骨質(zhì)瓷用高性能無鉛熔塊釉*

周忠華

(成都當代環(huán)境藝術(shù)工程設(shè)計有限公司 成都 610000)

骨質(zhì)瓷系一種具有透明感的光澤白色瓷器，廣泛用于高級日用食器等。因此，要求在其表面施以熔塊釉，使其具有極佳光澤性和平滑性，同時還要具備耐急冷性和耐化學(xué)浸蝕性。由于骨質(zhì)瓷施以高溫釉燒時，容易產(chǎn)生氣泡，要求骨質(zhì)瓷用熔塊釉較普通瓷器用釉的熔融溫度低。原為滿足這些要求，骨質(zhì)瓷所用熔塊釉為鉛釉。此釉在低溫下熔融，可獲得良好的光澤性和平滑性。但近些年來，鉛害和鉛環(huán)境污染已成為需要解決的環(huán)境問題，陶瓷行業(yè)期待開發(fā)出骨質(zhì)瓷用無鉛熔塊釉。對此，海外一企業(yè)已成功研發(fā)出骨質(zhì)瓷用高性能無鉛熔塊釉。

如上所述，該無鉛熔塊釉具有高性能，不僅熔融溫度低，而且光澤性、平滑性、耐急冷性和耐化學(xué)浸蝕性也良好。該熔塊配方為：SiO261%～73% 、Al2O32%～8% 、B2O30～7%、 ZnO3%～10%、堿土類金屬氧化物3%～10%、 堿金屬氧化物7%～13%、 ZrO20～3%、 TiO20～2%(以摩爾比計)。

其改進為：

1)用3%～10%ZnO取代鉛。ZnO提高釉熔融性，有效獲得良好的光澤性和平滑性。ZnO含量低于3%時，獲得上述性能的效果不充分，大于10%時，耐化學(xué)浸蝕性降低，同時因失透和乳濁等原因?qū)е峦庥^變差。因此，ZnO含量以4%～6%為佳。

2)用含量為1%～7%的ZnO取代鉛。該成分是種助熔劑，具有使釉平滑的作用，大于7%時，釉會過度熔融，可能產(chǎn)生氣泡，會降低釉的耐化學(xué)浸蝕性。

由以上得知，在該熔塊中用3%～10%ZnO取代鉛時，ZnO含量為1%～7%，可使釉的熔融性、光澤性、平滑性、耐急冷性和耐化學(xué)浸蝕性綜合性能保持均衡，所制得骨質(zhì)瓷產(chǎn)品達到技術(shù)標準要求。

SiO2系釉料的基本成分，在釉中起骨架作用，要求含量在61%以上。這有助于補償用ZnO取代鉛而導(dǎo)致耐化學(xué)浸蝕性的降低。若小于61%時，耐化學(xué)浸蝕性和耐急冷性變差；反之，其若大于73%時，釉粘性又增大，難以形成平滑釉面。因此，SiO2含量最佳范圍為67%～72%。

Al2O3系一種既抑制失透乳濁，又提高耐酸性的釉料成分，若小于2%時，發(fā)揮上述作用的效果不充分。由于SiO2含量設(shè)定過高的關(guān)系，反之若Al2O3大于8%時，釉變?yōu)楦哒承?，不能獲得平滑釉面。

MgO、CaO、SrO、BaO等堿土類金屬氧化物成分起到改善釉熔融性的作用，其中至少一種以上成分的含量在3%～10%范圍內(nèi)：若小于3%時，釉粘性增大，不能獲得平滑的釉面；若大于10%時，耐化學(xué)浸蝕性降低，同時因失透乳濁，外觀變差。

Li2O、Na2O、K2O等堿金屬氧化物成分同樣具有改善釉熔融性的作用，其中至少一種以上的含量在7%～13%范圍內(nèi)，若小于7%時，釉難以熔融，反之若大于13%時，釉熱膨脹大，耐急冷性變差。

ZrO2和TiO2均屬提高釉耐化學(xué)浸蝕性的成分，但在該熔塊中，其含量分別為0～3%和0～2%。由于ZrO2具有成核劑的功能，若其大于3%時，釉面失去平滑。ZrO2含量大于2%，釉著色變強，失去豪華感。

按達到上述熔塊化學(xué)組成的要求，以質(zhì)量計，用80%以上的熔塊與20%以下的高嶺石、粘土、硅石、長石等原料混合，制備熔塊釉，在水中懸浮拌合成釉漿，用噴槍等噴釉方式施釉在預(yù)先于1 200～1 300 ℃下燒成的骨質(zhì)瓷表面，再在1 120 ℃較低溫度下釉燒。盡管該骨質(zhì)瓷所用熔塊釉不含鉛，因上述各成分均衡，在1 120 ℃下充分熔融，在骨質(zhì)瓷表面形成光澤性和平滑性好的釉層。該釉層還具有的良好的耐急冷性和耐化學(xué)浸蝕性，很耐用。

按照表1的化學(xué)組成配合用料，調(diào)制無鉛熔塊釉，施予骨質(zhì)瓷表面，于1 120 ℃下釉燒，評定釉層狀態(tài)、耐急冷性和耐化學(xué)浸蝕性。評定結(jié)果見表1。表1中○表示良好、△表示較好、×表示差。

如表1所示，對比實例1，B2O3超過規(guī)定含量，產(chǎn)生氣泡，耐化學(xué)浸蝕性變差；對比實例2，由于不含ZnO，光澤性和平滑性變差；對比實例3，由于ZnO含量超出規(guī)定范圍，除平滑性外，其余性能均不理想。而實例1～4，所有性能均符合要求。

表1 評定結(jié)果

綜上所述，該熔塊用ZnO取代鉛，與其對照，調(diào)整各成分而成。用其調(diào)制的熔塊釉不含鉛也可低溫熔融，而且具有提高釉面光澤性、平滑性、耐急冷性和耐化學(xué)浸蝕性的優(yōu)點。