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400-115-2002
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(xiàn)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(xiàn)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?
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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(jù)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(jù)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(jù)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。
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若用基礎配方試燒出來,發(fā)現(xiàn)面釉生燒,且需要提高發(fā)色能力,解決釉面痱子,還有燒整磚發(fā)現(xiàn)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(xiàn),如果研發(fā)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(fā)現(xiàn),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(xù)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(jù)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(xù)算一下其他成分的含量。
硅:24.3
鋁:14.95
鈣:0.012
鎂:0.3
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配平到這一步,發(fā)現(xiàn)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?jīng)]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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