2011-08-08 釉层的性质.ppt

釉层的性质 洛阳理工学院 2011.02 本章主要内容 一、釉层的物理化学性质 二、坯-釉适应性 三、釉的析晶 一、釉层的物理化学性质 1 釉的熔融温度范围 玻璃态物质由固体转变为液体时，不是在固定的温度(熔点)下，而是在一定的温度范围内进行的。在一定的加热速度下，温度固定则玻璃的粘度值也就恒定。这些特征温度点与粘度的关系见下表。 陶瓷釉料基本上是硅酸盐玻璃，也有类似上述的关系。在高温的作用下，从开始软化到完全熔融成可流动的液体，要经历一定的温度范围。采用高温显微镜测定釉料受热行为时，当ф 2×3mm圆柱体试样受热至形状开始变化、棱角变圆的温度称为始熔温度(或初熔温度、开始熔化温度)。试祥变为半圆球的温度称为全熔温度，相当于下表中的FP点。由始熔温度至流动温度称作釉的熔融范围。 一、釉层的物理化学性质 一、釉层的物理化学性质 当釉料充分熔融并平铺在坯体表面、形成光滑的釉面时，认为达到了釉的成熟温度，这是烧釉温度(釉的烧成温度)。釉料在坯体上形成釉层时，处于粘性流动状态，但粘度不太低(㏒η大致为4.55)，不致于流淌。通常把半球点(全熔温度)作为釉料烧成温度的指标。有些古代瓷器产品下部有釉流淌现象，甚至粘着垫饼、支圈等窑具，有的流聚成滴珠。这时烧釉的温度虽在熔融范围内，但高于全熔温度，甚至烧至流动温度。 釉的熔融性能直接影响陶瓷产品的质量：始熔温度低、熔融范围过窄，釉面易出现气泡、针孔等缺陷，采用快速烧成更会出现这种现象。 当釉中R2O及RO固定时，通过改变SiO2及Al2O3含量来提高或降低釉的成熟温度时，必须使Al2O3/SiO2的比值维持一定，否则釉层的性质就会发生变化。 一、釉层的物理化学性质 对于釉的熔融来说，碱金属与碱土金属氧化物都起着降低其软化与熔融温度的助熔作用。Li2O、Na2O、K2O及PbO、B2O3都是强助熔剂(软熔剂)。它们受热与SiO2发生反应，割断硅一氧连续网络，并把它分成较小的基团，使釉易熔。碱土金属氧化物主要在较高的温度下发挥熔剂作用(硬熔剂)。 釉的全熔温度只能通过实际的测定才能得到准确的数值。根据釉的化学组成来计算也可得到接近于实际、可供参考的数据。 采用易熔性系数来估计釉的全熔温度。釉的易熔性表示不同温度下玻璃相的软化速度。利用算出的易熔性系数k，粗略推算釉的全熔温度。易熔性系数大的釉其全熔的温度低。 K= 一、釉层的物理化学性质 a1、a2、………..、ai——易熔化合物的易熔性系数； n1、n2、………..、ni——易熔化合物的含量，% b1、b2、………..、bi——难熔化合物的易熔性系数； m1、m2、………..、mi——易熔化合物的含量，% 下表是各种化合物的易熔性系数和釉的全熔温度T与易熔性系数k的对照值。 一、釉层的物理化学性质 一、釉层的物理化学性质 2、釉的粘度与表面张力 釉面的平坦及光滑程度决定于釉料熔化后的流动性以及和坯体的润滑能力，而后二者又受釉的高温粘度与表面张力的直接影响：在成熟温度下，若釉的粘度过小，则容易出现流釉、堆釉或干釉这类缺陷；如果粘度过大，则釉面出现波纹、引起桔釉，针孔等毛病。 一般釉熔融时的粘度约为102~103Pa·s，表面张力约为(3~5)×103N/m2。当粘度稍大于2×102Pa·s，才能形成平滑的釉面。在成熟温度下，釉粘度的对数值约为㏒η=2.5~4.3。当㏒η=5时，釉未烧好；㏒η=4时，釉面无光；㏒η=2.6时，釉的流动性大，易起泡。 一、釉层的物理化学性质 釉的这两种性能取决于其组成与结构。低碱硅酸盐釉的粘度首先决定于硅氧四面体网络连接的程度，粘度随着O/Si比值的增大而降低。氧硅比增大(熔体中碱含量增大) ，使大型四面体群分解为小型四面体群，四面体间连接减少，空隙随之增大，导致熔体粘度下降。 离子间相互极化对釉粘度也有显著的影响。极化能力强的阳离子，会使硅氧键中氧离子极化、变形，减弱硅氧键的作用力，降低粘度。非惰性气体型阳离子如Pb2+、Cd2+、Zn2+、Fe2+、Cu2+、Co2+、Mn2+等)极化力较强，减弱Si-O键作用力大，高于玻璃态转变温度下，易形成缺陷和不对称中心，因而使熔体粘度低。 若釉结构不对称或存在缺陷，粘度也会下降。如含B2O3釉料的粘度比高硅釉料的粘度低的原因之一就是由于前者不对称程度大的缘故。 一、釉层的物理化学性质 综合上述情况可见： (1)三价及高价氧化物如Al2O3、SiO2、ZrO2、ThO2等都会提高釉的粘度。 (2)碱金属氧化物会降低釉的粘度。当釉中O/Si比值做高时，粘度按Li2O-Na2O-K2O的顺序递减，由于R2O含量较多，硅氧四面体之间主要靠R-O键力相连，而Li-O键力最大。但当釉中O/Si比值很小时，SiO2含量较多，硅氧四面