1520℃高温釉研制

Ｌ｝ｆ—　１　５２０　ｃ高温釉研制　１　１］　史庆铎　（陕西秦岭航空　兴平７１３１０７）　

【抽要】简介釉的种类和国内外高温釉的现状；着重叙述丁１　５２０Ｃ高温釉的研制及其特性｛讨论了釉的热膨　胀系数等问题。　瓤诲：苎竺竺　分类特性研制齐由　嘲咏哞鼍　

１概况　釉属于玻璃一类，是一种非常复杂的硅　酸盐材料，用途广泛，名目繁多，分类各异，目　的是为了进一步系统了解、比较掌握、选择、　应用和研究，以适应和满足日益发展的需要。　按烧成温度可分为高温釉、中温釉、低温　釉。高温釉由氧化钾、氧化钠、氧化钙、氧化　镁、氧化铝、氧化镧、氧化钇、二氧化硅等化学　成分组成，釉烧温度＞ｌ　２５０￣Ｃ；中温釉与高　温釉化学组成相似，但其中氧化铝和二氧化　硅相对含量少，釉烧温度为１　０∞～ｌ　２５０＂Ｃ｛　低温釉由氧化钙、氧化钡、氧化铅、氧化硼、氧　化铝、二氧化硅等化学成分组成，但氧化硼和　氧化铅含量多，釉烧温度≤ｌ　０００℃。　按电气性能可分为绝缘釉、半导釉、导电　釉。绝缘釉属于高、中、低温釉｛半导釉以　６ｏ　～７ｏ　玻璃为基，加入４Ｏ　～３ｏ　金属　氧化物等化学成分，属于高、中温釉；导电釉　可在半导釉化学组成中增加金属氧化物含量　而获得，属于中、低温釉。　按玻璃性质分为硅酸盐玻璃釉、硼硅酸　盐玻璃釉，前者属于高、中温釉，后者属于低　温釉。　按颜色分为无色透明釉、乳白釉、彩色　釉。无色透明釉属于高、中、低温釉。乳白釉　是在高、中、低温釉中加入了乳化剂。彩色釉　是在高、中、低温釉中加入了着色氧化物或合　成复合彩料，此釉花样最多，琳琅满目，色彩　纷呈。　火花塞与特种陶瓷，１９９７年第３期　按制法分为生釉、熔块釉。生釉属于高、　中温釉。熔块釉属于低温釉　还有按成分、按用途等方法分类。　据不完全统计表明，目前国内外的高温　釉，釉烧温度多为１　２５Ｏ～１　４５０＂Ｃ，尚未见到　１　５２０＂Ｃ高温釉。本文就新型１　５２０＂Ｃ高温釉　研制加以叙述。　２试验　２．１釉式设计与条件　将各种氧化物含量多少进行计算．按釉　式三族氧化物排序，设计５组釉式．分别如下　列１～５组：　Ｉ　２　３　４　５　含量　ＲＯ·ｘＲ２Ｏ　ｌｌ　少　多　ａ·ｙＲＯ２　ｌ　５组釉式在原材料相同、制作工艺相同、　技术要求相同的条件下，以釉式不同的化学　组成，进行反复多次釉烧温度试验，探索规　律，寻求新型１　５２０℃高温釉。　２．２试验结果　将５组釉式各作重复５次典型釉烧，试　验结果如图１所示。图中斜线表示５组釉式　的温度变化；　１～　５竖线表示每组釉式本身　温度变化。　·４１·　

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图１釉烧温度与釉式的关系　ｌ～　５分别是５组袖式各作重复５枚　釉烧试验的结果　

３分析　３．１釉中氧化物功能选择　从图１可见，５组釉式釉烧试验温度明　显不同，但釉层质量都好，具备釉的性能，都　已成釉　从横向看，　１～　５组釉式的ＲＯ族　与ｘＲ　Ｏ　·ｙＲＯ　严格按比例依次减少与依　次增加，这５组釉的釉烧温度就依次上升，可　用斜线表示５组釉式的釉烧温度与釉式的关　系。从纵向看，　１～　５每组釉式本身的ＲＯ　族与ｘＲ　Ｏａ·ｙＲＯ　族严格按比例（此比例＜　５组釉式横向比例）依次减少与依次增加，其　每组釉式的釉烧温度依次上升，可分别用竖　线表示每组釉式本身的釉烧温度与釉式的关　系　无论纵横综观，证明釉式设计符合釉的基　本原则，即釉中氧化物的功能选择　所谓功能　选择，是指那些氧化物可以入釉，入釉的氧化　物各起何种作用。釉的生成体（网络体）——　能单独生成釉的氧化物，如二氧化硅、氧化硼　等；釉的网络外体——不能生成釉的氧化物，　但能改变釉的性质，如氧化钾、钠、镁、钙、钡、　铅等；釉的中间体——介于釉的形生成体（网　络体）与网络外体之间的氧化物，如氧化铝、　二氧化钛、氧化镧、氧化锆、氧化钇等。这种解　·４２·　释只缘釉属于玻璃而论。釉的形成与否以及　釉的性能，直接取决于氧化物的种类和数量。　３．２　釉烧温度与釉式ＲＯ·ｘＲ　（）　·　ｙＲＯ　２　从图１可见，釉烧温度随ＲＯ族氧化物　减少、Ｒ　ｏ　族与ＲＯ　族氧化物的增加而升　高。ＲＯ族氧化物在釉中是熔剂，可分为软质　熔剂和硬质熔剂。软质熔剂包括Ｎａ、Ｋ、Ｌｉ、　Ｂａ和Ｐｂ等氧化物；硬质熔剂包括Ｃａ、Ｍｇ、　Ｚｎ等氧化物。软质熔剂助熔作用强，主要用　于低温釉，釉质软，易受水和酸侵蚀，性能弱。　硬质熔剂助熔作用弱，主要用于高温釉，釉质　硬，抗水耐酸，性能强。实际上．传统高温釉的　釉式中ＲＯ含有多种氧化物作熔剂，只是硬　质熔剂量＞软质熔剂量；也常常由于采用主　要熔剂不同而将传统高温釉分为长石釉、石　灰釉、镁质釉等　长石釉特征是：略微带有乳　白色，光泽较强，具有柔和感，适合釉上彩饰。　石灰釉特征是：透明度高，光泽强，具有刚硬　感，适合釉下彩饰；釉层太厚，往往呈现令人　不愉快的灰蓝暗绿色，釉烧过程中炉内不洁　净易呈黄色或起泡。镁质釉特征是：增加釉质　光泽和白度；但镁质釉对彩料着色不如石灰　釉艳丽。　高温釉的釉烧温度，除受釉式中ＲＯ族　氧化物影响外，也受Ｒ　ｏ。族、特别是ＲＯ。族　氧化物影响。　Ｏ　族氧化物是釉的必要成　分，适当含量可保持釉的一定烧成温度、温度　范围和流动性｝含量低可增加釉的流动性｛含　量高可提高釉的釉烧温度、粘度和耐火度，但　靠Ｒ　Ｏ　族氧化物提高釉的耐火度受到限　制，因为Ｒ。０　族氧化物含量过高时，会导致　釉暗光、无光、不熟的后果；实践经验表明．　Ｒ　Ｏ　族氧化物含量与ＲＯ　族氧化物含量必　须控制在一定比例范围内才能成功。釉式中　的ＲＯｚ族氧化物，是釉中重要成分，含量最　多，釉的釉烧温度、耐火度、粘度、性能等主要　取决于ＲＯ。族氧化物　因此，传统高温釉（Ｍａｘ　１　４５０－Ｃ）的釉烧　温度、耐火度、性能与釉式一般应是ＲＯ：　（火花塞与特种陶瓷》ｌ９９７年第３期　

维普资讯 http://www.cqvip.com ｘＲ２Ｏ３　ｔ　ｙＲＯ２—１：＜１｛６～１　２为宜，而研　制新型１　５２０℃高温釉的釉式已打破这个比　例。　３．３釉烧与熔融　当釉式理论设计后，实际操作釉烧温度，　受到原材料纯度、釉料粒度、均匀程度、上釉　方法、釉层厚度、釉烧方法等多种因素的影　响。无论釉烧方法如何，在釉烧过程中，釉料　或多或少地都要发生分解、化合、烧结、熔融，　其中熔融极为重要　釉的高温熔融是高温加热使固相变成液　相的结果。高温熔融，通过对流进一步加速扩　散和化学反应变化，使釉质均匀、表面光滑、　明亮、平正。釉质均匀，主要取决于釉的熔融　粘度，粘度主要取决于釉烧温度与保温时问。　若釉烧温度高、保温时间长，则釉的熔融粘度　低　流动性好，充分进行一系列高温物化反　应，最终达到釉的熔融与玻化目的　控制釉烧　温度与保温时间，实质上就是控制釉的熔融　温度与熔融时间，即控制釉的高温粘度，流动　性及其玻化程度　如果釉烧温度过高、保温时　间过长，则釉的熔融粘度太低，易流如水，造　成流失与挥发，坯件上端釉层薄而缺釉、下端　釉层厚而堆釉，甚至坯件与瓷舟粘连，这就是　通常称为过烧　如果釉烧温度过低，保温时间　过短，则釉的熔融粘度太高，对流、扩散，物化　反应受阻，造成坯件釉层无光、不亮、不平、未　完全玻化，这就是通常称为生烧。研制新型　１　５２０Ｕ高温釉时，通过试验找出了过烧与生　烧的大致温度；再经试验证明，过烧温度下调　３０℃左右为釉烧温度的上限，生烧温度上调　２０　Ｃ左右为釉烧温度的下限；因为釉是非晶　体，没有固定熔点，只能采用满足釉质要求的　熔融温度范围来表达这特性温度——釉烧温　度ｌ　５２０＊￣　℃。　３．４新型１　５２０Ｃ高温釉的特性　新型１　５２０１噩℃高温釉与Ｍａｘ　ｌ　４５０Ｃ　传统高温釉相比，具有较高的机械、电气、化　学性能。其特性如下；　ａ．釉式ＲＯ·ｘＲ　ｚＯ　·ｙＲＯ：内涵不同。　ｔ火花塞与特种陶瓷》１９９７年第３期　Ｍａｘ　１　４５０℃传统高温釉的釉式中ＲＯ族氧　化物种类数量多，新型１　５２０℃高温釉的釉式　中ＲＯ族氧化物种类数量少；Ｍａｘ　ｌ　４５０℃传　统高温釉的釉式中ｘＲ　Ｏｓ；ｙＲＯ２≈１：６～　１　２，新型１　５２０℃高温釉的釉式中ｘＲ　Ｏ　：　ｙＲＯ２≈１：》１　２。　ｂ．釉烧气氛适应性不同　据生产实际调　查结果表明，Ｍａｘ　ｌ　４５０＇Ｃ传统高温釉中，某　些釉适合氧化气氛釉烧，某些釉适合还原气　氛釉烧，即同一种釉兼用两种气氛釉烧会造　成质量技术问题，可见Ｍａｘ　ｌ　４５０￣Ｃ传统高　温釉受到釉烧气氛的制约　新型１　５２０℃高温　釉适用于氧化还原两种气氛，釉烧不受气氛　限制，都能烧成可靠稳定良好的釉层　ｃ．耐火度不同。釉的耐火度是指玻化烧　成温度与釉烧后釉层重新见火开始软化的温　度　Ｍａｘ　１　４５０　Ｃ传统高温釉的釉层重见火软　化温度较低，实际应用受到限制，比如某些新　产品烧好釉层后，需要再经高温处理，因釉层　耐火度低而被破损和粘污报废。近年来相当　数量的高新产品，只因釉层耐火度低而受阻。　研制新型】５２０Ｖ高温釉，其釉层重新见火软　化温度高、耐火度高，突破Ｍａｘ　１　４５０℃传统　高温釉的釉层耐火度低的障碍，解决高新产　品技术关键，使之顺利开发运行。　

４釉的热嘭胀系数讨论　釉在坯件表面形成洁白或彩色釉层，使　坯件具有平正、光滑、明亮、洁白或艳丽的表　面，达到外表美观和提高机械、电气、化学性　能的目的。　釉不能像玻璃那样可以一定几何形状的　制品而存在，它必须依附在坯体上，井与坯体　固结成一体。釉本身具有机械、电气、化学、表　面张力、热膨胀、弹性、粘性、流动性、光学性　等多种性能　其中影响最大的就是热膨胀系　数，它是决定釉与坯体能否粘附牢固而形成　良好釉层的关键。　釉的热膨胀系数是有选择性的，不同的　釉有不同的热膨胀系数，主要取决于釉式　·４３·　

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