12-3陶瓷釉料陶瓷工藝學(xué)目錄一、釉的分類二、確定釉料組成的原則三、釉層的物理化學(xué)性質(zhì)四、釉層形成過程的反應(yīng)五、釉的析晶一、釉的分類我國生產(chǎn)中習(xí)慣以主要熔劑名稱命名釉料，如鉛釉，石灰釉，長石釉等。鉛釉包括：PbO-SiO2.PbO-SiO2-Al2O3.RbO-R2O-RO-SiO2-Al2O3及PbO-B2O3-SiO2系統(tǒng)。成熟溫度低，熔融范圍寬，釉面光澤強(qiáng)，表面平整，彈性好，釉層清澈透明，不易析晶及失透，釉面硬度低，化學(xué)穩(wěn)定性差，影響人體健康，Pb在酸中溶解度大。優(yōu)點(diǎn)：無鉛釉：Pb％（wt）<1%的鉛。缺點(diǎn)：一、釉的分類我國生產(chǎn)中習(xí)慣以主要熔劑名稱命名釉料，如鉛釉，石灰釉，長石釉等。石灰釉以CaO為熔劑，不含或少量其它堿性氧化物，石灰－堿釉：CaO－R2O。高溫粘度小，主要由玻璃相組成，但氣泡和未溶石英顆粒很少，釉層透明，光澤好，石灰－堿釉高溫粘度大，釉層可施厚些，含有小氣泡和未溶石顆粒產(chǎn)生散射與折射，凝重深沉。熔融范圍窄。優(yōu)點(diǎn)：缺點(diǎn)：一、釉的分類我國生產(chǎn)中習(xí)慣以主要熔劑名稱命名釉料，如鉛釉，石灰釉，長石釉等。長石釉由長石引入K2O及Na2O，R2O的分子數(shù)約等于RO的分子數(shù)。光澤強(qiáng)，乳白色，硬度大，熔融范圍寬，與含Si量高的坯體結(jié)合良好。特點(diǎn)：二、確定釉料組成的原則（一）釉料的成分按各成分在釉料中所起的作用，可分玻璃形成劑玻璃相―釉層的主要物相助熔劑網(wǎng)絡(luò)變性體，單鍵強(qiáng)度<251KJ/mol，促進(jìn)高溫化學(xué)反應(yīng)，加速高熔點(diǎn)晶體（SiO2）結(jié)構(gòu)鍵的斷裂和生成低共熔點(diǎn)化合物，調(diào)整釉層物理化學(xué)性質(zhì)。乳濁劑保證釉層有覆蓋能力的成分，熔體析出的晶體、氣體或分散粒子折射率不同，光線散射產(chǎn)生乳濁。1）懸浮乳濁劑2）析出式乳濁劑3）膠體乳濁劑著色劑釉層吸收可見光波而顯不同顏色。1）有色離子著色劑：Cr3+、Mn4+、Fe3+、Co3+等；2）膠體離子著色劑：Cu、Au、Ag、CuCl2；3）晶體著色劑：一些高溫形成的尖晶石型礦物。

（4）除上述原則外，還應(yīng)參考經(jīng)驗(yàn)規(guī)律（3）全面考慮其對(duì)制釉過程、釉漿性能、釉層性能的作用和影響（2）釉料對(duì)釉下彩或釉中彩不致溶解或使其變色（1）釉料組成能適應(yīng)坯體性能及燒成工藝的要求確定原則二、確定釉料組成的原則（二）確定原則三、釉層的物理化學(xué)性質(zhì)（一）釉的熔融溫度范圍圖12-6釉料受熱變化過程始熔溫度標(biāo)準(zhǔn)試樣全熔溫度HKP流動(dòng)溫度FP始熔溫度→流動(dòng)溫度稱為釉的熔融范圍。三、釉層的物理化學(xué)性質(zhì)1.釉的粘度－判斷釉流動(dòng)情況的尺度。η過小－流釉、堆釉、干釉；η過大－波紋、桔釉、針孔、釉面無光。影響粘度的因素：釉的組成與燒釉溫度構(gòu)成釉料的Si-O四面體網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的完整或斷裂程度堿土金屬B2O3極化能力三價(jià)及高價(jià)氧化物會(huì)提升粘度，堿金屬會(huì)降低黏度。釉的組成與燒釉溫度（二）釉的粘度與表面張力三、釉層的物理化學(xué)性質(zhì)1.釉的粘度－判斷釉流動(dòng)情況的尺度。η過小－流釉、堆釉、干釉；η過大－波紋、桔釉、針孔、釉面無光。影響粘度的因素：是決定η的最基本因素η隨O/Si比值增大而減小－使大型四面體群分解為小型四面體群，之間連接減少，空隙隨之增大，導(dǎo)致η下降。Si-O四面體網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的完整或斷裂程度釉的組成與燒釉溫度構(gòu)成釉料的Si-O四面體網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的完整或斷裂程度堿土金屬B2O3極化能力（二）釉的粘度與表面張力三、釉層的物理化學(xué)性質(zhì)1.釉的粘度－判斷釉流動(dòng)情況的尺度。η過小－流釉、堆釉、干釉；η過大－波紋、桔釉、針孔、釉面無光。影響粘度的因素：高溫下會(huì)減小η－RO極化能力強(qiáng)，使O2-變形，使大型四面體解聚。低溫下會(huì)增大η－鍵力較大，可能將小型四面體群的O2-吸引到自己的周圍使粘度增加。堿土金屬釉的組成與燒釉溫度構(gòu)成釉料的Si-O四面體網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的完整或斷裂程度堿土金屬B2O3極化能力（二）釉的粘度與表面張力三、釉層的物理化學(xué)性質(zhì)（二）釉的粘度與表面張力1.釉的粘度－判斷釉流動(dòng)情況的尺度。η過小－流釉、堆釉、干釉；η過大－波紋、桔釉、針孔、釉面無光。影響粘度的因素：B2O3含量<15％時(shí)，η隨B2O3增加而升高；B2O3含量>15％時(shí)，η隨B2O3增加而降低。B2O3釉的組成與燒釉溫度構(gòu)成釉料的Si-O四面體網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的完整或斷裂程度堿土金屬B2O3極化能力極化能力強(qiáng)的陽離子，結(jié)構(gòu)不對(duì)稱及存在缺陷會(huì)降低η。極化能力三、釉層的物理化學(xué)性質(zhì)（二）釉的粘度與表面張力表面增大一個(gè)單位面積時(shí)所需的功N/m2。流釉過大過小阻礙氣體排除及熔融液均化，發(fā)生縮釉或針孔2.表面張力三、釉層的物理化學(xué)性質(zhì)（三）熱膨脹性與釉層化學(xué)穩(wěn)定性1.熱膨脹性一定范圍內(nèi)的長度膨脹百分率或線膨脹系數(shù)。2.釉層的化學(xué)穩(wěn)定性取決于Si-O四面體相互聯(lián)接的程度，沒有被其它離子嵌入而造成Si-O斷裂的完整網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)愈多，即連接程度越高，則化學(xué)穩(wěn)定性愈高。溫度升高構(gòu)成釉層的網(wǎng)始質(zhì)點(diǎn)的熱振動(dòng)振幅增大，導(dǎo)致間距增大，離子鍵力增大則膨脹系數(shù)降低。四、釉層形成過程的反應(yīng)（一）釉料加熱時(shí)的變化釉層形成的反應(yīng)為：原料的分解、化合、熔化及凝固（包括析晶)交叉或重復(fù)出現(xiàn)。熔融堿土金屬碳酸鹽與石英形成硅酸鹽Na2CO3與SiO2在500℃以下生成Na2SiO3CaCO3與SiO2形成CaSiO3CaCO3與高嶺土<800℃生成CaO?Al2O3，>800℃生成CaSiO3PbO與SiO2在600℃～700℃→PbSiO3，還會(huì)發(fā)生固相反應(yīng)：ZnO與SiO2―→2ZnO?SiO2，液相出現(xiàn)會(huì)促進(jìn)上述反應(yīng)進(jìn)行碳酸鹽、硝酸鹽、硫酸鹽及氧化物的分解和原料中吸附水、結(jié)晶水的排出。分解反應(yīng)化合反應(yīng)原料本身熔融→液相出現(xiàn)→溫度升高→液相參與→不斷溶解→溶液四、釉層形成過程的反應(yīng)（二）釉料冷卻時(shí)的變化高溫流動(dòng)狀態(tài)凝固狀態(tài)溫度粘度隨溫度的降低而增加粘度呈脆性由于表面張力的作用，小氣泡移動(dòng)合并，由小變大，由多變少，而且逐漸上升，有的突破釉層表面。四、釉層形成過程的反應(yīng)（三）釉層中氣泡的產(chǎn)生瓷釉中氣泡的形成、移動(dòng)與排除的過程：1250℃左右釉料熔化，大量小氣泡分布在釉層中部。溫度升高，η釉降低，氣相量、玻璃相量增大。溫度1300℃，氣泡上升，正常情況下，到釉料成熟溫度而未排出的氣泡多半在釉層深處，坯釉接觸的地帶，而且很小，對(duì)釉外觀質(zhì)量影響不大。五、釉的析晶（一）釉熔體析晶過程熔體的粘度及冷卻速度是析晶的必要條件，晶核的形成和晶體的生長都是過冷程度與粘度的函數(shù)。（二）影響釉熔體析晶的因素控制釉料組成的方法：①加入晶核劑:TiO2、ZrO2、P2O5、Cr2O3、Fe2O3、V2O5等易導(dǎo)致玻璃分相、析晶；②引入某成分使其與玻璃基質(zhì)中的組分形成化合物析出晶體。1釉料成分熱力學(xué)觀點(diǎn)：分相后的兩相能量比一相更低動(dòng)力學(xué)觀點(diǎn)：研究了分相后新核的生長的速度結(jié)晶化學(xué)觀點(diǎn)：靜電鍵觀點(diǎn)離子勢觀點(diǎn)：離子場強(qiáng)相差越小愈易分相。2液相分離－分相晶核形成－較低溫度－升溫過快；快速冷卻，防止析晶；晶粒生長－高溫殘余