董偉霞 包啟富 章建軍

(景德鎮(zhèn)陶瓷學(xué)院 江西景德鎮(zhèn) 333001)

鐵鈦結(jié)晶劑對(duì)釉面性能的影響＊

董偉霞 包啟富 章建軍

(景德鎮(zhèn)陶瓷學(xué)院 江西景德鎮(zhèn) 333001)

本研究利用單因素實(shí)驗(yàn)和正交實(shí)驗(yàn)考察了鐵鈦結(jié)晶劑含量對(duì)鐵鈦結(jié)晶釉釉面效果的影響。當(dāng)氧化鈦加入量為8%～11%,氧化鐵加入量為6%～8%時(shí),得到的釉面效果很好,釉面底色為黃色且析出密而大的晶花。

結(jié)晶釉 氧化鈦 氧化鐵

鈦鐵結(jié)晶釉可在建筑陶瓷以及日用陶瓷產(chǎn)品中使用,具有很好的藝術(shù)效果,所以具有研究?jī)r(jià)值。本實(shí)驗(yàn)在現(xiàn)有工藝條件的基礎(chǔ)上,筆者著重對(duì)析晶劑含量采用單因素和正交試驗(yàn)方法進(jìn)行了研究。

1 實(shí)驗(yàn)過(guò)程

1.1 釉用原料及其化學(xué)組成

釉用原料的化學(xué)組成如表1所示。

表1 釉用原料的化學(xué)組成(質(zhì)量%)Tab.1 Chemical composition of glazematerial

1.2 可行性實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)

表2 鈦鐵結(jié)晶釉的配方組成(質(zhì)量%)Tab.2 The composition of formulation

經(jīng)過(guò)對(duì)有關(guān)資料的查詢(xún),確定了鈦鐵結(jié)晶釉的配方組成,實(shí)驗(yàn)用鈦鐵結(jié)晶釉的配方如表2所示。

1.3 工藝參數(shù)

1)料球水比為料∶球∶水=1∶2∶0.8;

2)球磨參數(shù):球磨機(jī)轉(zhuǎn)速360 r/min,球磨時(shí)間30min;

3)釉漿容重:1.65～1.72 g/m l;

4)釉漿細(xì)度:萬(wàn)孔篩余0.02%～0.04%;

5)施釉厚度:0.4～0.6mm;

6)施釉方式:浸釉法;

7)燒成制度:1 280℃,保溫約10min,析晶溫度為1 070℃,保溫120 min。

2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析

2.1 氧化鈦對(duì)釉面效果的影響

實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表3所示。

表3 氧化鈦對(duì)釉面效果的影響Tab.3 Effect of titanium oxide on the glaze

從表3可以看出,氧化鈦含量在8%～11%時(shí),釉面顏色呈黃色,晶體效果較好。在此試驗(yàn)中,TiO2作為晶核劑,得到金紅石穩(wěn)定晶型,屬四方晶系。加入量過(guò)少時(shí),釉面略微的顯白且晶花偏小,晶核數(shù)量不理想。加入量過(guò)多時(shí),釉面呈白色,晶核偏少且晶花偏小。

2.2 氧化鐵對(duì)釉面效果的影響

本實(shí)驗(yàn)通過(guò)改變氧化鐵加入量來(lái)考察對(duì)釉面效果的影響,如表4所示。

表4 氧化鐵對(duì)釉面效果的影響Tab.4 Effectsof iron oxide on the glaze

從表4可以看出,氧化鐵的含量在6%～8%時(shí),釉面顏色為黃色,晶體效果較好。隨著氧化鐵加入量的增加,釉面黃色加深,在硅酸鈦結(jié)晶釉中,Fe2+、Fe3+等容易進(jìn)入金紅石晶格,發(fā)生晶格取代,從而除了可以使晶花呈現(xiàn)多種顏色外,也會(huì)使晶體發(fā)生變形,呈現(xiàn)不同的晶體形狀。當(dāng)加入量過(guò)少或過(guò)多時(shí),從整體的效果來(lái)看,釉面會(huì)呈微白色,且晶花效果不夠理想,同時(shí)晶核數(shù)量偏小。

2.3 正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析

考慮到各主要因素對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響以及每個(gè)因素對(duì)實(shí)驗(yàn)影響的主次關(guān)系,在原有配方的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了,正交試驗(yàn)表L9(34),正交試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表5,主要針對(duì)釉面效果進(jìn)行評(píng)分;正交試驗(yàn)結(jié)果如圖1所示。

表5 配方組成正交試驗(yàn)結(jié)果Tab.5 The result of o rthogonal text used in the composition of fo rmulation

圖1 因素水平與釉面評(píng)分的關(guān)系圖Fig.1 The relation between grade of glaze and factor-level

1)主次影響因素的排列。按照極差大小排列出各因素主次順序:

2)各因素最佳水平的選取。從圖1可以看出:

對(duì)于因素A,A 3取得最高分,所以A 3為最佳水平。

對(duì)于因素B,B2為最佳水平。

對(duì)于因素C,C2為最佳水平。

對(duì)于因素D,D2為最佳水平。

綜合以上分析,得出最佳試驗(yàn)組合為:A 1 B2 C2 D2(T-1)。

從直觀(guān)的釉面效果來(lái)看,最優(yōu)組合為:M 8。

通過(guò)驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)結(jié)果得出,最優(yōu)組合M 8大于最佳樣品T-1,其樣品效果圖如圖2所示。

圖2 最優(yōu)組合與最佳組合比較Fig.2 Op timal groups and the best group

3 結(jié)論

鐵鈦加入量對(duì)釉面效果有很大影響,加入過(guò)少,釉面呈微白且晶核不夠理想;加入過(guò)多則釉面也會(huì)發(fā)白,釉面效果較差。所以氧化鈦加入量應(yīng)控制在8%～11%,氧化鐵加入量應(yīng)控制在6%～8%。

1 葉巧明,張其春.燒成制度與結(jié)晶釉相關(guān)性的研究.全國(guó)性建材科技期刊——陶瓷,2002(1):37～38

2 裴新美,劉小娟.結(jié)晶釉的研究進(jìn)展.江蘇陶瓷,2007 (12):21～24

Effects of Titanium-iron Crystalline on Properties of Titanium-iron Crystalline Glaze

Dong Weixia,Bao Qifu,Zhang Jianjun(Jingdezhen Ceramics Institute,Jiangxi,Jingdezhen,333001)

Effect of titanium oxide and iron oxide on glaze were studied by single-factor test system and o rthogonal test. When the volume of titanium dioxide by adding 8%～11%,the volume of iron oxide by adding 6%～8%,the best perfo rmance of the glaze are getting,its performance:the groud colour is yellow,crystal nucleus are p lentyful and the crystal flower are big.

Crystalline glaze;Titanium dioxide;Iron oxide

TQ174.4

:A

:1002-2872(2010)12-0023-03

董偉霞(1979-),碩士,講師;研究方向?yàn)楣δ懿牧吓c光伏方面及其教學(xué)。E-mail:weixia_dong@sina.com