讀者信箱

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問:我是新進廠的技術人員,請介紹一下自然浮雕釉制作方法和工藝流程。

答:使陶瓷表面形成凹凸分明的浮雕且具有立體美感的傳統(tǒng)方法是采用雕刻、堆填或轉印等手段在陶瓷素坯上人為而成。但這樣產生的效果很不理想,凹陷部位積釉較厚,凹凸不明顯,棱角模糊,缺乏立體感,況且工藝復雜,成本昂貴。而自然浮雕方法更簡單易行,產生的浮雕效果明顯,其線條流暢,紋理清晰,釉面光滑細膩,富有很強的觀賞性和適用性。

1 技術原理

通過在陶瓷生坯或素燒坯上施一定厚度的自然浮雕釉,在干燥過程中由于縮水干裂而產生裂痕,經釉燒使釉玻化,控制溫度使釉具有適當流動性,釉自身在表面張力作用下,在裂紋處斷開并各自聚集成滴,從而產生自然的凸起浮雕效果。

2 配方與做法

1)所需礦石及含量(質量%)。鉀長石38～42;大理石26～30;滑石10～15;高嶺土3～5;粘土6～10;磷酸鈣6～18。

2)配制方法與步驟。按配方組成所需的原礦石量配料,經粉碎再過260目篩,攪拌均勻后倒入球磨容器中,按1∶1加入等質量水,加蓋密封,球磨50 h,所得釉漿即是“浮雕釉”。

3)浮雕釉的礦物成分和含量(見表1)。3 自然浮雕釉的裝飾方式

表1 自然浮雕釉的礦石物成分和含量＊(質量%)

1)一般裝飾。首先,將陶瓷生坯或素燒坯清理干凈,適當補水;其次,在不要釉面形成浮雕的部位如器皿瓷內壁施以普通的透明釉或色釉;再次,運用傳統(tǒng)的轉印印花工藝在必要的區(qū)域形成五彩繽紛的圖案,花紋以及人物鳥獸;最后,在需要形成的部位或區(qū)域如器皿瓷的外表壁,扁平瓷的外邊沿采用噴涂,刷涂或浸泡蘸取方式施釉,干燥后釉層厚度最好保證在0.6～0.8 mm,且均勻平滑,以便在干燥過程中因干裂而產生大量裂紋,釉層被裂紋分割成無數小塊,形成浮雕釉的雛形。

2)藝術裝飾。在自然浮雕釉中加入普通的陶瓷色料就能形成各種顏色的陶瓷釉,或者加入下列組成和配比所構成的色料也能夠達到此效果。由硅酸鋯52%～72%,氯化鈷9%～29%,氧化鉻綠2%～10% (質量%)構成黑色色料,以5.3∶100的比例加入自然浮雕釉,燒成后制品的“浮雕”即為黑色。由氧化鐵紅6%～26%,氯化鉻綠4%～24%,氧化鋅39%～59%,氧化鋁10%～30%(質量%)構成棕色色料,以1.96∶100的比例加入自然浮雕釉,燒成后制品的“浮雕”即為棕色。由氧化鐵紅、鋯英石、氧化鎘、鉻酸鉀、氧化錫、氧化鎂以及分散劑構成的紅色色料,以(2～6)∶100的比例加入自然浮雕釉,燒成后的制品“浮雕”即為紅色。由氧化二釩、氧化鋯、氧化鈷、氧化鋅構成的藍色色料,以(2～6)∶100的比例加入自然浮雕釉,燒成后制品的“浮雕”為藍色。此外,還可以在陶瓷生坯或素燒坯上涂覆陶瓷行業(yè)常用的顏色涂料,然后施以浮雕釉就能形成有顏色背景的浮雕釉面。也可將色料噴涂于施釉后的釉層上,釉燒后同樣形成有顏色的塊狀凸起浮雕。

3)制品燒成。施釉過程完成后,采用氧化燒成。如制品貼有花紙應先在850～900℃排膜,再逐步升溫至1 210℃(最佳溫度為1 190～1 220℃),保溫時間為5～10 h,然后熄火冷卻。這樣所得的陶瓷制品釉面就會自然形成凹凸分明,感覺細膩的浮雕形狀。同時值得注意的是最佳釉燒溫度必須因陶瓷釉組成不同而稍有變化,總之應高于陶瓷釉的?；瘻囟?但也不能過高,否則陶瓷釉的粘度太小,流動性過大會影響浮雕效果。

問:透明陶瓷制作工藝及其用法有哪些?

答:透明陶瓷不僅有優(yōu)異的光學性能,而且耐高溫,一般其熔點都在2 000℃以上。如氧化釷-氧化釔透明陶瓷的熔點高達3 100℃,比普通硼酸鹽玻璃高1 500℃。透明陶瓷的重要用途是制造高壓鈉燈,其發(fā)光效率比高壓汞燈高1倍,使用壽命達2萬h,是使用壽命最長的高效電光源。高壓鈉燈的工作溫度高達1 200℃,壓力大、腐蝕性強,選用氧化鋁透明陶瓷為材料成功地制造出高壓鈉燈。透明陶瓷的透明度、強度、硬度都高于普通玻璃,且其耐磨損、耐劃傷。用透明陶瓷可以制造防彈汽車的窗、坦克的觀察窗、轟炸機的轟炸瞄準器和高級防護眼鏡等。

透明氧化鋁陶瓷或透明多晶氧化鋁陶瓷,其主晶相為α-A12O3,密度在3.98 g/cm3以上,直線透光率為90%～95%,介電常數大于9.8,介電損耗角正切值小于2.5×10-4(1 GC),抗彎強度為350～380MPa,擊穿強度為6.0～6.4 kV/mm,熱膨脹系數為(6.5～8.5)× 10-6/℃,高溫下具有良好耐堿金屬蒸氣腐蝕性,原料為純度大于99.99%的Al2O3,添加少量純氧化鎂、三氧化二鑭、或三氧化二釔等添加劑,采用連續(xù)等靜壓成形,氣氛燒結或熱壓燒結,嚴格控制晶粒大小,可獲得高致密透明陶瓷。用于制造高壓鈉燈的發(fā)光管(工作壽命可超過2萬h),也可用作微波集成電路基片、軸承材料、耐磨表面材料和紅外光學元件材料等。

透明氧化鋁陶瓷制品及其制造方法,配方包括氧化鋁、燒結劑、塑化劑、潤滑劑。工藝為:將氧化鋁粉末、燒結劑、塑化劑、潤滑劑按比例配料;加熱、混合均勻制成熱塑瓷料;熱塑成形;脫脂素燒;高溫燒結;可以生產形狀復雜、尺寸精確、致密透光的高密度多晶透明氧化鋁陶瓷制品和彩色透明氧化鋁陶瓷制品。透明陶瓷的制造是有意識地在玻璃原料中加入一些微量的金屬或化合物(如金、銀、銅、鉑、二氧化鈦等)作為結晶核心,在玻璃熔煉、成形后,再用短波射線(如紫外線、X射線等)進行照射,或者進行熱處理,使玻璃中的結晶核心活躍起來,彼此聚結在一起發(fā)育成長,形成許多微小的結晶,這樣,就制造出了玻璃陶瓷。用短波射線照射產生結晶的玻璃陶瓷,稱為光敏型玻璃陶瓷,用熱處理辦法產生結晶的玻璃陶瓷,稱為熱敏型玻璃陶瓷。

透明陶瓷的機械強度和硬度都很高,能耐受很高的溫度,即使在1 000℃的高溫下也不會軟化、變形、析晶。電絕緣性能、化學穩(wěn)定性都很高。光敏型玻璃陶瓷還有一性能,就是它能象照相底片一樣感光,由于這種透明陶瓷有這樣的感光性能,故又稱它為感光玻璃陶瓷。且其抗化學腐蝕的性能也很好,可經受放射性物質的強烈輻射,不但可以象玻璃那樣透過光線,而且還可以透過波長10μm以上的紅外線,因此,可用來制造立體工業(yè)電視的觀察鏡、防核爆閃光危害的眼鏡、新型光源高壓鈉燈的放電管。

亞微米高純透明氧化鋁陶瓷材料的制備方法,屬于透明氧化鋁陶瓷材料制備技術領域。其特征在于它依次含有如下技術工藝:用干壓加冷等靜壓的成形工藝把α-Al2O3粉末成形;然后對這些坯體使用無壓預燒結(無壓預燒結溫度為1 200～1 350℃,時間為30～480min);把預燒結后的坯體置于熱等靜壓爐中進行后處理,處理溫度為1 150～1 350℃,壓力為140～190 MPa,保溫保壓時間為30～60min,用Ar氣作保護氣得到的陶瓷體相對密度大于99.9%;最后對燒結出的陶瓷體進行平面磨拋。它不用加任何添加劑,工藝簡單,采用低溫燒結。因為晶粒尺寸小于1μm,故稱為亞微米氧化鋁陶瓷。它具有較高的透光度和機械性能,適合于制造高壓鈉燈管、高溫爐觀察窗以及用作裝飾材料等。

本欄目責任編輯 杜夏芳