耀州瓷用石膏粉性能初探

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耀州瓷用石膏粉性能初探

胡永剛

(銅川耀州窯文物復(fù)制工廠陜西 銅川727001)

歷史上，傳統(tǒng)耀州瓷成形以手拉坯為主，正如《德應(yīng)候碑》記載，“轉(zhuǎn)輪就制，方圓大小，皆中規(guī)矩”。自20世紀(jì)70年代耀州青瓷恢復(fù)生產(chǎn)以后，隨著陶瓷業(yè)的發(fā)展，手拉成形已不能滿足其發(fā)展的需要，隨著新的成形方法的使用，石膏模型被大量應(yīng)用于耀州瓷的生產(chǎn)中，特別是塑壓成形和注漿成形都需要大量的石膏模型。石膏模型是耀州陶瓷制造中重要的輔助工具，具有原理簡單，制造方便，成形坯體大小一致，復(fù)制清晰等優(yōu)點(diǎn)。但普通石膏模型存在使用壽命短，強(qiáng)度低，耐熱性差等缺點(diǎn)。近年來，耀州瓷生產(chǎn)相繼引入了高強(qiáng)石膏粉，車臺(tái)石膏，CASE石膏等不同類型的石膏，現(xiàn)將使用過程中積累實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)總結(jié)如下。

1　普通石膏粉

普通石膏又稱β-半水石膏，它是將天然石膏石(CaSO4·2H2O)在缺少水蒸氣的條件下，用凸底鍋在120～170℃的條件下炒制而成，細(xì)度一般為150目篩余≤1%。普通石膏粉晶型結(jié)構(gòu)是不規(guī)則的碎屑晶體，晶粒的孔隙和裂紋較大，比表面積較大，標(biāo)準(zhǔn)稠度需水量大，石膏粉同水混合后水化反應(yīng)能力強(qiáng)，初凝時(shí)間短，模型的氣孔率，吸水率較高，但模型強(qiáng)度較低，其化學(xué)成分見表1。

表1　石膏化學(xué)成分(質(zhì)量%)

我廠使用的普通石膏粉大多產(chǎn)于山西，其白度較低，顆粒較粗，工藝性能差，初凝時(shí)間偏短(一般為5～7min)；強(qiáng)度較低(2h抗折強(qiáng)度為1.37～1.96MPa)；干燥抗折強(qiáng)度也只有3.64MPa左右，模型氣孔較多。在使用中，模具表面易起糙面，致使坯體表面不光滑，嚴(yán)重者呈“桔皮”狀糙面，模型使用次數(shù)少，模注漿僅60次左右，滾壓模80次左右，標(biāo)準(zhǔn)稠度下膏水比一般為100∶(70～80)，此種石膏價(jià)格較低廉，一般為600～800元/t，此種石膏一般用來制作注漿模型。

2　高強(qiáng)石膏粉

近年來，隨著耀州瓷的發(fā)展，真空注漿、立式澆注、滾壓成形以及冷壓成形等新技術(shù)在耀州瓷生產(chǎn)中得以應(yīng)用，其對石膏模型質(zhì)量的要求也越來越高，耀州瓷制作廠家開始大量引用高強(qiáng)石膏粉。

CaSO4·2H2O在有水蒸氣存在，壓力為1.3個(gè)大氣壓(即0.13MPa)，溫度為1250℃的條件下，加熱脫水制得α-半水石膏，又稱高強(qiáng)石膏粉，其晶體呈針狀，晶面較整齊，晶型較完整，折射率高，晶體很少有裂紋和孔隙，具有較高的強(qiáng)度，模型的氣孔率、吸水率小，石膏粉與水混合后水化反應(yīng)能力差，石膏漿的流動(dòng)性好，初凝時(shí)間長，但模型強(qiáng)度較高，生產(chǎn)中我們?yōu)榱死脙烧叩膬?yōu)點(diǎn)，將兩種石膏按不同的比例混合均勻形成混合石膏粉，利用β石膏吸水性好和α石膏強(qiáng)度大的特點(diǎn)制造注漿模具及滾壓模具。

我廠使用的高強(qiáng)石膏粉為湖北荊門所產(chǎn)，石膏與水的比例一般為(1.6～1.8)∶1.0，其初凝時(shí)間為8～12min，終凝時(shí)間為20～30min，抗折強(qiáng)度為5～6MPa，白度較好，細(xì)度較細(xì)，制作出的模具內(nèi)壁光潔，吸水率適中，強(qiáng)度高，大大增加了模型的使用次數(shù)，其使用次數(shù)較普通石膏模型提高一倍以上。

3　CASE石膏

CASE石膏是在α石膏粉中加入特殊的外加劑，或者在石膏蒸壓加工過程中采用特殊的工藝。如加入媒晶劑，可改善高強(qiáng)石膏粉的結(jié)構(gòu)性質(zhì)，形成特殊的高強(qiáng)石膏粉，其細(xì)度一般為250～300目，這種石膏粉對吸水率不做要求，主要是要求其強(qiáng)度和硬度高，膨脹率低及胎型表面要有較高的光滑度。

我廠使用的CASE石膏為湖北荊門所產(chǎn)，膏水比為100∶28，使用時(shí)先按比例稱量好相應(yīng)的石膏粉和水，再將石膏粉均勻撒入水中，攪拌，可一邊攪拌一邊震動(dòng)容器以減少氣泡產(chǎn)生，攪拌均勻后將石膏倒入模具中先覆蓋一層，然后用手震動(dòng)，震出氣泡后再繼續(xù)倒入石膏粉，待完全凝固后即可脫模，制作出的石膏模具可以達(dá)到瓷磚表面的效果。

1)調(diào)配石膏粉。先加水再加入石膏粉，應(yīng)注意石膏粉很難攪拌均勻，石膏的硬度同攪拌均勻程度成正比，攪拌越均勻，牢度越高。

2)凝固時(shí)間。凝固時(shí)間主要與加水量、攪拌時(shí)間、澆注容器、濕度、溫度有關(guān)系。首先是水和石膏混合比例，加入的水量越多，石膏凝結(jié)時(shí)間越長，密度越低，強(qiáng)度越低；反之加入的水量越少，凝結(jié)時(shí)間越短，密度越大，強(qiáng)度越高，具體應(yīng)根據(jù)使用要求控制。

3)攪拌時(shí)間。一般而言，攪拌到石膏粉非常均勻即可澆注，一般控制在5min左右，攪拌時(shí)間越長，石膏粉凝固時(shí)間越短。

4)澆注容器與凝固時(shí)間的關(guān)系。澆注不吸水的容器內(nèi)(硅膠模具等)，凝固時(shí)間不變；澆注吸水容器中，如紙盒，木盒等，凝固時(shí)間較短，這是因?yàn)槭喾壑械乃直荒＞呶?，凝固時(shí)間短。

5)溫度、濕度與凝固時(shí)間的關(guān)系。氣溫高，凝固時(shí)間短，反之氣溫低，凝固時(shí)間長；濕度高，凝固時(shí)間長，反之濕度低， 凝固時(shí)間短。

6)消除氣泡。石膏粉攪拌會(huì)產(chǎn)生氣泡，理想的解決辦法是抽真空處理；充分?jǐn)嚢枰彩菧p少氣泡的關(guān)鍵；將攪拌好的石膏粉放置一段時(shí)間，等內(nèi)部氣泡逸出，或者輕輕震動(dòng)使氣泡逸出，后用吹槍吹去表面氣泡。

4　車臺(tái)石膏

車臺(tái)石膏是一種經(jīng)過改良的高強(qiáng)石膏粉，它克服了普通高強(qiáng)石膏粉強(qiáng)度低、吸水率低、易卷坯、坯體易開裂、成品率低的缺點(diǎn)，集高強(qiáng)度和高吸水率于一體，適用于日用陶瓷、工藝陶瓷車臺(tái)及滾壓成形模具的制造。既保證了坯體的高強(qiáng)度，也保證相應(yīng)的吸水率，且坯體不卷坯、不開裂，大大提高了滾壓成形的合格率，是制造陶瓷滾壓成形模具及車臺(tái)的理想石膏粉。其價(jià)格為1400元/t，水粉比1.0∶1.8，攪拌時(shí)間5min左右，初凝時(shí)間9min左右，終凝時(shí)間25min左右，2h濕抗折強(qiáng)度5MPa,白度92～95，膨脹率為0.08%。

總之，石膏的質(zhì)量會(huì)直接影響模具的質(zhì)量，模具質(zhì)量不僅影響了模具的使用次數(shù)，而且影響成坯質(zhì)量，所以提高石膏質(zhì)量對提高成坯量具有重要的意義。

不同質(zhì)量的石膏具有不同的操作方法，在實(shí)際生產(chǎn)中，我們要熟悉每一種石膏的工藝性能，嚴(yán)格按照工藝規(guī)程操作，以提高模型質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)

1王芬.耀州窯陶瓷.西安:陜西科學(xué)技術(shù)出版社,2000

2李家駒,等.陶瓷工藝學(xué).北京:輕工業(yè)出版社,2001

3袁西成,等.陳爐窯.北京:中國畫報(bào)出版社:2006

摘要介紹了耀州瓷目前所用石膏的種類和性能，探討了其在生產(chǎn)中各種不同石膏粉的使用方法，并提出了改進(jìn)意見。

關(guān)鍵詞耀州瓷石膏初探

Yaozhou Porcelain with a Study on the Properties of Gypsum Powder

Hu Yonggang(Yaozhou kiln relics copying factory in tongchuan,Shaanxi,Tongchuan,727001)

Abstract:Introduces the Yaozhou porcelain production areas currently used types and properties of gypsum, discusses the various plaster powder used in production, and puts forward some suggestions.

Key words:Yaozhou porcelain; Plaster; Probe into

中圖分類號(hào)：TQ177.3

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

文章編號(hào)：1002-2872(2015)09-0033-02

作者簡介:胡永剛(1975-),大專,工程師;主要從事耀州古瓷的復(fù)制及管理工作。