陶瓷工艺学 3.1-3.2 釉的作用,特点,性质-09.11.23.ppt

第3章釉料3.1釉的作用及特点
一、釉的作用
①使坯体对液体和气体具有不透过性，提高了其化学稳定性。
②覆盖于坯体表面，给瓷器以美感。如将颜色釉（大红釉、橄榄绿釉等）与艺术釉（铜红釉、铁红釉、闪光釉等）施于坯体表面，则增加了瓷器的艺术价值与欣赏价值。
③防止沾污坯体。平整光滑的釉面，即使有沾污也容易洗涤干净。④使产品具有特定的物理和化学性能。如抗菌性能、生物活性等。
⑤改善陶瓷制品的性能。釉与坯体高温下反应，冷却后成为一个整体，正确选择釉料配方，可以使釉面产生均匀的压应力，从而改善陶瓷制品的机械性能、热性能、电性能等。
二、釉的特点
1、具有与玻璃相似的物理化学性质
各向同性（折射率、弹性系数、硬度等在不同方向上具有同样数值）；
由固态到液态或相反的变化是一个渐变的过程，无固定的熔点；
具有光泽；
硬度大；
能抵抗酸和碱的侵蚀（氢氟酸和热碱除外）；
质地致密，对液体和气体均呈不渗透性质。
2、具有和玻璃不同的特点
①釉不是单纯的硅酸盐，经常还含有硼酸盐、磷酸盐等。
②大多数釉中含有较多的Al2O3，而玻璃中Al2O3的含量相对较少。
③从釉层的显微结构上看，其结构中除了玻璃相外，还有少量的晶相和气泡。
④釉的熔融温度范围比玻璃要宽一些。一、釉层的物理、化学性质
1、釉的化学性质
2、釉的熔融特性
3、机械强度和硬度
4、化学稳定性
5、膨胀系数和弹性模量
6、光学性质
二、坯釉适应性
一、釉的性质
1、釉的化学性质
釉的化学性质直接影响坯与釉之间的反应及釉面形成状态。
釉的化学组成应与坯体的化学组成既要接近，但又要保持适当的差别。这样，釉与坯体在高温下相互作用，使釉中的组分，特别是碱性氧化物和坯体充分反应而渗入坯体；同时也促进坯体中的成分进入釉层，形成晶体。
釉在坯体表面熔融过程中，会发生一系列物理和化学变化。其中包括：
①釉本身的物化反应，如制釉原料脱水、分解、氧化、熔融等。②釉与坯接触处的物化反应。釉料中某些组分渗入坯体，坯体中成分与釉料反应，形成坯釉中间层。一般坯釉中间层从坯体中引入SiO2、Al2O3等成分，而从釉内引入RO和R2O等成分。坯釉中间层的化学组成和性质介于坯釉之间，并逐渐由坯过渡到釉，无明显界限。
为了获得良好的坯釉中间层，在坯体酸性较高的情况下，即SiO2/RO的摩尔比高，则应该采用中等酸性的釉料；如果坯体的酸性弱，则釉应该是接近中性或弱碱性。否则由于两者之间化学性质相差过大，由于作用强烈，会使釉被坯体吸收，出现“干釉”现象。2、釉的熔融特性
(1)熔融温度范围
概念：釉的熔融温度范围指始熔融到完全熔融之间的温度范围。始熔融温度指釉的软化变形点，称为熔融温度的下限；釉的完全熔融温度，称为熔融温度上限(流动温度)。釉的烧成温度在熔融温度范围内选取，一般选釉充分熔化并在坯上铺展成为平整光滑的釉面时的温度。影响釉熔融温度范围的因素
主要与釉的化学组成、细度、混合均匀程度、烧成温度、烧成时间等有关。
①组成对釉熔融温度范围的影响主要取决于釉式中的SiO2、Al2O3和碱组分的含量和配比以及碱组分的种类。其中以熔剂的种类和配比影响最大。熔剂按习惯分为软熔剂和硬熔剂。软熔剂包括Li2O、Na2O、K2O、PbO；硬熔剂包括CaO、MgO、ZnO。BaO属于硬熔剂，而在制造熔块时，其助熔作用与PbO相似，因此又属于软熔剂。助熔剂在瓷釉中的作用能力有如下关系：
1molCaO相当于1/6molK2O1molCaO相当于1/2molZnO
1molCaO相当于1/6molNa2O1molCaO相当于1molBaO
Al2O3的含量增加，釉的熔融温度和粘度增加。
SiO2也是釉中重要的组分，含量也最多，其主要作用是调节釉的熔融温度和粘度。SiO2的含量愈多，釉的烧成温度愈高。
②釉料的颗粒细，混合得均匀，其熔融温度和始熔融温度都相应越低。
③烧成时如温度不足或时间不足，则釉层熔融不良，光泽差，坯釉中间层形成不良；相反温度超过釉的成熟温度范围，会使坯料过多地熔入釉料，而使釉的膨胀系数小于坯，能使釉层产生剥釉现象，严重时使釉沸腾，造成釉泡、流釉或某些组分的挥发等缺陷。釉的熔融温度的获得：
①实验方法。把磨细的釉料制成3mm高的小圆柱体，用高温显微镜观察，当其受热至棱角变圆时的温度为始熔温度；当软化至与底盘面形成半球时的温度为熔融温度；其高度降至1/2半球高度时的温度称为流动点，亦称为釉的成熟温度（烧成温度）。②酸度系数法。采用酸度系数法只是用来间接比较瓷釉的烧成温度的高低。酸度系数愈大，则烧成温度愈高。酸度系数是指组分中的酸性氧化物与碱性氧化物的摩尔比，一般以C.A表示。
2n(R2O)n(R2O)
Ｃ.Ａ＝=
2n(RO)+2n(R2O)+6n(R2O3)n(RO)+n(R2O)+3n(R2O3)
表3-2（P154）为计算