坯釉料配方及其计算

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釉料的配方及计算

釉料的配方及计算

(6)PbO 最强的熔剂,古代低温釉的最主要助熔剂。硅酸 铅玻璃折射率高,光泽度高。适量的 引入与碱金属 氧化物相比可以更好的降低高温粘度,加宽熔融范围; 提高强度、光泽度和弹性;降低热膨胀系数。大 量使 用可使釉的强度和热稳定性降低。
(7)其它氧化物:MgO、ZnO、BaO等。
(8)骨灰、瓷粉、乳浊剂、色料等 骨灰 可提高光泽度,促进釉料分相,提高白度。 瓷粉 取代长石调节釉料,可提高釉的熔融温度, 降低釉的高温粘度。减少釉面针孔,提高白度。 乳浊剂 SnO2、TiO2、ZrO2、锑(Sb)化物、磷酸盐 着色剂 Co 、Fe、Cu 等的 氧化物、化合物或合成 颜料。

产生差异的原因
配方不同。 烧成制度不同。 釉与坯体之间会发生扩散和反应。
2.2 釉的分类
釉的分类方法
釉的分类按不同基准有不有的名称,一般可按坯
体的种类、制造工艺、组成、性质、显微结构、 用途进行分类。 我国生产中习惯以主要熔剂种类及外观特征命 名釉料,如铅釉,石灰釉,长石釉,乳浊釉,无 光釉,颜色釉等。
0.3K2O 0.8Al O ·8.0SiO SK8: 2 3 2 0.7CaO
4.4 釉料配方的计算
基本计算方法和步骤与坯料的计算相同。
写实验式时,坯中以R2O3(中性氧化物)之
和为1,而釉式则以R2O+RO(碱性氧化物) 之和作为1。
例:试求下列釉料配方的釉式
已知某陶瓷厂用生石灰配制石灰釉,所用原料配比为:石英 22%,钾长石52%,高岭土 12%,生石灰14%,求该釉的釉 式。(假设所有原料均为纯原料,可以按照理论分子式计算 含量。,其中高岭土按照高岭石的分子式Al2O3· 2SiO2· 2H2O 计算,钾长石按照K2O· Al2O3· 6SiO2计算,而生石灰为100% 的CaO)

第三章坯釉料配方及其计算

第三章坯釉料配方及其计算
料。
第三章坯釉料配方及其计算
3.1.3、确定坯、釉料配方的依据
①、产品的物理化学性质和使用要求 釉面砖要求有一定的吸水率,才能牢固地粘贴在墙面上;
建筑陶瓷的釉面光滑平整,颜色均一,尺寸规格一致, 这不仅能使建筑物整体美观,而且便于施工。 地砖要求吸水率较小,但应耐磨、耐酸碱腐蚀和防滑等。 日用瓷要求有一定的白度和透明度,釉面光泽好,并对 釉面铅的溶出量有严格限制。
第三章坯釉料配方及其计算
分类的依据
坯体的种类
制 釉料制作方法 造 烧成温度 工 艺 烧釉速率
烧成方法
釉的名称
瓷器釉、炻器釉、陶器釉
生料釉、熔块釉、挥发釉(食盐釉)、自释釉、渗彩釉 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
3.1.1.4矿物组成表示法
在坯、釉料配方中,把天然原料中所含的同类矿物含量 合并在一起,以纯理论的黏土质、长石及石英三种矿物 来表示坯、釉料配方组成,这种方法称为矿物组成表示 法,又称示性组成表示法。 硬质瓷含纯黏土物质40%~60%,长石20%~30%,石英 20%~30%。 软质瓷含纯黏土物质20%~40%,长石30%~60%、石英 20%~40%。
K2O 、Na2O
主要由长石、瓷土等含有碱金属氧化物的原料引入。 与Al2O3 SiO2形成玻璃相,起助熔作用,提高瓷的透
光性。可提高白度。 K2O 、 Na2O含量过高(>5%),急剧降低烧成温度,
热稳定性大大降低,一般控制含量在5%以下。
第三章坯釉料配方及其计算
CaO、MgO
碱土金属氧化物,一般含量较少,不特别加入。 少量时,和碱金属氧化物共同起助熔作用。 引入可提高热稳定性和力学强度,提高白度和透明度,

陶瓷工艺学陶瓷原料配方计算

陶瓷工艺学陶瓷原料配方计算

第三节 配方计算
❖ 2.3.2 由实验式计算化学组成
▪例 2:某瓷胎实验式为:
0.088 CaO 0.010 MgO 0.077 Na2O 0.120 K2O
0.928 Al2O3 0.018 Fe2O3
4.033SiO2
试计算瓷胎的化学组成。
第三节 配方计算
❖ 2.3.2 由实验式计算化学组成
2.3.7 由示性矿物组成计算配料量 ❖ 2.3.8 更换原料时配方计算
第三节 配方计算
❖ 2.3.1 从化学组成计算实验式
▪ 计算步骤: •① 化学组成含灼减成分时,换算为不含灼减的化学组成。 •② 计算各氧化物的摩尔数——各氧化物的质量百分数除以各氧 化物的摩尔质量。 •③ 计算各氧化物的摩尔数值——各氧化物 摩尔数除以碱性氧 化物或中性氧化物摩尔数的总和,得到一套以碱性氧化物(常用 于釉式)或以中性氧化物(多用以坯式)为1 的各氧化物的数值。 • ④ 将各氧化物的摩尔数值按RO·R 2O3·RO 2的顺序排列为实验式
第二节 配方依据
❖ 2.2.2 配方的调试
▪④ 石英:用量不超过25~35%。 ▪⑤ 其它成分:加入1~2%的滑石,引入MgO。 ▪⑥ 加入废瓷粉,不超过10%。 ▪⑦ 铁、钛含量过高,加入少量磷酸盐,可适当降低坯体的 烧成温度,提高瓷体的白度。或加入微量的CoO(氧化焰烧 成时)可减少Fe、Ti的着色,形成视觉上的白。用量 0.5/10000。 ▪ ⑧ 加少量的着色剂,得到不同的着色泥坯。
第三节 配方计算
❖ 2.3.2 由实验式计算化学组成
▪ 作业1:某瓷胎实验式为:
0.086 K2O 0.120 Na2O 0.082 CaO
0.030 MgO
0.978 Al2O 3 0.022 Fe2O3

第三章 坯体和釉料的配料计算

第三章 坯体和釉料的配料计算
系数 4.232 0.9795
Fe2O3 0.0205
CaO
MgO
K2 O 0.0872
Na2O 0.1224
0.0823 0.0319
5、将所得的氧化物的系数按规定的顺序排列,得实验式。
0.0872 0.1224 0.0823 0.0319
K 2O Na2O CaO MgO
0.9795 0.0205
% 67.09 26.33
Fe2O3 CaO MgO K2O Na2O 总计
0.8575 1.217 0.3388 2.170 2.001 100
34
2、将各氧化物百分数除以各氧化物的摩尔质量,得到各氧化物 的摩尔数。 表2—3 摩尔数 SiO2 AL2O3 Fe2O3 CaO MgO K2O Na2O
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例3:坯料配料量为: 石英13% 长石22% 宽城土65% 求此坯料的实验式。
滑石1%
解:1、将原料的化学组成换算为不含灼减的, 2、计算各种原料中每种氧化物的含量,并求每种氧化物的 总质量,列表。 氧化物 SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO K2O Na2O
石英 长石 宽城土 滑石 总和
11
三.磷酸盐质瓷(骨灰瓷、骨质 瓷)
以骨灰(磷酸盐),高岭土,长石,石 英配料。 1.岩相组成: 玻璃相40%,-Ca3(PO4)2>40%, Ca-长石20%,少量的方石英,气孔,莫来石。
12
2.配方: 化学组成: 主要化学成分:P2O5,SiO2,Al2O,CaO。 其中的CaO ,P2O5由骨灰引入。 坯式的大致范围: 1.97~9.08 SiO2 1.15~8.3RO ·Al2O3· 0.35~2.67 P2O5
10
工艺特点: 1.绢云母质瓷的成瓷范围: 绢云母30—50%,石英 15—25% ,高岭土 30—50%,其它5—10% 实际配方:瓷石70—30%,高岭土30—70% 2.绢云母可形成莫来石,且形成莫来石温 度较低而量多,具有粘土的特征,具有一定的 塑性。随绢云母含量不同烧成温度不同,一般 在1350—1300℃。 3.烧成用还原焰,成瓷后色调柔和。

单元三坯釉料配方及其计算本单元学习要点掌握确定坯釉

单元三坯釉料配方及其计算本单元学习要点掌握确定坯釉

(3)瓷中各氧化物成分之间的关系 瓷坯组成中各成分之间也有一定的比例关系,可采用坯式中的 硅铝比坐标图,来加以说明。 硅铝比坐标图是以“坯式”中的“R2O+RO”为基础(令其为1), 以Al2O3分子数为纵座标,SiO2分子数为横座标,在图中标出一系列 瓷坯的组成点。 从区域的组成及烧成温度虽然有所不同,但从瓷的成分中Al2O3 分子数与SiO2分子数之间的比例关系来看,有一个基本一致的规律。 这个规律是: ① Al2O3/SiO2=1:5左右; ② 坯料中的Al2O3分子数不应低于2。
3.1.1.4 矿物组成表示法 在坯、釉料配方中,把天然原料中所含的同类矿物含量合并在 一起,以纯理论的粘土、长石及石英三种矿物来表示坯、釉料配方 组成,这种方法称为矿物组成表示法,又称示性组成表示法。例如, 对不同陶瓷坯料的矿物组成进行分析,可得到如表3-3所示的坯料 配方。
矿物组成表示法的依据是同类型的矿物在坯料中所起的主要作 用基本相同。但实际上,即使是同类型的矿物,它们的性质和在坯 体中的作用也有差别,因此,这种方法只能粗略地反映一些情况。 通常,把这种方法表示的配方称为理论配方,在生产中并不采用, 而只在分析研究配方时参考。 3.1.1.5 三角坐标图法 陶瓷工业常用三角坐标图来标出三元配方坯料所在位置,以 表示坯料的组成,这种表示方法称为三角坐标图法。 三角形的每边分成100等份,按逆时针方向顺序数到各个顶点, 既是所代表物质的100%。三角形面积上的任何一点都代表三种物质 按一定比例的混合物。但各直线边上的任何一点只代表两种物质按 一定比例的混合物。 三角坐标图表示法只适用于由较纯的原料所组成的陶瓷坯料。 对含有大量杂质的坯料(如砖瓦或烧结砖),也想在三角坐标图上 去表示,就变得没有意义。
丙瓷厂
丁瓷厂

陶瓷工艺学3435釉料配方与计算釉层形成过程09110912

陶瓷工艺学3435釉料配方与计算釉层形成过程09110912
随着温度升高,釉层中最初出现的液相使粉料由固相反应逐
渐转化为有液相参与的反应,并不断地熔解釉料成分,最终使 液相量急剧增加,绝大部分成分变成熔体。而温度的继续升高, 使液态充分流动,对流作用使釉的组成逐渐均匀化。
事实上,釉层不可能完全均匀,在釉中仍然存留着残留石英
或方石英以及未熔的乳浊剂和着色剂颗粒,同时还有少量的气 体存在。
3、配料量表示法。以原料的质量分数来表示配方组成的 方法。
4、示性矿物组成表示法。坯料配方组成以纯理论的粘土、 石英、长石等矿物来表示的方法。
(二)釉料配方的计算 1. 生料釉配方的计算 生料釉是以生料配方经混合磨细后施釉烧成的。 在计算时一般先用长石来满足钾(钠)含量,同时 平衡部分氧化铝,然后用粘土平衡掉剩余的氧化铝, 再逐项平衡其它组成,最后为被平衡的组成采用化 工原料加以平衡。 [例1] P180
二、釉料配方的确定
1、掌握必要的资料



①首先要掌握坯料的化学与物理性质,如坯体的化学组成、 膨胀系数、烧结温度、烧结温度范围及气氛等。 ②必须明确釉本身的性能要求(例如白度、光泽度、透光度、 化学稳定性、抗冻性、电性能)及制品的性能要求(例如力 学强度、热稳定性、耐酸耐碱性、釉面硬度等)。 ③制釉原料化学组成、原料的纯度以及工艺性能等。 除以上三点外,工艺条件对釉的影响也很大,如细度与 表面张力的关系、釉浆稠度对施釉厚度的影响、燃料种类、 烧成方法、窑内气氛等均需在釉料的研究中着重考虑。

影响熔融和均化的因素: ①釉料内部的高温排气。在高温下,釉料内气泡的排出会 在釉熔体中起搅拌作用。温度愈高,釉粘度下降愈大, 搅拌作用愈强,从而使釉层均化较好。 ②原料的状态。原料颗粒愈细,混合的愈均匀,愈能降低 熔化温度,大大缩短熔化时间,增强均匀程度。 ③釉烧时间和温度。釉烧时间长,温度高,会使釉熔化和 均化更充分。

陶瓷工艺学34-35釉料配方与计算,釉层形成过程-0911-0912

陶瓷工艺学34-35釉料配方与计算,釉层形成过程-0911-0912


中间层的厚度一般为10~50um,深入釉层中1/20~1/4。 中间层的结构在很大程度上由制品的烧成温度、保温 时间及窑内气氛性质所决定。 中间层的组成:根据坯和釉组成不同,中间层可含有 莫来石、硅灰石、钙长石、磷石英和方石英,以及呈 气泡状的气相。

影响熔融和均化的因素: ①釉料内部的高温排气。在高温下,釉料内气泡的排出会 在釉熔体中起搅拌作用。温度愈高,釉粘度下降愈大, 搅拌作用愈强,从而使釉层均化较好。 ②原料的状态。原料颗粒愈细,混合的愈均匀,愈能降低 熔化温度,大大缩短熔化时间,增强均匀程度。 ③釉烧时间和温度。釉烧时间长,温度高,会使釉熔化和 均化更充分。

三、釉层内的气泡

釉层内普遍存在气泡,即使是表面平滑、光泽良好的 釉层,利用显微镜等手段也总是能见到断面上存在着 气泡。釉中气泡主要是由N2、水汽、CO、O2、SO2、 H2等气体所组成。

釉层产生气泡的原因很多,归纳起来,有如下几个方面:
1、由于坯釉本身反应产生的气泡 ①坯体中存在着很多气孔,可以分为两类:开口气孔和闭口气 孔。在温度升高时,开口气孔体积膨胀并进入釉层而排出。另 外,随温度升高,釉层熔融将坯体湿润,由于釉对坯体的熔解 作用可以打开原来已封闭的闭口气孔,也会使其通过釉层排出 而形成针孔、凹坑等缺陷。对于没有排出的气孔,则留在釉层 中形成气泡。 ②坯釉中含有CO32-、SO42-、NO3-、Pb3O4等,在高温下分解而 排出气体,产生气泡。 ③熔块中溶入的水分在高温下逸出,形成气泡。 ④ Fe2O3 在高温下发生分解反应生产 FeO 和 O2,O2 在釉层中形 成气泡或通过釉层产生缺陷。
3.4 釉料配方与计算
一、釉料配方的配制原则
确定釉料的配方,首先要考虑不同的制品对釉性能的 不同要求。例如:

第3章陶瓷材料工艺学1配料计算

第3章陶瓷材料工艺学1配料计算
依据:同类型的矿物在坯料中所起的主要作用基本上是相同。
优点:用矿物组成进行配料计算时较为简便。 缺点:矿物种类很多,性质有所差异。它们在坯料中的作用
也是有差别的。这种方法只能粗略地反映一些情况。
(3)化学组成表示
根据化学全分析的结果,用各种氧化物及灼烧减量的 重量百分比反应坯和釉料的成分。
例:
坯式通常以中性氧化物R2O3为基准,令其分子数为1, 则可写成下列形式:
(x·R2O+y·RO)1·R2O3·z·SiO2 釉式以碱金属及碱土金属氧化物R 2O及RO的分子数之 和为基准,令其为1,则釉式可写成:
1·(R2O+RO)m·R2O3·n·SiO2
(5)分子式表示
电子工业用的陶瓷常用分子式表示其组成。
(1) 把原料组成百分比乘各原料中化学组成,即得釉料中各氧化 物含量。
(2)釉式的计算:
原料 SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO Na2O K2O 64.00 10.51 0.44 11.50 0.32 1.13 2.7
分子量:60.1 102 160 56.1 40.3 62 94.2
例如最简单的锆—钛—铅固溶体的分子式为: Pb(ZrxTi1-x)O3
它表示PbTiO3中的Tj有x%分子被Zr取代。
如:Pb0.920Mg0.040Sr0.025Ba0.015(Zr0.53Ti0.47)O3 +0.500 %重量CeO2+0.225%重量MnO2
上式表示:Pb(Zr0.53Ti0.47)O3中的Pb有4%分子被Mg取代, 2.5%分子被Sr取代,1.5%分子被Ba取代;在PbTiO3中的Ti 有53%分子被Zr取代,或者说PbTiO3中的Zr有47%被Ti取代。 外加的CeO2和MoO2为改性物质。
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部分SiO2与碱性氧化物在高温下形成玻璃体,使坯体呈 半透明性。
注意: SiO2含量高,热稳定性差,易于炸裂。
Al2O3
主要由粘土,长石引入,成瓷的主要成分。
部分为莫来石晶体组成物,部分与碱性氧化物形成玻璃 体
相对提高Al2O3含量,可提高白度,热稳定性,化学稳 定性,和机械强度。
工艺过程: Al2O3含量高,烧成温度高; Al2O3含量低, 烧成时易变形。
3.1.1.1配料比表示法
用配方中所用原料的数量分数来表示配方 组成的方法,叫做配料比表示法,又称生料量 配合法。
如某刚玉瓷配方:工业氧化铝,95.0%;苏州 高岭土,2.0%;海城滑石,3.0%。
优点:直接反映原料的名称和数量,可直接进 行原料配制。
缺点:各地所产原料成分和性质不相同;或即 使同种原料,只要成分不同,配料比例须做相 应变更;同时无法相互比较和直接引用。
分类的依据
坯体的种类
制 釉料制作方法 造 烧成温度 工 艺 烧釉速率
烧成方法
釉的名称
瓷器釉、炻器釉、陶器釉
生料釉、熔块釉、挥发釉(食盐釉)、自释釉、渗彩釉 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
陶瓷配方目前广泛采用多组分原料配料,以减少原料波 动对生产工艺和产品质量的影响。
②、各种氧化物在瓷坯中的作用
SiO2 : 主要由石英引入,也可由粘土,长石引入。是成瓷的主
要成分。
部分 SiO2与Al2O3在高温下生成莫来石;部分SiO2以残 余石英形式存在,这是构成瓷体的骨架,提供瓷体的机 械强度。
第三章坯釉料配方及其计算
本章学习要点:学习了解坯、釉料配方的组成 及表示方法;掌握确定坯、釉料配方的依据和 配方基础计算方法(如吸附水的计算、灼烧减 量的计算、坯釉料坯式、釉式的计算等);掌 握制定坯、釉料配方原则;学会陶瓷配方实验 设计方法。
3.1坯釉料配方
3.1.1坯釉料配方的表示方法
配料比表示法,化学组成表示法,坯釉式 (塞格尔式),矿物组成(示性组成),三角 坐标法。
硬质瓷含纯黏土物质40%~60%,长石20%~30%,石英 20%~30%。
软质瓷含纯黏土物质20%~40%,长石30%~60%、石英 20%~40%。
3.1.1.5三角坐标图法
陶瓷工业产用三角坐标图来标出三元配方坯料所在的位 置,一表示坯料的组成,这种表示方法称为三角坐标图 法。
三角形面积上的任何一点都代表三种物质按一定比例的 混合物。
主要熔剂
长石釉、石灰釉(石灰—碱釉、石灰—碱土釉)、锂釉、镁釉、锌釉、铅釉(纯铅

釉、铅硼釉、铅碱釉、铅碱土釉)、无铅釉(碱釉、碱土釉、碱硼釉、碱土硼釉)

主要着色剂
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、金属光泽釉、闪光釉、偏光釉、

荧光釉(发光釉)、单色釉、多色釉、变色釉、结晶釉、金星釉、裂纹釉、纹理
引入可提高热稳定性和力学强度,提高白度和透明度, 改进色调,减弱铁、钛氧化物的不良着色影响。
Fe2O3、TiO2
来自粘土、长石等中的杂质,含量较微。 铁、钛氧化物会使瓷呈色,影响白色瓷的外观品质。
3.1.2 2釉料配方组成
①、釉的本质
“釉“的配制与烧成,我国古代是一门很神秘、很具挑 战性的学问,古代的许多名窑、名瓷都是以独特的釉来 命名的:祭红、郎窑红、唐三彩、兔毫、油滴、窑变花 釉、……。
缺点是无从知道坯、釉料是由哪些原料组成。
3.1.1.3坯、釉式表示法
根据坯料或釉料的化学组成计算出各氧化物的 物质的量,按照碱性氧化物、中性氧化物和酸 性氧化物的顺序列出它们的分子数,这种式子 称为实验式(坯式或釉式)。
坯式通常以中性氧化物R2O3为基准,调整其 物质的量为1mol来表示,也可以用R2O及RO 的物质的量的和为基准,调整其物质的量为 1mol来表示。
釉式常以在釉料中起熔剂作用的碱金属及碱土 金属氧化物( R2O及RO)的物质的量之和为 1mol来表示。
3.1.1.4矿物组成表示法
在坯、釉料配方中,把天然原料中所含的同类矿物含量 合并在一起,以纯理论的黏土质、长石及石英三种矿物 来表示坯、釉料配方组成,这种方法称为矿物组成表示 法,又称示性组成表示法。
但是万变不离其宗,用一句简要的话进行概括:釉是附 着在陶瓷坯体表面的一种玻璃或玻璃与晶体混合物的连 续粘着层。
② 、釉的分类
釉的分类按不同基准有不有的名称,一般可按坯体的种 类、制造工艺、组成、性质、显微结构、用途进行分类。
我国生产中习惯以主要熔剂种类及外观特征命名釉料, 如铅釉,石灰釉,长石釉,乳浊釉,无光釉,颜色釉等。
三角坐标图表示法只适用于由较纯的原料组成的陶瓷坯 料。对含有大量杂质的坯料(如砖瓦或烧结砖),也想 在三角坐标图上去表示,就变得没有意义。
3.1.2坯、釉料配方组成
3.1.2 1坯料配方组成
①、坯料配方组成
普通陶瓷坯料配方,从矿物成分上看由石英类矿物、黏 土类和熔剂性矿物组成。
陶瓷坯料配方,从化学成分上看主要是由SiO2、Al2O3、 F这e些2O化3、学T成iO分2由、配C方aO中、各M种gO原、料K带2O入、。Na2O等成分组成,
K2O 、Na2O
主要由长石、瓷土等含有碱金属氧化物的原料引入。
与Al2O3 SiO2形成玻璃相,起助熔作用,提高瓷的透 光性。可提高白度。
K2O 、 Na2O含量过高(>5%),急剧降低烧成温度, 热稳定属氧化物,一般含量较少,不特别加入。 少量时,和碱金属氧化物共同起助熔作用。
3.1.1.2化学组成表示法
用坯、釉料中各化学组成的质量分数来表示其 组成的办法,称为化学组成表示法,又称为氧 化物质量分数表示法。
化学组成项目有SiO2、Al2O3、Fe2O3、CaO 、 MgO、K2O、Na2O、灼烧减量等。
化学组成表示法能比较准确地表示坯、釉料的 化学组成,同时能根据其组成含量估计出配方 的烧成温度的高低、收缩大小、产品色泽等性 能的大致情况。
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