礼品瓷配方试验小结
来源：知网 发布时间：2013-7-26
I 前言
为迎接“江苏陶瓷展览会”的举行,应利民瓷厂的需要,我组在开门办学期间,结合该厂原料、成型工艺、烧成制度等特点,进行了礼品、高档瓷坯的工艺试验,总的要求是:瓷壁轻薄,断面致密,光泽度好,透光度高,坯釉结合好,无气泡气孔,无变形,白度>75度。
根据上述要求,必须较好地解决下列问题:
1.选择有害杂质(铁、钦)尽量少的原料。
2.适当的硅铝及溶剂量。
3.适当的烧成气氛及烧成温度。
II 实验部分
一、原料
根据该厂的原料来源,我们在确定原料之前,首先对大部分原料进行了化学分析及原料的锻烧,根据原料的化学组成,烃烧后的色泽及成型性能,生坯强度及烧成收缩等各种工艺性能,采用部分原料(见表一1)。
二、试验工艺过程:
小试按配方称取5kg料在硬质瓷磨瓶中球磨,控制细度为200目筛余0.1%。
1.注浆成型:
料:球:水=1:2:0.43~0.56,料浆出磨后即进行注浆成型,烘干后修坯,手工浸釉,(釉分别用生产釉和釉组的试验釉)经隧道窑还原焰烧成。
2.旋坯泥成型:
料:球:水=1:2:0.9,料浆出磨后用石膏模脱水,至水份21~23%,然后进行手工练泥,旋坯成型,烘干后修坯,辘护车上内釉,外釉用手工浸釉、隧道窑还原焰烧成。
三、在试验中,我们逐步改进,反复实践,共投试二十二个配方。原料配方、化学组成及矿物组成见表一2。
四、对每个配方,我们都进行了成型、干燥、烧成及产品各项技术指标的测定工作,具体情况见表一3。
表—3 注：
1、部颁日用细瓷标准的热稳定性要求,为220~20度一次不裂。
2、产品的热稳定性与品种也有很大的关系。
3、白度指标因试样平度及烧成关系,可能有一些误差,仅供参考。
4、断面吸水以滴兰黑墨水为准。
五、中试情况:
中试情况最好选择一个既适宜于注浆成型,又适宜于旋坯成型。从23个配方的成型、烧成、产品的各项技术指标来看,8度配方较为理想,注浆、旋坯都适宜,但由于配方中用52%的界牌选块。大批生产,原料挑选及供应都有困难。因此,旋坯料只能另选配方,从产品的白度和透光度来比较,1度、10度稍次于度，为了使1度、10度。配方的可塑性,生坯强度有所提高,在1度、10度配方基础上外加膨润土,编好21度、22度配方,试验证明,成型性能,坯体强度有所提高,并且21度优于22度。在21.中以25%的桃红选块代替25%的界牌选块,效果很好口从试验结果比较,我们认为礼—8度作为中试注浆料,投料1.2吨。礼—21度为旋坯泥,投料4.8吨。具体情况见表一4。
(注:瓷胎的烧结温度以吸水率<0.5%为标准）
II 分析讨论
一、各配方比较:
22个配方各种性能对比如下:
成型性能：1.旋坯:21度、22度最好、15度次之,1度、2度差
2. 注浆:2度、6度最好,其次为8度、7度、21等,3度、4度、5度最差
烧成性能:14度、16度因施10度釉(膨胀系数较大),且坯体过烧,有釉裂现象。其它性能都好。部分烟熏是由于高火阶段还原气氛过浓。
白度:详见表—5
透明度:6度、8度、17度、18度最好,其次为1度、10度、20度、21.等,4度、7度一般(欠烧)
变形:11度、13度、14度、20度、21度等无变形,17度、18度最严重。
热稳定性:详见表一一5
二、中试试验结果:
1.礼一21度由于加入1%的膨润土及界牌选块不如小试时仔细,故产品的白度、透明度稍次于原小试配方1度。白度经测试分别为80度和76.5度(ZBD白度仪)。
2、礼—8度注浆料的筛余0.358%,细度不够,阿拉伯树胶又未加,故泥浆的触变较大,浇注酒壶有所开裂。根据试验:陈腐时间长些或浇注时外加0.1%的阿拉伯树胶,可改善注浆成型性能。
三、提高白度、透明度的途径
日用瓷及礼品瓷的艺术价值,一方面是制品的选型、装饰,但更主要的是体现在制品的白度高,透明度好。而影响白度、透光度的因素又是多种多样的。由于我们的理论水平有限,加之实践经验较少,只能提一些看法,以供参考。
1.原料的选择:
原料是基础,它直接影响到陶瓷制品的白度、透明度,最理想的是不含有显色金属氧化物Fe203、TiO2但实际天然的矿物原料总是含有各种杂质的,尤其是为满足成型性能而加入的强可塑性粘土,含Fe2O3。很高。因此,必须对原料进行精选或淘洗。如我们所用的界牌、桃红选块等,这样才能减少原料所带入的显色氧化物,从而提高产品的白度、透明度。
2.化学组成的影响:
配方化学组成中的Al203/Si02比对瓷器的白度、透明度有一定的影响。高AI203配方能增宽烧结范围,减少坯体变形。另外,在瓷相组成上,莫来石晶体较多,对光的折射、散射较大,所以能提高制品的白度,但高AlO3配方中需5%左右的熔剂量。过少,则由于形成的玻璃相不够,对透明度有所影响。
高SiO2配方,对提高透明度最有效,由于石英在玻璃相中溶解度比粘土在玻璃相中溶解度大得多,因此,高SiO2配方在瓷相组成中玻璃相较多。同时,由于高SiO2配方的晶相组成中,石英较莫来石多,而且石英与玻璃相折射率差值较莫来石与玻璃相差值要小(玻璃相1.5、石英1.55、莫来石1.64),在同样的气孔率下,透明度比高铝的要高。由于透光率没有测定,在此只能从理论上加以分析讨论。
3.烧成
在比较好地解决原料、配方、化学组成及成型工艺后,烧成是一道关键的工序,必须严格控制合理的烧成制度。
从表一3中可以看出,配方的化学组成中,一般都含有0.1~0.2%的Fe2O3,为了使产品呈色白里泛青,减小Fe203对呈色的影响,采取还原焰烧成较为适宜。还原气氛可将Fe203还原成FeO,降低液相粘度,加快制品烧结,同时能促使硫酸盐分解。但烧成制度掌握不好,氧化时温度不够,还原时气氛太浓,CO过高,产品易烟熏,严重影响白度,降低质量。如礼一8度同一配方浇注的瓷坯,烟缸在较高的温度(14度锥倒),较谈还原气氛中烧成,产品白度达80度,透光性也好。茶壶在较低温度(12度锥倒),过浓的还原气氛中烧成,产品吸烟,表面发灰,透光性也不好。
另外,烧成温度必须和配方相适应,使坯体收缩达最大值,气孔率最小,透明度最高。温度过低,形成的玻璃相少,不能有效地填充气孔,且铁钦等有害杂质不能充分溶解在玻璃相中,产品发黄,透明度降低。温度过高,产品易变形,同时坯体膨胀系数降低,容易引起釉裂。
III 结论
一、配方
1.礼一8.配方可作为注浆料投产,但泥浆触变性大需陈腐或加有机电解质方能浇注。白度(zBD白度仪测定)80度,透光性好。
2.礼一21度配方可作为旋坯料投产。白度(zBD白度仪测定)76.5度,透光性好。
3.若界牌选块不能满足需要,礼一10度配方可作为备用配方。白度(zBD白度仪测定)78度,透光性好。
以上配方均可作为礼品瓷配方,可达到所要求的各项技术、质量指标。
二、考虑成型及干燥强度的要求,必须加入一定量悬浮性好及可塑性强的软质粘土。试验表明:注浆料加3%的黄木节,可达要求。旋坯泥在3%黄木节的基础上外加1%膨润土,可达要求。
三、烧成时弱还原火焰要淡,CO的含量须控制在1%以下,以防严重吸烟。
烧结范围:礼一8.1320度~14000 ；礼一21度1280度~1380度；烧成温度均为1350“C左右。
