陶瓷釉面针孔与气泡缺陷的产生原因及克服方法
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釉面砖釉面针孔的分析和解决方案釉面砖经常会出现针孔(开口泡)、痱子(敝口泡)、釉面不平(起皱)、落脏等缺陷。
这些问题严重影响了产品的质量,并且降低了产品的档次。
解决这些问题刻不容缓。
现笔者将对针孔产生的原因进行分析。
釉面砖使用的熔块釉有:有光透明、有光锆白和哑光白釉。
一般哑光釉不会有针孔,透明釉即使有一点,但由于它本身透明,看起来也不明显。
因此,现在主要谈一下有光锆白釉的釉面针孔问题。
下面按着坯料-釉料-烧成(燃料)的顺序来介绍,并提出解决方案,以供参考。
由于本人水平有限,不妥之处望能指正。
2坯料对针孔的影响2.1坯用原料的影响坯用原料应尽可能选用烧失量低的原料,保证生产坯料配方的烧失量不超出要求范围。
一般二次烧釉面砖的烧失保持在9﹪以下。
特别注意要选用一些含钙高的泥沙料,这样可降低硅灰石(降成本)和碳酸钙(降烧失量)的用量。
三水新明珠陶瓷有限公司就用了一种含钙很高的的沙来代替硅灰石和碳酸钙。
2.2坯料的细度的影响坯料的细度应控制在一定范围之内。
太粗了,排气不净,反应不完全。
堆积不紧密,坯体表面粗糙、空隙多,易吸烟。
釉烧时易产生针孔。
一般二次烧釉面砖坯料细度保持在:(3.0~3.5)g/100ml比重1.700±。
2.3坯粉的纯洁度的影响现在很多厂家为了降低生产成本,都采用水煤浆炉喷雾干燥塔。
它的工作原理是:把球磨到一定细度的水煤浆喷到炉膛燃烧,排出的热气用来干燥粉料。
如果水煤浆燃烧不完全,就可能会有碳粒混入热空气一起进入喷雾塔;因此要过滤好热空气。
另外,输送粉料的皮带磨损后,混入的粉料中的橡胶粒也会对釉面产生一点影响。
2.4坯体成型压力的影响在一定范围内,坯体成型压力越大,堆积密度越大,越不易排气,导致坯体有机物质太多(黑心)某厂25×33规格砖成型压力如表1所示:2.5坯用添加剂的影响一般坯用添加剂都是无机的,不会有多大的影响。
3釉料对针孔的影响:3.1底釉(化妆土)配方的影响⑴底釉尽可能采用经过煅烧的原料,如烧滑石、烧高岭、煅烧土、煅烧氧化铝及熔块。
陶瓷烧制中的常见缺陷及其预防与解决方法陶瓷是一种古老而美丽的工艺品,它具有独特的质感和艺术价值。
然而,在陶瓷烧制的过程中,常常会出现一些缺陷,影响了陶瓷制品的质量和美观。
本文将介绍一些常见的陶瓷烧制缺陷,并探讨预防和解决这些问题的方法。
首先,一个常见的缺陷是烧结不均匀。
在陶瓷烧制过程中,由于材料的不均匀性或者烧制温度的不稳定,往往会导致烧结不均匀的问题。
这样的缺陷会使得陶瓷制品表面出现明显的色差或者质地不均匀的现象。
为了预防这个问题,首先需要选择质量均匀的原材料,并严格控制烧制过程中的温度和时间。
此外,可以采用预烧和再烧的方法,使得陶瓷材料在烧制过程中得到更加均匀的加热和冷却。
其次,裂纹是另一个常见的陶瓷烧制缺陷。
裂纹的产生主要是由于烧制过程中的应力不均匀或者材料内部存在缺陷。
为了预防裂纹的产生,可以在烧制过程中适当增加温度的升降速度,减少烧制过程中的应力积累。
此外,可以通过添加一些助烧剂或者改变烧制的工艺参数,来改善陶瓷材料的烧结性能,减少裂纹的产生。
另外,气泡也是陶瓷烧制中常见的缺陷之一。
气泡的产生主要是由于材料中存在气体或者烧制过程中的气体释放不畅。
为了预防气泡的产生,可以在制备陶瓷材料的过程中,采用适当的工艺控制,减少材料中的气体含量。
此外,在烧制过程中,可以采用适当的烧制工艺,提高烧制温度和时间,使得气体能够充分释放。
最后,变形是陶瓷烧制中一个常见而令人头疼的问题。
变形的产生主要是由于材料的烧结收缩性不均匀或者烧制过程中的温度控制不当。
为了解决这个问题,可以在烧制过程中适当调整温度升降速度,减少烧结过程中的应力积累。
此外,可以选择具有较低烧结收缩性的陶瓷材料,或者采用预烧和再烧的方法,来减少变形的发生。
综上所述,陶瓷烧制中的常见缺陷包括烧结不均匀、裂纹、气泡和变形等。
为了预防和解决这些问题,需要从选材、烧制工艺和温度控制等方面进行调整和改进。
只有通过不断的实践和探索,才能够提高陶瓷制品的质量和艺术价值,使其更好地展示出陶瓷这一古老而美丽的工艺品的魅力。
釉浆气泡、触变及釉面缩釉水波纹等缺陷预防处理生产中经常遇到釉浆流动性变差的问题,釉料出球后陈腐两三天还是有较多气泡,淋釉后变成针孔或凹坑,无法正常生产。
釉浆流动性变差是一个常见现象,严重时釉浆呈“豆腐脑”状,引起该种现象的原因是生料釉具有触变性。
解决措施1、如果是因为配方中轻质碳酸钙用量过多,最好用重质碳酸钙或方解石,必要时也要考虑更换高岭土。
2、如果是因为使用的三聚磷酸钠质量有问题或加人量不够,应对三聚磷酸钠质量作检验或适当增大加人量,但超过一定量就无效了。
3、少用氢氧化铝和工业氧化铝,最好用煅烧氧化铝。
4、注意用水的整洁。
水中杂质一般为有机或无机悬浮物,可溶性的钙、镁、钠的碳酸氢盐、硫酸盐及氧化物等。
这些杂质会直接影响釉浆的黏度和球磨效率,使釉浆容易“触变”,稳定差。
釉浆的制备用水中含Ca2+ 、Mg2+及SO42-离子应尽量减少,它们容易造成泥浆凝聚,流动性下降。
5、如果是因为球磨细度过细,应适当控制细度;比重偏高时适当加水调到工艺标准。
6、如果上述措施还不能解决,则考虑用有机解凝剂取代三聚磷酸钠,这是最有效的解决措施。
7、为减少气泡,釉桶的搅拌速度不能太快,釉缸中的釉浆必须高出釉泵的进气孔,避免吸入太多空气。
另外淋釉的回釉必须经过缓冲才能流入釉缸,太高流入釉缸也会产生气泡。
二缩釉成因分析坯料与釉料在烧成和干燥过程中会发生收缩,二者的收缩不相同。
如果坯料与釉料的收缩相差过大,便会发生釉料开裂。
如果釉料球磨过细,则易形成裂纹,这是由于釉料被过度球磨后,在干燥过程中引起的过度收缩。
当过度球磨釉料时,虽然釉料的悬浮性能增强,烧成后釉面的质量会得以较大提高。
另外,如果釉浆中塑性粘土含量太高,干燥时釉料的收缩大,则会在釉面产生裂纹。
此外坯体表面凹凸不平,也会产生小范围内的不均匀收缩。
在使用熔块釉时,过度球磨极易产生施釉釉面开裂,这是因为熔块釉在存放期间更易于沉淀,经搅拌后再使用时,由于搅拌不匀造成釉面收缩不一致,在釉料干燥过程中易产生釉面开裂,烧成后会明显出现裂纹;另一个原因就是通常被过度球磨后的釉由于其颗粒细而具有更大的表面积,在高温时易发生化学反应和固相反应,并且具有熔解坯体中氧化硅和氧化铝的倾向。
汝窑瓷器气泡微观特征一、汝窑瓷器气泡的形成原因1. 原料问题:汝窑瓷器的制作主要使用瓷土和釉料,在瓷土和釉料的制作过程中,如果原料中含有杂质或者颗粒不均匀,就会造成瓷器在烧制过程中出现气泡。
另外,如果原料中的水分含量不均匀,也容易导致气泡的产生。
2. 制作工艺问题:汝窑瓷器的制作工艺非常复杂,需要经过多道工序,包括成型、干燥、装釉、烧制等。
在这些工序中,如果温度控制不当或者烧制时间过长,都会导致瓷器出现气泡。
另外,如果窑温不均匀或者窑内气氛不稳定,也容易造成气泡的产生。
3. 设计问题:汝窑瓷器通常具有精美的花纹和雕刻,如果设计过于复杂或者器型过于复杂,也会增加瓷器产生气泡的可能性。
4. 烧制问题:汝窑瓷器的烧制温度通常较高,如果烧制温度过高或者过低,都会导致气泡的产生。
另外,在烧制过程中如果烧制速度过快或者窑内氧气含量过低,也容易造成气泡的产生。
二、汝窑瓷器气泡的微观特征1. 气泡形态:汝窑瓷器中的气泡通常呈圆形或不规则形状,大小不一。
2. 气泡分布:气泡在汝窑瓷器中分布不均匀,有的器物表面光滑,有的器物表面凹凸不平。
3. 气泡颜色:气泡的颜色通常呈现为白色或透明色,有时也会呈现出黄色或黑色等不同颜色。
4. 气泡结构:气泡通常位于瓷器内部或表面,有的气泡内含有小颗粒或晶体,有的气泡内壁光滑,有的气泡内壁粗糙。
5. 气泡密度:汝窑瓷器中的气泡密度不一,有的器物中气泡密集,有的器物中气泡稀疏。
三、如何避免汝窑瓷器气泡的产生1. 选择优质原料:在制作汝窑瓷器时,要选择优质的瓷土和釉料,确保原料中没有杂质,颗粒均匀,水分含量适中。
2. 控制制作工艺:在瓷器的制作过程中,要严格控制每个工序的温度、时间和气氛,确保各项参数的稳定性,避免气泡的产生。
3. 精心设计:在设计汝窑瓷器时,要考虑到气泡的产生原因,尽量简化花纹和雕刻,避免过于复杂的设计。
4. 提高烧制质量:在烧制瓷器时,要控制好烧制温度和速度,确保窑内气氛稳定,避免气泡的产生。
陶瓷|釉面常见缺陷分析处理釉面缺陷是釉面砖生产中最让人头疼的问题,施釉工序容易出现的各种缺陷,并从原料、成型、烧成等车间进行问题分析并提出解决措施,希望对大家有所帮一.缺釉缺釉这种缺陷是由于坯体表面的灰尘、油污在施釉前未擦干净;釉浆比重过大使淋釉操作不易掌握造成棱角处缺釉。
解决这种缺陷必须按工艺卡控制好釉浆的工艺性能以方便施釉操作,施釉前将坯体上的灰尘、油污用海绵擦净。
二、厚度不均匀厚度不均匀施釉后如果釉层薄厚不均,会使产品出现色差,影响外观质量。
淋釉、喷釉要按操作标准操作,机械手施釉要调整好操作程序。
无论是淋釉施釉还是机械手施釉,都需要保证釉层厚度的均匀一致。
三、边角出现龟裂边角出现龟裂当喷釉、浸釉、淋釉操作不当时,很容易在制品内边角处出现堆釉,致使釉层过厚,产生小裂,如不处理、烧成后就会滚釉。
这是因为坯体边缘部分较为致密,边角棱角角度较大造成,可通过减少喷水量,釉浆添加盐水等方法解决!四、釉面不平釉面不平釉面不平时,烧成后的釉面难以平整,影响产品的外观质量。
产生的原因:喷嘴雾化不好;釉浆的干燥速度过快,流动性不好或密度太大,施釉操作不熟练。
解决方法是用整形锉修整喷枪的喷嘴,使其雾化好;调整好釉浆的工艺性能;对施釉工加强技术培训。
五.釉滴釉滴这种缺陷是使用机械甩盘甩釉和喷釉的施釉线上最常出现的缺陷。
这种缺陷是由聚集在施釉箱内壁的釉滴掉落在坯体上而产生的。
釉滴产生的原因:釉箱吸尘装置的吸力不足,使釉雰在釉箱内壁聚集或其他设备运行引起釉箱产生振动等。
解决措施:检查施釉箱是否振动;清理吸尘系统,增大吸尘系统吸力。
六.釉料凝块釉料凝块这种缺陷是使用机械甩盘甩釉和喷釉的施釉线上最常出现的缺陷。
釉料凝块产生的原因与釉滴类似,是由施釉箱内壁釉料凝块落到制品上引起的。
产生的原因:1)吸尘系统吸力过大,当釉料受到过大吸力的影响而撞到釉箱壁上,则容易凝结成硬块;2)釉料配方中使用的塑性料过高,如墙地砖使用的底釉,由于其配料中塑性料含量高,因此,更易产生釉料凝块;3)釉箱振动加速了凝块的脱落。
陶瓷釉面针孔与气泡缺陷原因.泥釉制备方面产生釉面针孔和气泡的原因如下:4.1.泥料颗料粗,含水率又大,陈腐期短,捏练不充分,捏练时真空度不够,气孔率大,在高温时釉虽熔融,却被坯体气孔吸收而造成釉面针孔。
4.2.釉料颗粒过粗,造成釉料高温粘度大,阻碍了气体的排出,易形成釉面针孔或气泡,同时釉流动性能也差,难以填平气体排出釉面时留下来的凹坑而形成釉面针孔。
4.3.泥釉最好各进行三次除铁,以免高价铁在高温阶段反应生成气体而造成釉面针孔或气泡。
4.4.注浆泥浆也需要陈腐,因为陈腐可使粘土与电解质溶液间的离子交换进行得充分,促使粘度降低,因而泥浆的流动性和空浆性能均可改善,注浆时有利于气体的排除,否则气体被封闭在坯中,烧后便易形成釉面针孔或气泡。
4.5.釉浆过细。
釉浆中细颗粒适量增多可以提高成釉速率,提高颗粒在液相中的溶解度,使颗粒相互反应完全,减少残留大气泡的存在;但釉料过细,熔点降低,过早形成粘度大的釉熔体,使泥釉分解产生的气体不能顺利排出,从而造成制品产生釉面针孔或气泡。
4.6.釉浆制备时混入杂质或气泡、釉浆制备后存储的时间过长或存储釉浆的地方温度偏高等都会造成制品产生釉面针孔或气泡。
泥釉制备方面产生釉面针孔气泡的相应克服方法如下:(1)泥釉颗粒不宜过粗,泥料一定要经过陈腐,通过陈腐,可以通过毛细管的作用,使泥料中的水分湿润渗透、分布均匀,还可以通过细菌的作用,促使有机物的腐烂而生成有机酸,还可以发生一些氧化还原反应使FeS2分解成H2S气体和铁的氧化物,CaSO4还原为CaS,并与H2O及CO2作用形成CaCO3,放出H2S气体等一系列反应,由于FeS2分解成H2S气体和铁的氧化物,这样使非磁性的FeS2转变为具有磁性的铁的氧化物,就可以用吸铁器、吸铁棒除掉FeS2(注浆泥而言),减少了FeS2氧化反应产生气体和Fe2O3,同时由于Fe2O3减少,也减少了Fe2O3在高温时进一步分解或还原而放出气体,故减少了制品的釉面针孔或气泡;由于CaSO4转变为CaCO3,这样使在高温下才能分解的CaSO4转变为在较低温度下就能分解的CaCO3,故也减少了制品的釉面针孔或气泡。
陶瓷釉面针孔与气泡缺陷的产生原因及克服方法(2)在陶瓷生产过程中釉面针孔和气泡是陶瓷生产中的主要缺陷之一。
其降低了制品的透明度和釉面光泽度,影响了产品的表面质量,降低了产品的质量等级,提高了生产成本,减少了职工的收入,而且还影响企业的信誉和企业的效益。
而釉面针孔和气泡产生的原因牵涉面极广,所以如何尽可能地减少釉面针孔和气泡缺陷,提高产品质量,降低生产成本,也一直困扰着各陶瓷生产厂家。
本文从以下几个方面全方位阐述了陶瓷釉面针孔和气泡产生的原因及其相应的克服方法,供同行参考。
1.泥釉用原料方面产生釉面针孔和气泡的原因如下:1.1.原料中含有的有机物和碳素过多,如果这些有机物和碳素由于升温过快、氧化温度过低、氧化气氛不足等原因,在氧化分解阶段没有完全反应,而在高温阶段,釉已经熔融时再反应放出气体,就可能使制品产生釉面针孔或气泡。
其反应如下:C有机物+O2→CO2↑(350℃-450℃)C碳素+O2→CO2↑(约600℃以上)1.2.原料中含有硫化铁,因为硫化铁没有磁性,所以用吸铁器、吸铁棒没法除去这些杂质,硫化铁氧化反应产生的气体不仅使制品产生釉面针孔或气泡,而且反应生成的Fe2O3还会影响制品的外观颜色,且Fe2O3在高温时又会进一步分解或还原而放出气体容易使制品产生釉面针孔或气泡。
其反应如下:FeS2+O2→FeS+SO2↑(350℃-450℃)4FeS+7O2→2Fe2O3+4SO2↑(500℃-800℃)2Fe3O3→4FeO+O2↑(1250℃-1370℃)Fe2O3+CO→2FeO+CO2↑(1000℃-1100℃)1.3.粘土类原料中所含有的结构水,因为粘土类原料中所含有的结构水的排除温度与其结晶程度、矿物组成及升温速度等因素有关,如升温过快等操作不当的原因也可能使制品产生釉面针孔或气泡,陶瓷生产中常用的几种含有结构水的原料的脱水温度分别为:高岭石类粘土400℃—600℃,蒙脱石类粘土550℃—750℃,伊利石类粘土550℃—650℃,叶蜡石600℃—750℃,瓷石600℃—700℃,滑石800℃—900℃。
1前言针孔作为釉面砖生产当中最常见的降级缺陷,具有突发性、随机性等特征,产生针孔的原因较多,给技术人员带来很大的困扰,也会严重影响工厂的产质量。
有经验的技术人员对处理釉线工艺参数产生的比如坯温高、喷水量不够、喷水不均匀、干燥釉线落脏,釉浆污染,抛釉淋釉前无保护釉等釉线肉眼可见的针孔基本上都有很多的了解和成熟的处理方式,所以本文就不对这些问题作过多的阐述,只就窑炉烧成及生产过程中釉料所产生的针孔和一种比较特别的坯体纤维(俗称坯毛)产生的针孔谈谈生产过程中积累的经验和解决办法。
2解决方法众所周知,瓷砖在窑炉烧成过程的前半部分,其实是一个排除大部分气体和水、有机物杂质的过程,根据原理和经验,窑炉烧成釉面砖的时候,面枪不宜开的太多太早,不能让釉料过早熔融产生高温粘度,过早熔融的釉料就会像一层有黏性的胶质影响气体的排出,如果釉面已经开始封闭但胚体还在排气造成的孔洞,就是针孔,这类针孔用放大镜观察一般呈均匀圆形直通胚体。
这就是为什么平时窑尾出现针孔要立即在釉线排查是否淋釉产生的肉眼可见的针孔,如果淋釉正常,则要在面釉淋釉缸添加一定量的氧化铝桨,提高面釉的始熔温刘芳,杨文端,吴国标(广东永航新材料股份有限公司,佛山528318)釉料和胚纤维形成针孔降级的原因进行简单的分析和阐述,并把通过长期观察和试验得出来解决问题的方法和经验拿来跟大家分享和交流。
降级;解决方法Production &Application生产与应用s Reserved.度不让过早熔融让气体有更长的排气时间,而为什么窑炉降温对针孔也有好转其实也是一样的道理,窑炉降温等于釉料升温,一样是不能让釉料太早熔融影响排气,同时提高面釉始熔点同时也提高了釉面的封闭温度,有更长的排气时间。
这也可以合理解释淋厚面釉比如90g 面釉的时候针孔比面釉70g的时候大大增加的原因,归根结底还是排气的问题,要解决这种问题,除了提高面釉始熔点外,也可以采取降低抛釉的高温黏度,让气体和杂质在釉料熔融的时候也能相对较容易的排出。
日用陶瓷“水泡边”的成因与解决方法1 前言“水泡边”是釉泡的俗称,是鼓在釉层表面,手摸有“水泡边”的部位感觉较粗糙,不光滑,易于磨破。
磨破后玷污成黑色小点,影响产品美观。
本文从坯釉料配方、成型工艺、烧成制度等方面,阐述了日用陶瓷“水泡边”的成因与解决方法。
2 日用陶瓷“水泡边”的成因陶瓷坯泥由粘土、长石、石英等矿物原料,经加工精制而成,坯泥制成坯体其含有化学结合水、空气吸附水、和自由水。
干燥过程中坯体内的自由水随坯体表面被加热升温,水份不断蒸发,当干燥介质温度、湿度、速率恒定不变,内扩散速度与表面水份蒸发扩散到周围介质中的外扩散速度相等时,水份在毛细管力的作用下,不断地由内部向表面移动,扩散至四周空气中。
坯体内可溶性盐类在干燥过程中随水份扩散而聚集在坯体的口部边沿或棱角处,助熔性较强的可溶性钾钠盐,降低了这些部位的瓷化温度,当烧成时,此处受热比表面积较大。
因此,较早瓷化致密,釉面熔融,表面气孔提前封闭,坯体内的气体不易逸出,停留在釉层表面,造成一串细小釉泡,俗称“水泡边”。
3 日用陶瓷“水泡边”的解决方法3.1 坯料配方的调整当日用陶瓷的制备工艺参数确定后,各种原料在坯料中使用的数量、质量是一项关键性的工作。
因为它们直接影响到产品的品质及其工艺制度的确定,天然产出的粘土等原料很少能直接单独用来制成坯料,一般需用几种原料配合来满足配方的要求。
在进行配方计算和配方试验之前,必须对所使用原料的化学组成、矿物组成、物理性质以及工艺性能有一个全面的了解。
同时,对产品的工艺品质要求和性能要求也要进行全面的了解,才能科学合理地研制配方,保证配方最大限度地获得预期效果。
了解各种原料及产品性质是配料的基础,陶瓷是多组分材料,每种坯料中都含有多种原料,不同的原料在生产过程中及产品结构中起着不同的作用。
陶瓷原料中多少都含可溶性无机盐,原料通过合理配比经工艺处理形成坯料,而后加工成为半成品。
干燥时可溶性无机盐,在毛细管力的作用下,随水份由内而外扩散而聚集在坯体的口部边沿或棱角处。
陶瓷釉面针孔与气泡缺陷的产生原因及克服方法1.泥釉用原料方面产生釉面针孔和气泡的原因如下:1.1.原料中含有的有机物和碳素过多,如果这些有机物和碳素由于升温过快、氧化温度过低、氧化气氛不足等原因,在氧化分解阶段没有完全反应,而在高温阶段,釉已经熔融时再反应放出气体,就可能使制品产生釉面针孔或气泡。
其反应如下:c有机物+o2→co2↑(350℃-450℃)c碳素+o2→co2↑(约600℃以上)1.2.原料中含有硫化铁,因为硫化铁没有磁性,所以用吸铁器、吸铁棒没法除去这些杂质,硫化铁氧化反应产生的气体不仅使制品产生釉面针孔或气泡,而且反应生成的fe2o3还会影响制品的外观颜色,且fe2o3在高温时又会进一步分解或还原而放出气体容易使制品产生釉面针孔或气泡。
其反应如下:fes2+o2→fes+so2↑(350℃-450℃)4fes+7o2→2fe2o3+4so2↑(500℃-800℃)2fe3o3→4feo+o2↑(1250℃-1370℃)fe2o3+co→2feo+co2↑(1000℃-1100℃)1.3.粘土类原料中所含有的结构水,因为粘土类原料中所含有的结构水的排除温度与其结晶程度、矿物组成及升温速度等因素有关,如升温过快等操作不当的原因也可能使制品产生釉面针孔或气泡,陶瓷生产中常用的几种含有结构水的原料的脱水温度分别为:高岭石类粘土400℃—600℃,蒙脱石类粘土550℃—750℃,伊利石类粘土550℃—650℃,叶蜡石600℃—750℃,瓷石600℃—700℃,滑石800℃—900℃。
1.4.原料中含有碳酸盐,因为这些碳酸盐矿物的分解反应一般要在1000℃左右才基本结束,而这时釉已经烧结,甚至熔融,分解反应所产生的气体相对较难排除,所以也较易使制品产生釉面针孔或气泡,其反应如下:caco3→cao+co2↑(600℃-1050℃)mgco3→mgo+co2↑(400℃-900℃)mgco3·caco3→cao+mgo+2co2↑(730℃-950℃)4feco3→2fe2o3+3co2↑(800℃-1000℃)1.5.如果原料中含有较多的硫酸盐和高价铁,则非常容易使制品产生釉面针孔或气泡,因为这些硫酸盐和高价铁在氧化气氛中要在高于1200℃以上的温度下才进行分解,在还原气氛中也要在高于1080℃以上的温度下才进行还原分解反应,而此时坯体已经有液相存在,釉面已经开始融化,反应所产生的气体较难排除,所以非常容易使制品产生釉面针孔或气泡。
其反应如下:mgso4→mgo+so3↑(>600℃)caso4→cao+so3↑(1250℃-1370℃剧烈)na2so4→na2o+so3↑(1200℃-1370℃)2fe2o3→4feo+o2↑(1250℃-1370℃)fe2o3+co→2feo+co2↑(1000℃-1100℃)以上反应在还原气氛中温度为1080℃-1100℃泥釉用原料方面产生釉面针孔和气泡的相应克服方法如下:(1)泥釉用原料尽量选择不含有或尽可能少含有硫酸盐和高价铁的原料,也尽量选择不含有或尽可能少含有硫化铁的原料,也应尽量选择那些含有有机物和碳素较少的原料,泥用原料应尽量少用或不用含有碳酸盐的原料,釉用原料中含有碳酸盐的原料也不宜过多使用。
(2)硅灰石不含有有机物、吸附水及结晶水,所以硅灰石几乎不产生气体,因此用硅灰石代替方解石或白云石配泥、用硅灰石代替方解石、白云石和石英配釉时,可以减少泥釉中气体的产生量,从而相应减少了釉面针孔或气泡。
2.烧成操作方面产生釉面针孔和气泡的原因如下:2.1.低温火焰不清,燃烧不充分,造成沉碳素,在高温时随着过剩空气系数的增加或在还原末期、冷却期而被烧掉,从而留下釉面针孔或气泡。
2.2.强还原气氛过浓,强还原时间过长,造成坯釉吸收过多的碳素和碳化物,而这些碳素和碳化物如在还原末期或冷却期而被氧化,从而留下釉面针孔或气泡。
2.3.氧化分解阶段,如果升温过快、氧化温度过低或氧化气氛不足等原因,造成有机物、碳素和硫化铁未被完全氧化而进入了还原期,那么这些有机物、碳素和硫化铁在还原末期或冷却期有可能才被氧化而产生釉面针孔或气泡。
2.4.氧化分解阶段,如果升温过快等原因,造成碳酸盐没完全分解以及粘土类原料的结晶水没完全排除,当烧成进入高温阶段后,坯体出现液相、釉面已经开始融化,反应所产生的气体无法自由排出釉面,于是便出现了釉面针孔或气泡。
2.5.对于低温快烧的陶瓷,虽然坯内的有机物、碳素、硫化铁和碳酸盐等杂质在釉熔融前都已经完全氧化分解,但由于升温过快,所产生的气体在釉熔融前没能完全排出,在釉熔融后仍有大量的气体排出,这些气体冲破釉面而造成釉面针孔,没能冲出釉面便形成气泡,因升温速度过快,釉也难以拉平气体冲出釉面留下的凹坑,即使延长高温保温时间,仍会在釉面留下釉面针孔缺陷。
2.6.烧成温度不够,使釉料未能充分的均匀流布而造成釉面针孔。
2.7.强制通风,灰粒过多,水蒸汽存在,可能造成釉面针孔或气泡。
2.8.釉面玻化时升温过快或烧成温度过高,釉面产生沸腾而造成釉面针孔或气泡。
2.9.当坯体采用还原气氛烧成时,还应注意两个重要温度点的选择,即由强氧化气氛转为强还原气氛的温度点(气氛转换温度)和强还原气氛转弱还原气氛的温度点。
窑内的气氛及其强弱以烟气中的游离氧及一氧化碳的含量而定,游离氧浓度为8%—10%时,称强氧化气氛,游离氧浓度为2%—5%时,称弱氧化气氛游离氧浓度小于1%时,而一氧化碳的浓度为1%—7%时称还原气氛,其中一氧化碳的浓度为2%—6%时称强还原气氛,一氧化碳的浓度为1%—2%时称弱还原气氛。
转换温度应根据坯釉配方情况适当选择,转换温度太低或太高,即转换温度太早或太晚都可能造成制品产生釉面针孔或气泡,还会产生阴黄、烟薰等缺陷。
2.10.烧成气氛对釉面针孔也有很大的影响,氧化气氛可促进釉熔体化学反应的进行和有机物及碳素的燃烧,有利于气体在釉料熔化之前迅速排除,从而避免产生釉面针孔或气泡,而还原气氛则抑制釉料中氧化反应的进行和有机物及碳素的燃烧,致使气体的排出推迟到釉料熔融之后(尤其是锆釉),从而导致釉面针孔或气泡。
烧成方面产生釉面针孔或气泡的相应克服方法如下:(1)氧化分解阶段,要保证足够了氧化气氛,升温不宜过快,氧化温度不宜过低,还可以在进入强还原气氛之前,一般使制品在950℃-1050℃附近,于强氧化气氛下适当保温一段时间,以期在釉层玻化前使坯内的有机物、碳素、硫化铁和碳酸盐等杂质尽可能地完全氧化分解,以及结晶水的充分排除。
(2)还原末期,升温速度不宜过快,缩小温差,促使釉充分熔化流布均匀,但又必须防止过火而引起釉面沸腾。
(3)强还原气氛不宜过浓,结束不能太迟,以免造成过多的沉碳,也有利于沉碳等物质早点被烧掉。
(4)窑炉操作人员应根据产品的种类,窑车的装车密度等进行小火操作。
窑车装杯类产品的装车密度比装碟、碗类产品的装车密度大,氧化温度可适当高一些,且氧化时间可适当延长些注浆类产品的氧化温度可比可塑类产品的氧化温度适当高25℃左右,且注浆产品的氧化时间比可塑类产品可适当长些厚胎类产品应比薄胎类产品的氧化温度适当高15℃,且氧化时间比薄胎类产品可适当长些,这样以使产品(窑车各个部分的产品)中的有机物、碳素、硫化铁和碳酸盐等杂质尽可能地完全氧化分解,以及结晶水的充分排除。
(5)当坯体采用还原气氛烧成时,气氛转换温度因坯釉配方而异,要慎重选择,一般气氛转换温度确定在釉层始熔温度前150℃左右为宜,气氛转换温度太低或太早,因有机物、碳素、硫化铁和碳酸盐没有完全氧化分解容易使制品产生釉面针孔或气泡,还会产生烟薰等缺陷,气氛转换温度太高或太晚,则容易使制品产生阴黄等缺陷强还原气氛转为弱还原气氛的温度也要根据坯釉配方情况适当选择,一般日用瓷制品在1250℃左右转入弱还原气氛,转换太早易使制品产生阴黄等缺陷,转换太晚,则会增加坯釉吸收的游离碳素而可能使制品产生釉面针孔或气泡。
3.泥釉配方方面产生釉面针孔和气泡的原因如下:3.1.釉料中含有碳酸盐(尤其是石灰石)过多,高温时碳酸盐分解产生的气体,以及碳酸盐分解生成的cao在烧成过程中容易吸收游离碳素和碳化物,这些被吸收的游离碳素和碳化物随着温度的提高而被烧掉而生成的气体,这些气体如果逸出则可能产生釉面针孔,如果没有逸出则可能形成气泡。
3.2.釉料的高温粘度大(釉料的高温粘度与釉料的颗粒、流动性能和釉料的化学成分有关),使釉下层排出的气体,最初会出现小气泡,随着温度的继续上升,大气泡被熔掉,而小气泡被留下,也会出现釉面针孔或气泡釉料的高温粘度大,釉料的流动性能也差,使气体逸出釉面时所产生凹坑难以被流平而产生釉面针孔。
3.3.釉料的始熔温度过低,阻碍了气氛渗入到坯体中,从而推迟了坯体中的各种氧化还原反应的进行,当釉熔体封闭坯胎后,这些反应所产生的气体容易使产品产生釉面针孔或气泡而釉料过早玻化,氧化分解所产生的气体不易逸出,只能滞留于釉层中而形成气泡,这些气体如随温度的升高而冲出釉面便形成釉面针孔。
4.泥釉制备方面产生釉面针孔和气泡的原因如下:4.1.泥料颗料粗,含水率又大,陈腐期短,捏练不充分,捏练时真空度不够,气孔率大,在高温时釉虽熔融,却被坯体气孔吸收而造成釉面针孔。
4.2.釉料颗粒过粗,造成釉料高温粘度大,阻碍了气体的排出,易形成釉面针孔或气泡,同时釉流动性能也差,难以填平气体排出釉面时留下来的凹坑而形成釉面针孔。
4.3.泥釉最好各进行三次除铁,以免高价铁在高温阶段反应生成气体而造成釉面针孔或气泡。
4.4.注浆泥浆也需要陈腐,因为陈腐可使粘土与电解质溶液间的离子交换进行得充分,促使粘度降低,因而泥浆的流动性和空浆性能均可改善,注浆时有利于气体的排除,否则气体被封闭在坯中,烧后便易形成釉面针孔或气泡。
4.5.釉浆过细。
釉浆中细颗粒适量增多可以提高成釉速率,提高颗粒在液相中的溶解度,使颗粒相互反应完全,减少残留大气泡的存在但釉料过细,熔点降低,过早形成粘度大的釉熔体,使泥釉分解产生的气体不能顺利排出,从而造成制品产生釉面针孔或气泡。
4.6.釉浆制备时混入杂质或气泡、釉浆制备后存储的时间过长或存储釉浆的地方温度偏高等都会造成制品产生釉面针孔或气泡。
泥釉制备方面产生釉面针孔气泡的相应克服方法如下:(1)泥釉颗粒不宜过粗,泥料一定要经过陈腐,通过陈腐,可以通过毛细管的作用,使泥料中的水分湿润渗透、分布均匀,还可以通过细菌的作用,促使有机物的腐烂而生成有机酸,还可以发生一些氧化还原反应使fes2分解成h2s气体和铁的氧化物,caso4还原为cas,并与h2o及co2作用形成caco3,放出h2s气体等一系列反应,由于fes2分解成h2s气体和铁的氧化物,这样使非磁性的fes2转变为具有磁性的铁的氧化物,就可以用吸铁器、吸铁棒除掉fes2(注浆泥而言),减少了fes2氧化反应产生气体和fe2o3,同时由于fe2o3减少,也减少了fe2o3在高温时进一步分解或还原而放出气体,故减少了制品的釉面针孔或气泡由于caso4转变为caco3,这样使在高温下才能分解的caso4转变为在较低温度下就能分解的caco3,故也减少了制品的釉面针孔或气泡。