全抛釉产品配方调节的研究与探讨
抛釉配方体系的分析
抛釉钠锶体系防污更好,更适合快烧窑炉。以前窑炉产量不高时,抛釉体系大多是钾钡体系,釉料在窑炉高温区有足够时间熔融排气。钾钡体系抛釉的优势是发色好(主要是红色),劣势是防污和耐酸略差。防污差主要是由于抛釉熔融性能不好,耐酸差则是因为抛釉硅含量偏低导致。钾钡体系抛釉,高温粘度大,流动性不好,高温时表面张力大,不利于排气,防污略差。钾钡体系抛釉,配方中对硅含量比较敏感,提高硅含量来提高耐酸的话,毛孔会增多,从而防污会变差。钠锶体系抛釉更适应快烧,钠锶体系抛釉相比于钾钡体系抛釉,熔融性能更好,高温粘度相对较小,表面张力小,利于排气。钠锶体系抛釉可以把抛釉的铝、硅含量同时提高,耐酸更好,釉面缺陷少。表1为江西某陶瓷厂抛釉配方化学成分调整前后对比,钠锶体系防污效果更好,表面缺陷更少。
表1江西某陶瓷厂抛釉配方化学成分对比
底釉配方调整对针孔、痱子的改善
全抛釉底釉铝含量高、耐火度高可以减少釉面针孔,痱子等缺陷,适合快烧。由于陶瓷厂坯体降成本和窑炉提速,价格便宜烧结度差的原料用量增多,容易产生釉面针孔,痱子等缺陷,同时也对全抛釉底釉适应性提出了更高的要求。提高底釉的铝含量从而提升底釉始熔点,可以降低底釉过早熔融,延长坯体排产时间,改善针孔,痱子等缺陷。在铝含量比较高的底釉中引入硅灰石,硅灰石中的硅不易反应,导致底釉温度提升,同样也可以改善釉面痱子缺陷。表2为江西某陶瓷厂为了改善针孔、痱子缺陷调整底釉配方,取得了较好的效果。
表2江西某陶瓷厂底釉配方化学成分调整前后对比
全抛釉底釉配方调整对辊棒印的影响
全抛釉底釉对辊棒印的影响。辊棒印是伴随着陶瓷砖坯釉收缩、软化、熔融等一系列烧结过程出现的。因坯釉性能不同,烧结状态不同,出现在砖坯表面平行于辊棒方向的波浪变形。辊棒印形成原因,坯体在窑炉中前温段过早收缩,而此时釉料又没有达到收缩温度时,砖坯就会很拱。砖在窑炉中爬着向前走,当砖爬行到窑炉高温区时砖坯软化。由于砖自身的重力作用下,砖中心回落在棍棒上,而支撑砖坯爬行的那个支撑点就形成了前后两条明显的棍棒印。江西某陶瓷厂如表3所示,刚开始用旧配方底釉,出窑砖形勾角严重,辊棒印最大有0.4mm。窑炉高温区降温,棍棒印没有改善。后来更换始熔点低,膨胀系数大的底釉,勾角和棍棒印得以改善,棍棒印在0.15mm内。
解决棍棒印,首先保证底釉始熔点与坯体软化温度尽量接近。窑炉中前温走砖时,底釉收缩晚于坯体收缩,坯体收缩大就会造成走砖时砖很拱。缩短窑炉中温区烧成时间,可以减少砖在中温段拱着爬行的时间,减少棍棒印。底釉配方中,尽量减少煅烧氧化铝和煅烧土的用量。煅烧氧化铝和煅烧土经高温煅烧后,在窑炉中温段收缩比较晚,底釉不收缩,此时的坯体收缩大,就会造成砖在窑炉中温段很拱,容易形成棍棒印。
表3新旧底釉配方参数对比
全抛釉釉料配方调整对凹釉缺陷的改善
全抛釉烧成凹釉解决办法。广东清远某陶瓷生产基地如表4所示,生产全抛釉产品,窑炉出砖有大量凹釉情况。通过在釉线排查,淋釉正常没有凹釉现象,从而判断是烧成凹釉。单烧底釉,偏生烧,墨水吸墨偏严重,通过外加滑石降低底釉温度,墨水吸墨轻微,凹釉有所改善,但没有彻底解决。后拿生产抛釉测始熔点,始熔点1140℃,调高抛釉始熔点,凹釉问题彻底解决。
表4新旧抛釉化学成分对比
全抛釉釉料配方对发色的影响
关于抛釉发色的体会,钾长石对喷墨墨水发红色比较好,黄色略差。钠长石对喷墨墨水黄色发色比较好,红色略差。一般配方中钾长石和钠长石一起使用,发色比较均衡,长石类始熔点较低,容易产生针孔痱子缺陷,一般加入量不能超过50%。烧滑石发色比较均衡,但透感不好,加入量一般10%以下。石灰石,白云石,硅灰石,不利于抛釉的发色,一般加入量不能超过20%。石英利于抛釉发色,但是加入过多使抛釉毛孔变差,一般加入量不能超过15%。煅烧氧化铝对发色不利,透感不好,一般加入量10%以下。用刚玉替代煅烧氧化铝,利于喷墨墨水发色和提高透感。钡对喷墨墨水发红色比较好,黄色略差。碳酸钡加多后毛孔不好,一般加入量15%以下。锶对喷墨墨水黄色发色好,红色略差,碳酸锶一般加入量10%以下。钙对黑色墨水发色比较好,但其他墨水发色不好。提高抛釉硅含量,利于发色,但是硅含量高,抛釉毛孔差,需要综合考虑。煅烧氧化锌可以使抛釉发比较鲜艳的黄红色,一般加入量10%以下。抛釉钾钡体系,黑色,红棕,蓝色,桔色,包裹红墨水发色比较纯正,镨黄发色略差。钠锶体系抛釉,镨黄,桔色,红棕,包裹红墨水发色比较纯正,黑色,蓝色喷墨墨水发色略差。钾锶体系抛釉墨水发色比较均衡,利于灰色砖调色。在江西某陶瓷生产基地如表5所示,通过实验对比全抛釉发色,发现钾锶体系发色比较均衡,毛孔较好,出窑釉面没有缺陷,抛光后缺陷较少,生产优等率98%以上。
表5不同体系全抛釉化学成分对比
黑色全抛釉产品配方调整思路
黑色砖全抛釉,用硫酸钡体系抛釉,用硫酸钡引入钡,保证黑色发色纯正,毛孔少,透感好。表6所示为某陶瓷厂肇庆生产基地调试的黑色砖抛釉成份,生产优等率96以上。
表6肇庆某陶瓷厂黑色抛釉化学成分
耐磨全抛釉配方调整思路
关于全抛釉耐磨的体会,提高抛釉的硅,铝含量,保证二价助熔剂的含量,减少抛釉毛孔,可以提高抛釉耐磨。抛釉铝含量高,透感会差一些。用以下方法来提高抛釉透感。用刚玉粉代替煅烧氧化铝,可以提高抛釉透感。引入高铝熔块,减少烧失,避免针孔缺陷,减少毛孔,提高透感。用透辉石引入钙镁,可以提高抛釉透感。用部分高钙熔块可以提高抛釉透感。在广东某陶瓷生产基地调试的抛釉,在华夏陶瓷检测中心测的耐磨数据,耐磨等级4级2100转。成分如表7所示。
表7广东某陶瓷厂耐磨抛釉化学成分
文章来源:《佛山陶瓷》2021.2期