關(guān)于解決高溫強(qiáng)化瓷釉面針孔缺陷的幾點探討

陳明

摘 要：高溫強(qiáng)化瓷是經(jīng)高溫?zé)频囊环N日用瓷，具有抗沖擊性好、抗彎強(qiáng)度高的特點，燒制過程中高溫結(jié)構(gòu)強(qiáng)度高，因此燒成后的變形小，成品比較耐用，因此近些年來在市場中深受消費(fèi)者的喜愛。但是在實際生產(chǎn)中發(fā)現(xiàn)，高溫強(qiáng)化瓷釉面容易出現(xiàn)針孔缺陷，這會影響其使用性能與美觀性。因此需要深入分析高溫強(qiáng)化瓷釉面針孔缺陷形成原因，并提出相應(yīng)的改進(jìn)措施，解決這一問題，提高高溫強(qiáng)化瓷的使用性能與美觀性。

關(guān)鍵詞：高溫強(qiáng)化瓷；釉面針孔缺陷；改進(jìn)策略

1 前言

釉面針孔是陶瓷產(chǎn)品生產(chǎn)中的常見問題之一。高溫強(qiáng)化瓷由于原料中含有40%的Al2O3，并且需要在1340℃環(huán)境中燒制，胎體瓷化速度相對較慢，如果油料配方不夠合理，胎體與成熟溫度存在差異，這會導(dǎo)致釉面質(zhì)量下降，引起各種問題，其中以釉面針孔形成最為常見[1]。釉面針孔缺陷的出現(xiàn)，會影響高溫強(qiáng)化瓷的使用性能與質(zhì)量。因此需要深入分析高溫強(qiáng)化瓷的形成原因，從而改進(jìn)釉料配方，減少針孔缺陷的出現(xiàn)，提高釉面質(zhì)量，從而提高高溫強(qiáng)化瓷的質(zhì)量，有助于提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

2高溫強(qiáng)化瓷概述

高溫強(qiáng)化瓷是指高質(zhì)瓷中加入鋁、鎂等成分，或者是以鎂質(zhì)石粉、高長石粉為原料，經(jīng)過1340℃燒制形成的日用瓷，具有耐碰耐撞的特點，是市場中比較熱門的一種陶瓷制品[2]。目前我國高溫強(qiáng)化瓷有許多種類型，包括高鋁質(zhì)、高硅質(zhì)、鎂質(zhì)，或者是使用白云母、磷灰石、氧化鈦等原料制成的高溫強(qiáng)化瓷，但是市場中最常見的還是高鋁質(zhì)、高硅質(zhì)的高溫強(qiáng)化瓷。高溫強(qiáng)化瓷具有不易破損、質(zhì)地堅硬的優(yōu)勢，與普通瓷器相比，可以做到胎體更薄且強(qiáng)度更好，同時瓷質(zhì)細(xì)膩、白度柔和，透光性好，能夠呈現(xiàn)不一般的質(zhì)感與亮度，因此獲得了許多消費(fèi)者的喜愛；高溫強(qiáng)化瓷相比于傳統(tǒng)瓷器來說，其保溫性能更好，受到喝咖啡、泡茶人群的歡迎；并且高溫強(qiáng)化瓷屬于環(huán)保產(chǎn)品，受到了發(fā)達(dá)國家的追捧，遠(yuǎn)銷海外。

3高溫強(qiáng)化瓷釉面針孔缺陷產(chǎn)生原因分析

雖然高溫強(qiáng)化瓷深受市場喜愛，遠(yuǎn)銷海外。但是從實際生產(chǎn)來看，高溫強(qiáng)化瓷制作工藝中仍舊存在一些問題，導(dǎo)致質(zhì)量問題的發(fā)生，其中以釉面針孔缺陷的影響較為嚴(yán)重。釉面針孔也被叫作“豬毛孔”或是“棕眼”，是出現(xiàn)在釉面的微小孔洞，通常在0.5mm～1.0mm左右[3]。釉面針孔缺陷的發(fā)生，會影響高溫強(qiáng)化瓷的使用性能與美觀性，從而影響消費(fèi)者的購買意愿。若不及時解決這一問題，將導(dǎo)致企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益下降。因此需要深入分析高溫強(qiáng)化瓷釉面針孔缺陷的產(chǎn)生原因，從而提出相應(yīng)的改進(jìn)措施。

文章根據(jù)臨床文獻(xiàn)以及筆者的工作經(jīng)驗，總結(jié)高溫強(qiáng)化瓷釉面針孔缺陷發(fā)生原因主要包括以下幾方面：

（1）泥料質(zhì)量不合格會導(dǎo)致高溫強(qiáng)化瓷釉面針孔缺陷的發(fā)生。例如泥漿放置時間過長、泥漿中的空氣含量過多、泥漿流動性過低，并且在注漿作業(yè)時注漿速度過快，可能導(dǎo)致釉面形成氣孔[4]。這種情況下高溫強(qiáng)化瓷在煅燒時，氣泡無論是爆破或是下沉，都會導(dǎo)致釉面針孔缺陷形成，影響高溫強(qiáng)化瓷的質(zhì)量。

（2）坯體釉料中雜質(zhì)含量過高，那么雜質(zhì)生成的代謝產(chǎn)物也會造成釉面針孔缺陷的發(fā)生。例如釉料中如果存在有機(jī)物質(zhì)，有機(jī)物質(zhì)腐爛發(fā)酵也會形成氣泡，在燒制過程中，氣泡會導(dǎo)致針孔缺陷的出現(xiàn)[5]。例如使用碳酸鹽、硫酸鹽等礦物質(zhì)時，此類礦物質(zhì)在燒制過程中可能發(fā)生氧化還原反應(yīng)，使得氣體排出，導(dǎo)致可溶性鹽類逸出，此時坯體的燒制溫度較低且高溫粘度較高時，也可能形成釉面針孔缺陷。

（3）坯體燒制過程中，溫度偏低或者是高溫保溫時間不足，都有可能導(dǎo)致坯體釉面氣體逸出之后，留下的孔洞無法熔平，尤其是在非立面的釉面的發(fā)生率較高。燒成溫度過高時，雖然氣體逸出之后留下的孔洞可以被熔平，但是由于坯體釉面中的部分組織氣化，形成新的孔洞，導(dǎo)致釉面針孔缺陷出現(xiàn)[6]。同時還原時間過長，可能導(dǎo)致釉面積碳，導(dǎo)致針孔缺陷形成。此外，燒制窯中水蒸氣過多且排汽管道不通暢時，也可能導(dǎo)致高溫強(qiáng)化瓷釉面發(fā)生針孔缺陷。

（4）在注漿作業(yè)時，石膏模型過濕并且生滑石粉撒料不均勻，修坯不夠徹底，導(dǎo)致坯體占有滑石粉的地方不粘釉；或者是生滑石粉被釉遮擋，燒制時生滑石粉產(chǎn)生氣體，也會導(dǎo)致釉面針孔形成。

（5）坯體表面存在雜質(zhì)時，如粉塵、油漬或碎屑，施釉若沒有及時清理，那么在燒制之后也可能導(dǎo)致釉面針孔缺陷的發(fā)生。

（6）在修坯時，坯體表面沒有清理干凈，或是作業(yè)人員手衛(wèi)生不合格，導(dǎo)致釉面存在缺陷，也可能導(dǎo)致釉面針孔缺陷的發(fā)生。

總體來說，高溫強(qiáng)化瓷釉面針孔缺陷發(fā)生原因復(fù)雜，并且在實際生產(chǎn)中，無法將各種原因進(jìn)行逐一排查，因此將重點調(diào)整釉料配方，從而減少高溫強(qiáng)化瓷釉面針孔缺陷的發(fā)生。

4高溫強(qiáng)化瓷釉面針孔缺陷的研究條件

4.1原料實驗

本次研究就目前市場中常見的原料進(jìn)行煅燒實驗，實驗總結(jié)如下：

（1）鉀長石，原料多為塊狀，其中含有較多的石英、鐵質(zhì)、黑云母。粉碎后進(jìn)行煅燒實驗，測試結(jié)果為表面熔融狀態(tài)良好，有裂紋，并且存在較多的針孔。

（2）鈉長石，原料為粉料，煅燒后熔融狀態(tài)一般，表面無光澤，有很多針孔。

（3）硅灰石，原料為粉狀，煅燒后基本熔融，表面比較粗糙。

（4）白云石，原料為粉料，燒制后疏松，無結(jié)塊。

（5）方解石，原料為粉料，煅燒后結(jié)塊但不熔融，收縮明顯。

（6）石英，原料為細(xì)粒狀，燒制后為白色，質(zhì)地疏松。 （7）氧化鋅，原料為粉狀，煅燒后結(jié)塊且不熔融。

（8）龍巖325，原料為粗狀土粒，煅燒后結(jié)塊且斷面粗糙。

（9）硅酸鋯，原料為粉狀，煅燒后結(jié)塊且質(zhì)地疏松。

（10）滑石，原料為小塊狀，煅燒后不熔融，整體為白色。

（11）強(qiáng)化瓷粉，原料為報廢強(qiáng)化瓷粉碎后的粒裝料，煅燒后結(jié)成塊狀但質(zhì)地疏松。

4.2釉料準(zhǔn)備與施釉方案

每個釉方配料為10kg，使用瓷質(zhì)球磨罐研磨48h，按照料1、球2、水0.6的比例，研磨后除鐵，并使用250目篩過篩。施釉工藝采用生坯浸釉的方式，并使用常規(guī)的10寸圓盤作為實驗用品，一半使用實際生產(chǎn)使用的釉，另一半則使用實驗制作的釉，方便進(jìn)行對比。

4.3樣品燒成

樣品均在統(tǒng)一燒制窯和燒制條件進(jìn)行燒成，采用弱還原氣氛，燒成溫度為1340℃。

4.4實驗探究

根據(jù)上述高溫強(qiáng)化瓷釉面針孔缺陷形成原因來看，釉料中的生料過多，導(dǎo)致氣泡形成，容易造成釉面針孔缺陷；或者是高溫流動性不足，煅燒時無法填平氣體排出后形成的孔洞，尤其是在一些大面積的平面上，會導(dǎo)致釉面針孔缺陷的出現(xiàn)；釉料的始熔溫度過低，會導(dǎo)致坯體還未燒結(jié)時，釉層就開始融化，坯體之后逐步排出氣體，而導(dǎo)致釉層破壞，從而形成釉面針孔缺陷。

本次研究采用了兩種思路，首先是使用強(qiáng)化瓷粉，少用生粘土，具體配方見表1。從實驗結(jié)果來看，配方1釉漿存在少量沉淀，樣品煅燒后釉面的整體光澤不強(qiáng)，微微發(fā)黃，但是針孔缺陷明顯減少，厚釉部位出現(xiàn)縮釉的情況，結(jié)果顯示配方1中仍舊存在一些容易排出氣體的原料，并且顏色發(fā)黃。配方2釉漿無沉淀，樣品煅燒之后釉面也微微發(fā)黃且有裂紋，但是針孔也明顯減少，結(jié)果顯示配方2的熱膨脹系數(shù)較大，并且顏色也會發(fā)黃。配方3釉漿五成點，樣品煅燒后色澤不強(qiáng)但顏色不發(fā)黃，有少許裂紋且針孔相對較少，結(jié)果顯示配方3的熱膨脹系數(shù)偏大，且白度理想。

另一種思路就是用硅灰石替代方解石，可以預(yù)防裂紋并提高白度，具體配方見表2。從實驗結(jié)果來看，配方4釉漿無沉淀的情況，樣品燒制之后釉面發(fā)黃，與工廠實際生產(chǎn)使用的釉漿相比，顏色相似且釉面針孔明顯減

少，整體效果要比實際生產(chǎn)使用的釉漿要更好；配方5釉漿的懸浮性好，但是白度要低于配方4、6，但是與實際生產(chǎn)使用的釉漿相比，效果更好；配方6釉漿的懸浮性好，白度要高于配方5，與配方4相近，且針孔缺陷少。配方4、5、6的整體應(yīng)用效果要高于配方1、2、3，因此在實際生產(chǎn)中可以采取4、5、6配方。

4.5改進(jìn)策略

從實際結(jié)果來看，我們還可以采取以下改進(jìn)措施： （1）采用強(qiáng)化瓷粉配釉，能夠減少釉面針孔缺陷形成。強(qiáng)化瓷粉主要是將報廢的強(qiáng)化瓷研磨成粉，其主要成分與坯體相似，燒結(jié)之后形成的硅酸鹽，可以改善釉料性能，減少縮釉的情況發(fā)生，可以在坯體與釉層表面形成一個良好的中間層，提高釉料的始熔溫度，減少氣體排出，從而減少釉面針孔缺陷的發(fā)生，改善釉面光澤。 （2）使用硅灰石替代方解石，硅灰石是一種新型熔劑原料，在配釉時不會受到水蒸氣排除不暢的影響。硅灰石單獨(dú)煅燒時能夠熔融，并且可以降低釉面的燒成溫度。但是實際使用量不能過多，不然會影響釉面的光澤性，從而影響高溫強(qiáng)化瓷的美觀性。

5結(jié)論

高溫強(qiáng)化瓷是一種深受市場喜愛的日用瓷，具有強(qiáng)度高、質(zhì)感好、不容易破損的優(yōu)點。但是實際生產(chǎn)中發(fā)現(xiàn)，高溫強(qiáng)化瓷容易出現(xiàn)釉面針孔缺陷，這會影響其性能與質(zhì)量，因此需要根據(jù)高溫強(qiáng)化瓷釉面針孔缺陷發(fā)生原因，提出有效的改進(jìn)策略，優(yōu)化釉面配料，從而減少釉面針孔缺陷的發(fā)生，提高高溫強(qiáng)化瓷的性能與質(zhì)量，有助于提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

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