1、3.3 釉的种类与制釉原料釉的种类与制釉原料一、釉的种类及其特点一、釉的种类及其特点v釉的种类很多，可根据制品类型、熔剂和原料组成、制造釉的种类很多，可根据制品类型、熔剂和原料组成、制造方法、烧成温度及外观特征等不同角度进行分类。方法、烧成温度及外观特征等不同角度进行分类。1.按制品类型分类：按制品类型分类：陶器釉、瓷器釉。陶器釉、瓷器釉。2.按烧成温度分类：按烧成温度分类：低温釉（低火度釉）：低温釉（低火度釉）：9001120中温釉（中火度釉）：中温釉（中火度釉）：11201300高温釉（高火度釉）：高温釉（高火度釉）：1300以上以上软质釉：软质釉：10001100上下熔融的釉上下熔融的釉
2、硬质釉：硬质釉：1300上下熔融的釉上下熔融的釉3.按釉面外表特征分类：按釉面外表特征分类：透明釉、乳浊釉、结晶釉、无光釉、透明釉、乳浊釉、结晶釉、无光釉、光泽釉、碎纹釉、流动釉、砂金釉、花釉等。光泽釉、碎纹釉、流动釉、砂金釉、花釉等。4.按电性能分类：按电性能分类：普通釉、半导体釉。普通釉、半导体釉。（1）生料釉：）生料釉：将全部原料直接加水，制备成釉浆。将全部原料直接加水，制备成釉浆。（2）熔块釉：）熔块釉：将原料中部分可溶于水的原料及铅化合物，将原料中部分可溶于水的原料及铅化合物，先经先经12001300的高温熔化，然后投入冷水中急冷，制的高温熔化，然后投入冷水中急冷，制成熔块，再与其余
3、生料混合研磨而成釉浆。成熔块，再与其余生料混合研磨而成釉浆。（3）挥发釉：）挥发釉：此釉不需事先制备，而是在产品煅烧至高温此釉不需事先制备，而是在产品煅烧至高温时，向窑内投入食盐、锌盐等挥发物，使之与坯体表面发时，向窑内投入食盐、锌盐等挥发物，使之与坯体表面发生反应，在蒸气的状态下而形成薄层玻璃物质。生反应，在蒸气的状态下而形成薄层玻璃物质。5.按釉料制备方法分类：按釉料制备方法分类：生料釉、熔块釉、挥发釉。生料釉、熔块釉、挥发釉。6.按主要熔剂或碱性组分的种类分类按主要熔剂或碱性组分的种类分类石灰釉：石灰釉：长石釉：长石釉：熔剂主要成分是长石或长石质矿物，主要用于硬熔剂主要成分是长石或长石质
4、矿物，主要用于硬质瓷器和卫生瓷器。质瓷器和卫生瓷器。特点：特点：硬度较大，光泽较强，硬度较大，光泽较强，稍微带乳白色，有柔和感，熔融范围宽。稍微带乳白色，有柔和感，熔融范围宽。主要熔剂为钙的化合物（如碳酸钙），主要用于各主要熔剂为钙的化合物（如碳酸钙），主要用于各种陶器、瓷器。种陶器、瓷器。特点：特点：适应性能好，透光性强，硬度较高，用还原适应性能好，透光性强，硬度较高，用还原焰烧成时，色泽白里泛青。焰烧成时，色泽白里泛青。不足之处：不足之处：熔融范围较窄，白度较差，烧成气氛控熔融范围较窄，白度较差，烧成气氛控制不当易产生气泡，或使釉面阴黄或烟熏等问题。制不当易产生气泡，或使釉面阴黄或烟熏等问
5、题。镁质釉：镁质釉：为了克服石灰釉熔融范围较窄、烧成方法难于为了克服石灰釉熔融范围较窄、烧成方法难于控制自如的困难，在石灰釉中引入白云石和滑石。其控制自如的困难，在石灰釉中引入白云石和滑石。其MgO的含量大于的含量大于0.5mol。锌釉：锌釉：ZnO的含量大于的含量大于0.5mol，是制结晶艺术釉的一个，是制结晶艺术釉的一个重要体系，组成调节适当，亦可获光泽透明釉，用于陶器、重要体系，组成调节适当，亦可获光泽透明釉，用于陶器、炻瓷器。炻瓷器。优点：优点：熔融温度比石灰釉要高，熔融范围宽，对坯体适应性熔融温度比石灰釉要高，熔融范围宽，对坯体适应性强，膨胀系数小，不易出现发裂，对气氛不敏感，不易发
6、生强，膨胀系数小，不易出现发裂，对气氛不敏感，不易发生烟熏，有利于白度与透光性的提高。烟熏，有利于白度与透光性的提高。不足之处：不足之处：釉浆易沉淀，与坯粘着力差，烧后釉面光亮度不釉浆易沉淀，与坯粘着力差，烧后釉面光亮度不及石灰釉。及石灰釉。铅釉及铅硼釉：铅釉及铅硼釉：主要成分是铅的氧化物；或者其中一部分主要成分是铅的氧化物；或者其中一部分SiO2用用B2O3或或SnO2所代替；或者长石釉中加入铅化合物，所代替；或者长石釉中加入铅化合物，降低它的熔融温度。降低它的熔融温度。锡釉：锡釉：锡釉一般是不透明釉。锡釉一般是不透明釉。SnO2是极其良好的乳浊剂。是极其良好的乳浊剂。二、制釉氧化物及其作用
7、二、制釉氧化物及其作用n釉用原料分为两种：天然矿物原料（如石英、长釉用原料分为两种：天然矿物原料（如石英、长石、高岭土、石灰石、滑石、锆英石等）和化工原石、高岭土、石灰石、滑石、锆英石等）和化工原料（如料（如ZnO、SnO2、硼酸、硼砂等）。硼酸、硼砂等）。n制釉所用原料都能为釉的组成提供一种或一种以制釉所用原料都能为釉的组成提供一种或一种以上的氧化物组分。上的氧化物组分。1、SiO2 n引入方式：引入方式：主要由石英引入，粘土和长石也可引主要由石英引入，粘土和长石也可引入一部分。入一部分。n作用：作用：1）可提高釉的熔融温度，使釉具有更高）可提高釉的熔融温度，使釉具有更高的耐火性质；的耐火性
8、质；2）提高釉的粘度，降低釉熔融时）提高釉的粘度，降低釉熔融时的流动性；的流动性；3）增加釉对水溶性和化学侵蚀的抵）增加釉对水溶性和化学侵蚀的抵抗能力；抗能力；4）增加釉的机械强度和硬度；）增加釉的机械强度和硬度；5）降低）降低釉的膨胀系数。釉的膨胀系数。2、Al2O3 主要由粘土、长石、氧化铝、氢氧化铝等引入。在釉中的主要由粘土、长石、氧化铝、氢氧化铝等引入。在釉中的作用表现在以下几个方面：作用表现在以下几个方面：1）提高釉的硬度和机械强度；）提高釉的硬度和机械强度；2）提高釉的耐化学侵蚀能力；）提高釉的耐化学侵蚀能力；3）降低釉的膨胀系数，用以解决熔块釉的釉面龟裂；）降低釉的膨胀系数，用以
9、解决熔块釉的釉面龟裂；4）增加釉的耐火度，提高它的熔融温度。）增加釉的耐火度，提高它的熔融温度。5）可通过调整）可通过调整Al2O3/SiO2摩尔比来控制釉的光泽。在明亮的摩尔比来控制釉的光泽。在明亮的光泽釉中，光泽釉中，Al2O3/SiO2的摩尔比在的摩尔比在1:61:10之间；在无光之间；在无光釉中为釉中为1:31:4。增加。增加Al2O3的含量，能获得好的无光效果。的含量，能获得好的无光效果。3、CaO CaO主要由方解石、大理石、白云石、石灰石（工业重钙、主要由方解石、大理石、白云石、石灰石（工业重钙、沉淀碳酸钙）、硅灰石、钙长石等引入。沉淀碳酸钙）、硅灰石、钙长石等引入。作用：作用：
10、1）CaO在釉中是主要熔剂，可以降低高硅釉的粘度，提高釉在釉中是主要熔剂，可以降低高硅釉的粘度，提高釉的流动性和釉面光泽度。的流动性和釉面光泽度。2）CaO做为熔剂，与碱金属氧化物相比，能增加釉的抗折强做为熔剂，与碱金属氧化物相比，能增加釉的抗折强度和硬度，降低釉的膨胀系数，从而增加坯釉适应能力。度和硬度，降低釉的膨胀系数，从而增加坯釉适应能力。3）CaO能提高釉的化学稳定性，即增加对水、酸、风侵蚀的能提高釉的化学稳定性，即增加对水、酸、风侵蚀的抵抗力。抵抗力。u配料中常采用配料中常采用CaCO3，因其密度小，易悬浮在釉浆中，并因其密度小，易悬浮在釉浆中，并且能增强釉的悬浮性。且能增强釉的悬浮
11、性。4、MgOMgO主要由滑石、碳酸镁、白云石引入。主要由滑石、碳酸镁、白云石引入。作用：作用：1）MgO在低温时起耐火作用，在高温下，是强的活性助熔在低温时起耐火作用，在高温下，是强的活性助熔剂，可提高釉熔体的流动性；能降低釉的膨胀系数，可促剂，可提高釉熔体的流动性；能降低釉的膨胀系数，可促进坯釉中间层的形成，从而减弱釉面的龟裂。进坯釉中间层的形成，从而减弱釉面的龟裂。2）提高釉面硬度，用作建筑瓷釉可提高釉面耐磨性，作卫生）提高釉面硬度，用作建筑瓷釉可提高釉面耐磨性，作卫生瓷可耐酸碱。瓷可耐酸碱。3）MgO在用作低温无光釉组分时，以滑石加入，有提高乳在用作低温无光釉组分时，以滑石加入，有提高
12、乳浊性的作用，与锆英石同时引入，乳浊效果更为明显，可浊性的作用，与锆英石同时引入，乳浊效果更为明显，可提高白度。提高白度。MgO常和常和CaO同时引入，对于高温瓷釉来说，一般应使同时引入，对于高温瓷釉来说，一般应使MgO/CaO摩尔比小于摩尔比小于1。5、Li2O、Na2O、K2O来源：来源：Li2O来源于锂云母、锂辉石、钛酸锂、硅酸锂等。来源于锂云母、锂辉石、钛酸锂、硅酸锂等。Na2O来源于钠长石、硼砂、碳酸钠、硝酸钠。来源于钠长石、硼砂、碳酸钠、硝酸钠。K2O来源于钾来源于钾长石、碳酸钾、硝酸钾。长石、碳酸钾、硝酸钾。作用：作用：它们都是强助熔剂，能降低釉的熔融温度和粘度，能它们都是强助熔
13、剂，能降低釉的熔融温度和粘度，能增大熔液的折射率从而提高其光泽度，降低釉的化学稳定性增大熔液的折射率从而提高其光泽度，降低釉的化学稳定性和力学强度。和力学强度。6、ZnOuZnO直接以氧化锌或碳酸锌引入。直接以氧化锌或碳酸锌引入。u作用：作用：ZnO可使釉易熔，降低高温釉的烧成温度，对釉可使釉易熔，降低高温釉的烧成温度，对釉的力学强度、弹性、熔融性能和耐热性能均能起到良好的力学强度、弹性、熔融性能和耐热性能均能起到良好的作用，还能增加釉的光泽度、白度，增大釉的熔融范的作用，还能增加釉的光泽度、白度，增大釉的熔融范围。围。uZnO和和SnO2共同使用时，能获得良好的乳浊效果。共同使用时，能获得良
14、好的乳浊效果。uZnO在使用前，要经过在使用前，要经过12501280的高温煅烧，其原的高温煅烧，其原因：减少釉在烧成过程中的收缩；减少了因收缩而因：减少釉在烧成过程中的收缩；减少了因收缩而出现的秃釉和气泡等缺陷；增加其密度，避免因密度出现的秃釉和气泡等缺陷；增加其密度，避免因密度小而使釉浆呈小而使釉浆呈“豆腐脑豆腐脑”状，从而改善生釉性能。状，从而改善生釉性能。7、PbOu引入方式：引入方式：PbO由铅丹、密陀僧、碱式碳酸铅引入，是最由铅丹、密陀僧、碱式碳酸铅引入，是最强的助熔剂。强的助熔剂。u它的优点：它的优点：适量适量PbO降低釉的膨胀系数；使热稳定性提高，降低釉的膨胀系数；使热稳定性提
15、高，并可降低熔体粘度，使釉具有良好的流动性；同时可增加并可降低熔体粘度，使釉具有良好的流动性；同时可增加釉的熔融温度范围；提高釉面弹性、光泽度，增加抗张强釉的熔融温度范围；提高釉面弹性、光泽度，增加抗张强度；度；PbO的加入使釉中有少量析晶倾向。的加入使釉中有少量析晶倾向。u它的缺点：它的缺点：各种铅化合物都具有毒性，且易挥发，对操作各种铅化合物都具有毒性，且易挥发，对操作工人危害极大，因此一般都是做成熔块使用。此外，含工人危害极大，因此一般都是做成熔块使用。此外，含PbO的釉在大气中长期暴露，釉面会失去光泽，易裂，而的釉在大气中长期暴露，釉面会失去光泽，易裂，而且且PbO使釉面硬度降低。使釉
16、面硬度降低。8、B2O3 nB2O3由硼砂、硼酸等引入，由硼砂、硼酸等引入，B2O3 是釉的重要组分，是强助是釉的重要组分，是强助熔剂。其作用：熔剂。其作用：1）能与硅酸盐形成低熔点的混合物，降低釉的熔融温度。）能与硅酸盐形成低熔点的混合物，降低釉的熔融温度。2）能增大釉的折射率，提高光泽度。）能增大釉的折射率，提高光泽度。3）在较低温度下有助于形成高粘度玻璃，但在较高温度）在较低温度下有助于形成高粘度玻璃，但在较高温度 时，时，釉的流动性增大，因此便于釉的流动。釉的流动性增大，因此便于釉的流动。4）可降低釉的膨胀系数。）可降低釉的膨胀系数。5）熔融物不但本身不结晶，而且有阻止其它化合物结晶倾
17、）熔融物不但本身不结晶，而且有阻止其它化合物结晶倾向，故可避免釉失透现象发生。向，故可避免釉失透现象发生。6）对于着色氧化物的溶解性很强。）对于着色氧化物的溶解性很强。9、其它原料：、其它原料：碳酸钡、碳酸锶、锆英石、骨碳酸钡、碳酸锶、锆英石、骨灰、瓷粉、色料等。灰、瓷粉、色料等。（1）碳酸钡：）碳酸钡：用量较大时用量较大时（通常大于（通常大于0.15mol），），起耐火起耐火作用，可提高熔融温度；如作用，可提高熔融温度；如用量较小时用量较小时（通常小于（通常小于0.15mol），），可改善制品釉面的光泽度和力学强度。可改善制品釉面的光泽度和力学强度。但大但大部分钡的化合物有毒性，在使用时应注
18、意。部分钡的化合物有毒性，在使用时应注意。（2）碳酸锶：）碳酸锶：可降低釉的熔融温度，提高光泽，扩大可降低釉的熔融温度，提高光泽，扩大烧成范围。它具有烧成范围。它具有BaO在釉中的全部优点，而无毒性。在釉中的全部优点，而无毒性。在含锆釉中在含锆釉中，以锶化合物代替，以锶化合物代替BaO和和CaO，可促进可促进坯釉中间层的化学反应，提高坯釉适应性；在低温釉中坯釉中间层的化学反应，提高坯釉适应性；在低温釉中可用来取代铅，但釉烧时，需相应延长保温时间。可用来取代铅，但釉烧时，需相应延长保温时间。在石灰釉中在石灰釉中替代替代CaO，可增加釉的流动性，降低软可增加釉的流动性，降低软化温度，增大石灰釉的烧
19、成温度范围，改善釉的适应性，化温度，增大石灰釉的烧成温度范围，改善釉的适应性，提高釉的硬度。提高釉的硬度。（3）骨灰：）骨灰：可提高光泽，并使釉面柔润。可提高光泽，并使釉面柔润。（4）瓷粉：）瓷粉：使用使用瓷粉瓷粉取代长石调节釉料，可提高釉的熔融温取代长石调节釉料，可提高釉的熔融温度，降低釉的高温粘度，减少釉面针孔，提高白度。度，降低釉的高温粘度，减少釉面针孔，提高白度。（5）锆英石：）锆英石：在瓷釉中加入在瓷釉中加入ZrO2或锆石（或锆石（ZrSiO4）可提高釉）可提高釉面白度和耐磨性，而且能增大抗釉面龟裂性和釉面硬度。面白度和耐磨性，而且能增大抗釉面龟裂性和釉面硬度。（6）乳浊剂：）乳浊剂
20、：在釉料中使用在釉料中使用乳浊剂乳浊剂有有SnO2、TiO2、ZrO2、ZrSiO4、磷酸盐等。磷酸盐等。（7）着色剂：）着色剂：增加艺术效果。在釉料中使用的增加艺术效果。在釉料中使用的着色剂着色剂含有含有Mn、Cr、Co、Fe、Ni、Cu、V等的氧化物、化合物或合成颜等的氧化物、化合物或合成颜料。料。3.4 釉料配方与计算釉料配方与计算一、釉料配方的配制原则一、釉料配方的配制原则 确定釉料的配方，首先要考虑不同的制品对釉性能的确定釉料的配方，首先要考虑不同的制品对釉性能的不同要求。例如：不同要求。例如：l对于对于日用瓷日用瓷，要求其具有良好的透光性、高白度、光，要求其具有良好的透光性、高白度
21、、光泽度；泽度；l墙地砖墙地砖要求其高硬度，耐磨性能、热稳性能、耐酸性要求其高硬度，耐磨性能、热稳性能、耐酸性能、化学稳定性好；能、化学稳定性好；l电瓷电瓷则要求好的绝缘性能等。则要求好的绝缘性能等。根据坯料烧结性能来调节釉的熔融性质（包括熔融温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等三个方面指标）。度、熔融温度范围和釉面性能等三个方面指标）。l其次，要求釉料组成适应坯料性能及烧成工艺。在制定具其次，要求釉料组成适应坯料性能及烧成工艺。在制定具体釉料配方时要求掌握几个原则：体釉料配方时要求掌握几个原则：使釉与坯体膨胀系数相适应。使釉与坯体膨胀系数相适应。釉与坯
22、体膨胀系数相适釉与坯体膨胀系数相适应，则需釉冷却凝固后，釉层受压应力，这可以提高瓷应，则需釉冷却凝固后，釉层受压应力，这可以提高瓷坯机械强度和抗热震性能，消除釉层的开裂和剥落的缺坯机械强度和抗热震性能，消除釉层的开裂和剥落的缺陷。一般要求釉的膨胀系数略低于坯体的膨胀系数。陷。一般要求釉的膨胀系数略低于坯体的膨胀系数。合理地选用原料。合理地选用原料。釉用原料在高温下的性能如熔融温釉用原料在高温下的性能如熔融温度、高温粘度、密度和粘附性等都有很大的差别，除了度、高温粘度、密度和粘附性等都有很大的差别，除了使釉料化学成分合理以外，必须正确地选用原料，以求使釉料化学成分合理以外，必须正确地选用原料，以
23、求获得具有良好的工艺性能的釉浆和烧成后无缺陷的釉面。获得具有良好的工艺性能的釉浆和烧成后无缺陷的釉面。坯釉化学组成相适应。坯釉化学组成相适应。为保证坯釉紧密结合，形成良为保证坯釉紧密结合，形成良好的中间层，应使坯釉料组成有一定的差别，但也不宜好的中间层，应使坯釉料组成有一定的差别，但也不宜过大，一般以坯、釉酸度系数过大，一般以坯、釉酸度系数C.A来控制。来控制。釉的弹性模量与坯的弹性模量要匹配。釉的弹性模量与坯的弹性模量要匹配。一般要求釉一般要求釉既有较大的弹性，又要求其与坯体的弹性模量相匹配，既有较大的弹性，又要求其与坯体的弹性模量相匹配，使使E釉釉 E坯坯。二、釉料配方的确定二、釉料配方的
24、确定1、掌握必要的资料、掌握必要的资料首先要掌握坯料的化学与物理性质首先要掌握坯料的化学与物理性质，如坯体的化学组成、，如坯体的化学组成、膨胀系数、烧结温度、烧结温度范围及气氛等。膨胀系数、烧结温度、烧结温度范围及气氛等。必须明确釉本身的性能要求必须明确釉本身的性能要求（例如白度、光泽度、透光度、（例如白度、光泽度、透光度、化学稳定性、抗冻性、电性能）化学稳定性、抗冻性、电性能）及制品的性能要求及制品的性能要求（例如力（例如力学强度、热稳定性、耐酸耐碱性、釉面硬度等）。学强度、热稳定性、耐酸耐碱性、釉面硬度等）。制釉原料化学组成、原料的纯度以及工艺性能等。制釉原料化学组成、原料的纯度以及工艺性
25、能等。除以上三点外，工艺条件对釉的影响也很大，如细度与除以上三点外，工艺条件对釉的影响也很大，如细度与表面张力的关系、釉浆稠度对施釉厚度的影响、燃料种类、表面张力的关系、釉浆稠度对施釉厚度的影响、燃料种类、烧成方法、窑内气氛等均需在釉料的研究中着重考虑。烧成方法、窑内气氛等均需在釉料的研究中着重考虑。2、釉料配方的确定方法、釉料配方的确定方法要确定一种釉料配方，在实际工作中可按下述方法进行：要确定一种釉料配方，在实际工作中可按下述方法进行：（1）借助于成功的经验）借助于成功的经验（2）借助于三元相图）借助于三元相图（3）利用釉的组成）利用釉的组成-温度图温度图（4）参考测温锥的组成进行配方）参
26、考测温锥的组成进行配方（5）采用釉料的系统调试方法）采用釉料的系统调试方法（6）采用正交实验设计）采用正交实验设计三、釉料配方的计算三、釉料配方的计算（一）釉料的表示方法（一）釉料的表示方法 1、实验式表示法。、实验式表示法。以各种氧化物的量（以各种氧化物的量（mol）的比例来表的比例来表示。示。釉式中往往取碱性氧化物的量的总和为釉式中往往取碱性氧化物的量的总和为1。2、化学组成表示法。、化学组成表示法。以釉料中各种氧化物组成的质量分以釉料中各种氧化物组成的质量分数来表示配方组成的方法。数来表示配方组成的方法。3、配料量表示法。、配料量表示法。以原料的质量分数来表示配方组成的以原料的质量分数来
27、表示配方组成的方法。方法。4、示性矿物组成表示法。、示性矿物组成表示法。坯料配方组成以纯理论的粘土、坯料配方组成以纯理论的粘土、石英、长石等矿物来表示的方法。石英、长石等矿物来表示的方法。（二）釉料配方的计算（二）釉料配方的计算 1.生料釉配方的计算生料釉配方的计算 生料釉是以生料配方经混合磨细后施釉烧成的。生料釉是以生料配方经混合磨细后施釉烧成的。在计算时一般先用长石来满足钾（钠）含量，同时在计算时一般先用长石来满足钾（钠）含量，同时平衡部分氧化铝，然后用粘土平衡掉剩余的氧化铝，平衡部分氧化铝，然后用粘土平衡掉剩余的氧化铝，再逐项平衡其它组成，最后为被平衡的组成采用化再逐项平衡其它组成，最后
28、为被平衡的组成采用化工原料加以平衡。工原料加以平衡。例例1 P1802.熔块配方计算熔块配方计算v1）当采用）当采用易溶于水易溶于水的碳酸钠、碳酸钾、硼砂、硼酸等的碳酸钠、碳酸钾、硼砂、硼酸等原料原料配釉时，在施釉过程中釉容易被坯体吸收，使坯体的烧结配釉时，在施釉过程中釉容易被坯体吸收，使坯体的烧结温度降低，而釉的成熟温度因釉浆成分改变而提高。坯体温度降低，而釉的成熟温度因釉浆成分改变而提高。坯体干燥后，这些水溶性盐类又随水分蒸发而集中在坯体表面，干燥后，这些水溶性盐类又随水分蒸发而集中在坯体表面，烧后产生缺陷。烧后产生缺陷。2）在釉中常要引入一些）在釉中常要引入一些毒性原料毒性原料(铅的化合物、钡盐、锑铅的化合物、钡盐、锑盐等盐等)，它们作为生料直接引入釉中会造成生产工人操作中，它们作为生料直接引入釉中会造成生产工人操作中毒。毒。v因此，需要把上述毒性原料和其它原料预先熔制成不溶于因此，需要把上述毒性原料和其它原料预先熔制成不溶于水或微溶于水、无毒的硅酸盐熔块。水或微溶于水、无毒的硅酸盐熔块。
