1、 Department of Materials and Chemical Engineering第三章第三章 釉釉 料料 Department of Materials and Chemical Engineering 汉字中的“釉”，其含义是指有油状的光泽，所以古代用“油”字表示陶瓷制品表面的光泽，但又因为“油”字这个字代表食物，后人经过种种考虑，修改结果就取表示光彩的“采”合成为“釉”。陶瓷制品表面多半穿着一件光滑、平滑、漂亮的外衣，“赤膊上阵”的很少。这件五彩缤纷的外衣就是我们所要介绍的”釉“。 Department of Materials and Chemical Engineer
2、ing第一节 釉的作用及特点一、釉的作用 釉的概念： 釉是施于陶瓷坯体表面的一层极薄的物质，它是根据坯体性能的要求，利用天热矿物原料及某些化工原料按着比例配合，在高温作用下熔融而覆盖在坯体表面的富有光泽的玻璃质层（渗彩釉及自然釉例外）。 施釉的目的： 改善坯体的表面性能，提高产品的使用性能，增加产品的美感。 Department of Materials and Chemical Engineering 釉的作用:使坯体对液体和气体具有不透过性，提高其化学稳定性；覆盖于坯体表面，给瓷器以美感；防止玷污坯体；使产品具有特定的物理和化学性能；改善陶瓷制品的性能。 Department of Mat
3、erials and Chemical Engineering二、釉的特点和性质（一）釉的特点一般认为釉是玻璃体，具有与玻璃相似的物化性质。 如各向同性；固态到液态或相反的变化是一个渐变的过程，无固定的熔点；具有光泽；硬度大；能抵抗酸碱的侵蚀；质地致密，不透水和不透气等。但也有和玻璃不同的地方：从釉层显微结构上看，其结构中除了玻璃相外，还有少量的晶相和气泡，其衍射图谱中往往出现晶体的衍射峰。即釉的均匀程度与玻璃不同。釉不是单纯的硅酸盐，还常含有硼酸盐、磷酸盐或其它盐类。 Department of Materials and Chemical Engineering大多数釉中含有较多的氧化铝，
4、即能改善釉的性能，又能提高釉的熔融温度。玻璃中氧化铝的含量相对较少。釉的熔融温度范围一般比玻璃宽一些。影响釉显微结构的主要因素：釉本身的化学组成和矿物组成；高温反应过程中，釉中组分挥发；坯釉之间的反应；烧成温度对釉熔融的影响。 Department of Materials and Chemical Engineering（二） 釉的性质1.釉的化学性质釉的化学性质直接影响坯与釉之间的反应及釉面形成状态。釉的化学组成应与坯体的化学组成既要接近，但又要保持适当的差别。这样，釉与坯体在高温下相互作用，使釉中的组分，特别是碱性氧化物和坯体充分反应而渗入坯体；同时也促进坯体中的成分进入釉层，形成晶体。
5、 Department of Materials and Chemical Engineering釉在坯体表面熔融过程中，会发生一系列物理和化学变化。其中包括： 釉本身的物化反应，如制釉原料脱水、分解、氧化、熔融等。 釉与坯接触处的物化反应。釉料中某些组分渗入坯体，坯体中成分与釉料反应，形成坯釉中间层。一般坯釉中间层从坯体中引入SiO2、Al2O3等成分，而从釉内引入RO和R2O等成分。坯釉中间层的化学组成和性质介于坯釉之间，并逐渐由坯过渡到釉，无明显界限。 Department of Materials and Chemical Engineering为了获得良好的坯釉中间层，在坯体酸性较高
6、的情况下，即SiO2 / RO的摩尔比高，则应该采用中等酸性的釉料；如果坯体的酸性弱，则釉应该是接近中性或弱碱性。否则由于两者之间化学性质相差过大，由于作用强烈，会使釉被坯体吸收，出现“干釉”现象。二、釉的熔融特性1、熔融温度范围概念：釉的熔融温度范围指始熔融到完全熔融之间的温度范围。始熔融温度指釉的软化变形点，称为熔融温度的下限；釉的完全熔融温度，称为熔融温度上限(流动温度)。釉的烧成温度在熔融温度范围内选取，一般选釉充分熔化并在坯上铺展成为平整光滑的釉面时的温度。 Department of Materials and Chemical Engineering影响釉熔融温度范围的因素 主要
7、与釉的化学组成、细度、混合均匀程度、烧成温度、烧成时间等有关。 组成对釉熔融温度范围的影响主要取决于釉式中的SiO2、Al2O3和碱组分的含量和配比以及碱组分的种类。其中以熔剂的种类和配比影响最大。v助熔剂在瓷釉中的作用能力有如下关系： 1molCaO相当于1/6mol K2O 1molCaO相当于1/2mol ZnO 1molCaO相当于1/6mol Na2O 1molCaO相当于1mol BaOvAl2O3的含量增加，釉的熔融温度和粘度增加。 vSiO2也是釉中重要的组分，含量也最多，其主要作用是调节釉的熔融温度和粘度。SiO2的含量愈多，釉的烧成温度愈高。 Department of M
8、aterials and Chemical Engineering釉料的颗粒细，混合得均匀，其熔融温度和始熔融温度都相应越低。烧成时如温度不足或时间不足，则釉层熔融不良，光泽差，坯釉中间层形成不良；相反温度超过釉的成熟温度范围，会使坯料过多地熔入釉料，而使釉的膨胀系数小于坯，能使釉层产生剥釉现象，严重时使釉沸腾，造成釉泡、流釉或某些组分的挥发等缺陷。釉的熔融温度的获得：实验方法、酸度系数法、熔融温度系数法。 Department of Materials and Chemical Engineering 实验方法。把磨细的釉料制成3mm高的小圆柱体，用高温显微镜观察，当其受热至棱角变圆时的温度
9、为始熔温度；当软化至与底盘面形成半球时的温度为熔融温度；其高度降至1/2半球高度时的温度称为流动点，亦称为釉的成熟温度（烧成温度）。 酸度系数法。采用酸度系数法只是用来间接比较瓷釉的烧成温度的高低。酸度系数愈大，则烧成温度愈高。酸度系数是指组分中的酸性氧化物与碱性氧化物的摩尔比，一般以C.A表示。 2n(R2O) n(R2O) . = 2n(RO)+ 2n(R2O)+ 6n(R2O3) n(RO)+ n(R2O)+ 3n(R2O3) 表3-2（P149）为计算酸度系数时，各氧化物的分类情况。 Department of Materials and Chemical Engineering熔融温
10、度系数法。首先计算釉的熔融温度系数K，根据计算所得K，再由表3-4查出釉的相应熔融温度t。参见P150。 Department of Materials and Chemical Engineering2、釉熔体的高温粘度、表面张力、润湿性 釉熔体能否在坯体表面平滑的铺展，与其粘度、表面张力和润湿性有关。 粘度。在成熟温度下，釉的粘度过小，流动性大，则容易造成流釉、堆釉及干釉等缺陷；釉的粘度过大，流动性差，则容易引起橘釉、针眼、釉面不平滑、光泽不好等缺陷。流动性适当的釉，不仅能填补坯体表面的一些凹坑，而且还有利于釉与坯之间的相互结合，生成中间层。 Department of Materials
11、 and Chemical Engineering影响釉粘度的最重要因素：釉的组成和烧成温度。a）碱金属氧化物会降低釉的粘度。 降低粘度的作用： Li2ONa2OK2Ob）对于碱土金属氧化物，如CaO、MgO、ZnO 、PbO、BeO等，一般认为在高温下会降低釉的粘度（如引入10%15% CaO在1000 时会使釉的粘度迅速降低），在低温下增大其粘度。c）三价及高价氧化物，如Al2O3、SiO2、TiO2等都会提高釉的粘度。而B2O3对釉粘度的影响比较特殊，常出现“硼反常”现象，当加入量较小（一般 Na+ K+ ; Mg2+ Ca2+ Sr2+ Ba2+ Zn2+ Cd2+2. 三价的氧化物的
12、影响随阳离子半径的增大而增大3. 四价氧化物对表面张力的影响类似于三价氧化物，一般来说，网络形成体降低表面张力，网络外体增加表面张力 Department of Materials and Chemical Engineering阿宾氧化物分类：a. 非表面活性氧化物，提高釉料的表面张力；b. 弱表面活性氧化物，降低硅酸盐熔体的表面张力；c. 强表面活性氧化物，少量引入能降低表面张力2. 烧成温度温度升高，表面张力降低3. 烧成气氛还原气氛下表面张力比氧化气氛大约20%。所以，还原气氛下熔体表面发生收缩，下面的新熔体会浮向表面。应用：a. 在色釉尤其是熔块釉时，采用还原焰可是其均匀 着色。b.
13、 采用还原焰烧成能消除釉中气泡。 Department of Materials and Chemical Engineering表面张力计算公式：a. 表面张力与温度的关系 T温度下的表面张力， N/m;0T0温度下的表面张力， N/m;TT-T0, K; b -经验常数b. 表面张力与化学组成的关系 釉熔融釉的表面张力，N/m；wa1,wa2,-不同组分氧化物的质量分数，%1， 1-不同组分的表面张力，N/m.)1 (0Tb33221a1wwaaw釉 Department of Materials and Chemical Engineering润湿性。釉熔体对坯体的润湿性可以用釉熔体与坯
14、体的接触角来表示。其测定方法可将干釉制成直径10mm、高10mm的圆柱形试样，置于坯体上，烧后测定其接触边角，以此来判别它的润湿性。l Department of Materials and Chemical Engineeringl从图3-1（P154）可以看出熔融釉与坯体接触边角90o时，熔体不能将坯体润湿；90o时，则坯表面被完全润湿；=0o时，熔体扩散开。值愈大，润湿性愈不好。 Department of Materials and Chemical Engineering3. 机械强度和硬度机械强度也是釉的重要性质。通常釉抵抗张应力的能力比抵抗压应力能力小许多倍，因此，必须使釉受压应
15、力而不受张应力。可以通过调整坯釉的膨胀系数来达到(釉坯) 。釉的抗张强度为110350MPa，抗压强度为400700MPa。 Department of Materials and Chemical Engineering划痕硬度就是餐具瓷釉面能否承受刀叉的经常磨刻而不致出现刻痕的一种性能。为了提高划痕硬度，釉成分可以作如下调整： 减少B2O3的含量。 用Li2O置换部分K2O，用Li2O和BeO置换Na2O。 用ZnO、BaO及MgO置换PbO。 此外，适当的B2O3含量以及增加Al2O3、BeO、MgO都对划痕硬度有利。釉面硬度一般采用莫氏硬度和显微硬度（维氏硬度）来表示。瓷器釉面的硬度为
16、：莫氏硬度78，维氏硬度520750kgf/mm2。 Department of Materials and Chemical Engineering4、化学稳定性在使用过程中，施釉的陶瓷制品常和水、酸液或碱液接触。釉的表面不同程度地和这些介质发生离子交换、溶解或吸附效应，结果降低釉面光泽，甚至溶出釉中的一些阳离子。 釉层受水侵蚀的机理 碱对釉的侵蚀 酸对釉的侵蚀 Department of Materials and Chemical Engineering（2） 釉的组成与化学稳定性设计合适的釉的组成以提高其化学稳定性十分重要。可以适当的引入B2O3制成无铅熔块，可使釉的化学稳定性增强；此
17、外，氧化铝、氧化锌会提高釉的耐碱性，氧化钙、氧化镁、氧化钡能有效地提高釉的化学稳定性，含大量的锆的釉特别耐酸和碱的侵蚀。 Department of Materials and Chemical Engineering5、膨胀系数和弹性（1）热膨胀性釉中的膨胀系数大小主要决定于釉结构中离子之间的键力。键力愈大，热膨胀系数愈小；键力愈小，热膨胀系数愈大釉的膨胀系数与温度也有一定关系，在不同温度范围内，测得的膨胀系数值是不相同的。釉的膨胀系数与组成有关。SiO2含量多，网络结构紧密，热膨胀小。碱金属和碱土金属氧化物打断网络结构，导致热膨胀增大。釉的热膨胀系数和组成氧化物的质量分数符合加和原则 De
18、partment of Materials and Chemical Engineering Department of Materials and Chemical Engineering6、光学性质 （1）、光泽度光泽度就是镜面反射方向光线的强度占全部反射光线强度的比例系数。我国国标规定，测定釉面光泽度时，用黑色平板玻璃作为标准板。釉面对黑玻璃平板的相对反射率（釉面反光量与黑玻璃反光量之比）即为釉面的光泽度，用百分比表示。釉的光泽与其折射率有直接的关系。折射率愈大，釉面的光泽愈强，因为高折射率使镜面方向的反射分量增多。而折射率与釉层的密度成正比，TiO2能强烈地提高釉的光泽度。 Depar
19、tment of Materials and Chemical Engineering凡能急剧降低熔体表面张力、增加熔体高温流动性的成分，有助于形成平滑的镜面，从而提高光泽。急冷能提高釉面光泽。原因：急冷时釉层不会失透和析晶的缘故。 Department of Materials and Chemical Engineering（2）、白度u对于日用瓷、卫生瓷和釉面砖，白度是评价其外观性能的重要指标。对于高级日用细瓷，白度要求达到70%以上，而一般细瓷则要求达到65%以上。u白度高低的三个条件：1. 对白光吸收少2. 透过率小3. 有极强的散射u物体呈白色是由于它对白光的选择吸收少，透过率也小
20、，散射量大而造成的。白度可以用下面的公式表示： W=（ IR/IO ）100% 式中： IR漫反射光强 IO入射光强 Department of Materials and Chemical Engineeringu影响白度的因素主要有以下几方面： 第一，坯釉的化学组成。着色氧化物的含量高，则白度低。一般说来，如果着色氧化物的含量小于0.5%，则白度能达到80%左右。 第二，烧成气氛的影响。原料中如果Fe2O3含量多而TiO2少，用还原气氛烧成会使白度增加（如南方日用瓷）。反之，原料中Fe2O3含量少而TiO2多，则用氧化气氛烧成会使白度增加（如北方日用瓷）。 Department of Ma
21、terials and Chemical Engineering补充材料： 为什么Fe2O3含量多用还原气氛烧成， TiO2多用氧化气氛烧成有利于白度的增加？1、烧成气氛的概念陶瓷产品的烧成气氛是指在烧制的过程中，窑炉内的燃烧产物中所含的游离氧与还原成分的百分比。一般将烧成气氛分为氧化气氛和还原气氛两种。游离氧含量在8%以上的称为强氧化气氛；游离氧含量在4%5%的称为普通氧化气氛；游离氧含量1%1.5%的称为中性气氛；当游离氧的含量小于1%，并且CO含量在3%以下时，称为弱还原气氛；CO含量在5%以上的称为强还原气氛。 Department of Materials and Chemical
22、Engineering2、铁钛含量与烧成气氛的控制氧化铁含量偏多时，当氧化气氛烧成时，釉料中的Fe2O3在含碱量较低的玻璃相中熔解度很低，可析出胶态的Fe2O3使制品显黄色；当还原气氛烧成时，形成的FeO熔化在玻璃相中呈淡青色。 对含钛较高的料应避免用还原气氛烧成，否则部分TiO2会变成蓝色至紫色的Ti2O3，形成色差，还可能形成黑色2FeOTi2O3尖晶石和一系列铁钛混合晶体，从而呈色加深。 Department of Materials and Chemical Engineering Department of Materials and Chemical Engineering第二节
23、釉的分类、制釉氧化物一、釉的种类按坯体类分按坯体类分: 瓷釉、陶釉及炻器釉；瓷釉、陶釉及炻器釉；按烧成温度分按烧成温度分: 低温釉：成熟温度范围小于低温釉：成熟温度范围小于1120中温釉：中温釉：11201300高温釉：成熟温度范围大于高温釉：成熟温度范围大于1300 ； Department of Materials and Chemical Engineering按釉面特征分类按釉面特征分类: 白釉白釉大概是人们出于对银器的钟爱，大概是人们出于对银器的钟爱，颜色釉颜色釉是以其是以其五彩缤纷受到人们的欢迎，五彩缤纷受到人们的欢迎，结晶釉结晶釉的纹样变幻美丽动人，的纹样变幻美丽动人，窑变纹釉窑
24、变纹釉琳琅满目，美不胜收，琳琅满目，美不胜收，裂纹釉裂纹釉清晰古朴、高雅别清晰古朴、高雅别致。除上述外，还有无光釉、乳浊釉、食盐釉等。致。除上述外，还有无光釉、乳浊釉、食盐釉等。 近年来，随着科学技术的发展，出现了千姿百态的流近年来，随着科学技术的发展，出现了千姿百态的流动釉、神奇莫测的变色釉、霞光闪烁的彩虹釉、贵如明珠动釉、神奇莫测的变色釉、霞光闪烁的彩虹釉、贵如明珠的夜光釉等新品种。的夜光釉等新品种。 Department of Materials and Chemical Engineering窑变 窑变：主要是指瓷器在烧制过程中，由于窑内温度发生变化导致其表面釉色发生的不确定性自然变化
25、。 窑变的成因：有很多种，以钧窑为例，比较主要的有以下几种：1 独有的原料钧瓷所用矿物原料均为禹州当地所产，这些原料成分复杂，含有多种微量元素，本身多带有不同的颜色。原料中即使是同一种矿物质，由于所处矿床的位置不同和加工方法的不同，其物理和化学性能也会存在一定的差异。这些原料是钧瓷生产得天独厚的资源，也是钧瓷窑变现象产生的基础。 Department of Materials and Chemical Engineering2 胎质和造型(1)不同种类、不同化学成分组成的泥胎，其性质也不相同。胎质可对钧瓷窑变产生影响，主要反映在釉的颜色、开片、高温流动性几个方面。胎中铁、钛含量的多少，影响着钧
26、釉的鲜艳程度和色调的深浅，硅、铝含量的多少对釉的开片有着重要的影响，碱性成分的多少则影响着釉的流动性。(2)钧瓷产品的造型一般都比较简洁、凝练，人物类、动物类造型多采用变形、夸张的手法，以大块的面作为形体。器皿类造型是平滑流畅的曲线、直线形体，稍复杂的造型局部点缀有耳饰、堆塑或雕刻等。这些造型都是为适应钧釉设计，能够造成釉面丰富多彩的窑变效果。 Department of Materials and Chemical Engineering3 釉料的化学组成一个合理的钧釉组成，是钧瓷窑变的基础。钧釉的化学成分经科学分析，基本的有十几种，并含有40多种微量元素，十分有利于钧釉窑变现象的产生。4
27、釉料的加工主要指钧瓷釉料加工的粗细程度。釉料的粗细不同，烧成后就会产生不同的窑变效果。 5 施釉工艺钧瓷在施釉时釉层厚度不同，烧成后釉面的窑变效果也就不同。一般情况下，釉层厚时窑变效果好，釉的色彩丰富，乳浊度高，纹路容易形成。釉层稍薄时则釉面变化少。另外，采用不同的上釉方法也会产生不同的窑变效果。6 烧成工艺烧成是钧瓷生产最为关键的一道工序，该工序中每一个细小环节的微妙变化，都会影响到钧瓷的窑变效果。装窑时产品摆放位置的不同，装窑产品的稠密与稀少，烧窑时所用燃料的种类以及燃料质量的优劣，还原气氛的轻重，烧成温度的高低，烧成时间的长短，熄火后冷却速度的快慢，气候的变化以及烧窑工技术水平的高低等，
28、都会使钧瓷产生不同的窑变效果 Department of Materials and Chemical Engineering结晶釉结晶釉是指釉内出现明显粗大结晶的釉。它是一种装饰性很强的艺术釉，源于我国古代的颜色釉。结晶釉区别于普通釉的根本特征在于釉中含有一定数量的可见结晶体(即我们所能看到的釉面上或釉中的晶花)。 Department of Materials and Chemical Engineering流动釉 在釉的烧成过程中，由于釉熔点降低，釉汁沿器物斜面自然流动，形成美丽自然的花纹，谓之“流动釉”。制作流动釉产品，可用浇釉、浸釉、涂釉法等，将釉直接施于坯体；也可于坯体上先施一层白
29、釉，然后再施其它色釉。 Department of Materials and Chemical Engineering变色釉 瓷器釉色之一，在基釉中掺入金属氧化物、非金属氧化物以及稀土金属氧化物的混合物作为着色剂烧成的瓷器，在不同光线下呈现不同的颜色。 Department of Materials and Chemical Engineering清朝（1636年1912年）276年 皇帝： 太祖：爱新觉罗努尔哈赤 1616年1626年（在位11年） 太宗：爱新觉罗皇太极 1626年1643年 （在位17年）世祖：爱新觉罗福临 1643年1661年（在位18年） 顺治 圣祖：爱新觉罗玄烨 1
30、661年1722年（在位61年） 康熙 世宗：爱新觉罗胤禛 1722年1735年（在位13年） 雍正 高宗：爱新觉罗弘历 1735年1795年（在位60年） 乾隆 仁宗：爱新觉罗颙琰 1796年1820年（在位25年） 嘉庆 宣宗：爱新觉罗旻宁 1820年1850年（在位30年） 道光 文宗：爱新觉罗奕伫 1850年1861年 （在位11年）咸丰 穆宗：爱新觉罗载淳 1861年1875年（在位13年） 同治 德宗：爱新觉罗载湉 1875年1908年（在位34年） 光绪 末帝：爱新觉罗溥仪 1908年1912年（在位4年） 宣统 溥仪没有庙号，通称宣统帝，也被称为清逊帝，或末皇帝。 Depart
31、ment of Materials and Chemical Engineering彩虹釉1983年，景德镇市建国瓷厂科技人员研制成功。该釉经1300以上高温烧制时能在盘类产品上自然形成黄、橙、红、白、紫等多种颜色的彩环，釉面呈碎纹，色调清新、淡雅，色彩转化柔和，釉面光泽度高，具有较高的艺术欣赏价值。 Department of Materials and Chemical Engineering1.按制备方法分类按制备方法分类q生料釉生料釉: 全部原料都不经过预选熔制，直接加水调制而成浆。全部原料都不经过预选熔制，直接加水调制而成浆。q 熔块釉熔块釉: 釉料制浆前，先将部分原料熔制成玻璃状物
32、质并用水淬釉料制浆前，先将部分原料熔制成玻璃状物质并用水淬成小块（熔块），再与其余原料混合球磨成釉浆。成小块（熔块），再与其余原料混合球磨成釉浆。q 盐釉盐釉: 在产品煅烧至高温时，向窑内投入食盐，气化后在坯体表在产品煅烧至高温时，向窑内投入食盐，气化后在坯体表面形成薄层玻璃物质。面形成薄层玻璃物质。 Department of Materials and Chemical Engineering2.按熔剂类型分按熔剂类型分长石釉长石釉 熔剂成分主要是长石，主要用于硬质瓷和卫生瓷器熔剂成分主要是长石，主要用于硬质瓷和卫生瓷器 RO长石釉中长石釉中K2O+Na2O0.6mol, SiO2含量高含
33、量高 主要原料：长石、石英、石灰石、粘土主要原料：长石、石英、石灰石、粘土, 1250以上以上 特点：硬度较大、光泽强、略呈乳白色、熔融范围宽、特点：硬度较大、光泽强、略呈乳白色、熔融范围宽、较适合釉上彩饰，与含较适合釉上彩饰，与含SiO2较高的坯体结合良好。较高的坯体结合良好。 Department of Materials and Chemical Engineering. 石灰釉石灰釉 主要熔剂主要熔剂CaO(0.5mol)，主要用于各种陶器、瓷器，主要用于各种陶器、瓷器 特点：适应性强、透光性好、硬度较高、还原焰烧成，白特点：适应性强、透光性好、硬度较高、还原焰烧成，白里泛青、利于釉下
34、彩饰，不足点：熔融范围窄、白度差、气里泛青、利于釉下彩饰，不足点：熔融范围窄、白度差、气氛不当易产生气泡等缺陷，近来已被滑石釉、长石釉等所取氛不当易产生气泡等缺陷，近来已被滑石釉、长石釉等所取代。代。 Department of Materials and Chemical Engineering. 镁质釉镁质釉 在石灰石釉中引入白云石或滑石在石灰石釉中引入白云石或滑石, MgO0.5mol 特点：熔融温度提高、温度范围拓宽，白度、透光度均特点：熔融温度提高、温度范围拓宽，白度、透光度均提高。提高。 不足处：釉浆易沉淀、与坯的附着力差。不足处：釉浆易沉淀、与坯的附着力差。. 锌釉锌釉ZnO0.
35、5mol 制造结晶釉的一个重要体系。制造结晶釉的一个重要体系。 Department of Materials and Chemical Engineering. 铅釉及铅硼釉铅釉及铅硼釉 成熟温度低、熔融温度范围宽、光泽好、弹性好、釉面成熟温度低、熔融温度范围宽、光泽好、弹性好、釉面硬度低、化学稳定性差、需先制成熔块再进行配釉。硬度低、化学稳定性差、需先制成熔块再进行配釉。 Department of Materials and Chemical Engineering （3 3）按照烧成温度进行分类）按照烧成温度进行分类 烧成温度烧成温度1300 的釉，为高温釉。的釉，为高温釉。 Depa
36、rtment of Materials and Chemical Engineering二、制釉氧化物原料：天然矿物原料 和 化工原料（一） SiO2主要由石英引入，黏土和长石也引入部分。 SiO2是釉的主要成分，含量一般在50%以上。通过SiO2/(R2O+RO) 判断釉的熔融性能， 2.54.5 较易熔；4.5以上较难熔作用：提高釉的熔融温度和黏度、机械强度、白度、透明性、化学稳定性，降低釉的热膨胀系数 Department of Materials and Chemical Engineering（二） Al2O3主要由黏土、长石、冰晶石、氧化铝、氢氧化铝等引入，是形成釉的网络中间体，既
37、能与Si2O3结合，又能与碱性氧化物结合。作用：改善釉的性能，提高化学稳定性，硬度和弹性，提高熔融温度，增加熔体的高温粘度，提高抗风化和化学侵蚀的能力，降低釉的热膨胀系数。适量的含量可防止釉面龟裂。增加其含量获得较好的无光效果。 Department of Materials and Chemical Engineering（三） CaO主要由方解石、大理石、白云石、石灰石等引入。在釉中为主要的助熔剂，在Sk4温度以上能降低硅釉的黏度，提高釉的流动性和釉面光泽度，对某些色釉能增强其着色能力，但降低釉面白度，一般用量不超过18%，过多会结晶，导致釉层失透，形成无光釉。作用：增加坯釉结合性，提高化
38、学稳定性，增加抗水、酸、风的抵抗力和耐磨性。我国通用的标准锥以WZ和锥体弯倒温度的十分之一标之。如试锥与WZ171 号标准锥同时弯倒，则试样的耐火度为1710。英国、日本等其他许多国家以塞克锥（SK）作为标准锥，还有美国标准锥，Seger标准锥。具体测定方法也稍异。 Department of Materials and Chemical Engineering Department of Materials and Chemical Engineering（四） MgO主要由菱镁矿、白云石、滑石引入。作用：低温时起耐火作用，高温时，为强的活性助熔剂，提高釉熔体的流动性，促进坯釉中间层的形成，
39、减少釉面的龟裂，提高釉面硬度；以滑石引入，与锆英石同时引入，乳浊效果明显，提高白度。低温釉中加入量不能太高，否则难以控制。长和CaO同时引入， CaO/ MgO 摩尔比1 Department of Materials and Chemical Engineering（五） Li2O、Na2O、K2OLi2O主要由锂云母、锂辉石、钛酸锂、硅酸锂、锆酸锂引入Na2O 来源于钠长石、硼砂、碳酸钠、硝酸钠等K2O 来源于钾长石、碳酸钾、硝酸钾作用：降低釉的熔融温度和黏度，增大熔体的折射率，提高其光泽度，降低釉的化学稳定性和力学强度。 Department of Materials and Chemi
40、cal Engineering（六）ZnO直接以氧化锌或碳酸锌加入作用：使釉易熔，降低高温釉的烧成温度，对釉的力学强度、弹性、熔融性能、耐热性能均起到良好的作用。提高釉的光泽度、白度，增大釉的成熟温度范围。能形成结晶釉。注意：在使用前要经过12501280的高温煅烧。原因：a. 减少釉在烧成过程中的收缩 b. 减少因收缩出现的秃釉和气泡、针孔 c. 增加其密度、避免因密度小而使釉浆呈豆腐脑 状，改善生釉性能。 Department of Materials and Chemical Engineering（七）PbO由铅丹、铅白、密陀僧引入作用：强助熔剂，极易与Si2O反应得低熔点的硅酸铅，能
41、形成光泽度高的釉面。能降低釉的热膨胀系数，提高热稳定性，降低熔体黏度，增加釉的熔融温度范围，提高釉面弹性、光泽度，增加抗张强度。注意：有毒，易挥发；含PbO釉长期暴露在空气中易失去光泽，易裂。 Department of Materials and Chemical Engineering(八) B2O3硼酸H3BO3、硼砂（Na2B4O7）引入。作用：强助熔剂，与硅酸盐形成低熔点混合物，降低釉的熔融温度。增大釉的折射率，提高光泽度，用量适当能降低热膨胀，过多，反而增大。能避免釉失透现象发生。注意：在1000左右挥发加快。 Department of Materials and Chemica
42、l Engineering（九） BaO由碳酸钡、硫酸钡、氯化钡引入作用：无光釉的助熔剂，用量较大时起耐火作用，提高熔融温度。用量较小时，改善制品釉面光泽和力学强度。（十） SrO由碳酸锶引入作用：提高光泽，扩大烧成范围。具有BaO的全部优点，而无毒性。 Department of Materials and Chemical Engineering第三节 确定釉配方的依据一、 釉配方的物理化学基础釉由酸性氧化物和碱性氧化物组成。按照各成分在釉中所起的作用： 1.网络形成剂（玻璃形成剂）2.助熔剂3.乳浊剂4.着色剂5.其它辅助剂 Department of Materials and Che
43、mical Engineering1.网络形成剂：网络形成剂： 玻璃相玻璃相釉层的主要物相釉层的主要物相 网络形成体：网络形成体：1）阳离子场强要大（阳离子电荷与其离子半径平方之比）一般来说，）阳离子场强要大（阳离子电荷与其离子半径平方之比）一般来说，电荷较高，离子半径较小的阳离子及其化合物是玻璃网络形成剂电荷较高，离子半径较小的阳离子及其化合物是玻璃网络形成剂SiO2-硅硅酸盐玻璃酸盐玻璃B2O3 P2O52)氧化物的化学键键强要大，单键强度（化合物分解能与阳离子配位数氧化物的化学键键强要大，单键强度（化合物分解能与阳离子配位数之比）之比）335KJ/mol 孙光汉孙光汉 罗生罗生 3）极性
44、共价键离子键向共价键过渡的氧化物易形成玻璃）极性共价键离子键向共价键过渡的氧化物易形成玻璃既具有离子键，易改变键角形成不对称变形的趋势远程无序又具有既具有离子键，易改变键角形成不对称变形的趋势远程无序又具有共价键的方向性与饱和性，不易改变键角与键长的倾向共价键的方向性与饱和性，不易改变键角与键长的倾向近程有序近程有序4）熔体的结构：）熔体的结构： 熔体中阳离子团聚合程度大，形成玻璃倾向大，因高聚合的阳离子团难熔体中阳离子团聚合程度大，形成玻璃倾向大，因高聚合的阳离子团难以位移和重排，结晶激活能大，不易组成晶体，阳离子团的对称性低，也容以位移和重排，结晶激活能大，不易组成晶体，阳离子团的对称性低
45、，也容易形成玻璃。易形成玻璃。 Department of Materials and Chemical Engineering2.助熔剂网络调整剂助熔剂网络调整剂 单键强度单键强度250KJ/mol 不能单独形成玻璃，一般处于玻璃网络之外，所以又不能单独形成玻璃，一般处于玻璃网络之外，所以又称为网络外体。主要有：称为网络外体。主要有：Li2O、Na2O、K2O、PbO、CaO、MgO等。等。 促进高温化学反应，加速高熔点晶体（促进高温化学反应，加速高熔点晶体（SiO2）结构键）结构键的断裂和生成低共熔点化合物，调整釉层物理化学性质的断裂和生成低共熔点化合物，调整釉层物理化学性质（机械强度，粘
46、度，化学稳定性等。（机械强度，粘度，化学稳定性等。 Department of Materials and Chemical Engineering3.乳浊剂保证釉层有足够的覆盖能力乳浊剂保证釉层有足够的覆盖能力 熔体析出的晶体、气体或分散粒子折射率不同，光线散熔体析出的晶体、气体或分散粒子折射率不同，光线散射产生乳浊。射产生乳浊。 1）悬浮乳浊剂不溶于釉，以悬浮状态存在）悬浮乳浊剂不溶于釉，以悬浮状态存在 SnO2、CeO2、ZrO2、SbO32) 析出式乳浊剂冷却时从熔体中析出微晶析出式乳浊剂冷却时从熔体中析出微晶 ZrO2、SiO2、TiO23) 胶体乳浊剂胶体乳浊剂C、S、P、F De
47、partment of Materials and Chemical Engineering4.着色剂着色剂 釉层吸收可见光波，呈现不同颜色。釉层吸收可见光波，呈现不同颜色。 1） 有色离子着色剂：有色离子着色剂：Cr3+、Mn4+、Fe3+、Co3+等等2） 胶体离子着色剂：胶体离子着色剂：Cu、Au、Ag、CuCl23） 晶体着色剂：一些高温形成的尖晶石型矿物晶体着色剂：一些高温形成的尖晶石型矿物5.其它辅助剂其它辅助剂 提高釉面质量（光泽，白度，乳浊度）、改善釉层物化性能、提高釉面质量（光泽，白度，乳浊度）、改善釉层物化性能、控制釉浆性能（釉浆悬浮性，粘附性）等。控制釉浆性能（釉浆悬浮性
48、，粘附性）等。 Department of Materials and Chemical Engineering 二、釉料配方的配制原则二、釉料配方的配制原则 为了确定釉料的配方，首先要考虑釉层性为了确定釉料的配方，首先要考虑釉层性能的要求，如釉面为透明或乳浊、光泽或无光、能的要求，如釉面为透明或乳浊、光泽或无光、釉层硬度、热稳定性、化学稳定性及电气绝缘性釉层硬度、热稳定性、化学稳定性及电气绝缘性能等。掌握坯体的类型与组成、烧成工艺等。能等。掌握坯体的类型与组成、烧成工艺等。初步拟定制釉、施釉、烧釉的工艺条件。初步拟定制釉、施釉、烧釉的工艺条件。 总的原则：釉适应坯体总的原则：釉适应坯体 De
49、partment of Materials and Chemical Engineering 根据坯料烧结性能来调节釉的熔融性质（包括熔融温度、熔融温度范围和釉面性能）。 坯釉的热膨胀系数、弹性模量相适应。釉层受压应力为正釉，受张应力的为负釉。 凡是玻璃形成剂，使热膨胀系数降低；凡是网络外体使结构网络断裂，使热膨胀系数提高。 坯釉化学组成相适应。一般以坯釉酸度系数C. A来控制。瓷坯的酸度系数为12, 瓷釉的为1.82.5, 陶瓷为1.21.3， 陶釉为1.52.5. 釉料对釉下彩和釉中彩不致溶解和变色。 合理选择原料。 Department of Materials and Chemical
50、 Engineering三、釉料配方的确定1. 掌握必要的资料 首先要掌握坯料的化学与物理性质； 必须明确釉本身的性能要求及制品的性能要求； 制釉原料的化学组成、原料的纯度以及工艺性能等。2. 釉料配方的确定方法（1） 借助成功产品的经验（2）借助三元相图 以石灰石釉的三元相图说明 Department of Materials and Chemical Engineering长石釉长石釉 K2O-Al2O3-SiO2、石灰釉石灰釉 CaO- Al2O3-SiO2。如如RO(0.10.4)Al2O3 (2.54.5)SiO2 多孔陶瓷多孔陶瓷生料釉生料釉RO(0.20.6)Al2O3 (2.0
