一種銅紅色金屬光澤釉的研制*

董志軍　董子紅

(唐山惠達(dá)衛(wèi)浴股份有限公司　河北 唐山　063307)

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一種銅紅色金屬光澤釉的研制*

董志軍董子紅

(唐山惠達(dá)衛(wèi)浴股份有限公司河北 唐山063307)

摘要通過(guò)合理調(diào)整配方的化學(xué)組成，引入新型無(wú)鉛的析晶劑及其催化劑，利用釉料再結(jié)晶出比較穩(wěn)定的尖晶石晶體結(jié)構(gòu)，使金屬著色離子(Fe2+、Zn2+)等富集在釉層表面，使釉面呈現(xiàn)出金屬光澤。

關(guān)鍵詞析晶劑催化劑尖晶石晶體結(jié)構(gòu)金屬光澤

前言

隨著生活水平和對(duì)居住環(huán)境要求的提高，人們對(duì)衛(wèi)生陶瓷釉面裝飾有了更高的要求。由于金屬裝飾材料具有高雅、豪華的藝術(shù)效果，因此具有金屬光澤的釉面越來(lái)越受消費(fèi)者的歡迎。目前，金屬光澤釉的制作方法有3種：在陶瓷坯體上直接濺射熔融金屬涂層；在陶瓷制品釉面上噴涂含有金屬或金屬化合物粉末的涂層，經(jīng)過(guò)還原熱處理，形成金屬化裝飾層；配制特定組成的釉，經(jīng)過(guò)燒制產(chǎn)生色調(diào)和光澤等外觀類似金屬光澤的仿金屬光澤釉。前兩項(xiàng)技術(shù)對(duì)設(shè)備的要求較高，其裝飾成本也較高，第三種方法通過(guò)配制釉料組分，在不改變現(xiàn)有衛(wèi)生陶瓷隧道窯爐的燒成制度下，直接形成金屬光澤效果的釉面。目前這種釉面只在墻地磚中有所應(yīng)用，在國(guó)內(nèi)衛(wèi)生陶瓷領(lǐng)域還沒(méi)有發(fā)現(xiàn)有批量生產(chǎn)的產(chǎn)品。以前我們也做過(guò)類似的研究，但效果都不是很理想，存在的主要問(wèn)題有：釉面的金屬效果不是特別滿意；金屬光澤釉面的耐磨性和耐腐蝕性達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)要求；一般制作這種釉都要用到鉛，導(dǎo)致釉面的鉛含量超標(biāo)，生活中使用時(shí)會(huì)對(duì)人體的健康產(chǎn)生影響；釉面的針孔、棕眼缺陷較多。

1試驗(yàn)內(nèi)容

1.1技術(shù)方案

通過(guò)合理調(diào)整配方的化學(xué)組成，引入新型無(wú)鉛的析晶劑及其催化劑，利用釉料再結(jié)晶出比較穩(wěn)定的尖晶石晶體結(jié)構(gòu)。使金屬著色離子(Fe2+、Zn2+)等富集在釉層表面。通過(guò)XRD對(duì)釉面進(jìn)行了物相分析，主要物相為α-Fe2O3，其使整個(gè)釉面呈現(xiàn)類似金屬的光澤效果。

1.2所用原料

所用原料主要有：鈉長(zhǎng)石、煅燒高嶺土、氧化鋁、燒滑石、氧化鋅、硼熔塊、方石英、析晶劑、催化劑等。所用原料的化學(xué)組成見表1。

表1　原料的化學(xué)組成(質(zhì)量%)

1)所用析晶劑是以P-Fe系組成，不含鉛、鉻等有毒物質(zhì)，其化學(xué)組成(質(zhì)量%)為：燒失量：20～25，F(xiàn)e2O3：35～45，P2O5：35～40。

2)所用催化劑可使釉層生成比較穩(wěn)定的尖晶石晶體結(jié)構(gòu)，以P-Al系組成，不含鉛鉻等有毒物質(zhì)；其化學(xué)組成(質(zhì)量%)為：燒失量：16～20，SiO2：4～6，Al2O3：16～20，P2O5：45～55，Na2O：0.5～3, ZnO：4～6。

3)所用石英原料是一種方石英，其粒度組成≤ 10 μm的為25%～30%，≤ 5 μm的為15%～20%，≤ 2 μm的為3%～6%。

1.3釉料配方

表2采用正交試驗(yàn)法，對(duì)配方進(jìn)行優(yōu)化調(diào)配。 其中1#～9#為銅紅色金屬光澤釉配方組成實(shí)例。

表2　銅紅色金屬光澤釉的配比(質(zhì)量%)

1.4綜合指標(biāo)

對(duì)表2的所列配方進(jìn)行全面分析總結(jié)，得到表3各項(xiàng)綜合指標(biāo)。采用日本島津公司HMV-2T E維氏硬度儀，對(duì)上述釉面進(jìn)行了硬度測(cè)試。

表3　綜合指標(biāo)

續(xù)表3

在表3所列配方中可見，8#配方的硬度較高，釉面金屬效果較好，且釉面沒(méi)有針孔和氧化缺陷，且與強(qiáng)酸不發(fā)生反應(yīng)，即確定為所研制的銅紅色金屬光澤釉配方(見圖1)。

1.5銅紅色金屬光澤釉配方的化學(xué)組成(見表4)

表4　銅紅色金屬光澤釉配方的化學(xué)組成(質(zhì)量%)

圖1　銅紅釉的產(chǎn)品圖

2生產(chǎn)工藝條件

2.1金屬光澤釉適宜的工藝參數(shù)

釉漿的粒度(≤10 μm)控制在55%～60%，濃度控制在(320～330)g/200 ml為宜，其它工藝參數(shù)與生產(chǎn)釉保持一致，金屬光澤釉適宜的工藝參數(shù)見表5。

表5　金屬光澤釉適宜物理性能的工藝參數(shù)

2.2金屬光澤釉的施釉工藝

在坯體上通過(guò)一次施釉，將所研制的金屬光澤釉(采用手工)噴涂在半成品坯體上，所施釉層總厚度為0.4～0.7 mm。

2.3燒成制度

在正常的大生產(chǎn)燒成制度條件不變的情況下，燒成周期為16～21 h，最高燒成溫度為1 180～1 210 ℃，保溫時(shí)間為30～45 min，在隧道窯中氧化氣氛下一次燒成。

3結(jié)語(yǔ)

采用金屬光澤釉配方生產(chǎn)的衛(wèi)生陶瓷制品，具有以下顯著優(yōu)點(diǎn)：

1)金屬光澤釉面本身產(chǎn)生紅銅色的金屬光澤效果，使釉面的裝飾具有高雅、豪華、莊重的藝術(shù)效果，極大的提高了產(chǎn)品本身的內(nèi)在價(jià)值。

2)金屬光澤釉硬度有了顯著提高，釉面磨損程度明顯降低，釉面劃傷缺陷明顯減少，提高了制品合格率；由于釉中不含有鉛元素，不與強(qiáng)酸強(qiáng)堿反應(yīng)，釉面的耐酸堿腐蝕性達(dá)到了國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，化學(xué)穩(wěn)定性好。

3)金屬光澤釉始熔點(diǎn)顯著提高，擴(kuò)大了燒成范圍，釉面針孔缺陷明顯減少。

參考文獻(xiàn)

1馮飛,萬(wàn)紫,王雪強(qiáng),等.無(wú)鉛無(wú)硼金屬光澤釉的研制及其生產(chǎn).全國(guó)性科技核心期刊——陶瓷,2008(3):37～39

2戴武斌,曾令可,劉艷春,等.金屬光澤釉的應(yīng)用現(xiàn)狀和工藝特點(diǎn).全國(guó)性科技核心期刊——陶瓷,2007(5):28～31

The Development of A Copper Red Metallic Luster Glaze

Dong Zhijun,Dong Zihong

(Tangshan Huida Sanitary Ware Co., Ltd.,Hebei,Tangshan,063307)

Abstract:By adjusting the formula of chemical composition, the introduction of new lead-free crystallization agent and catalyst, using glaze recrystallization spinel crystal structure is stable. Make metal coloring ions (Fe2+, Zn2+) concentration in the glaze layer surface, the metallic luster glaze.

Key words:Crystallization agent; Catalyst; Spinel crystal structure; Metallic luster

* 作者簡(jiǎn)介：董志軍(1976-)，大專，工程師；主要從事衛(wèi)生陶瓷領(lǐng)域泥釉漿新產(chǎn)品研發(fā)工作。

中圖分類號(hào)：TQ173.6

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1002-2872(2016)06-0038-03