2O3和碱性金属氧化物组成上。

SiO2/Al2O3大于9:1时,釉的乳浊度较好,Al2O3能降低熔体中锆英石的溶解度,利于锆英石的析晶。

釉中引入MgO,能剧烈降低ZrO2的熔点,降低釉的高温粘度,促使釉析晶,但用量过多,会导致釉面开裂。

在锆乳浊釉中一般都加入ZnO,使釉析出锌铝尖晶石并促使乳浊剂在较低温度析晶,提高乳浊度。

世界上对钛釉的研究迄今已有60年的历史,但目前只有少数国家采用含钛乳浊釉。

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