超低温釉制备与烧成机理的研究

摘要

低温快烧工艺是目前陶瓷行业节约能源、降低燃耗、提高生产效率的有效途径。陶瓷生产线上大量瑕疵品的出现,从很大程度上影响了厂家的收入效益,如果将陶瓷表面上的斑点除掉,用釉料重新覆盖烧成,将会大幅度提高陶瓷产品的成品率,这种起表面修复作用的陶瓷釉料最好采取超低温烧成,以免破坏原有釉面和胚体,并能大幅度降低能耗和产品成本。
　　 本文设计了釉料配方和添加剂,成功制备出烧成温度低于800℃的优质釉面;用DSC-TG、XRD、SEM、拉曼光谱对样品的结构、微观形貌、形成过程等进行了表征,测试了釉面的物理性能,研究了超低温釉的低温烧成机理和最佳烧成制度,讨论了ZnO、Na2B4O7对釉料烧成温度的影响以及烧成制度对釉面质量的影响。实验结果表明,釉料配方中,B2O3∶SiO2为1.367∶1(质量比),ZnO含量为11.74％,釉料烧成温度在780℃左右,烧成后釉面平整光滑,光泽度高,透明性好,有较强的耐热性,胚釉断面有结合层生成。与原配方相比,始熔温度降低了500℃左右;熔融过程温宽增加了200℃;脱出CO2等气体的温度降低了80℃。510℃-600℃,Na2B4O7开始软化,同时ZnO、钾长石、滑石、方解石、碳酸钡等矿物开始和软化的Na2B4O7反应逐渐熔化,形成了以硼酸钠为主的硼酸盐低共熔体;600℃-715℃,难熔石英开始熔化,剩余矿物先后完全熔化;到780℃时,釉料完全处于熔融状态。焙烧过程中,600℃-780℃,升温速率为6℃/min,烧成后的釉面平整光滑,光泽性高:800℃-500℃,降温速率为20-25℃/min,釉面析晶最少;500℃-25℃,降温速率为2-5℃/min,釉面无裂纹。