陶瓷工艺学5釉料及施釉

0.3880 MgO
0.7188 Al2O3 0.0114 Fe2O3
7.1480 SiO2 （湖南建湘）
0.2128 K2O 0.1013 Na2O 0.5133 CaO
0.1724 MgO
0.3161 Al2O3 0.0057 Fe2O3
30149 SiO2 （唐山某厂）
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（A）长石釉特点
(1) 釉式中K2O和Na2O的mol 数之和不小于0.5。 (2) 硬度大，光泽度较高，略带乳白色，烧成范围宽。 (3) 与氧化硅含量较高的坯结合较好（南方瓷）。
（B）石灰釉特点
(1) 釉式中CaO的mol 数不小于0.5。 (2) 弹性好，透明度好，还原气氛易烟熏，烧成范围窄。 (3) 与氧化铝含量较高的坯结合较好（北方瓷）。
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6.1.4.2 镁质釉及其特点
(1) 由滑石等镁质原料引入的熔剂性氧化物MgO在釉式中的含 量不小于0.5 mol。
(2) 热膨胀系数小，不易烟熏，有利于白度和透光度的提高， 烧成范围宽。
装饰釉、粘接釉、丝网印花釉、商标釉、电瓷釉等 5
6.1.3 釉的组成及表示方式
组成：化学组成和矿物组成和颗粒组成
组成表示方式：
(1) 矿物重量百分组成 原料
湖南建湘（长石釉） 唐山某厂（石灰釉）
工厂配方 石英 长石
30 55 22 52
粘土 5 12
石灰石 14
滑石 10
(2) 氧化物重量百分组成
铜红釉、镉硒红釉、铁红釉、铁青釉、玛瑙红釉
外观特性 透明釉、乳浊釉、虹彩釉、无光釉、半无光釉、金属光
性
泽釉、闪光釉、偏光釉、荧光釉（发光釉）、单色釉、
质
多色釉、变色釉、结晶釉、金星釉、裂纹釉、纹理釉、
物理特性 水晶釉、抛光釉
低膨胀釉、半导体釉、耐磨釉、抗菌釉
显微结构
玻璃态釉、析晶釉、结晶釉、分相釉
用途
…完全润湿坯体表面，才能得到质量良好的釉面。 一种釉料在不同的坯体上润湿性能不同。
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6.2.3 力学强度和硬度
（A）力学强度 抗压强度一般为400~700MPa 抗张强度一般为110~130MPa
影响抗张强度的因素： (1) 化学组成 玻璃结构网络的完整性
釉强度计算——加和性法则，各氧化物计算因子见下表
wSiO2 ——釉中SiO2的质量分数；
wAl2O3 ——釉中Al2O3的质量分数；
上式没有考虑温度变化的影响
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（B） 表面张力 （）
过大阻碍气体排出和熔体均化不利于润湿，易产生“缩釉” 过小易造成“流釉”，形成针孔缺陷。 的值约为0.3N/m
影响表面张力的因素： (1) 化学组成： wa1 a1 wa2 a2 wai ai
CaO BaO ZnO PbO Al2O3 B2O3 SiO2 MgO Na2O K2O P2O5
抗张 0.20 0.05 0.15 0.03 0.05 0.07 0.09 0.01 0.02 0.01 0.08 抗压 0.20 0.65 0.60 0.48 1.0 0.9 1.23 1.10 0.52 0.05 0.08
··釉的烧成温度的估算
(1) 酸度系数法 （C.A） C.A ＝（酸性氧化物mol数）/（碱性氧化物mol数）
C.A
RO2
R2O RO 3R2O3
-------------(3-1)
式中：RO2— 酸性氧化物mol数； R2O、RO、R2O3—碱性氧化物mol数； 各氧化物分类情况见P154
天然原料：石英、钾钠长石、粘土、滑石、石灰石、白云 石、 硅灰石、锂辉石、锆英石、萤石等 。
化工原料：ZnO、 SnO2、 ZrO2、Pb3O4、BaCO3、Al2O3、 SrO、硼砂、硼酸、铅白、密陀僧（PbO）等。
釉的分类
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分类的依据
种类名称
坯体的种类 瓷器釉、炻器釉、陶器釉
制 釉料制作方法 生料釉、熔块釉、挥发釉(食盐釉)、自释釉、渗彩釉
(3 2)
式中：a1、a2 ai 易熔氧化物熔融温度系数；
b1、b2 bi 难熔氧化物熔融温度系数；
wa1、wa2 wai 易熔氧化物质量分数； wb1、wb2 wbi 难熔氧化物质量分数。
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6.2.2 釉熔体的高温粘度、表面张力、润湿性
6.2.2.1 高温粘度 太大（>1000Pa·s）则产生橘釉、针孔、釉面不光亮等缺陷；
（A）釉受水、碱和酸的侵蚀机理 (1) 水侵蚀机理
Si—O—R + H·OH Si—OH + R+OH-
Si—O—Si + OH-
Si—OH + Si—O-
Si—O- + H·OH
Si—OH + OH+
生成物：Si(OH)4 ·nH2O或者SiO2 ·xH2O类似硅凝胶
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(2) 碱侵蚀机理
(3) 对坯体的适应性强
6.1.4.3 多熔剂混合型釉
(1) 高温釉 （添加含ZnO、BaO、SrO、Li2O等熔剂的原料） (2) 低温釉（添加含PbO、B2O3等强熔剂的原料）
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6.1.5 釉的特点
6.1.5.1 大多数釉是玻璃体
具有普通玻璃的物理化学性质
6.1.5.2 釉与玻璃的不同点
(1) 釉层中含有气泡和晶体。 (2) 釉化学组成中氧化铝的较玻璃高。 (3) 釉的熔融温度范围较宽。
6.1.5.3 产生差异的原因
(1) 配方不同。 (2) 烧成制度不同。 (3) 釉与坯体之间的扩散和反应。
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6.2 釉的性质
• 釉的熔融特性 • 釉熔体的高温粘度、表面张力、润湿性 • 力学强度和硬度 • 化学稳定性 • 热膨胀 性和弹性 • 光学性质
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6.2.1 釉的熔融特性 6.2.1.1 釉的熔融温度范围
釉的烧成温度一般在其上限附近
开始熔融温度 ~ 完全熔融温度 软化变形温度 ~ 流动温度 半球温度 ~ 1/3原高温度（国标）
未烧
始熔温度
半球温度
流动温度
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·影响熔融温度范围的因素 (1) 物料细度 (2) 各组分混合均匀程度 (3) 物料的化学组成 提高熔融温度范围的成份：Ai2O3、RO2（SiO2、ZrO2） 降低熔融温度范围的成份：RO（软熔剂）、R2O（硬熔剂） 软熔剂RO：CaO、MgO、ZnO、BaO… 硬熔剂R2O：Li2O、Na2O、K2O、PbO、B2O3 13
造 烧成温度 工 艺 烧釉速率
烧成方法
低温釉(<1120ºC)、中温釉(11201300ºC)、高温釉 (>1300ºC)、易熔釉、难熔釉 慢速烧成釉、快速烧成釉
一次烧成釉、二次烧成釉
主要熔剂 长石釉、石灰釉（石灰—碱釉、石灰—碱土釉）、锂釉、
组
镁釉、锌釉、铅釉(纯铅釉、铅硼釉、铅碱釉、铅碱土
成 主要着色剂 釉)、无铅釉(碱釉、碱土釉、碱硼釉、碱土硼釉)
第六章 釉料制备及施釉
• 6.1 釉料概述 • 6.2 釉的性质 • 6.3 釉配方确定的依据 • 6.4 釉料配方的计算 • 6.5 釉层形成过程的反应 • 6.6坯釉适应性 • 6.7施釉
1
6.1 釉料概述
• 釉及其作用 • 制釉原料及釉的分类 • 釉的组成及表示方式 • 几种常见釉举例 • 釉的特点
(3) 分子式、釉式、实验式、摩尔组成表示式
a b
R2O RO
}
c
R2O3
d
RO2
其中：a+b=1
6
6.1.4 几种常见釉举例
6.1.4.1 长石釉和石灰釉
原料
湖南建湘（长石釉） 唐山某厂（石灰釉）
石英 长石 粘土 石灰石 滑石
30 55 5
10
22 52 12 14
0.4408 K2O 0.1070 Na2O 0.0642 CaO
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6.1.1 釉及其作用 釉的概念：是附着在陶瓷坯体表面的一种玻璃或玻璃与
晶体的连续粘着层。
釉的作用
(1) 装饰：提高艺术、欣赏价值。 (2) 改善制品的各种性能：
化学稳定性、防污性、（平滑、表面积减小） 力学性能、电学性能、抗菌性能等等。
3
6.1.2 制釉原料及釉的分类
制釉原料：天然原料和化工原料

LT2 LT1 LT1

1 T
……（3－8）
各类陶瓷制品的热膨胀性系数P163表3－9 釉的热膨胀系数与组成中各氧化物的关系符合加和性法则，
计算时各氧化物的量用摩尔分数结果与实测值较吻合。
规律: (1) SiO2和Al2O3（硼釉除外）降低热膨胀系数； (2) R2O和RO提高热膨胀系数，且R2O的能力强；
(2) 烧成温度： 釉的随温度升高而降低。
0 1 b • T ………（3-6）
式中：——T温度下的表面张力，N/m； 0——T0温度下的表面张力，N/m； b——经验系数一般取（12）10-4，1/K； T——T－T0，K。
(3) 烧成气氛： 还原气氛下表面张力约比氧化气氛下大20％，有利于色釉
Pb2+>Ba2+ >Cd2+>Zn2+>Sr2+>Ca2+>Mg2+
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高温粘度的近似计算
莱曼低温釉烧成温度时高温粘度近似计算公式：
92
ki 0.32
……(3-3)
其中：
ki

100
w w SiO2
Al2O3
1
……(3-4)
式中：——高温粘度，Pa·s ；
ki ——粘度指数；
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(2) 微不均匀性和缺陷
(3) 残余应力和温度