第三章釉料

1、2021-6-23 陶瓷工艺学 陶瓷工艺学陶瓷工艺学 景景 德德 镇镇 高高 等等 专专 科科 学学 校校 JINGDEZHEN COMPREHENSIVE COLLEGE 主讲：主讲： 刘文茂刘文茂 L2021-6-23 陶瓷工艺学 釉及其作用釉及其作用 及特点及特点 釉的分类釉的分类 、制釉原料及氧化物制釉原料及氧化物 确定釉配方的依据确定釉配方的依据 釉料配方的计算釉料配方的计算 几种常见釉举例几种常见釉举例 釉层形成过程的反应釉层形成过程的反应 釉的析晶釉的析晶 坯釉适应性坯釉适应性 第三章第三章 釉料釉料 2021-6-23 陶瓷工艺学 釉的作用釉的作用 (

2、1) 装饰：提高艺术、欣赏价值。装饰：提高艺术、欣赏价值。 (2) 改善制品的各种性能：改善制品的各种性能： 化学稳定性、防污性、（平滑、表面积减小）化学稳定性、防污性、（平滑、表面积减小） 力学性能、电学性能、抗菌性能等等。力学性能、电学性能、抗菌性能等等。 一、釉及其作用一、釉及其作用 釉的概念釉的概念： 是附着在陶瓷坯体表面的一种玻璃或玻璃与晶体的连续粘着层。是附着在陶瓷坯体表面的一种玻璃或玻璃与晶体的连续粘着层。 第一节第一节 釉的作用釉的作用 及特点及特点 2021-6-23 陶瓷工艺学 釉的作用釉的作用: （1）釉能够提高瓷体的表面光洁度。）釉能够提高瓷体的表面光洁度。 （2）釉可

3、提高瓷件的力学性能和热学性能。）釉可提高瓷件的力学性能和热学性能。 （3）提高瓷件的电性能，如压电、介电和绝缘性能。）提高瓷件的电性能，如压电、介电和绝缘性能。 （4）改善瓷体的化学性能。）改善瓷体的化学性能。 （5）使瓷件与金属之间形成牢固的结合。）使瓷件与金属之间形成牢固的结合。 （6）釉可以增加瓷器的美感，艺术釉还能够增加陶）釉可以增加瓷器的美感，艺术釉还能够增加陶 瓷制品的艺术附加值，提高其艺术欣赏价值。瓷制品的艺术附加值，提高其艺术欣赏价值。 第一节第一节 釉及其作用釉及其作用 及特点及特点 2021-6-23 陶瓷工艺学 二、釉的特点和性质二、釉的特点和性质 大多数釉是玻璃体大多数

4、釉是玻璃体 具有普通玻璃的物理化学性质具有普通玻璃的物理化学性质 釉与玻璃的不同点釉与玻璃的不同点 (1) 釉层中含有气泡和晶体。釉层中含有气泡和晶体。 (2) 釉化学组成中氧化铝的较玻璃高。釉化学组成中氧化铝的较玻璃高。 (3) 釉的熔融温度范围较宽。釉的熔融温度范围较宽。 产生差异的原因产生差异的原因 (1) 配方不同。配方不同。 (2) 烧成制度不同。烧成制度不同。 (3) 釉与坯体之间的扩散和反应。釉与坯体之间的扩散和反应。 （一）（一）釉的特点釉的特点 第一节第一节 釉及其作用釉及其作用 及特点及特点 2021-6-23 陶瓷工艺学 1.釉的化学性质釉的化学性质 何谓何谓“干釉干釉”

5、? 2.釉的熔融特性釉的熔融特性 （1）熔融温度范围）熔融温度范围 （2）釉熔体的高温粘度、表面张力、润湿性）釉熔体的高温粘度、表面张力、润湿性 3.力学强度和硬度力学强度和硬度 4.化学稳定性化学稳定性 5.热膨胀性和弹性热膨胀性和弹性 6.光学性质光学性质 (二二)釉的性质釉的性质 第一节第一节 釉及其作用釉及其作用 及特点及特点 2021-6-23 陶瓷工艺学 2.釉的熔融特性釉的熔融特性 (1)釉的熔融温度范围釉的熔融温度范围 釉的烧成温度一般在其上限附近釉的烧成温度一般在其上限附近 开始熔融温度开始熔融温度 完全熔融温度完全熔融温度 软化变形温度软化变形温度 流动温度流动温度 半球温

6、度半球温度(熔融温度熔融温度) 2/3原高温度（国标）原高温度（国标） 未烧未烧始熔温度始熔温度半球温度半球温度流动温度流动温度 第一节第一节 釉及其作用釉及其作用 及特点及特点 2021-6-23 陶瓷工艺学 釉的熔融性能釉的熔融性能 （1）釉的熔融温度范围）釉的熔融温度范围 定义：定义： 我们把釉随着温度的升高，从开始出现液相的始熔温度到完全成我们把釉随着温度的升高，从开始出现液相的始熔温度到完全成 为液相的流淌温度之间的温度区域范围称为釉的熔融温度范围。为液相的流淌温度之间的温度区域范围称为釉的熔融温度范围。 釉的始熔温度和流淌温度的测定：釉的始熔温度和流淌温度的测定： 釉的熔融性质通常

7、用高温显微镜测定。首先，将待测釉料制作成釉的熔融性质通常用高温显微镜测定。首先，将待测釉料制作成 高度和直径均为高度和直径均为3mm的圆柱体，并置于高温电炉中加热升温，升的圆柱体，并置于高温电炉中加热升温，升 温速度为温速度为810/mm，对釉料受热变化的行为照相记录，如下图。，对釉料受热变化的行为照相记录，如下图。 l1l2 l3 l4 釉料受热变化的行为 第一节第一节 釉及其作用釉及其作用 及特点及特点 2021-6-23 陶瓷工艺学 影响熔融温度范围的因素影响熔融温度范围的因素 (1) 物料细度物料细度 (2) 各组分混合均匀程度各组分混合均匀程度 (3) 物料的化学组成物料的化学组成

8、提高熔融温度范围的成份：提高熔融温度范围的成份：Ai2O3、RO2（SiO2、ZrO2） 降低熔融温度范围的成份：降低熔融温度范围的成份：RO（软熔剂）、（软熔剂）、R2O（硬熔剂）（硬熔剂） 软熔剂软熔剂RO：CaO、MgO、ZnO、BaO 硬熔剂硬熔剂R2O：Li2O、Na2O、K2O、PbO、B2O3 第一节第一节 釉及其作用釉及其作用 及特点及特点 2021-6-23 陶瓷工艺学 釉的烧成温度的估算釉的烧成温度的估算 (1) 酸度系数法酸度系数法 （C.A） C.A （酸性氧化物（酸性氧化物mol数）数）/（碱性氧化物（碱性氧化物mol数）数） 式中：式中：RO2 酸性氧化物酸性氧化物

9、mol数；数； R2O、RO、R2O3碱性氧化物碱性氧化物mol数；数； 各氧化物分类情况见各氧化物分类情况见P154 注意：注意：Al2O3的的mol数在含铅釉中按数在含铅釉中按RO2计算；计算； B2O3的的mol数在精陶釉中按数在精陶釉中按R2O3计算；计算； C.A 1.4 2.5 烧温度成烧温度成1250 1250 1450C 322 2 3 . ORROOR RO AC -(3-1) 第一节第一节 釉及其作用釉及其作用 及特点及特点 2021-6-23 陶瓷工艺学 釉的烧成温度的估算釉的烧成温度的估算 （2）熔融温度系数法）熔融温度系数法 （K） i bibb iaiaa wbwb

10、wb wawawa K 21 21 21 21 )23( 式中：式中： i i bbb aaa i i www www bbb aaa 2 21 21 1 21 、 、 、 、 易熔氧化物熔融温度系数；易熔氧化物熔融温度系数； 难熔氧化物熔融温度系数；难熔氧化物熔融温度系数； 易熔氧化物质量分数；易熔氧化物质量分数； 难熔氧化物质量分数。难熔氧化物质量分数。 各氧化物的熔融温度系数见各氧化物的熔融温度系数见P155表表33 K值与熔融温度的关系见值与熔融温度的关系见P155表表34 例题例题 第一节第一节 釉及其作用釉及其作用 及特点及特点 2021-6-23 陶瓷工艺学 (2) 釉熔体的高温

11、粘度、表面张力、润湿性釉熔体的高温粘度、表面张力、润湿性 太大（太大（1000Pas）则产生橘釉、针孔、釉面不光亮等缺陷；）则产生橘釉、针孔、釉面不光亮等缺陷； 太小（太小（Na+K+ 二价价金属离子金属离子高温下降低粘度高温下降低粘度 , 能力顺序：能力顺序： Pb2+Ba2+ Cd2+Zn2+Sr2+Ca2+Mg2+ 第一节第一节 釉及其作用釉及其作用 及特点及特点 高温粘度高温粘度 2021-6-23 陶瓷工艺学 釉的高温粘度（釉的高温粘度（viscosity） a.釉的高温粘度对釉面质量的影响：如果粘度过小，引起堆釉的高温粘度对釉面质量的影响：如果粘度过小，引起堆 釉、流釉或干釉等缺陷

12、并易使装饰纹样模糊或消失；如果粘度釉、流釉或干釉等缺陷并易使装饰纹样模糊或消失；如果粘度 过大，会使釉面出现桔釉或光泽度差等缺陷。过大，会使釉面出现桔釉或光泽度差等缺陷。 b.影响釉高温粘度的主要因素：影响釉高温粘度的主要因素： 配方中助熔剂种类及含量；配方中助熔剂种类及含量；烧成温度烧成温度 c.釉的高温粘度测定：釉的高温粘度测定：首先用首先用5g釉粉加工成圆球或小圆柱体，釉粉加工成圆球或小圆柱体， 然后将该釉粉试样置于以然后将该釉粉试样置于以45度角放置的瓷质粘度测定板的圆槽度角放置的瓷质粘度测定板的圆槽 中，试样在高温炉中升温至成熟温度，然后冷却并取出试样测中，试样在高温炉中升温至成熟温

13、度，然后冷却并取出试样测 定其在流动槽中的流动长度定其在流动槽中的流动长度L，它即代表着釉的粘度大小。，它即代表着釉的粘度大小。 第一节第一节 釉及其作用釉及其作用 及特点及特点 2021-6-23 陶瓷工艺学 高温粘度的近似计算高温粘度的近似计算 莱曼莱曼低温釉烧成温度时低温釉烧成温度时高温粘度近似计算公式：高温粘度近似计算公式： i k 式中：式中： 高温粘度，高温粘度，Pas ； 粘度指数；粘度指数； 2 SiO w 釉中釉中SiO2的质量分数；的质量分数； 釉中釉中Al2O3的质量分数；的质量分数； 32O Al w 上式没有考虑温度变化的影响上式没有考虑温度变化的影响 32. 0 9

14、2 i k 其中：其中： 1 100 322 OAlSiO i ww k (3-3) (3-4) 第一节第一节 釉及其作用釉及其作用 及特点及特点 2021-6-23 陶瓷工艺学 过大阻碍气体排出和熔体均化不利于润湿，易产生过大阻碍气体排出和熔体均化不利于润湿，易产生“缩釉缩釉” 过小易造成过小易造成“流釉流釉”，形成针孔缺陷。，形成针孔缺陷。 的值约为的值约为0.3N/m 影响表面张力的因素：影响表面张力的因素： a.化学组成：化学组成： ii aaaaaa www 2211 (3-5) 式中：式中： 高温下釉的表面张力，高温下釉的表面张力，N/m； 各氧化物表面张力计算因数，各氧化物表面张

15、力计算因数，N/m； i aaa 21 , i aaa www 21 ,对应各氧化物的质量分数。对应各氧化物的质量分数。 常见氧化物在不同温度下的常见氧化物在不同温度下的计算因数见计算因数见P158表表3-7 表面张力表面张力 （ ） 第一节第一节 釉及其作用釉及其作用 及特点及特点 2021-6-23 陶瓷工艺学 规律规律：K2O、B2O3、 、PbO、 、Na2O等能明显降低表面张力；等能明显降低表面张力； Al2O3、 、V2O5、MgO等能明显提高表面张力； 等能明显提高表面张力； 一、二价金属离子半径越大，对一、二价金属离子半径越大，对 的降低能力越强。的降低能力越强。 b. 烧成温

16、度：烧成温度： 釉的釉的 随温度升高而降低。随温度升高而降低。 Tb 1 0 式中：式中： T温度下的表面张力，温度下的表面张力，N/m； 0T0温度下的表面张力，温度下的表面张力，N/m； b经验系数一般取（经验系数一般取（1 2） 10-4， ，1/K； ； TTT0，K。 （3-6） (3) 烧成气氛：烧成气氛： 还原气氛下表面张力约比氧化气氛下大还原气氛下表面张力约比氧化气氛下大20，有利于色釉，有利于色釉 和熔块釉的烧成，容易消除釉中气泡、针孔。和熔块釉的烧成，容易消除釉中气泡、针孔。 第一节第一节 釉及其作用釉及其作用 及特点及特点 2021-6-23 陶瓷工艺学 润湿性润湿性 润

17、湿性常用润湿性常用润湿角润湿角( )来表示，来表示， 越小润湿越好越小润湿越好 测定方法测定方法：釉粉制成直径：釉粉制成直径10mm,高高10mm的圆柱试样，置于坯的圆柱试样，置于坯 上，烧后测定其润湿角上，烧后测定其润湿角( )。 影响润湿性的因素：影响润湿性的因素： 坯釉的化学组成坯釉的化学组成坯釉的坯釉的 坯釉的润湿角坯釉的润湿角( )。 Lg Sg SL (3-7) lg cos slsg 90时釉完全润湿坯体表面，才能得到质量良好的釉面。时釉完全润湿坯体表面，才能得到质量良好的釉面。 一种釉料在不同的坯体上润湿性能不同。一种釉料在不同的坯体上润湿性能不同。 注意：注意： 第一节第一节

18、 釉及其作用釉及其作用 及特点及特点 2021-6-23 陶瓷工艺学 3 .力学强度和硬度力学强度和硬度 （A）力学强度）力学强度 抗压强度一般为抗压强度一般为400700MPa 抗张强度一般为抗张强度一般为110130MPa 影响抗张强度的因素：影响抗张强度的因素： (1) 化学组成化学组成 玻璃结构网络的完整性玻璃结构网络的完整性 釉强度计算釉强度计算加和性法则，各氧化物计算因子见下表加和性法则，各氧化物计算因子见下表 CaOBaOZnOPbOAl2O3 B2O3 SiO2 MgONa2O K2OP2O5 抗张 0.200.050.150.030.050.070.090.010.020.0

19、10.08 抗压 0.200.650.600.481.000.520.050.08 第一节第一节 釉及其作用釉及其作用 及特点及特点 2021-6-23 陶瓷工艺学 (2) 微不均匀性和缺陷微不均匀性和缺陷 (3) 残余应力和温度残余应力和温度 （B）硬度）硬度 硬质瓷硬质瓷划痕硬度划痕硬度 釉面硬度一般为釉面硬度一般为 莫氏硬度莫氏硬度78；维氏硬度；维氏硬度52007500MPa 影响硬度的因素：影响硬度的因素： 化学组成：适应加和性法则计算因子如下：化学组成：适应加和性法则计算因子如下： SIO2 B2O3 Na2OK2OPbOCaOZnOBaOAl2O3 10.06

20、.1-3.7-10.2-10.9-4.3-0.6-0.7-3.5 矿物组成：釉层中析出微晶体的种类和数量。矿物组成：釉层中析出微晶体的种类和数量。 锆英石、尖晶石、莫来石、金红石、钙长石、硅灰石等。锆英石、尖晶石、莫来石、金红石、钙长石、硅灰石等。 B2O315%，1012 %，时在硼硅酸盐釉玻璃中硬度最大，时在硼硅酸盐釉玻璃中硬度最大 第一节第一节 釉及其作用釉及其作用 及特点及特点 2021-6-23 陶瓷工艺学 釉的膨胀系数和弹性模量釉的膨胀系数和弹性模量 釉的膨胀系数应该略小于坯的膨胀系数使釉受到压应力；釉的膨胀系数应该略小于坯的膨胀系数使釉受到压应力； 弹性模量小弹性好均有利于硬度的

21、提高。弹性模量小弹性好均有利于硬度的提高。 4 . 化学稳定性化学稳定性 （1）釉受水、碱和酸的侵蚀机理）釉受水、碱和酸的侵蚀机理 水水侵蚀机理侵蚀机理 SiOR + HOH SiOH + R+OH- SiOSi + OH- SiOH + SiO- SiO- + HOH SiOH + OH+ 生成物：生成物：Si(OH)4 nH2O或者或者SiO2 xH2O类似硅凝胶类似硅凝胶 第一节第一节 釉及其作用釉及其作用 及特点及特点 2021-6-23 陶瓷工艺学 碱侵蚀机理碱侵蚀机理 SiOSi +Na+OH- SiOH + SiO-Na+ 酸侵蚀机理酸侵蚀机理 一般酸（一般酸（HF例外）不与釉发

22、生反应，但稀酸中的水侵蚀。例外）不与釉发生反应，但稀酸中的水侵蚀。 SiOSi +H+F- SiOH + SiF 釉玻璃与釉玻璃与HF的反应剧烈（有利用价值）的反应剧烈（有利用价值） 有机酸中的有机阳离子在溶液中对釉玻璃有侵蚀作用有机酸中的有机阳离子在溶液中对釉玻璃有侵蚀作用(HAC) （2）釉化学稳定性与其化学组成的关系）釉化学稳定性与其化学组成的关系 R2O降低化学稳定性降低化学稳定性,用碱土用碱土RO代替代替R2O能够提高能够提高 釉的化学稳定性。釉的化学稳定性。 SiO2、ZrO2能够提高化学稳定性。能够提高化学稳定性。 Al2O3ZnO能够提高化学稳定性。能够提高化学稳定性。 第一节

23、第一节 釉及其作用釉及其作用 及特点及特点 2021-6-23 陶瓷工艺学 5. 热膨胀热膨胀 性和弹性性和弹性 （1）热膨胀性）热膨胀性 热震动振幅增大，化学键力约束。热震动振幅增大，化学键力约束。 常用热膨胀性系数（常用热膨胀性系数（ ）来表示：）来表示： TL LL T TT TT 1 1 12 12 )( （38） 各类陶瓷制品的热膨胀性系数各类陶瓷制品的热膨胀性系数P163表表39 釉的热膨胀系数与组成中各氧化物的关系符合加和性法则，釉的热膨胀系数与组成中各氧化物的关系符合加和性法则， 计算时各氧化物的量用摩尔分数结果与实测值较吻合。计算时各氧化物的量用摩尔分数结果与实测值较吻合。

24、规律规律: a.SiO2和和Al2O3（硼釉除外）降低热膨胀系数；（硼釉除外）降低热膨胀系数； b.R2O和和RO提高热膨胀系数，且提高热膨胀系数，且R2O的能力强；的能力强； 第一节第一节 釉及其作用釉及其作用 及特点及特点 2021-6-23 陶瓷工艺学 （2）弹性弹性常用弹性模量来表示弹性，它们之间互为倒数关系。常用弹性模量来表示弹性，它们之间互为倒数关系。 影响弹性的因素影响弹性的因素 釉的化学组成：釉的化学组成： 金属离子半径大、电荷少的氧化物降低弹性模量金属离子半径大、电荷少的氧化物降低弹性模量 例如：例如：K2O、 Na2O 、BaO 、SrO 离子半径小、极化能力强的金属离子提

25、高弹性模量离子半径小、极化能力强的金属离子提高弹性模量 例如：例如： Li2O、BeO、 MgO 、 Ai2O3 、 、 TiO2、 ZrO2 硼反常现象硼反常现象： B2O315 后加入的部分降低弹性模量后加入的部分降低弹性模量 釉的弹性模量与组成中各氧化物的关系符合加和性法则。釉的弹性模量与组成中各氧化物的关系符合加和性法则。 提高能力顺序：提高能力顺序： CaOMgO B2O3FeO Ai2O3 BaOZnOPbO 第一节第一节 釉及其作用釉及其作用 及特点及特点 2021-6-23 陶瓷工艺学 釉的析晶釉的析晶 冷却时析出晶体的釉，晶粒小于冷却时析出晶体的釉，晶粒小于0.25 nm且分

26、布均匀，且分布均匀， 则提高釉的弹性。反之，降低弹性。则提高釉的弹性。反之，降低弹性。 温度的影响温度的影响 弹性模量随温度的升高而升高（弹性降低）。弹性模量随温度的升高而升高（弹性降低）。 釉层厚度釉层厚度 釉层愈厚弹性模量愈大（弹性越小）。釉层愈厚弹性模量愈大（弹性越小）。 瓷釉的弹性模量瓷釉的弹性模量 （5.716.48）104MPa 6 . 光学性质光学性质 （1）光泽度）光泽度釉面对可见光的反射能力。釉面对可见光的反射能力。 %100R 0 I II Dr （39） 第一节第一节 釉及其作用釉及其作用 及特点及特点 2021-6-23 陶瓷工艺学 ID I0 Ir 式中：式中：I0入

27、射光强度；入射光强度； Ir镜面反射光强度；镜面反射光强度； ID漫反射光强度。漫反射光强度。 国标规定国标规定，用黑色平板玻璃作为标准板，釉面反光量与标准，用黑色平板玻璃作为标准板，釉面反光量与标准 板的反光量之比即为釉面的光泽度，用百分比表示。板的反光量之比即为釉面的光泽度，用百分比表示。 影响光泽度的因素影响光泽度的因素 釉玻璃的折射率：折射率愈大，光泽度愈强。釉玻璃的折射率：折射率愈大，光泽度愈强。 大密度元素大密度元素(Pb、Ba、Sr、Sn)密度大密度大折射率大折射率大 水晶釉是典型的高光泽度釉。水晶釉是典型的高光泽度釉。 第一节第一节 釉及其作用釉及其作用 及特点及特点 2021

28、-6-23 陶瓷工艺学 釉面平整度、光滑度。釉面平整度、光滑度。 釉层中析晶降低光泽度。（快速冷却的意义）釉层中析晶降低光泽度。（快速冷却的意义） （2）白度）白度 国标：国标：利用白度仪测定釉面对白光的反射量与化学纯的利用白度仪测定釉面对白光的反射量与化学纯的 氧化镁对白光的反射量二者之比，即为试样的白度。氧化镁对白光的反射量二者之比，即为试样的白度。 影响白度的因素影响白度的因素 坯料的化学组成：着色氧化物少，白度高。坯料的化学组成：着色氧化物少，白度高。 烧成气氛：铁多钛少烧成气氛：铁多钛少 还原气氛还原气氛 铁少钛多铁少钛多 氧化气氛氧化气氛 添加剂：氧化钴、滑石、骨灰等添加剂：氧化钴

29、、滑石、骨灰等 高级日用瓷白度高级日用瓷白度70以上，普通日用瓷以上，普通日用瓷65以上以上 第一节第一节 釉及其作用釉及其作用 及特点及特点 2021-6-23 陶瓷工艺学 （3）色釉的主波长、色饱和度和明度）色釉的主波长、色饱和度和明度 主波长：主波长：决定色釉的色调。决定色釉的色调。 色饱和度：色饱和度：决定颜色的深浅。决定颜色的深浅。 明度：明度：决定颜色的明快程度。决定颜色的明快程度。 第一节第一节 釉及其作用釉及其作用 及特点及特点 2021-6-23 陶瓷工艺学 天然原料：石英、钾钠长石、粘土、滑石、石灰石、白云天然原料：石英、钾钠长石、粘土、滑石、石灰石、白云 石、石、 硅灰石

30、、锂辉石、锆英石、萤石等硅灰石、锂辉石、锆英石、萤石等 。 制釉原料：制釉原料：天然原料和化工原料天然原料和化工原料 化工原料：化工原料：ZnO、 SnO2、 ZrO2、Pb3O4、BaCO3、Al2O3、 SrO、硼砂、硼酸、铅白、密陀僧（、硼砂、硼酸、铅白、密陀僧（PbO）等。）等。 一一.制釉原料及釉的分类制釉原料及釉的分类 第二节第二节 釉的分类釉的分类 、制釉原料及氧化物、制釉原料及氧化物 2021-6-23 陶瓷工艺学 分类的依据分类的依据种类名称种类名称 坯体的种类坯体的种类瓷器釉、炻器釉、陶器釉瓷器釉、炻器釉、陶器釉 制制 造造 工工 艺艺 釉料制作方釉料制作方 法法 烧成温度

31、烧成温度 烧釉速率烧釉速率 烧成方法烧成方法 生料釉、熔块釉、挥发釉生料釉、熔块釉、挥发釉(食盐釉食盐釉)、自释釉、渗彩釉、自释釉、渗彩釉 低温釉低温釉(1300C)、易熔釉、难熔釉、易熔釉、难熔釉 慢速烧成釉、快速烧成釉慢速烧成釉、快速烧成釉 一次烧成釉、二次烧成釉一次烧成釉、二次烧成釉 组组 成成 主要熔剂主要熔剂 主要着色剂主要着色剂 长石釉、石灰釉（石灰长石釉、石灰釉（石灰碱釉、石灰碱釉、石灰碱土釉）、锂釉、碱土釉）、锂釉、 镁釉、锌釉、铅釉镁釉、锌釉、铅釉(纯铅釉、铅硼釉、铅碱釉、铅碱土釉纯铅釉、铅硼釉、铅碱釉、铅碱土釉)、 无铅釉无铅釉(碱釉、碱土釉、碱硼釉、碱土硼釉碱釉、碱土釉、

32、碱硼釉、碱土硼釉) 铜红釉、镉硒红釉、铁红釉、铁青釉、玛瑙红釉铜红釉、镉硒红釉、铁红釉、铁青釉、玛瑙红釉 性性 质质 外观特性外观特性 物理特性物理特性 透明釉、乳浊釉、虹彩釉、无光釉、半无光釉、金属光透明釉、乳浊釉、虹彩釉、无光釉、半无光釉、金属光 泽釉、闪光釉、偏光釉、荧光釉（发光釉）、单色釉、泽釉、闪光釉、偏光釉、荧光釉（发光釉）、单色釉、 多色釉、变色釉、结晶釉、金星釉、裂纹釉、纹理釉、多色釉、变色釉、结晶釉、金星釉、裂纹釉、纹理釉、 水晶釉、抛光釉水晶釉、抛光釉 低膨胀釉、半导体釉、耐磨釉、抗菌釉低膨胀釉、半导体釉、耐磨釉、抗菌釉 显微结构显微结构玻璃态釉、析晶釉、结晶釉、分相釉玻璃

33、态釉、析晶釉、结晶釉、分相釉 用途用途装饰釉、粘接釉、丝网印花釉、商标釉、电瓷釉等装饰釉、粘接釉、丝网印花釉、商标釉、电瓷釉等 釉的分类釉的分类 2021-6-23 陶瓷工艺学 釉的分类釉的分类 （1）按釉中主要助熔物划分：）按釉中主要助熔物划分： 如铅釉、石灰釉、长石釉等。如铅釉、石灰釉、长石釉等。 （2）按釉的制备方法划分：）按釉的制备方法划分： 生料釉：即指釉料配方组成中未使用熟料熔块的釉。生料釉：即指釉料配方组成中未使用熟料熔块的釉。 熔块釉：即指由熔块与一些生料按配比制作而成的釉料。熔块釉：即指由熔块与一些生料按配比制作而成的釉料。 （3）按照釉的烧成温度划分：）按照釉的烧成温度划分

34、： 易熔釉或低温釉：指熔融温度一般不超过易熔釉或低温釉：指熔融温度一般不超过1150的釉的釉 中熔釉或中温釉：指熔融温度一般在中熔釉或中温釉：指熔融温度一般在11501300的釉的釉 难熔釉或高温釉：指熔融温度一般达难熔釉或高温釉：指熔融温度一般达1130的釉的釉 （4）按釉烧成后外观特征和具有的特殊功能划分：）按釉烧成后外观特征和具有的特殊功能划分： 透明釉、乳浊釉、画釉、结晶釉、纹理釉、无光釉、腊光釉、透明釉、乳浊釉、画釉、结晶釉、纹理釉、无光釉、腊光釉、 荧光釉、香味釉、金属光泽釉、彩虹釉、抗菌釉、自洁釉等。荧光釉、香味釉、金属光泽釉、彩虹釉、抗菌釉、自洁釉等。 （5）按釉的用途划分：）

35、按釉的用途划分： 装饰釉、电瓷釉、化学瓷釉、面釉、底釉、钧釉等。装饰釉、电瓷釉、化学瓷釉、面釉、底釉、钧釉等。 第二节第二节 釉的分类釉的分类 、制釉原料及氧化物、制釉原料及氧化物 2021-6-23 陶瓷工艺学 二、釉中各氧化物的作用二、釉中各氧化物的作用 1.SiO2 釉玻璃的主体（ 釉玻璃的主体（50以上），提高釉的熔融温度和粘度以上），提高釉的熔融温度和粘度 赋予釉高的力学强度，良好的热稳定性、化学稳定性，高的赋予釉高的力学强度，良好的热稳定性、化学稳定性，高的 白度和透明度。白度和透明度。 2. Al2O3 网络中间体，在釉中的作用类似于网络中间体，在釉中的作用类似于 SiO2，但是

36、提高熔，但是提高熔 融温度和高温粘度的能力更强。融温度和高温粘度的能力更强。 光泽釉（釉式）中光泽釉（釉式）中Al2O3/SiO21:6 10 无光釉（釉式）中无光釉（釉式）中Al2O3/SiO21:3 4 第二节第二节 釉的分类釉的分类 、制釉原料及氧化物、制釉原料及氧化物 2021-6-23 陶瓷工艺学 32 3.CaO 釉中是主要熔剂，在釉中是主要熔剂，在Sk4温度以上，它可以降低釉的粘度温度以上，它可以降低釉的粘度 ，提高釉的流动性和釉面光泽度，对有些色釉可增强釉的着色，提高釉的流动性和釉面光泽度，对有些色釉可增强釉的着色 能力（如铬锡红釉），一般其用量不超过能力（如铬锡红釉），一般其

37、用量不超过18%，过多会使釉结，过多会使釉结 晶，形成无光釉。晶，形成无光釉。CaO与碱金属氧化物相比，能增加釉的抗折与碱金属氧化物相比，能增加釉的抗折 强度和硬度，降低釉的膨胀系数，能提高釉的化学稳定性。另强度和硬度，降低釉的膨胀系数，能提高釉的化学稳定性。另 外，外，CaO可改善坯釉结合性。配料中常采用石灰石，其密度小，可改善坯釉结合性。配料中常采用石灰石，其密度小， 能增强釉的悬浮性。能增强釉的悬浮性。 4.MgO 釉中是主要熔剂，高温性质及对釉面性能的作用与釉中是主要熔剂，高温性质及对釉面性能的作用与CaO 类似。特点是由滑石引入时具有乳浊作用，特别是在与锆英类似。特点是由滑石引入时具

38、有乳浊作用，特别是在与锆英 石共同引入时。石共同引入时。 第二节第二节 釉的分类釉的分类 、制釉原料及氧化物、制釉原料及氧化物 2021-6-23 陶瓷工艺学 5.Li2O、Na2O、K2O 都是强熔剂，都是强熔剂，降低熔融温度和高温粘度，降低化学稳定降低熔融温度和高温粘度，降低化学稳定 性和力学强度。助熔能力：性和力学强度。助熔能力： Li2O Na2O K2O Li2O 在无铅釉中使用可使釉的热膨胀系数降低，光泽度在无铅釉中使用可使釉的热膨胀系数降低，光泽度 高，强度和耐酸性有一定的提高。高，强度和耐酸性有一定的提高。 Na2O 降低弹性和抗张强度，提高热膨胀系数，光泽度差。降低弹性和抗张

39、强度，提高热膨胀系数，光泽度差。 K2O 常由钾长石引入，比钠长石熔融温度范围宽，粘度大，常由钾长石引入，比钠长石熔融温度范围宽，粘度大， 其他性能都优于钠长石，但用量也不能太大。其他性能都优于钠长石，但用量也不能太大。 6.ZnO 少量（少量（2左右）降低成熟温度，加宽成熟范围，改善釉左右）降低成熟温度，加宽成熟范围，改善釉 的力学性能，提高釉的光泽度和白度（乳浊作用）。在结晶釉的力学性能，提高釉的光泽度和白度（乳浊作用）。在结晶釉 和大红釉也有重要的作用。和大红釉也有重要的作用。 第二节第二节 釉的分类釉的分类 、制釉原料及氧化物、制釉原料及氧化物 2021-6-23 陶瓷工艺学 7.Pb

40、O 最强的熔剂。硅酸铅玻璃折射率高，光泽度高。适量的最强的熔剂。硅酸铅玻璃折射率高，光泽度高。适量的 引入与碱金属氧化物相比可以降低高温粘度，加宽熔融范围；引入与碱金属氧化物相比可以降低高温粘度，加宽熔融范围； 提高强度、光泽度和弹性；降低热膨胀系数。在低温釉中大提高强度、光泽度和弹性；降低热膨胀系数。在低温釉中大 量使用釉的强度和热稳定性降低。量使用釉的强度和热稳定性降低。 8.B2O3 强熔剂，降低釉的熔融温度，温度升高粘度降低大，有利强熔剂，降低釉的熔融温度，温度升高粘度降低大，有利 于釉面的铺展，提高釉玻璃的折射率（光泽度），适量加入于釉面的铺展，提高釉玻璃的折射率（光泽度），适量加入

41、 可以降低热膨胀系数，提高化学稳定性。过量导致釉的各种可以降低热膨胀系数，提高化学稳定性。过量导致釉的各种 性能变差。性能变差。1000C以上易挥发。以上易挥发。 9.BaO 助熔剂，少量引入可以提高釉的光泽度和力学强度，代替助熔剂，少量引入可以提高釉的光泽度和力学强度，代替 CaO和和ZnO能提高釉的弹性。能提高釉的弹性。 第二节第二节 釉的分类釉的分类 、制釉原料及氧化物、制釉原料及氧化物 2021-6-23 陶瓷工艺学 10.SrO 助熔剂，具有助熔剂，具有BaO所有的优点。在改善坯釉适应性、提所有的优点。在改善坯釉适应性、提 高釉面硬度、加宽石灰釉的烧成范围等方面都有很好作用。高釉面硬

42、度、加宽石灰釉的烧成范围等方面都有很好作用。 11.骨灰、瓷粉、乳浊剂、色料等骨灰、瓷粉、乳浊剂、色料等 骨灰骨灰 可提高光泽度，促进釉料分相，提高白度。可提高光泽度，促进釉料分相，提高白度。 瓷粉瓷粉 取代长石调节釉料，可提高釉的熔融温度，取代长石调节釉料，可提高釉的熔融温度， 降低釉的高温粘度。减少釉面针孔，提高白度。降低釉的高温粘度。减少釉面针孔，提高白度。 乳浊剂乳浊剂 SnO2、TiO2、ZrO2、ZrSiO4、锑化物、磷酸盐、锑化物、磷酸盐 着色剂着色剂 Mn、 Cr 、Co 、Fe、Ni 、Cu 、V 、Pr 等的等的 氧化物、化合物或合成颜料。氧化物、化合物或合成颜料。 第二节

43、第二节 釉的分类釉的分类 、制釉原料及氧化物、制釉原料及氧化物 2021-6-23 陶瓷工艺学 釉配方的网络化学基础釉配方的网络化学基础 釉料配方的配制原则釉料配方的配制原则 釉料配方的确定釉料配方的确定 试验方案的设计试验方案的设计 第三节第三节 确定釉配方的依据确定釉配方的依据 2021-6-23 陶瓷工艺学 一、釉配方的物理化学基础一、釉配方的物理化学基础 1.网络形成剂的特征网络形成剂的特征 （1）氧化物阳离子场强大（电荷数）氧化物阳离子场强大（电荷数/半径平方）半径平方） P170表表312 规律：规律：Z/r21420 能形成玻璃能形成玻璃 网络形成剂网络形成剂 SiO2 B2O3

44、 网络外体网络外体 R2O RO 网络中间体网络中间体 Al2O3 釉釉(玻璃玻璃)结构结构 无规则网络无规则网络 第三节第三节 确定釉配方的依据确定釉配方的依据 2021-6-23 陶瓷工艺学 氧化物 阳离子半径r （nm） 阳离子电荷z 阳离子场强z/r2 形成玻璃的能力 SiO2 B2O3 P2O5 GeO2 Li2O Na2O K2O CaO MgO SrO BaO ZnO PbO 0.042 0.023 0.035 0.053 0.068 0.097 0.133 0.099 0.066 0.112 0.134 0.074 0.120 4 3 5 4 1 1 1 2 2 2 2 2 2

45、 2267 5670 4080 1420 220 110 60 210 460 160 110 360 140 形成硅酸盐玻璃 形成硼酸盐玻璃 形成磷酸盐玻璃 形成锗酸盐玻璃 不能形成玻璃 阳离子场强与其形成玻璃的能力阳离子场强与其形成玻璃的能力 第三节第三节 确定釉配方的依据确定釉配方的依据 2021-6-23 陶瓷工艺学 （2）氧化物键强大）氧化物键强大 （单键强度分解能（单键强度分解能 / 阳离子配位数）阳离子配位数） 规律：单键强度规律：单键强度 335KJ/mol 是网络形成剂（孙汉光）是网络形成剂（孙汉光） 表表313 网络形成氧化物单键能网络形成氧化物单键能 氧化物氧化物阳离子价

46、数阳离子价数 氧化物分解能 （KJ/mol） 配位数 单键能 （KJ/mol） 单键能/ 熔点 （KJ/molK） B2O3 SiO2 GeO2 Al2O3 B2O3 P2O5 V2O5 As2O5 Sb2O5 ZrO2 3 4 4 3 3 5 5 5 5 4 1490 1770 1803 16821326 1490 1850 1878 1460 1818 2029 3 4 4 4（6） 4 4 4 4 4 498 444 452 423330 372 464368 469377 364293 356285 339 0.686 0.222 0.326 0.195 0.51 0.4350.548

47、 0.3970.498 第三节第三节 确定釉配方的依据确定釉配方的依据 2021-6-23 陶瓷工艺学 单键能单键能/ 熔点熔点0.21 （Rawson）易形成）易形成 玻璃玻璃 （3）氧化物化学键为极性共价键（混合键）氧化物化学键为极性共价键（混合键） 键角易变，键长不易变。键角易变，键长不易变。 规律：离子键成份占规律：离子键成份占3955能形成稳定的玻璃。能形成稳定的玻璃。 表表314 氧化物的键性与玻璃形成能力氧化物的键性与玻璃形成能力 氧化物配位数结果类型键的离子性形成玻璃能力 SO2 B2O3 SiO2 GeO2 Al2O2 MgO Na2O 4 3或4 4 4 4或6 4或6 6

48、或8 分子结构 层状结构 三维空间结构 三维空间结构 刚玉型结构 NaCl型结构 CaF2型结构 20 42 50 55 60 70 80 不能形成玻璃 形成玻璃 形成稳定玻璃 形成稳定玻璃 难成玻璃 不能形成玻璃 不能形成玻璃 第三节第三节 确定釉配方的依据确定釉配方的依据 2021-6-23 陶瓷工艺学 （4）熔体结构）熔体结构 阴离子聚合程度大；阴离子团对称性低；熔点粘度大的阴离子聚合程度大；阴离子团对称性低；熔点粘度大的 熔体易形成玻璃。熔体易形成玻璃。 2.网络外体网络外体 （助熔剂）（助熔剂） 特征：特征：单键强度单键强度250KJ/mol 阳离子场强阳离子场强Z/r2小小 化学键

49、以离子键为主化学键以离子键为主 MgO 70 作用：作用：与高熔点晶体生成低共熔，促进釉料在低温下与高熔点晶体生成低共熔，促进釉料在低温下 形成熔融体；形成熔融体； 调整釉的物理化学性质：调整釉的物理化学性质： 硬度硬度 化学稳定性化学稳定性 3.网络中间体：特征介于网络形成剂和网络外体之间。网络中间体：特征介于网络形成剂和网络外体之间。 例如：例如：Al2O3 第三节第三节 确定釉配方的依据确定釉配方的依据 2021-6-23 陶瓷工艺学 二、二、 釉料配方的配制原则釉料配方的配制原则 （1）满足制品对釉面的性能要求）满足制品对釉面的性能要求 日用瓷、强地砖、卫生洁具、电瓷等。日用瓷、强地砖

50、、卫生洁具、电瓷等。 （2）釉的成熟温度在坯的烧成范围之内）釉的成熟温度在坯的烧成范围之内 一次烧成釉，一次烧成釉，始熔温度应高，成熟范围应宽。避免干釉和始熔温度应高，成熟范围应宽。避免干釉和 起泡。起泡。二次烧成釉二次烧成釉，生釉的粘附性要强。，生釉的粘附性要强。 （3）坯釉的热膨胀系数及弹性模量相适应）坯釉的热膨胀系数及弹性模量相适应 要求：要求： 釉 釉 坯坯 （略 （略小于小于 微正釉微正釉 受压应力）受压应力） E釉 釉 E坯坯 （釉有较大的弹性对机械应力、热应力 （釉有较大的弹性对机械应力、热应力 的适应能力强）的适应能力强） 第三节第三节 确定釉配方的依据确定釉配方的依据 202

51、1-6-23 陶瓷工艺学 （4）坯釉的化学组成相适应）坯釉的化学组成相适应 坯釉的化学组成一般应有一定的差别，常用坯釉的化学组成一般应有一定的差别，常用C.A控制。控制。 瓷坯瓷坯C.A1 2 瓷釉瓷釉C.A1.8 2.5 陶坯陶坯C.A1.2 1.3 陶釉陶釉C.A1.5 2.5 （5）合理选择原料）合理选择原料 既要保正生产工艺性能和釉面质量，又要经济合理。既要保正生产工艺性能和釉面质量，又要经济合理。 MgO 由滑石、白云石、菱镁矿由滑石、白云石、菱镁矿 、MgO引入效果差别很大。引入效果差别很大。 PbO 通常由铅丹引入，不用碱式碳酸铅。通常由铅丹引入，不用碱式碳酸铅。 Al2O3通常

52、由长石引入，不用粘土。通常由长石引入，不用粘土。 第三节第三节 确定釉配方的依据确定釉配方的依据 2021-6-23 陶瓷工艺学 三、釉料配方的确定三、釉料配方的确定 1.掌握必要的资料掌握必要的资料 （1）坯料的化学和物理性质：组成、）坯料的化学和物理性质：组成、 、加热过程的物理化学、加热过程的物理化学 变化、烧成温度范围和气氛等。变化、烧成温度范围和气氛等。 （2）釉的性能要求：光学、力学、电学、热学和化学稳定性等）釉的性能要求：光学、力学、电学、热学和化学稳定性等 （3）制釉原料的化学组成、纯度、细度及工艺性能。）制釉原料的化学组成、纯度、细度及工艺性能。 （4）燃料种类、烧成方法和烧

53、成气氛等。）燃料种类、烧成方法和烧成气氛等。 2.釉料配方的确定方法釉料配方的确定方法 （1）借助成功的经验）借助成功的经验 根据制品的种类特点，查阅资料参考成功的配方，结合可根据制品的种类特点，查阅资料参考成功的配方，结合可 选用原料的组成和性能，生产厂的生产工艺条件，通过计算、选用原料的组成和性能，生产厂的生产工艺条件，通过计算、 调整、试验、性能测试等环节，最后得出各方面性能满意同时调整、试验、性能测试等环节，最后得出各方面性能满意同时 又经济合理的最优配方。又经济合理的最优配方。 第三节第三节 确定釉配方的依据确定釉配方的依据 2021-6-23 陶瓷工艺学 该图对应釉式该图对应釉式

54、0.3R2O 0.7RO nAl2O3 mSiO2 其中其中：R2OK2O+Na2O ROCaO+MgO 例如：图中例如：图中a、b、c 三点，成熟温度均为三点，成熟温度均为1300C，釉式如下：，釉式如下： 点点a： 0.3R2O 0.7RO 2.04Al2O3 10.20SiO2 点点b： 0.3R2O 0.7RO 1.85Al2O3 11.10SiO2 点点c： 0.3R2O 0.7RO 1.71Al2O3 12.0SiO2 第三节第三节 确定釉配方的依据确定釉配方的依据 (2)借助三元相图借助三元相图 (3)利用釉的组成利用釉的组成-温度图温度图 2021-6-23 陶瓷工艺学 46

55、（4）参考测温锥的组成进行配方）参考测温锥的组成进行配方 每一个标号的测温锥都有确定的组成。每一个标号的测温锥都有确定的组成。SK7起熔剂不变，起熔剂不变， 铝硅比不变，氧化铝每锥号增加铝硅比不变，氧化铝每锥号增加0.1(4),0.2(4)0.3(3)。某标定。某标定 温度组成的锥料作为釉料时，该釉的烧成温度应当比标定温度组成的锥料作为釉料时，该釉的烧成温度应当比标定 温度高温度高45个锥号。个锥号。 例如：欲设计例如：欲设计1350C 成熟的釉，试确定参考釉式。成熟的釉，试确定参考釉式。 1350C 锥号锥号SK12 12（4 5）7 8 参考参考SK7、SK8的组成的组成 SK7： 0.3

56、K2O 0.7CaO 0.7Al2O3 7.0SiO2 SK8： 0.3K2O 0.7CaO 0.8Al2O3 8.0SiO2 第三节第三节 确定釉配方的依据确定釉配方的依据 2021-6-23 陶瓷工艺学 釉料的表示方式釉料的表示方式 组成：化学组成和矿物组成和颗粒组成组成：化学组成和矿物组成和颗粒组成 组成表示方式：组成表示方式： （3）矿物重量百分组成）矿物重量百分组成 工厂配方工厂配方 原料原料 石英石英 长石长石 粘土粘土 石灰石石灰石 滑石滑石 湖南建湘（长石釉）湖南建湘（长石釉） 30 55 5 / 10 唐山某厂（石灰釉）唐山某厂（石灰釉） 22 52 12 14 (2) 氧化

57、物重量百分组成氧化物重量百分组成 (1) 分子式、釉式、实验式、摩尔组成表示式分子式、釉式、实验式、摩尔组成表示式 a R2O b RO c R2O3 d RO2 其中：其中：a+b=1 常常 第四节第四节 釉料配方的计算釉料配方的计算 (4)示性矿物组成表示法示性矿物组成表示法 2021-6-23 陶瓷工艺学 几种常见釉举例几种常见釉举例 长石釉和石灰釉长石釉和石灰釉 原料原料 石英石英 长石长石 粘土粘土 石灰石石灰石 滑石滑石 湖南建湘（长石釉）湖南建湘（长石釉） 30 55 5 / 10 唐山某厂（石灰釉）唐山某厂（石灰釉） 22 52 12 14 / 0.4408 K2O 0.107

58、0 Na2O 0.0642 CaO 0.3880 MgO 0.7188 Al2O3 0.0114 Fe2O3 7.1480 SiO2 （湖南建湘）（湖南建湘） 0.2128 K2O 0.1013 Na2O 0.5133 CaO 0.1724 MgO 0.3161 Al2O3 0.0057 Fe2O3 30149 SiO2 （唐山某厂）（唐山某厂） 第四节第四节 釉料配方的计算釉料配方的计算 2021-6-23 陶瓷工艺学 (1) 釉式中釉式中K2O和和Na2O的的mol 数之和不小于数之和不小于0.5。 (2) 硬度大，光泽度较高，略带乳白色，烧成范围宽。硬度大，光泽度较高，略带乳白色，烧成范

59、围宽。 (3) 与氧化硅含量较高的坯结合较好（南方瓷）。与氧化硅含量较高的坯结合较好（南方瓷）。 (1) 釉式中釉式中CaO的的mol 数不小于数不小于0.5。 (2) 弹性好，透明度好，还原气氛易烟熏，烧成范围窄弹性好，透明度好，还原气氛易烟熏，烧成范围窄。 (3) 与氧化铝含量较高的坯结合较好（北方瓷）。与氧化铝含量较高的坯结合较好（北方瓷）。 长石釉特点长石釉特点（A） 石灰釉特点石灰釉特点（B） 第四节第四节 釉料配方的计算釉料配方的计算 2021-6-23 陶瓷工艺学 镁质釉及其特点镁质釉及其特点 (1) 由滑石等镁质原料引入的熔剂性氧化物由滑石等镁质原料引入的熔剂性氧化物MgO在釉

60、式中的含在釉式中的含 量不小于量不小于0.5 mol。 (2) 热膨胀系数小，不易烟熏，有利于白度和透光度的提高，热膨胀系数小，不易烟熏，有利于白度和透光度的提高， 烧成范围宽。烧成范围宽。 (3) 对坯体的适应性强对坯体的适应性强 多熔剂混合型釉多熔剂混合型釉 (1) 高温釉高温釉 （添加含（添加含ZnO、BaO、SrO、Li2O等熔剂的原料）等熔剂的原料） (2) 低温釉（添加含低温釉（添加含PbO、B2O3等强熔剂的原料）等强熔剂的原料） 第四节第四节 釉料配方的计算釉料配方的计算 2021-6-23 陶瓷工艺学 二、釉式的计算二、釉式的计算 1.由釉料的化学组成（由釉料的化学组成（wt