仿古面砖用亚光釉的研制

仿古面砖用亚光釉的研制程磊;陈超;余祖灯【摘要】利用高岭土、钾长石、石英、烧滑石、白云石、氧化铝、ZnO等常用原料，通过单因素实验法、正交实验法研究了工艺参数和各原料用量对仿古砖亚光釉的影响.试验结果表明，通过调整氧化铝、石英粉、烧滑石和碳酸钡的用量，控制原料的细度，在合适的温度下烧成，可以制备出釉面光滑细腻、白度高、具有丝绢光泽且适用于仿古面砖的亚光釉.【期刊名称】《中国陶瓷工业》【年(勤期】2011(018)001【总页数】3页(P17-19)【关键词】亚光釉;釉料细度;烧成温度;保温时间【作者】程磊;陈超;余祖灯【作者单位】景德镇陶瓷学院，江西，景德镇,333001;景德镇陶瓷学院，江西，景德镇,333001;景德镇陶瓷学院,江西,景德镇,333001【正文语种】中文【中图分类】TQ174.4+31引言亚光釉仿古面砖是一种现代复古装饰风格的饰面装饰材料，它既保留了陶的质朴厚重，又不乏瓷的细腻润泽，很好的迎合了现代城市人追求简洁明快、返朴归真的心理需求［1］。由于它经高温烧炼完全瓷质化，同时还具有易清洁、耐腐蚀、抗折强度高等诸多优点，倍受广大消费者的青睐［2-3］。为了进一步提高亚光釉仿古面砖的装饰效果，本实验采用单因素和正交实验法制备亚光釉，讨论了主要原料对亚光釉性能的影响，并采用光泽度仪、白度仪测定所配制亚光釉的光泽度和白度，确定了最佳的配方组成和工艺参数。2实验2.1实验仪器与设备样品测试仪器有：WSD-5白度仪、WGG60-2光泽度仪以及JUMPER辊道窑。2.2实验用料及配方表1原料化学组成（wt%）Tab.1Chemicalcompositionsoftherawmaterials组分SiO2AI2O3Fe2O3CaOMgONa2OK2O钾长石72.2214.920.110.090.402.2410.01氧化铝098.600.040.250.150.380.34烧滑石64.680.590.182.7031.2600石英粉99.310.620.070000白云石000.5759.6139.8200高岭土48.8835.200.960.210.470.161.30表2釉料配方组成Tab.2Batchoftheglaze组分氧化锌碳酸钡锆英粉钾长石氧化铝烧滑石石英粉白云石高岭土wt%1792612127197表3因素水平表Tab.3Factorleveltable水平因素氧化铝（g）烧滑石（g）石英粉（g）碳酸钡（g）11198721212109313151211表4正交实验配方Tab.4Batchformulafororthogonalexperiments因素试验号白度光泽度釉面效果氧化铝（g）烧滑石（g）石英粉（g）碳酸钡（g）1119876724不光滑211121096522较光滑3111512116829较光滑412910116528不光滑512121276726光滑61215897028光滑细腻71391296326较光滑813128116632光滑913151076827光滑本研究所用原料主要有钾长石、高岭土、石英粉、白云石、烧滑石、氧化铝、氧化锌、锆英粉、碳酸钡等。原料化学组成、釉料基础配方组成及化学成分分别见表1、表2。2.3实验设计考虑所用原料的特点和亚光釉工艺制度的要求，本实验查阅相关资料并经过大量探索性实验，得出效果较好的亚光釉基础配方，如表2所示。采用单因素法对亚光釉制备工艺进行优化，在此基础上，采用正交实验法优化基础釉配方，进而得到适用于仿古砖的亚光釉的釉料配方。2.3.1单因素实验法优化工艺参数(1)考虑球磨时间对釉面性能的影响：选择球磨时间分别为20min、24min、28min、32min，确定实验的最佳球磨时间；(2)考虑烧成温度对釉面性能的影响：分别在1150°C、1200°C、1250°C、1300OC温度下烧成，通过考察釉面质量(如白度、光泽度)来确定最佳的烧成温度；(3)考虑保温时间对釉面性能的影响，在1250C时分别保温5min、10min、15min、20min来优选出最佳的保温时间。2.3.2正交实验法优化基础釉料配方根据单因素实验结果进一步考察该配方体系中氧化铝、烧滑石、石英、碳酸钡四因素对釉面效果的影响，每个因素分别做三个水平实验，其影响水平见表3，选用L9(34)正交表来设计实验，设计表格如表3所示，制得1-9个试样。正交实验结果见表4。3实验结果与讨论3.1单因素实验结果与讨论3.1.1原料细度对釉面效果的影响釉浆的细度直接关系到釉浆性能和烧后的釉面质量。球磨时间越长，颗粒越小，釉浆的悬浮稳定性越好，釉料之间的相互反应也越充分。此外，细颗粒能降低熔融温度、缩短熔融时间，且釉成熟后粘度降低，增加了流动性，因而大大改善了釉面性能。但并不是球磨时间越长越好。在实验中发现：釉料过细时，浆液粘度显著增加，釉浆流动性降低，上釉时易出现釉络、缩釉等现象。由实验结果可知：最佳球磨时间为24min。3.1.2烧成温度对釉面效果的影响本实验发现，经过12501烧成的试样，釉面光滑，亚光效果最佳。其主要是由于釉料成分复杂，在高温状态下，具有限定的烧成温度范围。如果烧成温度过高会导致早期析出晶体的重熔，釉面以玻璃质为主，产生光亮效果。当烧成温度过低，则釉处于生烧，釉未熔融，釉性能差，所以最佳的烧成温度为1250。^3.1.3保温时间对釉面效果的影响—般来说，保温时间太长，反应过于充分，容易产生大量液相，将熔解已析出的晶体和未熔颗粒，这样使得能产生消光作用的粒子减少，从而导致釉面的亚光效果降低；相反，保温时间过短，釉面会变得粗糙，光泽度降低，甚至会出现欠烧或生烧的现象。所以适当的保温时间是直接关系到釉面质量的重要因素之一，本实验结果表明合适的保温时间在10~15min之间。3.2正交实验的结果与讨论综合考察的指标有釉面的光泽度、白度、平整度等，考察的主次为釉面平整度、白度、光泽度。釉性状的变化主要是由于AI2O3与SiO2比例的变动弓I起的［4-5］，在利用塞格尔式进行釉的试验时，固定碱性组成改变AI2O3和SiO2二成份，研究釉性状的变化。因此AI2O3和SiO2的用量是决定釉面性能的关键因素。另外，烧滑石引入的碱性氧化物MgO可以和釉中的CaO、SiO2形成透辉石微小晶体，从而优化釉面的亚光效果；碳酸钡在加热后生成的BaO会与釉熔体中的AI2O3和SiO2反应生成微量的钡长石微小晶体，从而增加亚光效果。为了得到亚光釉的最佳配方，本实验以氧化铝、石英粉、烧滑石、碳酸钡为不变因素来设计正交实验，结果如表4所示。从表中可以看出，最优水平为A2B3C1D2，含量(9)分别为：氧化铝12，烧滑石15，石英粉8，碳酸钡9。经过计算可以得到该亚光釉的配方为：氧化锌1%,锆英粉9%,石英粉7%,白云石18%,高岭土7%,氧化铝12%,烧滑石14%,钾长石25%,碳酸钡7%。釉式：4结论通过单因素法和正交实验法对仿古面砖亚光釉的制备工艺和配方组成进行了研究。实验表明：球磨时间、烧成温度、保温时间等工艺参数对亚光釉的釉面性能影响很大。当球磨时间为24min，烧成温度在1250°C，保温时间为10~15min之间，同时氧化铝、石英、烧滑石、碳酸钡的加入量分别为12%、7%、14%、7%时获得了光滑细腻、白度高、具有丝绢光泽的仿古面砖用亚光釉。参考文献【相