微信公眾號(hào)后臺(tái)前幾天有位朋友留言,要求談一談?dòng)粤鲜既蹨囟确矫娴闹R(shí)和心得,這里就簡(jiǎn)單探討一下始熔溫度這個(gè)概念及其對(duì)釉料的影響。
所謂釉料的始熔溫度,顧名思義就是釉料開始產(chǎn)生液相熔融的溫度。瓷磚的釉料一般都是由五六種以上原材料混合而成,經(jīng)過(guò)高溫熔煉的叫熔塊,直接使用的叫成釉,不管是熔塊還是成釉,都會(huì)有一個(gè)始熔溫度,熔塊的始熔溫度比較簡(jiǎn)單,是由配方成份決定的(細(xì)微的差別可以由熔制工藝改變),但成釉的始熔溫度不光與配方成份有關(guān),而且與引入同一種元素的單一礦物有很大關(guān)系,這里我們以瓷質(zhì)地磚成釉為例,逐一探討:
1、瓷質(zhì)地磚成釉引入各氧化物的原材料
1)一價(jià)堿金屬氧化物(鉀、鈉、鋰): 鉀長(zhǎng)石、鈉長(zhǎng)石、霞石、瓷石、鋰輝石、熔塊等。
2)二鉀堿土金屬氧化物(鈣、鎂、鋅、鋇、鍶):方解石、硅灰石、白云石、螢石、硼鈣石、碳酸鋇、硫酸鋇、碳酸鍶、熔塊等。
3)二氧化硅:石英、長(zhǎng)石、硅灰石、滑石、燒土、熔塊等
4)氧化鋁:煅燒氧化鋁/剛玉、生氧化鋁、燒土、葉臘石、長(zhǎng)石、熔塊等。
以上可以看出,同樣引入一種氧化物可以有不同的方式。比如:氧化鈣可以用方解石引入,也可以硅灰石引入,還可以用白云石和含氧化鈣的熔塊引入,不同的引入方式,性能有區(qū)別,也會(huì)同時(shí)引入其他物質(zhì),所以,我們?cè)谡{(diào)試釉料的過(guò)程中應(yīng)該慎重選擇材料,談不上那種材料好,不同的材料適用的燒成條件不同而已。
2、調(diào)試成釉為何要考慮始熔溫度?
一次燒的瓷質(zhì)磚坯體在加熱過(guò)程中要排氣,這樣就有可能導(dǎo)致釉面針孔!
由于瓷磚成型過(guò)程中的壓力非常大,導(dǎo)致坯體中的水份、有機(jī)物、碳酸鹽、氧化物等在受熱過(guò)程中產(chǎn)生的氣體排出非常不通暢,要比理論氣化及分解溫度高很多而且時(shí)間上要延遲;再者瓷磚廠家為節(jié)約成本,一味縮短燒成周期;坯體原材料資源枯竭,品位越來(lái)越低,雜質(zhì)越來(lái)越多。綜合以上幾種因素,使我們?cè)谟粤险{(diào)試過(guò)程中必須考慮釉料始熔溫度的問(wèn)題,同時(shí)我們也必須辯證的看待釉料始熔溫度的問(wèn)題(調(diào)整高溫粘度的同時(shí)就改變了原來(lái)釉的始熔溫度)。
1) 關(guān)于排氣我們考慮兩個(gè)問(wèn)題
一是釉料自身化學(xué)及物理反應(yīng)產(chǎn)生的氣體;二是坯體產(chǎn)生的氣體。兩者的排氣時(shí)間如何調(diào)配?最理想的狀態(tài)就是讓坯體的氣體先排除,然后釉料再開始排氣并熔融,但實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中一般是坯體和釉料同時(shí)都開始排氣,坯體氣體接近排完后,釉料層已經(jīng)處于液態(tài),有一定流動(dòng)性,高溫粘度不大,即使坯體再有氣體上來(lái),也能順利排出,氣孔會(huì)及時(shí)回填,如果來(lái)不及回填,就會(huì)造成針孔。這就是為什么大部分拋釉生產(chǎn)廠容易出現(xiàn)針孔缺陷的原因(為什么瓷磚某些局部容易產(chǎn)生針孔、溶洞等缺陷,不是簡(jiǎn)單幾句話能回答的,以后我們可以慢慢探討)。
2) 關(guān)于釉料自身排氣對(duì)針孔的影響
有些人非常不理解的現(xiàn)象是:為什么白云石、方解石都是燒失量很大的原材料,但在實(shí)際應(yīng)用時(shí)反而有時(shí)候比硅灰石等燒失少的原料針孔少!這就是我們今天要探討的始熔溫度的問(wèn)題,硅灰石與長(zhǎng)石產(chǎn)生低共熔的溫度確實(shí)要比方解石、白云石與長(zhǎng)石產(chǎn)生低共熔的溫度要低,這樣會(huì)導(dǎo)致釉料層提前熔融,不利于坯體氣體排除。有些人怕產(chǎn)生針孔,在釉料中不引入碳酸鹽的做法是不可取的,因?yàn)樘妓猁}自身分解時(shí)產(chǎn)生氣體不會(huì)造成大針孔,只會(huì)對(duì)釉層致密度產(chǎn)生影響,只需與其他原材料合理搭配即可。再者碳酸鹽自身排氣留下的空隙也有利于坯體氣體的排除不至于造成大針孔。
3、調(diào)整釉料始熔溫度的方法
一般釉料是多種氧化物及礦物組成的混合體,在燒成后也是含多種晶相的玻璃體。要調(diào)整釉料的始熔溫度,我們就要調(diào)整配方中引入幾種氧化物的礦物組成的低共熔點(diǎn)
堿金屬氧化物 堿土金屬氧化物 氧化鋁 氧化硅
(Na/K)2O -----(Ca/Mg/Zn/Ba )O--- Al2O3---- SiO2
在能保證一定釉面效果,能滿足釉料使用時(shí),一般硅鋁含量不變,堿金屬氧化物越多,始熔溫度會(huì)越低;硅鋁不變,提高堿土金屬會(huì)適當(dāng)提高始熔溫度;一般普通熔塊的始熔點(diǎn)比較低,在引入時(shí)需謹(jǐn)慎選擇。
由于我們引入的不是單一氧化物而是礦物,引入一種元素氧化物的同時(shí)不可避免會(huì)引入其他氧化物,如長(zhǎng)石可以同時(shí)引入鉀鈉、氧化鋁、氧化硅等;
總上所述,釉料始熔溫度在瓷質(zhì)地磚成釉中一般不單獨(dú)考慮,一般考慮的是釉料的高溫粘度,適當(dāng)提高或者降低釉料的高溫粘度是釉料調(diào)試中常用的辦法。釉料高溫粘度的調(diào)試又是另外一個(gè)概念了,我們以后接著探討。