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陶瓷的外衣——釉
釉(galze)是覆蓋在陶瓷坯體表面上的一層近似玻璃態(tài)的物質(zhì)。
釉的作用
1.使坯體對液體和氣體具有不透過性;
2.覆蓋坯體表面提高美觀性;
3.防止污染坯體,提高制品電學性能,抗化學侵蝕性;
4.與坯體形成整體,增加陶瓷強度和硬度。
釉的分類
1.按坯體的類型進行分類。例如:瓷釉,陶釉以及炻器釉。瓷釉中又有硬瓷釉的軟瓷釉之分。
2.根據(jù)釉配方的組份來分,有長石釉,灰釉,鉛釉,硼釉,鉛硼釉等等。
3.按燒成溫度進行分類。一般將1100度以下燒成的釉稱為低溫釉;1100-1250度之間燒成的釉為中溫釉;1250度以上燒成的釉為高溫釉。
4.按釉面特征分類時,釉可分為透明釉,結(jié)晶釉,無光釉,變色釉,乳濁釉,裂紋釉,花釉,顏色釉等。
5.按電性能將釉分為普通釉和半導體釉。
6.按釉料的制備方法可將釉歸納為下面四種:
1)生料釉,所用的全部原料都不經(jīng)過預(yù)先熔制,直接加水調(diào)制成漿。
2)熔塊釉,在制漿前,先將部分原料熔成玻璃狀物質(zhì)并用不淬成小塊,再與其余原料混合研制釉漿。
3)食鹽釉,不須事先制備,而是在產(chǎn)品煅燒至高溫時,向窯內(nèi)投入食鹽,鋅鹽等發(fā)物,使與坯體表面作用形成薄層玻璃物質(zhì)。
4)土釉,是采用天然有色粘土,經(jīng)淘洗后直接作為釉料使用。
7.按顯微結(jié)構(gòu)和釉性狀的分類
1)透明釉,無定形玻璃體;
2)晶質(zhì)釉,乳濁釉、析晶釉、砂金釉、無光釉;
3)熔析釉(液相分離釉),乳濁釉、鐵紅釉、兔毫釉等。
所以,同為一種釉,由于分類方法不同可同時具有幾種名稱。
釉的熔融溫度范圍
由始熔溫度至流動溫度稱作釉的熔融溫度范圍。
始熔溫度:當圓柱體試樣(φ2mm×3mm)受熱至形狀開始變化。(收縮)
全熔溫度:試樣變成半圓球的溫度。(枝角變圓)
流動溫度:試樣流散開來,高度降至原有的1/3時的溫度。
1.釉的熔融溫度:
要求釉的熔化溫度要與坯體相適應(yīng),即釉要在坯體中氣孔已經(jīng)排除,已開始燒結(jié)出現(xiàn)液相時熔化,過早熔化,將被多孔坯體吸收影響表面光澤,過晚熔化則釉層玻化不好。
2.影響熔化溫度因素:原料的化學組成和原料細度、均勻度燒成溫度和時間等有關(guān)。
酸度系數(shù)(酸堿氧化物摩爾數(shù)之比)大,釉的燒成溫度高。
3.測定方法:
1)用測定耐火度方法:將釉漿烘干,加糊精(淀粉加熱糊狀)制成試錐與標準錐一起彎倒的溫度。
2)用高溫顯微鏡。
某釉料的熔融溫度
釉的粘度和表面張力
1.釉的粘度:釉在熔融狀態(tài)下的粘度是判斷釉的流動情況的尺寸。
釉的粘度過小,容易造成流釉、堆釉和干釉等缺陷。
釉的粘度過大,易引起桔釉、針眼、釉面不光滑、光澤不好等缺陷。
影響釉的粘度的主要因素是:釉的組成和燒成溫度
釉的組成:釉在一定溫度范圍內(nèi)堿金屬氧化物增加,粘度下降;CaO高溫時降低粘度,MgO高溫時具有較高粘度,但是影響比Al2O3小,其它正二價金屬與CaO基本相同,B2O3特殊,加入量<15%,B2O3含量增加,粘度提高,>15%又起降低粘度作用。
B2O3含量不同時對粘度有不同影響,這和B離子的配位狀態(tài)有密切關(guān)系。B2O3含量較少時,B離子處于[BO4]四面體狀態(tài),使結(jié)構(gòu)緊密,粘度隨其含量增加而升高。當較多量的B2O3引入時,部分[BO4]會變成[BO3]三角形,使結(jié)構(gòu)趨于疏松,致粘度下降。這稱為硼反?,F(xiàn)象。
2.釉的表面張力
釉的表面張力影響釉面平滑程度和釉對坯體的潤濕,所以對外觀質(zhì)量影響很大。
1)由于表面張力過大會阻礙氣體排除、釉對坯潤濕不好、熔融液不均化和發(fā)生縮釉現(xiàn)象,因此會造成釉面缺陷;
2)表面張力過小會造成流釉和小氣孔破裂后形成針孔,難以彌合;
影響因素:釉的組成(Pb0明顯降低表面張力),溫度、氣氛(還原氣氛使表面能力增大)。粘度、表面張力隨溫度升高而降低。
釉的彈性和熱膨脹性
1.釉的彈性是能否消除釉層應(yīng)力引起的缺陷的重要因素??捎脧椥阅?shù)表示,彈性模數(shù)小則彈性大;反之彈性小。彈性好的釉可使坯釉適應(yīng)性好,即使加熱和冷卻速度在一定程度上加快也不會使釉面產(chǎn)生缺陷。
影響因素:
1)組成:堿土金屬氧化物(CaO最明顯)提高彈性模數(shù),而堿金屬氧化物降低彈性模數(shù);B2O3<12%,含量增加則提高彈性模數(shù),而B2O3>12%,含量增加則降低彈性模數(shù)。硼反常現(xiàn)象。
2)晶體尺寸和均勻分布程度:均勻分布的細小析晶有利于提高釉的彈性。
3)溫度:釉的彈性隨溫度的升高而降低。
4)釉層厚?。河詫佑椥杂?。
2.釉的膨脹性用一定溫度范圍內(nèi)長度膨脹百分率或線膨脹系數(shù)表示。
釉層受熱膨脹的主要原因是由于溫度升高時構(gòu)成釉層網(wǎng)絡(luò)質(zhì)點熱振動的振幅增大,這種由于熱振動引起的膨脹,其大小決定于離子鍵間的鍵力,鍵力愈大則熱膨脹愈小,反之也如此。
影響因素:
1)組成:SiO2是釉的網(wǎng)絡(luò)生成體,有堅強的Si-O鍵,若其含量高,則釉層結(jié)構(gòu)緊密,熱膨脹小。引入堿金屬或堿土金屬離子削弱了Si-O鍵,或折斷了Si-O鍵,使膨脹系數(shù)增大。堿金屬離子增大釉膨脹系數(shù)超過堿土金屬離子。
2)溫度:釉的熱膨脹系數(shù)與溫度有關(guān)。
釉的硬度和光澤度
1.硬度
硬度是一種材料抵抗另一種材料壓入、劃痕或磨損的能力。表征材料表層的強度,看成表層產(chǎn)生塑性變形或破壞所需的能量。
影響因素:
1)釉層化學組成:釉面硬度取決于釉層化學組成,組成玻璃網(wǎng)絡(luò)的SiO2、B2O3提高硬度。由于硼反常現(xiàn)象,用B2O3代替釉中SiO2時,若B2O3<15%,隨著B2O3的增加,釉的B硬度不斷增大;若B2O3>15%,則釉的強度會降低。
2)礦物組成、顯微結(jié)構(gòu):釉層析出硬度大的微晶,并高度分散在釉面上,則硬度明顯增加,尤其析出針狀晶體,效果
更顯著。
提高硬度的晶體:鋯英石、鋅尖晶石、鎂鋁尖晶石、金紅石、莫來石、硅鋅礦等。
因此,乳濁釉和無光釉的耐磨性比透明釉高。
2.光澤度:是反應(yīng)釉的平整光滑的指標。表面張力小、折射率大,光澤度好。
施釉的方法
浸釉:將坯體手工全部浸入釉漿中,又稱蘸釉。所用釉漿濃度比噴釉法大。盤類產(chǎn)品采用的飄釉法也是浸釉法的一種。
淋釉:又稱澆釉,是將釉漿澆到坯體上,強度差的生坯不能用浸釉,可采用澆釉(釉面磚等廣泛采用)。
噴釉:利用壓縮空氣將釉漿通過噴槍或噴釉機噴成霧狀,使之均勻地粘附于坯體上。釉層厚度比較均勻,易于控制,與其它方法比容易實現(xiàn)機械化、自動化,適于大型薄壁及形狀復雜制品。
其它方法:
蕩釉:將釉漿注入器物內(nèi),然后上下左右搖動,使釉漿布滿內(nèi)表面,然后將余漿倒出。用于對中空制品,如壺、花瓶及罐、缸等內(nèi)部施釉。
涂刷釉:用毛刷或毛筆浸釉后,再涂刷在坯體表面上。多用于在坯體上施幾種不同釉料,形成特厚釉層及補釉操作。
釉,上釉,釉料