沈 骏 张西元 杨 娟
[西安西电高压电瓷有限责任公司 710077]
【摘要】通过对等静压生产工艺参数进行调整,提高了坯体强度、改善了吸湿膨胀等性能。通过进行釉料基釉配方和大量的减水剂试验,使等静压釉浆在低水分下保持了良好的流动性。在等静压产品上进行淋釉试验后,产品釉均匀、光亮、无析晶,为解决近年来困绕等静压生产的网状析晶提供了新途径。 关键词:等静压 减水剂 网状析晶 淋釉
1 前言
长期以来,等静压一直采用喷釉的方式施釉,这种方式有上釉比较均匀的特点,工艺也比较成熟。但近年来,等静压产品烧成后存在整个产品或部分釉面网状析晶问题,给瓷件的外观效果造成了严重影响,经分析,此现象的产生与上釉方式有极大的关系,虽经在上釉操作
上采取措施,使该问题得到了很大程度上的解决,但能否在等静压产品上采用不同的施釉方法,从而从根本上解决此类问题成为我们研究的课题。
2004~2005年,我们着手开展等静压产品淋釉工艺的研究工作。经过对等静压坯料配方性能的研究,通过调整配方中的工艺参数,使坯体强度得到提高,吸湿性能得到了改善。但在等静压产品采取淋釉方式施釉,目前国内外都没有,有相当的难度。通过对进行淋釉工艺进行分析,要实现等静压产品的淋釉,还必须对棕釉配方进行重新设计和试验,以满足淋釉工艺对釉浆悬浮与流动性能的要求,同时必须考虑等静压产品对釉浆水分低的要求。
经过近两年时间的试验室试验,对釉料配方、减水剂进行组合试验,最终确定了等静压淋釉用釉料配方,先后三次在等静压产品上进行了淋釉工艺小试,试验结果表明:配方釉浆性能能满足淋釉工艺的要求(釉浆水分按32~34%控制),产品没有吸湿、无主体裂,釉面平整光亮、无网状析晶,烧后釉呈明亮的棕红,无伞边黑圈现象。等静压产品淋釉工艺研究取得了进展。
2研究试验过程及结果
试验过程中,确定了淋釉对釉浆性能的基本要求,先对等静压釉基釉配方进行了确定,然后进行了各种添加剂复合试验。
2.1 使用的原料
配方中使用的原料性能见表1。
表1 原料化学成分(wt%)
| SiO2 | Al2O3 | Fe2O3 | TiO2 | CaO | MgO | K2O | Na2O | I.L |
球粘土 | 46.50 | 35.97 | 0.82 | 0.34 | 0.24 | 0.28 | 0.46 | 0.07 | 15.04 |
左翼界牌土 | 70.60 | 21.51 | 0.16 | / | / | / | / | 市场 营销/ | 7.97 |
钾长石 | 66.53 | 17.89 | 0.37 | / | 0.31 | 0.11 | 11.83 | 2.37 | 0.64 |
石 英 | 99.30 | / | / | / | / | / | / | / | / |
滑 石 | 60.54 | 0.42 | 0.08 | / | 0.29 | 32.54 | / | / | 5.97 |
方解石 | / | / | / | / | 55.24 | / | / | / | 43.33 |
煅烧粘土 | 51.38 | 45.83 | 0.41 | 1.02 | 0.52 | 0.14 | 0.11 | 0.13 | 0.13 |
氧化铁 | / | / | 96.37 | / | / | / | / | / | / |
碳酸钡 | 99.79 |
中国禽病论坛网氧化锰 | 71.82 |
氧化铬 | 97.24 |
| | | | | | | | | |
使用的添加剂有CMC、腐植酸盐、水玻璃、PC67(德国司马)、三聚磷酸钠、OT-A+、OT-L、OTⅡ-H、快易(聚丙烯酸钠)、731A等。
2.2 釉料配方试验
油气弹簧2004年进行产品小样试验表明,过量的添加剂会破坏釉浆稳定的体系,导致釉浆中各种原料分散效果变差,在淋釉时,各组分发生分析,出现不均匀现象,从而致使烧后釉面整体颜变浅发黄而距伞边1cm处却有一圈变深发黑。因此,2005年开展工作时,考虑粘土与分散剂的适应性,淘汰了西山土、界牌土配方,选择了一种釉料专用粘土在配方中使用,以提高釉浆本身的稳定性。
粘土选择广东嘉窑釉用专用原料,为粉状加工粉料,粒度细,悬浮性能较好。试验共设计了5个配方,粘土用量分别为18%,13%,10%,6%,3%,通过对五个配方的试验,前三个配方的性能均能达到设计要求,但由于前两种粘土用量较大的粘土,在釉浆中使用分散剂的量较大,产品的工艺试验表明:上釉到试品上,窑后试品伞边有一圈黑线存在。经过认真分析,伞边有黑线的原因主要由釉浆的性能引起,釉浆的均匀性差,分散剂在釉浆中的量使用较多均可引起此种情况。同时,粘土的用量较多,添加分散剂的量也较多。经过
试验论证,放弃了18%,13%粘土用量的配方。采用6%,3%粘土配方,配方中使用CMC,粘土的用量少,但釉浆在使用分散剂后悬浮性能较差,伞面有花釉现象。最终决定选择10%粘土配方。形成基础釉配方如下:
表2 配方组成(wt%)
粘土 | 钾长石 | 石英 | 其它原料 | 着剂 |
10 | 34 | 24 | 23.2 | 8.8 |
| | | | |
2.3 添加剂试验
进行有机、无机添加剂的复合试验,使用尽量少的添加剂。
2.3.1 CMC试验
CMC是目前等静压釉中普遍使用的添加剂,在釉料配方中引入CMC,主要是应用它能提高釉浆的稳定(悬浮)性、保水性(施釉时防止坯体吸收大量的水),同时在低浓度下有减水效果。不同浓度CMC下釉浆粘度与阻水效果试验结果见表3。
表3 不同浓度CMC与釉浆流动性的关系
CMC% | 0.0 | 0.1 | 0.2 启发大陆 | 0.3 | 0.4 | 0.5 | 0.6 | 0.7 | 0.8 |
Tu-4杯粘度 | 1分8秒 | 54 秒 | 1分22秒 | 1分57秒 | 2分28秒 | 3分26秒 | 3分40秒 | 4分12秒(没流完) | 4分38 (没流完) |
阻水效果 | 随CMC含量的增大阻水效果愈好 |
| | | | | | | | | |
通过不同浓度(0.1~1.0%)CMC溶液浸渍试验,加入CMC后,均呈现出阻水效果,当量达到0.4~0.5%时,效果明显。在釉浆中加入不同浓度(0.1~1.0%)CMC,加入量为0.1%时有减水效果,继续添加,釉浆粘度急剧变大,在0.5%时变化趋于缓慢,逐渐呈平台状。由此,要提高釉浆的流动性,CMC的添加量不能多。
2.3.2 其它添加剂试验
选择多种减水剂进行单一、复合以及添加顺序试验,减水剂种类及复合配比见表4。
2.3.2.1 单一减水剂试验
控制釉浆水分为34%,CMC用量为0.1%,进行了多种减水剂效果试验,试验结果见表4~5。
表4 不同减水剂种类试验结果
减水剂名称 | 加入量(%) | Tu-4粘度 | 釉浆稳定性 |
OT-A+ | 0.11 | 19” | 沉淀 |
OT-L | 0.10 | 19”6 | 沉淀 |
OTⅡ-H | 0.11 | 19”5 | 沉淀 |
三聚磷酸钠 | 0.1 | 19”1 | 无沉淀 |
PC67(德国司马化工) | 0.13 | 19”9 | 沉淀 |
腐植酸盐 | 0.23 | 18”9 | 沉淀 |
水玻璃 | 0.31 | 19”8 | 沉淀 |
服务质量 | | | |
各种减水剂添加入釉浆中,至釉浆流动性满足淋釉需要(Tu-4粘度在18~20秒左右),试
验效果表明:所选择的单一减水剂均能使釉浆流动性满足要求,且除水玻璃外加入量不大,但只有三聚磷酸钠釉浆放置一段时间后没有沉淀。对使用三聚磷酸钠的釉浆施釉后烧外貌,出现花釉现象,说明在此水分下,单一使用某一种减水剂均不合适。