1、 陶瓷色剂和釉用原料的不稳定
卫生陶瓷颜色釉的制成是以不同数量、种类的陶瓷色剂配入到合适的釉中,经熔烧后呈现出既定的颜色。而陶瓷色剂可以是天然矿物、人造矿物;也可以是各种金属氧化物。这些物质在釉中因其稳定性不一样,有些色剂因其本身在釉中的稳定性差、烧成后的呈色范围太长,致使颜色釉的呈色很难达到一致,即重复性差,在生产过程中,工艺控制困难。所以陶瓷色剂本身的不稳定、重复性差,范围太长是产生色差的基本原因。
另外,有些陶瓷色剂制造厂家,因技术条件、工艺设备水平所限,使制出的色剂稳定性差,各批量色剂的呈色不一致,使用了这种劣质色剂,造成颜色釉制品的色差。
卫生陶瓷釉用原料大部分是土石类原料,如长石、硅石、粘土等。是天然矿物本身的均一性能差,化学成分波动;烧失量前后不一;尤其是染色杂质的含量变化过大。有些化工原料,如氧化锌、乳油剂的纯度不一致,物化性能不均。故影响到整个釉料中化学成分的不稳定,致使颜色釉制品的呈色发生变化。
2、 釉浆性能不稳定
釉浆性能的好坏直接影响到卫生陶瓷的釉面质量。釉浆性能主要有粒度、比重、流动性、悬浮性、保水性等。若性能过高过低会影响到釉面质量。如悬浮性太差时,因陶瓷色剂一般均含有发色的金属氧化物,其密度较高,易于沉淀在釉浆底部,使釉浆的均一性受到破坏。而在施釉前又因搅拌不均。使用了这种釉浆也肯定会使釉面产生色差缺陷。加外,釉浆的比重、流动性、保水性能不良或波动过大,也会影响到施釉的实际操作,造成施釉后生釉层厚薄不一致,不但产生色差缺陷,而且还使釉面质量恶化。
另外,施釉时由于操作人员技术不熟练,或者责任心欠佳,致使施釉后坯体上的釉层厚度不均而出现釉面色差。
3、 烧成温度波动过大
烧成温度过高或过低均会造成色差。尤其是对某些稳定性差的色剂加氧化铁、氧化铜等当最高烧成温度的温差达到±15℃时,其色釉制品的色差就呈现出来了。即使用人工合成的尖晶石型陶瓷色剂,当温度过高时±>20℃也会使色剂分解而使颜色釉的呈色变浅。陶瓷色剂的特点是占有配入合适的釉料中才能呈现出颜色来。故烧成温度是影响颜色釉呈色的关键,是产生色差的主要原因。
另外,颜色釉制品在烧成中对气氛也有一定的要求,对产生色差有较大的影响。一些特殊的颜色釉对烧成气氛有严格的要求。如氧化铜在还原气氛中烧成为红色,而在氧化气氛中烧成则呈绿色。烧成气氛对坯体的呈色也有一定的影响,而坯体的呈色也对釉面的呈色有一定的影响。但卫生陶瓷在烧成时基本上均采用氧气氛烧成,故只要掌握好氧化气氛的程度即可以了。烧成气氛的波动对呈色的稳定有一定的影响。
二、 解决颜色釉色差缺陷的方法和途径
1、 选择稳定的色剂和原料
首先要选择烧成范围、重复性良好,互混性良好的陶瓷色剂。最好选用人工合成的色剂或商品色剂。尽量不使用天然矿物、矿渣等作色剂。立足于用好原料生产高档的颜色釉制品的观点。最好选择钒锆兰、钒锆黄、镨黄和锆铁红等为基础色剂,因为根据颜色的基本光学知识,红、兰和黄为三原色。可以通过调配不同比例配制出各种不同的间色或复色。利用乳白剂(锆英石)和银灰色剂来调整颜色釉的明暗程度。这样可调配出五光十色的颜色釉制品。这几种陶瓷色剂本身的稳定性,烧成范围、重复性和互混性均很佳。当然特料的颜色釉制品还需要扩大色剂的品种。
另外,还要注意选择技术精深,工艺条件好,可靠性好的色剂制造厂家作为色剂的供应基地。总之色剂的选择是解决色差缺陷的基础。
釉用原料也应选择均一性好、稳定性高的,尤其是乳白剂的稳定、物化性能均一是解决色差的关键。乳白剂的乳油性能的高低是直接影响颜色釉制品呈色深浅、明暗程度的关键。
2、 选择合理的釉料配方
颜色釉的配方,除了从技术上要求合理外,还要在配入原料时选择合理的品种数量。原则上讲,应选择原料的品种尽量的多一些为好,虽然这样做会给配料带来一些麻烦,但对稳定釉料的性能,减少因原料的波动使釉的性能变化的不利因素。下面甲乙两种配方如下表
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原料名称 |
甲种配方 |
乙种名称 |
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A长石 |
18 |
40 |
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B长石 |
12 |
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A粘土 |
6 |
5 |
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B粘土 |
4 |
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A乳白剂 |
6 |
12 |
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B乳白剂 |
4 |
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硅石 |
23 |
20 |
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白云石 |
10 |
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氧化锌 |
4 |
4 |
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石灰石 |
11 |
16 |
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熔块 |
2 |
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滑石 |
3 |
上表所列的甲乙两种配方,因甲种配方的各种原料、品种较乙种配方多。且各种原料的使用比例也较低。当某种原料的物化性能发生变化时,其影响到釉料的程度就小,减少了冒险性,而乙种配方正相反。故我们选择甲种类型的配方就会使颜色釉的色差的产生减少。
3、 釉料在配料时的准确
釉料配料的准确是保主釉料成分稳定的重要关键。这除了称量仪器的可靠精确外,还需要操作人员的认真负责。尤其是要注意釉用原料中含水量的变化,粘土是含水量波动最大的原料,故需注意。配料前必须掌握好各种原料的含水量,并换算成不含水分的实际加入量,方可进行配料。色剂的称量最好用感量高的天秤称量为佳。以使配料精确。
4、 调整良好的釉浆性能
釉浆性能的好坏是影响颜色釉是否产生色差的又一关键。原则上讲,对釉浆性能的要求是,在满足合适的流动性的前提下,其比重愈高愈好。还要有一定的保水性能,干燥后的程度,悬浮性能,合适的的精度。但釉浆性能的最佳工艺参数的确定必须根据施釉方法、喷釉时的釉浆压力、风压高低、喷枪结构、吐釉量的多少来确定。故不能千篇一律,一概而论。但为了试验、调整釉浆的良好性能,必须采用一些外加剂。如电解质、粘接剂、悬浮剂等等。总之,保证良好、稳定的釉浆性能是防止颜色釉产生色差的重要环节,也是提高卫生陶瓷釉面质量的关键之一。
5、 保证施釉后釉层厚度的均一
卫生陶瓷颜色釉的呈色是卫生陶瓷坯体、釉本身以及色剂的颜色的综合体现,故釉层过薄时,坯体的呈色会过多的透到釉表面,使呈色冲淡,变浅。为达此目的,一是要有稳定的釉浆性能和施釉的稳定条件;二是需要操作者熟练的技术和认真负责的工作精神,只有这样才能保证釉层厚度施得均匀一致。以达到呈色的稳定均一。
6、 烧成温度的稳定
欲达到烧成温度的长期稳定,必须采用结构先进合理的窑炉,使用权其温差减少,至少要使温差控制在±10℃以 内,这是生产颜色釉制品的条件之一。另外在窑炉的操作上也要做到稳定烧成曲线,尤其是最高烧成温度的严格控制,不可时高时低。
另外,要稳定窑炉里的烧成气氛。卫生陶瓷制品使用的窑炉一般均采用氧化气氛。故必须保证窑内的气氛稳定,定期检测窑内的烟气。以保证过氧空气的X值即可。
7、 加强测试手段
为了便于对颜色釉制品的生产、试验中的控制,必须增置一台色差检测仪。它能精确的测定各种颜色釉制品的呈色变化情况,并使色差的程度用具体的数字来表示。这是生产颜色釉制品的必要条件。
另外,对窑炉的操作管理最好采用电脑控制系统以实现自动控制窑内温度、压力、气氛。并能使温差达到±5℃。这样,可以达到颜色釉的呈色稳定,减少色差的出现。
8、 加强工艺管理
工艺管理在卫生陶瓷颜色釉制品的生产过程中,是一个不可忽视的关键问题。也是解决颜色釉色差缺陷的重要途径。工艺管理的内容,一是科学地制定卫生陶瓷生产过程中合理的工艺标准;二是保证各项工艺标准的正确实施于整个生产过程中。
卫生陶瓷颜色釉制品生产的工艺管理有如下几个重点:
(1) 釉用原料、色剂及辅助原料的检验和控制:
对每购进一批釉用原料、色剂及辅助原料必须进行物化检验,且要制定出验收标准。若经检验不合验收标准时,一是不使用;二是进行配方试验,调整,待调整后的配方能使釉面呈色达到标准样板后,才能使用该批原料或色剂。这一条很重要,是颜色釉工艺管理的基础。是保证釉料物化性能稳定的关键。必须做到认真管理、严格控制。
(2) 对制备完的釉浆必须作先行试验
首先要对每一批制备完的釉浆进行检验,使其性能达到既定的工艺标准,检验合格后还要进一步作先行试验。具体作法是:将出磨的釉浆将其性能调整到工艺标准的范围,并将釉浆施在素坯试片上,入窑进行烧成,烧后试片的釉面呈色用色差计测试,并与标准色板进行比较,色差范围应达到工艺标准范围内且釉面质量要合乎技术要求,方可让该批釉浆投入生产。当先行试验的结果不合格时,一面要查找原因;二是要着手进行调整,直至烧后试片的呈色和釉面达到工艺标准后,方可将该批釉浆投入正式生产。先行试验对颜色釉的生产极为重要, 是使颜色釉呈色稳定的中心环节,是必不可少的工艺管理项目之一。
(3) 釉层厚度的工艺管理
前面已分析过了,釉层厚薄不均是颜色釉制品产生色差的主要原因之一。釉层厚度的控制必须从配方试验、先行试验以及施釉工序严加统一控制,以使试验和生产保持一致,避免差错,我们认为颜色釉的釉层厚度控制在如下范围为好。生釉层的厚度为0.65 ~0.85±0.05m/m,烧成品釉层厚度为0.35 ~0.45±0.05m/m。在生产中,每日要检测各产品的釉层厚度,烧后的产品也要抽测其釉层厚度。并按质量管理的方法作好图表。以便及时地指导和管理生产,保证釉层厚度的稳定均一,达到颜色釉制品的呈色稳定。
(4) 烧成温度的控制
任何一条窑炉在长时间的生产过程中均有一定范围内的波动。这是因为窑炉的测试仪器会因长期使用而逐渐老化,热电偶在使用一段时间后会出现测量误差。各种显示仪表也会因使用时间的延长导致灵敏度下降。致使窑炉的各带的温度均会有不同程度的变化。为此,除了随时修正仪表的误差,检修检测仪器外,另一方面,为了控制窑炉温度,还必须定期在窑内用测温三角锥去检测窑内的实际温度。以达到使窑内的烧成温度长期稳定在既定的工艺标准范围内:
以上四点是卫生陶瓷颜色釉制品在生产过程中工艺管理的重点,是解决颜色釉产生色差缺陷的重要途径,工艺管理工艺技术在整个生产制造过程中具体实施的重要保证。故要真正解决颜色釉的色差缺陷,必须从工艺管理方面着手。
