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逐項配平法在制釉配方上的具體應用

2018-01-17來源:陶瓷資訊責任編輯:周婉點擊數:12236

    釉料在瓷磚上的功能和作用是非常重要的。正是釉料如此重要,所以,研究制釉的配方就成了做釉料技術服務人員的人人都想攻克的難題。

    我們現在就開始研究一下,逐項配平法在制釉配方上的具體應用。

    要得到一個制釉配方,首先得充分掌握制釉所用的各種原料的主要成分及其含量。

    現在建陶成釉的基本上都是長石釉,也就是以長石為主要成分的成釉。

    假如某個陶瓷廠要用全拋釉來生產地磚,會提供廠里對釉料的一些具體的要求和指標,以及一些作為釉料必須滿足的基本需求,那么如何制釉?

1

    首先,確定一下基礎配方,然后再用逐項配平法來完成制釉配方(因為陶瓷燒成物理化學反應是非常復雜的,所以我們計算的一般只能是參考理論值)。

    下面一起來完成其中的面釉。

    例如:(僅供參考研究用)

    面釉(也作“底釉”,施在坯體表面的第一層釉)基礎配方為:

    鉀長石:40

    鈉長石:10

    煅燒氧化鋁:10

    土:10

    石英:25

    此配方總量合計95,加上硅酸鋯,若廠里讓外加10點,總計105。

    我們先來計算一下,基礎配方里面的各成分含量。

    若已知鉀長石里,KO含量為10%,鋁含量為15%,Na2O含量為2%,硅含量為68%,鈣含量為0.8%,燒失:0.5%。

    根據已知,若廠里指定硅酸鋯外加10點,算得出基礎配方里:

    鉀長石引入的各成分的具體含量(參考值)

    鉀:4,3.8%。

    鈉:0.8,0.7%。

    硅:27.2,25.9%。

    鋁:6,5.7%。

    鈣:0.32,0.3%。

    已知鈉長石里,鈉含量為10%,硅含量為70%,鋁含量為20%,鉀含量為0.2%,鈣含量為0.7%。燒失0.5。

    根據已知,可算出由鈉長石引入的各成分的具體含量(參考值):

    鉀:0.02,……

    鈉:1,0.95%。

    硅:7,6.6%。

    鋁:2,1.9%。

    鈣:0.07,0.067%。

    配方里煅燒氧化鋁10,由于燒鋁純度一般接近100%,就直接引入10點的鋁。

    知土里硅含量為45%,鋁含量為53%,鈣含量為0.5%,鎂含量為0.25%。燒失0.2。

    根據已知可算出由土引入的各成分含量(參考值):

    硅:4.5,≈4.28%。

    鋁:5.3,5%。

    鈣:0.05,0.048%。

    鎂:0.025,0.023%。

    已知石英含99%的硅,那基礎配方由石英直接引入約25點硅。

    把以上各成分含量匯總,我們就能得出基礎配方里各成分的含量。

2

    若用基礎配方試燒出來,發現面釉生燒,且需要提高發色能力,解決釉面痱子,還有燒整磚發現磚形拱了,需要把磚形調平,如何精準快速制定實驗配方呢?

    最關鍵是先要掌握好各種原料在成釉中的一些功能和特性。

    成釉和瓷磚是屬于硅酸鹽(目前是無機鹽,未來可能會有有機陶瓷材料出現,如果研發出來了,將是影響世界的)。

    主要的酸性助熔劑是二氧化硅,主要的堿性助熔劑是氧化鈣、氧化鎂等等,主要的中性助熔劑是氧化鋁、氟化鈣。主要的熔劑是長石,或堿土金屬礦物。

    在成釉中,為了提高釉的各項性能,還會加入氧化鋅或碳酸鋇等。由于價格高昂,用量也就有所限制。在配方里,只有熔劑沒有助熔劑是不行的;熔劑沒有或者不夠,助熔劑再多也是有問題的。

    所以,為了解決面釉的缺陷,進而調整好配方的組分含量,再設計配方就要使用科學的計算方法,其中最常用的就有逐項配平法。

    設調整的面釉配方組分為:

    鉀:5

    鈉:2.5

    硅:63

    鋁:25

    鈣:0.5

    鎂:0.3

    首先是5點鉀。長石主要引入鉀,別忘了鈉長石也會有微量的鉀。

    按上面已知的原料,若全部都是鉀長石引入,鉀長石就要50。但可初步定鉀長石為45,為什么要少5點?因為需要兼顧其他因素,比如為了調平磚形,需要增加鈉長石或者引入霞石。而霞石里面也是有鉀的,可預留調配空間。

    45點鉀長石引入了什么成分?多少量呢?

    鉀:4.5

    鈉:0.9

    硅:30.6

    鋁:6.75

    鈣:0.36

    發現,引入鉀長石之后,設定的成分含量為:

    鉀:0.5

    鈉:1.6

    硅:32.4

    鋁:18.25

    鈣:0.14

    鎂:0.3

    繼續配平,為了調磚形,引入霞石。若0.5的鉀全部由霞石引入,已知霞石成分,鉀含量為5%,鈉含量為12%,鋁含量為25%,硅含量為53%,鈣含量為1%。

    根據已知霞石成分,可引入霞石10點。這樣,鉀的組分就配平完成。繼續算一下其他成分的含量。

    硅:24.3

    鋁:14.95

    鈣:0.012

    鎂:0.3

3

    配平到這一步,發現鎂還有0.2,再加上需要成釉燒成的更加充分,可以引入滑石。

    已知滑石中硅含量為66%,鎂含量為30%,鈣含量為1%,鋁含量為0.9%。可引入滑石1點,配平之后:

    硅:23.64

    鋁:14.95

    剩余的硅和鋁,可以加入土和鋁(適量的土和鋁是成釉所必要的)。

    若我們引入土7點,硅剩20.49,鋁剩11.24。

    還可引入燒土來補充硅鋁含量,當然還能增加面釉的白度。

    這里為了方便計算,假設燒土的成分含量和高嶺土一樣(實際是有所差別的)我們加入燒土5點,硅含量剩18.24,鋁含量剩8.59

    剩余的硅和鋁,直接由石英和燒鋁來配平,這樣,新的面釉基礎配方就算好了。

    鉀長石:45

    鈉長石:4

    高嶺土:7

    燒土:5

    石英:18

    鋁:8.6

    霞石:10

    滑石:1

    硅酸鋯:10

    上面就是用逐項配平法來進行成釉配方運算的。當然,這里只是提供參考,真正的應用需要與實際生產相結合。

    不知道大家注意到沒有?在上面還有一個因素是調整配方時沒有計算進去的,那就是原料的燒失量。如果是已知某成釉的化學分析成分含量的,需要計算出配方,那么原料的燒失量是一定要計算進去的。

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