论文部分内容阅读
分相乳浊是基于釉玻璃体中液-液分相现象产生的乳浊方式,此类乳浊釉因为没有采用锆英石等乳浊剂而具有环境友好、经济价值高等特点。
首先以Ca3(PO3)2、滑石、石英及方解石为基本组成,采用四角配料法制备了R2O-RO-Al2O3-SiO2-P2O5体系分相乳浊釉。研究了配方组成、制备工艺及烧成制度等对釉面光泽度及白度的影响。研究表明,该体系配方在1180℃-1230℃的烧成温度范围,以及900℃之前20-40℃/min的降温速度下,可以得到比较理想的乳浊釉面。X射线衍射(XRD)分析表明,釉的液相分离是其乳浊的主要因素。
在上述釉组成基础配方上,以自制硼熔块为分相促进剂,以Ca3(PO3)2、滑石、石英及硼熔块为变量,制备了R2O-RO-Al2O3-SiO2-P2O5-B2O3体系多相乳浊釉,研究了不同B2O3/P2O5质量比和烧成温度对釉面性能及釉的显微结构等的影响,通过光泽度表征以及XRD及SEM分析,研究了不同B2O3/P2O5比和烧成温度对釉面外观、乳浊程度及釉的显微结构、微相转换等方面的影响,并对磷硼多相乳浊釉的乳浊机理进行了分析。结果表明:在磷酸钙的质量含量为3%~15%,B2O3/P2O5质量比为1/2~2区域,1200℃烧成温度下,可以得到白度较高的乳浊釉;B2O3/P2O5质量比不同时,釉熔体产生多次不混溶相,出现微相功能转换,乳浊度也随之改变;B2O3/P2O5质量比为1时,因微相转换,釉中分相小滴相对较多,尺寸与可见光相近,且分散性高,使釉对光的折射与散射能力增强,釉面呈现高乳白效果,白度可达87。
在以上乳浊釉中引入铁着色元素,采用四角配料实验法研究了在R2O-RO-Al2O3-SiO2-P2O5以及R2O-RO-Al2O3-SiO2-P2O5-B2O3体系分相釉中铁的着色性能,以分相微珠显色结合基础铁色釉获得不同釉色的方法。结合EDS、SEM和XRD测试,分析了组成、烧成温度对分相微珠及呈色效果的影响,研究了铁在分相釉中的存在状态以及存在形式,以及由此产生的一系列呈色现象。利用分相法呈色的物理光学原理结合色彩学,分析得出分相釉的呈色机理符合瑞利散射及米散射规律,即当分相微珠尺寸<100nm时,釉层以瑞利散射为主,当分相微珠为分散性分布时釉色呈蓝色,微珠分布密集时,釉面乳浊度提高,釉色蓝中泛白;而分相微珠尺寸较大时,则以米散射为主,釉色呈乳白色;在上述变化中若铁以不同的Fe3+/Fe2+比、聚集方式、存在不同的相中,则根据色彩互补的原理,可以实现一种着色料的多种呈色效果。而且在工艺及组成确定后,控制分相微珠尺寸及分布状态是获得分相色釉的主要措施。
通过分相热力学以及分相动力学分析,借助物理学测定粘度模型建立的粒径与粘度的理论计算式,同时结合玻璃理论计算,实现了釉分相的模拟计算,理论上得出了Na2O-B2O3-SiO2系统的微相功能转换点;通过对热力学相图分析,得出实验所选取的点基本都可以在1200℃以下实现釉的分相,结合动力学因素分析,得出了硼磷釉可以实现低温快烧的理论依据。