陶瓷工艺学釉料配方与计算釉层形成过程学习教案.ppt

会计学⑤合理地选用原料。釉用原料在高温下的性能如熔融温度、高温粘度(zhāndù)、密度和粘附性等都有很大的差别，除了使釉料化学成分合理以外，必须正确地选用原料，以求获得具有良好的工艺性能的釉浆和烧成后无缺陷的釉面。二、釉料配方的确定
1、掌握必要的资料
①首先要掌握坯料的化学与物理性质，如坯体的化学组成、膨胀系数、烧结温度、烧结温度范围及气氛等。
②必须明确釉本身的性能要求（例如白度、光泽度、透光度、化学稳定性、抗冻性、电性能）及制品的性能要求（例如力学强度、热稳定性、耐酸耐碱性、釉面硬度等）。
③制釉原料化学组成、原料的纯度以及工艺性能等。
除以上三点外，工艺条件对釉的影响也很大，如细度与表面张力的关系、釉浆稠度对施釉厚度的影响、燃料种类、烧成方法(fāngfǎ)、窑内气氛等均需在釉料的研究中着重考虑。2、釉料配方的确定方法
要确定一种釉料配方，在实际工作中可按下述方法进行：
（1）借助于成功的经验
（2）借助于三元相图
（3）利用釉的组成-温度图
（4）参考(cānkǎo)测温锥的组成进行配方
（5）采用釉料的系统调试方法
（6）采用正交实验设计三、釉料配方的计算
（一）釉料的表示方法
1、实验式表示法。以各种氧化物的量（mol）的比例来表示。釉式中往往取碱性氧化物的量的总和为1。
2、化学组成表示法。以釉料中各种氧化物组成的质量分数来表示配方组成的方法。
3、配料量表示法。以原料的质量分数来表示配方组成的方法。
4、示性矿物组成表示法。坯料配方组成以纯理论的粘土(zhāntǔ)、石英、长石等矿物来表示的方法。
（二）釉料配方的计算
1.生料釉配方的计算
生料釉是以生料配方经混合磨细后施釉烧成的。在计算时一般先用长石来满足钾（钠）含量，同时平衡部分氧化铝，然后用粘土平衡掉剩余的氧化铝，再逐项平衡其它组成(zǔchénꞬ)，最后为被平衡的组成(zǔchénꞬ)采用化工原料加以平衡。
[例1]P1802.熔块配方计算
熔块制备的重要意义是将可溶性原料变为不溶性状态，然后配于釉中。
1）当采用易溶于水的碳酸钠、碳酸钾、硼砂、硼酸等原料配釉时，在施釉过程中釉容易被坯体吸收，使坯体的烧结温度降低，而釉的成熟温度因釉浆成分改变而提高。坯体干燥后，这些水溶性盐类又随水分蒸发而集中在坯体表面，烧后产生缺陷。
2）此外，在釉中常要引入一些毒性原料(铅的化合物、钡盐、锑盐等)，它们作为生料直接引入釉中会造成生产工人操作中毒。
因此(yīncǐ)，需要把上述毒性原料和其它原料预先熔制成不溶于水或微溶于水、无毒的硅酸盐熔块。3.5釉层形成(xíngchéng)过程

釉在加热过程中，会发生一系列复杂的物理化学变化，如脱水，有机物、碳酸盐、硫酸盐、磷酸盐等分解和固相反应，原料自身熔化、相互熔解形成(xíngchéng)低共熔物以及坯釉之间在加热过程中的反应等。
一、釉料在加热过程中的变化
不同釉料在加热过程中的热分析表明，其发生的物理化学反应有以下几类：①原料的分解；②化合与固相反应；③烧结；④熔融。而这些变化往往又重叠交叉出现或重复出现。（一）原料的分解
在575~900℃温度范围内，碳酸盐、硫酸盐、纯碱、菱镁矿、白云石等分解形成氧化物，硝酸盐分解放出氮气和氧气等。由于大量气体的排出，这一阶段应缓慢升温，充分地排除气态产物以防止气泡产生及釉面针孔、裂纹等缺陷形成。
需要(xūyào)注意，杂质的存在会降低化合物的分解温度。例如纯白云石的分解温度为750~760℃，而含5%Na2CO3或K2CO3的白云石分解温度则为630℃，而1%的NaCl会使白云石分解温度降低100℃左右。（二）化合(huàhé)与固相反应
在釉料中出现液相之前除了分解反应发生外，同时还有许多化合(huàhé)物间的固相反应发生。在温度继续升高时，易熔氧化物同Al2O3和SiO2等发生反应，形成新的共熔物。
研究表明，Na2CO3与SiO2在700℃以下能发生完全固相反应，在800℃时能发生少量烧结现象。CaCO3与SiO2固相接触可反应生成偏硅酸钙（CaSiO3），如果加热时间很长，在610℃可以起反应，在800℃时反应剧烈，950℃可完全形成可熔性硅酸盐，1150℃时成为流动性熔体。（三）烧结
烧结是指将粉末状态的物质经过加热转化为具有一定强度的凝集块状物质的过程(guòchéng)。
烧结过程(guòchéng)受诸多因素的影响。（四）熔融
釉熔融出现液相有两方面原因：一是自熔，即指釉料中长石、碳酸盐、硝酸盐、氧化铅及熔块等易熔物的融化；其次是共熔，是指釉料中几种物质形成各种低共熔物。例如(lìrú)碳酸盐与长石、石英；铅丹与石英、粘土；硼砂、硼酸与石英及碳酸盐等。影响熔融和均化的因素：

①釉料内部的高温排气。在高温下，釉料内气泡的排出会在釉熔体中起搅拌作用。温度愈高