低温无铅釉在二次重烧中的研究

包裹红色料在低温无铅釉中的发色对比研究翟新岗【摘要】本文使用低温无铅釉,在1060～1080℃氧化气氛下烧成,对比了国内外8种有代表性的包裹红色料的发色情况.结果表明:经过吸收改进国外技术,目前国产包裹红色料的质量远好于国外同类产品:由于生产工艺和技术水平的差异,国内不同厂家的包裹红色料其质量差异较大;基础釉组成和烧成温度对包裹红色料的发色影响最大:使用包裹红色料制成的色釉产品,其烧成范围较窄.【期刊名称】《佛山陶瓷》【年(卷),期】2011(000)002【总页数】3页(P12-14)【关键词】包裹红色料;无铅釉;发色【作者】翟新岗【作者单位】淄博福禄新型材料有限责任公司,淄博,255086【正文语种】中文硅酸锆包裹型镉硒红色料（结构式为Cd(Sx-Se1-x)-ZrSiO4，以下简称包裹红色料）,以其颜色鲜艳、较好的高温稳定性和适用性，在陶瓷装饰领域得到广泛应用。

国内外生产包裹红色料的厂家众多，其质量参差不齐。

大量实验表明，包裹红色料对基础釉要求严格，在艺术瓷、建筑卫生陶瓷领域应用较多，且多用含铅的铅硼熔块釉。

包裹红色料在日用瓷尤其是高档瓷方面的应用研究相对较少。

本文以无铅熔块釉为基础釉，以高档日用瓷素烧坯为坯体，对比了国内外有代表性的包裹红色料的发色情况，分析了影响包裹红色料发色的因素。

2.1 实验仪器与设备电子天平（精度0.001g）、行星式四头快速球磨机（带玛瑙罐及玛瑙球）、量筒、烘箱、高温箱式硅碳棒电炉（智能控制）、喷釉设备、色度仪、激光粒度分析仪、原子吸收分光光度计。

2.2 实验用釉料使用英国某公司生产的无铅透明熔块釉为基础釉。

该釉为成品釉，已加工磨细处理好，可直接加水混合使用。

该釉的粒度分布为D50=7.35μm、D90=28.15μm、D100=50μm；细度为325目筛余0.5%～2.5%。

该釉为光泽透明釉，软化点为670℃，热膨胀系数为170×10–7/℃，烧成温度范围为1040～1100℃。

基于二次烧成釉面砖施釉彩饰联动线的陶瓷工艺设计与创新研究陶瓷作为一种古老而又充满艺术魅力的工艺品，一直以来都备受人们的喜爱和追捧。

而在陶瓷工艺的设计与创新领域中，基于二次烧成釉面砖施釉彩饰联动线的技术成为了研究的热点之一。

本文将从制作工艺、施釉彩饰设计以及创新研究等方面进行探讨。

首先，我们来介绍一下二次烧成釉面砖的制作工艺。

二次烧成釉面砖的制作过程一般包括釉料选择、砖坯制作、釉料施加和二次烧成。

在釉料选择方面，需要考虑釉面的颜色、质地、透明度等特点，以及与釉面砖的色彩搭配和空间环境的协调性。

砖坯制作阶段，需要选用高质量的陶土制作成砖坯，并通过模具成型，并保证砖体的一致性和平整度。

釉料施加阶段，需要选用适合的施釉设备，使釉料均匀地覆盖在砖坯表面，并保证施釉的精确性和一致性。

最后，二次烧成是为了将施釉的釉面砖加热到一定温度，使釉料熔化与砖体融合，同时达到所需的质地和色彩。

针对二次烧成釉面砖的施釉彩饰设计，需要考虑到不同风格的需求和市场的接受程度。

在设计方面，可以参考传统的陶瓷文化和当代的艺术元素进行创作，注重彩饰的纹样、图案和色彩的搭配。

例如，可以选择花卉、动物、人物等图案进行设计，或者采用抽象的、现代的艺术风格，提高釉面砖的装饰效果和观赏价值。

同时，还可以在设计中加入一些独特的元素，如立体感的贝壳、水晶或金属零件等，增加釉面砖的质感和层次感。

除了传统的施釉彩饰设计外，二次烧成釉面砖的创新研究也非常有意义。

一方面，可以通过对釉面砖施釉工艺的改进和优化，使其更加环保、耐用和易清洁。

例如，可以使用无铅釉和无污染的燃料，减少对环境的污染；可以改进釉面材料的配方，提高釉层的硬度和耐磨性，延长釉面砖的使用寿命；还可以采用抗污染技术，提高釉面砖的自洁能力。

另一方面，可以通过创新的施釉彩饰设计和制作工艺，开发出更多样化、个性化的釉面砖产品。

例如，可以采用3D打印技术，实现对釉层的精确控制，制作出艺术与功能性兼具的釉面砖；还可以使用虚拟现实技术，让消费者在购买前可以通过沉浸式体验感受到釉面砖的装饰效果和应用场景。

低温无铅色釉的研制摘要随着欧美国家对陶瓷制品铅镉溶出限量标准的提高,日用陶瓷使用无铅釉进行装饰已是大势所趋｡而且,由于燃料价格的持续走高,降低烧成成本已成为多数日用陶瓷生产厂家的要求｡本文应用低温烧成无铅透明釉为基础釉,在骨瓷坯体上进行了色釉装饰试验,取得了良好的试验结果｡关键词无铅色釉,低温烧成,高档瓷1前言对陶瓷制品进行色釉装饰历史悠久,生产工艺也非常成熟｡高温陶瓷色釉产品多为炻瓷,使用生料釉和一次烧成工艺,烧成温度多在1180～1250℃;低温陶瓷色釉产品多为精陶(包括白云瓷),使用熔块釉,采用“高温素烧､低温釉烧”的两次烧工艺,釉烧温度一般在1000～1080℃范围内;中温陶瓷色釉产品多为高档瓷,使用熔块釉,采用两次烧成工艺,釉烧温度一般为1120～1180℃｡国内陶瓷色釉产品以炻瓷为主,精陶类为辅,高档瓷产品进行色釉装饰的相对比较少｡目前,随着人们环保意识的加强,对陶瓷产品铅镉溶出量的标准要求越来越高,陶瓷制品使用含铅釉进行装饰已不适应时代需求｡要降低陶瓷制品的铅镉溶出量､提高产品档次,最有效的措施之一就是使用无铅釉代替含铅釉｡近几年来,石油､煤等燃料价格的走高,给广大陶瓷厂家带来了很大的成本压力｡因此,生产低温烧成的无铅色釉产品,已是不少陶瓷厂家计划开发的项目｡2试验2.1 试验仪器与设备行星式快速磨､氧化铝球磨罐及氧化铝球､烘箱､电子天平､喷枪､转盘､标准筛､智能箱式高温电炉､激光粒度仪､德国分光式色度仪､原子光谱吸收仪｡2.2 试验用低温无铅釉本文所用无铅釉为FERRO公司生产的成品釉｡此釉粉中以PbO计算的铅组分含量所占整个釉粉干重的比例＜0.06%(即600ppm),完全满足2004年修订的美国加州Prof.65标准的要求｡目前国内还没有生产满足此要求的低温釉｡该无铅釉采用高硼高钠钙系统,主要化学组成范围为(wt%):SiO2 50～60､Al2O3 8～15､B2O3 8～13､Na2O 2～8､CaO2～8､Li2O＜2､K2O＜2､MgO＜2､BaO ＜2､ZrO2＜2｡其它技术参数如下:细度:325目筛余为0.5%～2.5%pH值:7～8比重:2.48体膨胀系数(20～400℃): 190×10-7/℃转化温度:605℃软化温度:700℃推荐烧成温度:1040～1100℃2.3 陶瓷色料的加入量试验中所使用的陶瓷色料均为淄博福禄新型材料有限责任公司生产的釉用色料｡为了获得足够深的颜色和饱和度,色料在釉粉中的基准添加量是6%｡试验采用外加法,即在100g釉粉中另加入6g色料｡对一些发色弱､在釉中易溶解的色料,为了获得较好的发色,添加量需相对高一些:锆系色料如锆钒黄､锆钒蓝､锆铁红等加入量为8%;灰色色料的加入量为8%;铬锡红及包裹色料的加入量为10%｡2.4 釉浆制备采用500g氧化铝球磨罐,以氧化铝球为球磨介质,加入色料和釉粉,料:球:水(wt%)=1:2:0.6｡如釉浆流动性差,可加入0.3%的CMC(OPTAPIX C 25 G)以增加流动性｡因为该无铅釉为成品釉,本身颗粒已比较细,球磨的目的只是获得分散均匀的釉浆,所以球磨的时间可大大缩短｡采用快速磨只需磨20～30min,采用普通球磨约需2～3h｡球磨后放出釉浆,过230目筛,除铁,备用｡浸釉操作控制釉浆比重为1.50～1.55;手工喷釉操作控制釉浆比重1.60～1.65｡为避免釉烧后出现针孔等缺陷,调节釉浆时尽量少用有机粘合剂｡釉料工艺性能对釉的热膨胀系数以及热稳定性都会产生影响｡釉料粒度粗,在烧成时不能形成充分熔融的均匀的玻璃体,会降低热稳定性;同时,釉料粒度太细也不行｡因此,无铅釉要求细度在合适的范围,一般控制小于5.0～8.0μm的细颗粒占50%,小于21～25μm的中小颗粒占90%｡2.5 施釉与烧成试验坯体采用山东淄博某厂使用的骨瓷坯体:坯体膨胀系数为8.57×10-6/℃｡坯体的化学组成为(wt%):SiO2 36.71､Al2O312.54､Fe2O3 0.11､TiO20.25､CaO 23.97､MgO0.72､K2O 1.12､Na2O0.22､P2O5 19.38､I.L5.02｡坯体在1250～1300℃素烧,施釉前将坯体清洁干净｡采用手工喷釉,釉层厚度控制在0.6～1.0mm｡该无铅釉不能太厚,否则干燥后釉面易出现裂纹,烧成以后就出现卷釉缺陷;太薄则遮盖力差｡具体的厚度取决于坯体表面光滑度和气孔率:光滑的坯体釉层薄一些,而粗糙的坯体则釉层应厚一些;坯体气孔较多的釉层应厚些｡由于釉层干燥速度较慢,施釉后的色釉盘采用烘箱干燥｡烘箱温度为40～60℃,抽风烘干60min｡烧成采用试验室用智能硅碳棒高温电炉｡由于该电炉烧过各种陶瓷产品,为防止炉内吸附铅,烧无铅釉之前,先在1250℃烧了一件普通长石釉陶瓷,保温1h,保温时炉门开一小缝隙,以确保炉内吸附的铅挥发干净｡无铅釉产品烧成制度为:从室温起以180min升温至1070℃,保温30min,然后自然降温｡低温无铅色釉产品在烧成时必须使用炉内没有吸附铅的窑炉,且不能和含铅产品一起烧成,否则,会导致陶瓷产品铅溶出量增大｡所以,对无铅釉陶瓷产品,最好使用专门窑炉进行烧制｡2.6 结果测定2.6.1外观质量经低温釉烧后的色釉盘,釉面光泽度很好､颜色鲜艳､明快､无色脏,目测无色差;釉面平整,无凹坑､波纹､针孔､气泡｡釉烧后的骨瓷色釉盘外观几乎无缺陷,外观质量为优｡2.6.2 铅､镉溶出量按照国家标准规定的检测方法,用4%醋酸溶液浸泡24h,用原子光谱吸收仪测其铅溶出量,结果各色釉瓷盘均未测出有铅溶出,达到铅镉含量要求｡含硒镉的包裹色料的色釉盘也未测出有镉溶出｡2.6.3热稳定性将六件骨瓷色釉盘加热至180℃然后投入20℃水中,结果均未裂,热稳定性良好｡2.6.4颜色测定用该无铅釉作基础釉,釉烧后各色料均发色良好｡色泽纯正､明快,亮度好､无色斑及脏点､遮盖力强｡各色釉的光谱参数见表1｡表1中,L值代表明度,L值大,表示明度高､颜色的深度弱;反之,则表示明度低､颜色的深度强｡+a表示红值,+a值越大色调越红;-a表示绿值,-a值越小色调越绿｡+b代表黄值,+b 值越大则颜色越黄;-b表示蓝值,-b值越小则颜色越蓝｡X､Y､Z为颜色的三刺激值,通过公式可求出相应的色度坐标,据此可在CIE色度图上标出对应颜色的色度点｡3结果与讨论3.1 色料与无铅釉的适应性3.1.1 含铬的绿色由于该无铅釉中不含ZnO和SnO2,含铬的绿色色料在此釉中发色非常鲜艳､色调纯正､亮度好,没有出现常见的“黑斑”缺陷｡但墨绿色料的加入量应在4%以下,若加入量过高则绿色调不明显,易偏黑｡3.1.2 锆系色料所有锆系色料在此釉中发色均很好｡锆系三原色(钒蓝､镨黄､锆铁红)色调明快､颜色纯正,效果很好｡锆钒黄的发色也很好,无脏色､有红调､色调柔和｡3.1.3 含钴蓝色料钴蓝､海蓝均发色正常,但宝蓝(Co-Si)色料在此釉中出现大量针孔;深蓝(Co-Al)发色也正常,但加入量应在5%以下,否则釉面易出现无光,因为其铝含量高｡3.1.4 黑色和灰色色料钴黑和无钴黑在此釉中的发色均不错,黑度好,但无钴黑明显不如钴黑好,色调略偏红;蓝灰在此釉中的发色很鲜艳,但银灰在此釉中出现了针孔缺陷｡银灰色料适合在锆釉中使用,因此在此无铅釉中添加了10%的硅酸锆或6%氧化锆进行试验,结果釉烧后仍有大量针孔｡3.1.5 棕色色料棕色色料在此釉中发色基本正常,但鲜艳度不好｡釉中加入适量的氧化锌时色釉的鲜艳度明显提高｡但是,必须控制氧化锌中的铅含量,以免引起色釉中铅溶出量超标｡3.1.6 铬锡红和包裹色料铬锡红色料在此釉中色调纯净,尤其是紫色非常鲜艳｡包裹红和包裹桔黄的发色也很不错,但亮度和鲜艳度不如含铅釉好;包裹色料的釉层不可太厚,最好在0.4～0.6mm,过厚易起泡､出现大量针孔,这可能与包裹色料的稳定性相对较差､不耐高温有关系｡3.2 色料间的互混性从上述分析可知,单独一种色料在此无铅釉中试验结果良好｡为了验证调配复合色时,该无铅釉是否适合不同色料间的配合,做了下面三种色料的配比试验(wt%):果绿色配比:钒蓝4% +镨黄4%蓝色配比:钒蓝6% + 钴蓝0.5%浅桔黄配比:桔黄4% + 镨黄4%釉烧后此三种色料的发色都较好,测量的色度值见表2｡此外做了其它颜色的调配试验,结果也都表明,不同色料在此无铅釉中混合时稳定性良好｡4结论(1) 该低温透明无铅釉的烧成温度低､釉面外观质量好､缺陷少､亮度高､无铅镉溶出和热稳定性好｡(2) 该无铅釉与大部分色料的适应性良好,很适合做色釉的基础釉,尤其适合骨质瓷等高档日用瓷的色釉装饰｡(3) 该试验是小试验,如需进行大试验还需进一步调整｡参考文献1 淄博福禄新型材料有限责任公司.釉用色料使用说明2 GB12651-2003.与食物接触的陶瓷制品铅､镉溶出量允许极限3 GB/T 3534～02.日用陶瓷器铅､镉溶出量的测定方法。

低温快烧无铅精陶釉的研制
杨金萍;王静;沈毅
【期刊名称】《中国陶瓷工业》
【年(卷),期】2006(013)004
【摘要】采用高温熔融法制备了适用精陶的低温无铅熔块,并应用热膨胀分析仪、SEM等方法研究了精陶釉的光泽度、热稳定性、热膨胀系数等性能.结果表明:采用Li2O,SrO,B2O3等复合熔剂,可以制备出光泽度高,热稳定好,坯釉膨胀系数匹配,结合良好,适于低温快烧工艺的无铅精陶釉.
【总页数】4页(P10-13)
【作者】杨金萍;王静;沈毅
【作者单位】河北理工大学材料学院,唐山,063009;河北理工大学材料学院,唐山,063009;河北理工大学材料学院,唐山,063009
【正文语种】中文
【中图分类】TQ174.4+3
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