陶瓷工艺原理3章釉料.ppt

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1、第三章第三章 釉料釉料 主讲人：主讲人：胡晓洪胡晓洪陶瓷工艺原理陶瓷工艺原理要要 目目v3.1釉及其作用釉及其作用 v 3.2釉的分类釉的分类 v 3.3 制釉原料制釉原料 v 3.4 釉料组成表示法釉料组成表示法 v3.5釉配方确定的依据釉配方确定的依据 v3.6釉料配方计算釉料配方计算v习习题题釉的概念釉的概念：附着在陶瓷坯体表面的一种玻璃或玻璃与晶体的连续粘着层。附着在陶瓷坯体表面的一种玻璃或玻璃与晶体的连续粘着层。釉的作用釉的作用:(1)(1)装饰：装饰：提高艺术、欣赏价值。提高艺术、欣赏价值。(2)(2)改善制品的各种性能：改善制品的各种性能：化学稳定性、防污性（平滑、表面积减小）化

2、学稳定性、防污性（平滑、表面积减小）力学性能、电学性能、抗菌性能等等。力学性能、电学性能、抗菌性能等等。3.1釉及其作用釉及其作用五彩缤纷的外衣五彩缤纷的外衣釉釉什么是釉什么是釉汉字中的汉字中的“釉釉”，其含义是指有，其含义是指有油状的光泽，所以古代用油状的光泽，所以古代用“油油”字表示陶字表示陶瓷制品表面的光泽，但又因为瓷制品表面的光泽，但又因为“油油”字这字这个字代表食物，后人经过种种考虑，修个字代表食物，后人经过种种考虑，修改结果就取表示光彩的改结果就取表示光彩的“采采”合成为合成为“釉釉”。陶瓷制品表面多半穿着一件光滑、平滑、陶瓷制品表面多半穿着一件光滑、平滑、漂亮的外衣，漂亮的外衣，

3、“赤膊上阵赤膊上阵”的很少。这件的很少。这件五彩缤纷的外衣就是我们所要介绍的五彩缤纷的外衣就是我们所要介绍的“釉釉”。五彩缤纷的外衣釉五彩缤纷的外衣釉五彩缤纷的外衣釉五彩缤纷的外衣釉五彩缤纷的外衣釉五彩缤纷的外衣釉五彩缤纷的外衣釉五彩缤纷的外衣釉五彩缤纷的外衣釉五彩缤纷的外衣釉五彩缤纷的外衣釉五彩缤纷的外衣釉五彩缤纷的外衣釉五彩缤纷的外衣釉五彩缤纷的外衣釉五彩缤纷的外衣釉五彩缤纷的外衣釉五彩缤纷的外衣釉五彩缤纷的外衣釉五彩缤纷的外衣釉五彩缤纷的外衣釉五彩缤纷的外衣釉五彩缤纷的外衣釉五彩缤纷的外衣釉五彩缤纷的外衣釉五彩缤纷的外衣釉五彩缤纷的外衣釉五彩缤纷的外衣釉五彩缤纷的外衣釉五彩缤纷的外衣釉五

4、彩缤纷的外衣釉什么是釉什么是釉什么是釉什么是釉?釉的本质是什么釉的本质是什么?。这些问题却不是。这些问题却不是每一个人都能回答出来的，它是每一个人都能回答出来的，它是“陶瓷陶瓷“这门学科所要这门学科所要回答和解决的问题。回答和解决的问题。“釉釉“的配制与烧成，是一门很神秘、很具挑战性的学的配制与烧成，是一门很神秘、很具挑战性的学问，古代的许多名窑、名瓷都是以独特的釉来命名的：问，古代的许多名窑、名瓷都是以独特的釉来命名的：祭红、郎窑红，美人醉、唐三彩、兔毫、油滴、窑变祭红、郎窑红，美人醉、唐三彩、兔毫、油滴、窑变花釉、花釉、。万变不离其宗，我们可以用一句简要的。万变不离其宗，我们可以用一句简要

5、的话进行概括：釉是熔融在陶瓷制品表面上一层很薄的、话进行概括：釉是熔融在陶瓷制品表面上一层很薄的、均匀的均匀的玻璃质薄层玻璃质薄层。五彩缤纷的外衣釉陶瓷制品对釉的基本要求陶瓷制品对釉的基本要求有均匀的、光润有均匀的、光润的、有玻璃光泽的表面的、有玻璃光泽的表面（特殊效果的釉除（特殊效果的釉除外）外）不可发生开裂或剥落现象（特殊效果不可发生开裂或剥落现象（特殊效果的裂纹釉除外）的裂纹釉除外）高温流动性好，釉面易于高温流动性好，釉面易于平滑平滑耐酸碱腐蚀耐酸碱腐蚀其他特殊要求其他特殊要求.一般认为釉是玻璃体，具有与玻璃相似的一般认为釉是玻璃体，具有与玻璃相似的物理化学性质。如各向同性；由固态到液物

6、理化学性质。如各向同性；由固态到液态或相反的变化是一个渐变的过程，无固态或相反的变化是一个渐变的过程，无固定的熔点；具有光泽；硬度大；能抵抗酸定的熔点；具有光泽；硬度大；能抵抗酸和碱的侵蚀和碱的侵蚀(氢氟酸和热破除外氢氟酸和热破除外)；质地致；质地致密，不适水和不透气等。密，不适水和不透气等。五彩缤纷的外衣釉釉的均匀程度与玻璃不同。釉有气泡，晶釉的均匀程度与玻璃不同。釉有气泡，晶体体釉不是单纯的硅酸盐，还含有硼酸盐、磷釉不是单纯的硅酸盐，还含有硼酸盐、磷酸盐或共它盐类。酸盐或共它盐类。大多数釉中含有较多的氧化铝，而玻璃中大多数釉中含有较多的氧化铝，而玻璃中氧化铝的含量则相对较少。氧化铝的含量则

7、相对较少。釉的熔融温度范围比玻璃要宽一些。釉的熔融温度范围比玻璃要宽一些。釉与玻璃的不同釉与玻璃的不同五彩缤纷的外衣釉釉本身的化学组成和矿物组成。釉本身的化学组成和矿物组成。高温反应过程中，釉中组分挥发高温反应过程中，釉中组分挥发坯釉之间相互反应。坯釉之间相互反应。烧成制度对釉熔融的影响。烧成制度对釉熔融的影响。P165页页釉与玻璃差异的原因釉与玻璃差异的原因五彩缤纷的外衣釉颜色釉装饰颜色釉装饰颜色釉装饰源于陶器，在商代便有颜色釉装饰源于陶器，在商代便有了青黄釉陶器出现，到汉末晋初年间就有青釉了青黄釉陶器出现，到汉末晋初年间就有青釉瓷器了。唐代的唐三彩，宋代的影青、粉青、瓷器了。唐代的唐三彩，

8、宋代的影青、粉青、钧红、黑釉等闻名于世，经明清发展成颜色釉。钧红、黑釉等闻名于世，经明清发展成颜色釉。颜色釉多以金属氧化物的天然矿石为着色剂配颜色釉多以金属氧化物的天然矿石为着色剂配制而成，如制而成，如铁、铜、锰、钛、铬、锌、钴、锑铁、铜、锰、钛、铬、锌、钴、锑等。它有高温、中温和低温之分。高温色釉以等。它有高温、中温和低温之分。高温色釉以景德镇和河南禹县的色釉瓷为代表，采用还原景德镇和河南禹县的色釉瓷为代表，采用还原焰烧成，烧成温度为焰烧成，烧成温度为1320左右；中温色釉以左右；中温色釉以河北邯郸、山东淄博、江苏宜兴的色釉为代表，河北邯郸、山东淄博、江苏宜兴的色釉为代表，采用氧化焰烧成，温

9、度在采用氧化焰烧成，温度在1200左右。左右。五彩缤纷的外衣釉颜色釉装饰颜色釉装饰颜色釉色彩丰富，光泽莹嫩，具有颜色釉色彩丰富，光泽莹嫩，具有独特的装饰艺术效果。特别是一些名贵的釉色，独特的装饰艺术效果。特别是一些名贵的釉色，如景德镇的如景德镇的祭红、美人醉，祭红、美人醉，建窑的建窑的鹧鸪斑、兔鹧鸪斑、兔毫、油滴毫、油滴色釉，异常难得。其装饰形式广泛，色釉，异常难得。其装饰形式广泛，可作器皿表面的色釉装饰，如景德镇的可作器皿表面的色釉装饰，如景德镇的钧红、钧红、郎红、祭红、祭蓝、茶叶末、美人醉、窑变花郎红、祭红、祭蓝、茶叶末、美人醉、窑变花釉釉等，可用一些流动性小的颜色制作较细腻的等，可用一些

10、流动性小的颜色制作较细腻的装饰；还可用几种不同的色釉作绘画装饰，利装饰；还可用几种不同的色釉作绘画装饰，利用高温色釉在高温下流淌性大的特点，流淌出用高温色釉在高温下流淌性大的特点，流淌出自然的山水风景，有自然天成之妙自然的山水风景，有自然天成之妙。3.2.1分类方法：分类方法：釉的分类按不同基准有不有的名称，一般可按坯体釉的分类按不同基准有不有的名称，一般可按坯体的种类、制造工艺、组成、性质、显微结构、用途进的种类、制造工艺、组成、性质、显微结构、用途进行分类，参见下表。行分类，参见下表。我国生产中习惯以主要熔剂种类及外观特征命名釉我国生产中习惯以主要熔剂种类及外观特征命名釉料，如铅釉，石灰釉

11、，长石釉，乳浊釉，无光釉，颜料，如铅釉，石灰釉，长石釉，乳浊釉，无光釉，颜色釉等。色釉等。3.2釉的分类釉的分类五彩缤纷的外衣釉釉的种类釉的种类按按釉的组成釉的组成：石灰釉、长石釉、：石灰釉、长石釉、铅釉、硼釉铅釉、硼釉按按坯体类型坯体类型：瓷器釉、陶器：瓷器釉、陶器釉、炻器釉釉、炻器釉按按烧成温度烧成温度：低温釉：低温釉(1250)按按釉面特征釉面特征：透明、乳浊、颜：透明、乳浊、颜色、无光、结晶、裂纹、花釉、变色色、无光、结晶、裂纹、花釉、变色釉釉。分类的依据分类的依据釉釉的的名名称称坯体的种类坯体的种类瓷器釉、炻器釉、陶器釉瓷器釉、炻器釉、陶器釉制制造造工工艺艺釉料制作方法釉料制作方法烧

12、成温度烧成温度烧釉速率烧釉速率烧成方法烧成方法生料釉、熔块釉、挥发釉生料釉、熔块釉、挥发釉(食盐釉食盐釉)、自释釉、渗彩釉、自释釉、渗彩釉低温釉低温釉(1300C)、易熔釉、难熔釉、易熔釉、难熔釉慢速烧成釉、快速烧成釉慢速烧成釉、快速烧成釉一次烧成釉、二次烧成釉一次烧成釉、二次烧成釉组组成成主要熔剂主要熔剂主要着色剂主要着色剂长石釉、石灰釉（石灰长石釉、石灰釉（石灰碱釉、石灰碱釉、石灰碱土釉）、锂釉、碱土釉）、锂釉、镁釉、锌釉、铅釉镁釉、锌釉、铅釉(纯铅釉、铅硼釉、铅碱釉、铅碱土釉纯铅釉、铅硼釉、铅碱釉、铅碱土釉)、无铅釉、无铅釉(碱釉、碱土釉、碱硼釉、碱土硼釉碱釉、碱土釉、碱硼釉、碱土硼釉)

13、铜红釉、镉硒红釉、铁红釉、铁青釉、玛瑙红釉铜红釉、镉硒红釉、铁红釉、铁青釉、玛瑙红釉性性质质外观特性外观特性物理特性物理特性透明釉、乳浊釉、虹彩釉、无光釉、半无光釉、金属光透明釉、乳浊釉、虹彩釉、无光釉、半无光釉、金属光泽釉、闪光釉、偏光釉、荧光釉（发光釉）、单色釉、泽釉、闪光釉、偏光釉、荧光釉（发光釉）、单色釉、多色釉、变色釉、结晶釉、金星釉、裂纹釉、纹理釉、多色釉、变色釉、结晶釉、金星釉、裂纹釉、纹理釉、水晶釉、抛光釉水晶釉、抛光釉低膨胀釉、半导体釉、耐磨釉、抗菌釉低膨胀釉、半导体釉、耐磨釉、抗菌釉显微结构显微结构玻璃态釉、析晶釉、结晶釉、分相釉玻璃态釉、析晶釉、结晶釉、分相釉用途用途装饰

14、釉、粘接釉、丝网印花釉、商标釉、电瓷釉等装饰釉、粘接釉、丝网印花釉、商标釉、电瓷釉等3.2.2几种常见釉举例几种常见釉举例3.2.2.1长石釉和石灰釉长石釉和石灰釉原料原料石英石英长石长石粘土粘土石灰石石灰石滑石滑石湖南建湘（长石釉）湖南建湘（长石釉）30555/10唐山某厂（石灰釉）唐山某厂（石灰釉）22521214/0.4408K2O0.1070Na2O0.0642CaO0.3880MgO0.7188Al2O30.0114Fe2O37.1480SiO2（湖南建湘）（湖南建湘）0.2128K2O0.1013Na2O0.5133CaO0.1724MgO0.3161Al2O30.0057Fe2O

15、33.0149SiO2（唐山某厂）（唐山某厂）(1)釉式中釉式中K2O和和Na2O的的mol数之和不小于数之和不小于0.5。(2)硬度大，光泽度较高，略带乳白色，烧成范围宽。硬度大，光泽度较高，略带乳白色，烧成范围宽。(3)与氧化硅含量较高的坯结合较好（南方瓷与氧化硅含量较高的坯结合较好（南方瓷)。(1)釉式中釉式中CaO的的mol数不小于数不小于0.5。(2)弹性好，透明度好，还原气氛易烟熏，烧成范围窄弹性好，透明度好，还原气氛易烟熏，烧成范围窄。(3)与氧化铝含量较高的坯结合较好（北方瓷与氧化铝含量较高的坯结合较好（北方瓷)。长石釉特点长石釉特点石灰釉特点石灰釉特点3.2.2.2镁质釉及其

16、特点镁质釉及其特点(1)由滑石等镁质原料引入的熔剂性氧化物由滑石等镁质原料引入的熔剂性氧化物MgO在釉式中的含在釉式中的含量不小于量不小于0.5mol。(2)热膨胀系数小，不易烟熏，有利于白度和透光度的提高，热膨胀系数小，不易烟熏，有利于白度和透光度的提高，烧成范围宽。烧成范围宽。(3)对坯体的适应性强。对坯体的适应性强。3.2.2.3熔块釉熔块釉(1)低温熔块釉（添加含低温熔块釉（添加含PbO、B2O3等强熔剂的原料）等强熔剂的原料）(2)高温熔块釉高温熔块釉（添加含（添加含ZnO、BaO、SrO等熔剂的原料）等熔剂的原料）天然原料：天然原料：石英、钾钠长石、粘土、滑石、石灰石、石英、钾钠长

17、石、粘土、滑石、石灰石、白云石、硅灰石、锂辉石、锆英石、萤石等白云石、硅灰石、锂辉石、锆英石、萤石等。制釉原料：制釉原料：天然原料和化工原料天然原料和化工原料化工原料：化工原料：ZnO、SnO2、ZrO2、Pb3O4、BaCO3、Al2O3、SrCO3、硼砂、硼酸、铅白、密陀僧（、硼砂、硼酸、铅白、密陀僧（PbO）等。）等。3.3.2制釉原料制釉原料原料原料石英石英长石长石粘土粘土石灰石石灰石滑石滑石湖南建湘（长石釉）湖南建湘（长石釉）30555/10唐山某厂（石灰釉）唐山某厂（石灰釉）22521214/氧化物重量百分组成氧化物重量百分组成 组成组成SiO2Al2O3Fe2O3CaOMgOK2

18、ONa2OZnO灼减灼减合计合计Wt69.1914.630.120.793.436.321.681.501.96100 分子式、釉式、实验式、摩尔组成表示式分子式、釉式、实验式、摩尔组成表示式aR2ObROcR2O3dRO2（1）SiO2釉玻璃的主体（釉玻璃的主体（50以上），提高釉的熔融温度和粘度以上），提高釉的熔融温度和粘度赋予釉高的力学强度，良好的热稳定性、化学稳定性，高的赋予釉高的力学强度，良好的热稳定性、化学稳定性，高的白度和透明度。引入矿物：石英、长石、粘土。白度和透明度。引入矿物：石英、长石、粘土。（2）Al2O3网络中间体，在釉中的作用类似于网络中间体，在釉中的作用类似于SiO

19、2，但是提高熔但是提高熔融温度和高温粘度的能力更强。引入矿物：融温度和高温粘度的能力更强。引入矿物：光泽釉（釉式）中光泽釉（釉式）中Al2O3/SiO21:610无光釉（釉式）中无光釉（釉式）中Al2O3/SiO21:343.2.3釉中各氧化物的作用釉中各氧化物的作用（3）CaO釉中是主要熔剂，在釉中是主要熔剂，在Sk4(1160)温度以上，它可以降低釉的温度以上，它可以降低釉的粘度，提高釉的流动性和釉面光泽度，对有些色釉可增强釉的粘度，提高釉的流动性和釉面光泽度，对有些色釉可增强釉的着色着色能力（如铬锡红釉），一般其用量不超过能力（如铬锡红釉），一般其用量不超过18%，过多会使，过多会使釉结

20、釉结晶，形成无光釉。晶，形成无光釉。CaO与碱金属氧化物相比，能增加釉的与碱金属氧化物相比，能增加釉的抗折抗折强度和硬度，降低釉的膨胀系数，能提高釉的化学稳定性。强度和硬度，降低釉的膨胀系数，能提高釉的化学稳定性。另另外，外，CaO可改善坯釉结合性。配料中常采用石灰石，其密度可改善坯釉结合性。配料中常采用石灰石，其密度小，能增强釉的悬浮性。硅灰石。小，能增强釉的悬浮性。硅灰石。（4）MgO釉中是主要熔剂，高温性质及对釉面性能的作用与釉中是主要熔剂，高温性质及对釉面性能的作用与CaO类似。特点是由滑石引入时具有乳浊作用，特别是在与锆英类似。特点是由滑石引入时具有乳浊作用，特别是在与锆英石共同引入

21、时。石共同引入时。3.2.3釉中各氧化物的作用釉中各氧化物的作用（5）Li2O、Na2O、K2O都是强熔剂，都是强熔剂，降低熔融温度和高温粘度，降低化学稳定降低熔融温度和高温粘度，降低化学稳定性和力学强度。助熔能力：性和力学强度。助熔能力：Li2ONa2OK2OLi2O在无铅釉中使用可使釉的热膨胀系数降低，光泽度在无铅釉中使用可使釉的热膨胀系数降低，光泽度高，强度和耐酸性有一定的提高。高，强度和耐酸性有一定的提高。Na2O降低弹性和抗张强度，提高热膨胀系数，光泽度差。降低弹性和抗张强度，提高热膨胀系数，光泽度差。K2O常由钾长石引入，比钠长石熔融温度范围宽，粘度大，常由钾长石引入，比钠长石熔融

22、温度范围宽，粘度大，其他性能都优于钠长石，但用量也不能太大。其他性能都优于钠长石，但用量也不能太大。（6）ZnO少量（少量（2左右）降低成熟温度，加宽成熟范围，改善釉左右）降低成熟温度，加宽成熟范围，改善釉的的力学性能，提高釉的光泽度和白度（乳浊作用）。在结晶釉和大力学性能，提高釉的光泽度和白度（乳浊作用）。在结晶釉和大红釉也有重要的作用。红釉也有重要的作用。3.2.3釉中各氧化物的作用釉中各氧化物的作用（7）PbO最强的熔剂。硅酸铅玻璃折射率高，光泽度高。适量的最强的熔剂。硅酸铅玻璃折射率高，光泽度高。适量的引入与碱金属氧化物相比可以降低高温粘度，加宽熔融范围；引入与碱金属氧化物相比可以降低

23、高温粘度，加宽熔融范围；提高强度、光泽度和弹性；降低热膨胀系数。在低温釉中大提高强度、光泽度和弹性；降低热膨胀系数。在低温釉中大量使用釉的强度和热稳定性降低。量使用釉的强度和热稳定性降低。（8）B2O3强熔剂，降低釉的熔融温度，温度升高粘度降低大，有利强熔剂，降低釉的熔融温度，温度升高粘度降低大，有利于釉面的铺展，提高釉玻璃的折射率（光泽度），适量加入于釉面的铺展，提高釉玻璃的折射率（光泽度），适量加入可以降低热膨胀系数，提高化学稳定性。过量导致釉的各种可以降低热膨胀系数，提高化学稳定性。过量导致釉的各种性能变差。性能变差。1000C以上易挥发。以上易挥发。（9）BaO助熔剂，少量引入可以提高

24、釉的光泽度和力学强度，代替助熔剂，少量引入可以提高釉的光泽度和力学强度，代替CaO和和ZnO能提高釉的弹性。能提高釉的弹性。3.2.3釉中各氧化物的作用釉中各氧化物的作用（10）SrO助熔剂，具有助熔剂，具有BaO所有的优点。在改善坯釉适应性、提所有的优点。在改善坯釉适应性、提高釉面硬度、加宽石灰釉的烧成范围等方面都有很好作用。高釉面硬度、加宽石灰釉的烧成范围等方面都有很好作用。（11）骨灰、瓷粉、乳浊剂、色料等）骨灰、瓷粉、乳浊剂、色料等骨灰骨灰可提高光泽度，促进釉料分相，提高白度。可提高光泽度，促进釉料分相，提高白度。瓷粉瓷粉取代长石调节釉料，可提高釉的熔融温度，取代长石调节釉料，可提高釉

25、的熔融温度，降低釉的高温粘度。减少釉面针孔，提高白度。降低釉的高温粘度。减少釉面针孔，提高白度。乳浊剂乳浊剂SnO2、TiO2、ZrO2、ZrSiO4、锑化物、磷酸盐、锑化物、磷酸盐着色剂着色剂Mn、Cr、Co、Fe、Ni、Cu、V、Pr等的等的氧化物、化合物或合成颜料。氧化物、化合物或合成颜料。3.2.3釉中各氧化物的作用釉中各氧化物的作用3.3.1釉配方的网络化学基础釉配方的网络化学基础3.3.2釉中各氧化物的作用釉中各氧化物的作用3.3.3釉料配方的配制原则釉料配方的配制原则3.3.4釉料配方的确定釉料配方的确定3.3.5试验方案的设计试验方案的设计3.3确定釉配方的依据确定釉配方的依据

26、3.3确定釉配方的依据确定釉配方的依据 3.3.1釉配方的物理化学基础釉由釉由酸性氧化物和碱性氧化位组成，高酸性氧化物和碱性氧化位组成，高温为液态，低温凝固，釉与玻璃相似之温为液态，低温凝固，釉与玻璃相似之处，釉与玻璃又有的本质区别。处，釉与玻璃又有的本质区别。将釉的组份归纳如下：将釉的组份归纳如下：3.3.1釉配方的物理化学基础釉配方的物理化学基础（一）网络形成剂（一）网络形成剂 （二）网络变性体（助熔剂）（二）网络变性体（助熔剂）（三）网络中间体（三）网络中间体 （四）乳浊剂（四）乳浊剂 （五）着色剂（五）着色剂网络形成剂网络形成剂SiO2B2O3网络变性体网络变性体R2ORO网络中间体网

27、络中间体Al2O3釉釉(玻璃玻璃)结构结构无规则网络无规则网络3.3.1釉配方的网络化学基础釉配方的网络化学基础（一）网络形成剂的特征（一）网络形成剂的特征（A A）氧化物阳离子场强大）氧化物阳离子场强大 氧化物阳离子氧化物阳离子场强 =阳离子阳离子电荷与其离子半径平方之比荷与其离子半径平方之比 一般来一般来说，电荷荷较高，离子半径高，离子半径较小的阳离子及其化合物是玻小的阳离子及其化合物是玻璃网络形成剂。如：璃网络形成剂。如：SiO2-硅酸盐玻璃，硅酸盐玻璃，B2O3，P2O5。各氧化物。各氧化物的阳离子场强参见下页表的阳离子场强参见下页表5-25-2。规律：氧化物阳离子场强大（电荷数规律：

28、氧化物阳离子场强大（电荷数/半径平方）半径平方）Z/r21420能形成玻璃。能形成玻璃。SiO2、B2O3在釉层中以四面体的形式相互结合为不规则网络。在釉层中以四面体的形式相互结合为不规则网络。氧化物氧化物阳离子半径阳离子半径r（nm）阳离子电荷阳离子电荷z阳离子场强阳离子场强z/r2形成玻璃的能力形成玻璃的能力SiO2B2O3P2O5GeO2Li2ONa2OK2OCaOMgOSrOBaOZnOPbO0.0420.0230.0350.0530.0680.0970.1330.0990.0660.1120.1340.0740.120435411122222222675670408014202201

29、1060210460160110360140形成硅酸盐玻璃形成硅酸盐玻璃形成硼酸盐玻璃形成硼酸盐玻璃形成磷酸盐玻璃形成磷酸盐玻璃形成锗酸盐玻璃形成锗酸盐玻璃不能形成玻璃不能形成玻璃表表5-2阳离子场强与其形成玻璃的能力阳离子场强与其形成玻璃的能力3.3.1釉配方的网络化学基础釉配方的网络化学基础（一）网络形成剂的特征（一）网络形成剂的特征（B B）氧化物化学键强大）氧化物化学键强大单键强度化合物分解能单键强度化合物分解能/阳离子配位数。阳离子配位数。规律：单键强度规律：单键强度335KJ/mol是网络形成剂。是网络形成剂。单键能单键能/熔点熔点0.21（Rawson）易形成玻璃。）易形成玻璃。

30、网络形成氧化物单键能参见表网络形成氧化物单键能参见表53。氧化物氧化物阳离子价数阳离子价数氧化物分解能氧化物分解能（KJ/mol）配位数配位数单键能单键能（KJ/mol）单键能单键能/熔点熔点（KJ/molK）B2O3SiO2GeO2Al2O3B2O3P2O5V2O5As2O5Sb2O5ZrO23443355554149017701803168213261490185018781460181820293444（6）444444984444524233303724643684693773642933562853390.6860.2220.3260.1950.510.4350.5480.3970.

31、4983.3.1釉配方的网络化学基础釉配方的网络化学基础（一）网络形成剂的特征（一）网络形成剂的特征表表5-3 5-3 网络形成氧化物单键能网络形成氧化物单键能（C C）氧化物化学键为极性共价键（混合键）氧化物化学键为极性共价键（混合键）极性共价键离子键向共价键过渡的氧化物易形成玻璃。极性共价键离子键向共价键过渡的氧化物易形成玻璃。既具有离子键，易改变键角形成不对称变形的趋势既具有离子键，易改变键角形成不对称变形的趋势远程远程无序。无序。又具有共价键的方向性与饱和性，不易改变键角与键长的倾向又具有共价键的方向性与饱和性，不易改变键角与键长的倾向远程有序远程有序键角易变，键长不易变。键角易变，键

32、长不易变。规律：离子键成份占规律：离子键成份占3955能形成稳定的玻璃。能形成稳定的玻璃。氧化物的键性与玻璃形成能力氧化物的键性与玻璃形成能力参见表参见表5-4。3.3.1釉配方的网络化学基础釉配方的网络化学基础（一）网络形成剂的特征（一）网络形成剂的特征（C C）氧化物化学键为极性共价键（混合键）氧化物化学键为极性共价键（混合键）表表5-4 5-4 氧化物的键性与玻璃形成能力氧化物的键性与玻璃形成能力氧化物氧化物配位数配位数结果类型结果类型键的离子性键的离子性形成玻璃能力形成玻璃能力SO2B2O3SiO2GeO2Al2O2MgONa2O43或或4444或或64或或66或或8分子结构分子结构层

33、状结构层状结构三维空间结构三维空间结构三维空间结构三维空间结构刚玉型结构刚玉型结构NaCl型结构型结构CaF2型结构型结构20425055607080不能形成玻璃不能形成玻璃形成玻璃形成玻璃形成稳定玻璃形成稳定玻璃形成稳定玻璃形成稳定玻璃难成玻璃难成玻璃不能形成玻璃不能形成玻璃不能形成玻璃不能形成玻璃5.5.1釉配方的网络化学基础釉配方的网络化学基础（一）网络形成剂的特征（一）网络形成剂的特征（D D）熔体结构）熔体结构 熔体中阳离子团聚合程度大，形成玻璃倾向大，因高聚合的熔体中阳离子团聚合程度大，形成玻璃倾向大，因高聚合的阳离子团难以位移和重排，阳离子团难以位移和重排，结晶激活能大，不易组成

34、晶体，阳离子团的对称性低，也容结晶激活能大，不易组成晶体，阳离子团的对称性低，也容易形成玻璃玻璃。易形成玻璃玻璃。熔点粘度大的熔体易形成玻璃。熔点粘度大的熔体易形成玻璃。3.3.1釉配方的网络化学基础釉配方的网络化学基础（一）网络形成剂的特征（一）网络形成剂的特征特征：特征：单键强度单键强度250KJ/mol阳离子场强阳离子场强Z/r2小小化学键以离子键为主化学键以离子键为主MgO70作用：作用：与高熔点晶体生成低共熔，促进釉料在低温下形成熔融体；与高熔点晶体生成低共熔，促进釉料在低温下形成熔融体；促进高温分化反应加速高熔点晶体促进高温分化反应加速高熔点晶体(如如SiO2)化学键的断裂和生化学

35、键的断裂和生成低共焙物。调整釉的物理化学性质：成低共焙物。调整釉的物理化学性质：粘度粘度硬度硬度化学稳定化学稳定性性,又叫网络外体或网络修饰剂、网络调整剂。又叫网络外体或网络修饰剂、网络调整剂。阳离子电场强度较小时，氧离子易摆脱阳离子的束缚，起断网作阳离子电场强度较小时，氧离子易摆脱阳离子的束缚，起断网作用；当阴离子的电场强度较大时，却能使断键积聚。用；当阴离子的电场强度较大时，却能使断键积聚。3.3.1釉配方的网络化学基础釉配方的网络化学基础（二）网络变性体（二）网络变性体（助熔剂）（助熔剂）特征：特征：介于网络形成剂和网络外体之间。介于网络形成剂和网络外体之间。例如：例如：Al2O33.3

36、.1釉配方的网络化学基础釉配方的网络化学基础（三）网络中间体（三）网络中间体（四）乳浊剂（四）乳浊剂3.3.1釉配方的网络化学基础釉配方的网络化学基础 乳乳浊剂保保证釉釉层有覆盖能力的成分，熔体析出的晶体、有覆盖能力的成分，熔体析出的晶体、气体或分散粒子折射率不同，光线散射产生乳浊，可分为如下气体或分散粒子折射率不同，光线散射产生乳浊，可分为如下几种：几种：悬浮乳浮乳浊剂不熔于釉，以不熔于釉，以悬浮状浮状态存在存在 如：如：SnO2，CeO2，ZrO2，SbO3。析出式乳浊剂冷却时从熔体中析出微晶析出式乳浊剂冷却时从熔体中析出微晶 如：如：ZrO2.SiO2，TiO2 胶体乳胶体乳浊剂C、S、

37、P、F（五）着色剂（五）着色剂3.3.1釉配方的网络化学基础釉配方的网络化学基础 着色剂着色剂釉层吸收可见光波而显不同颜色可分为如下几种：釉层吸收可见光波而显不同颜色可分为如下几种：有色离子着色剂：有色离子着色剂：Cr3+、Mn4+、Fe3+、Co3+等等。胶体离子着色剂：胶体离子着色剂：Cu、Au、Ag、CuCl2晶体着色剂：一些高温形成的尖晶石型矿物晶体着色剂：一些高温形成的尖晶石型矿物3.3.2釉料配方的配制原则釉料配方的配制原则（1）满足制品对釉面的性能要求）满足制品对釉面的性能要求日用瓷、墙地砖、卫生洁具、电瓷等。日用瓷、墙地砖、卫生洁具、电瓷等。（2）釉的成熟温度在坯的烧成范围之内

38、）釉的成熟温度在坯的烧成范围之内一次烧成釉，一次烧成釉，始熔温度应高，成熟范围应宽。避免干釉和始熔温度应高，成熟范围应宽。避免干釉和起泡。起泡。二次烧成釉二次烧成釉，生釉的粘附性要强。，生釉的粘附性要强。（3）坯釉的热膨胀系数及弹性模量相适应）坯釉的热膨胀系数及弹性模量相适应要求：要求：釉釉 坯坯（略（略小于小于微正釉微正釉受压应力）受压应力）E釉釉E坯坯（釉有较大的弹性对机械应力、热应力（釉有较大的弹性对机械应力、热应力的适应能力强）的适应能力强）（4）坯釉的化学组成相适应）坯釉的化学组成相适应坯釉的化学组成一般应有一定的差别，酸性坯配碱性釉坯釉的化学组成一般应有一定的差别，酸性坯配碱性釉-

39、碱性坯配酸性釉，常用碱性坯配酸性釉，常用C.A（酸度系数（酸度系数CA反映坯釉的酸性程反映坯釉的酸性程度）控制：度）控制：瓷坯瓷坯C.A12瓷釉瓷釉C.A1.82.5陶坯陶坯C.A1.21.3陶釉陶釉C.A1.52.5P154页计算算酸度系数酸度系数3.3.2釉料配方的配制原则釉料配方的配制原则C.A（酸性氧化物（酸性氧化物mol数）数）/（碱性氧化物（碱性氧化物mol数）数）3.3.2釉料配方的配制原则釉料配方的配制原则（5）合理选择原料）合理选择原料既要保正生产工艺性能和釉面质量，既要保正生产工艺性能和釉面质量，又要经济合理。又要经济合理。釉料对釉下彩或釉中彩不致溶解或使其釉料对釉下彩或釉

40、中彩不致溶解或使其变色。变色。选择配釉的原料时，应全面考虑其对制选择配釉的原料时，应全面考虑其对制釉过程、釉浆性能、釉层性能的作用和釉过程、釉浆性能、釉层性能的作用和影响。影响。3.3.3釉料配方的确定釉料配方的确定（1 1）掌握必要的资料）掌握必要的资料 （A）坯料的化学和物理性质：组成、）坯料的化学和物理性质：组成、加热过程的物理化学、加热过程的物理化学变化、烧成温度范围和气氛等。变化、烧成温度范围和气氛等。（B）釉的性能要求：光学、力学、电学、热学和化学稳定性等）釉的性能要求：光学、力学、电学、热学和化学稳定性等（C）制釉原料的化学组成、纯度、细度及工艺性能。）制釉原料的化学组成、纯度、

41、细度及工艺性能。（D）燃料种类、烧成方法和烧成气氛等。）燃料种类、烧成方法和烧成气氛等。（2 2）釉料配方的确定方法）釉料配方的确定方法（A）借助成功的经验）借助成功的经验根据制品的种类特点，查阅资料参考成功的配方，结合可根据制品的种类特点，查阅资料参考成功的配方，结合可选用原料的组成和性能，生产厂的生产工艺条件，通过计算、选用原料的组成和性能，生产厂的生产工艺条件，通过计算、调整、试验、性能测试等环节，最后得出各方面性能满意同时调整、试验、性能测试等环节，最后得出各方面性能满意同时又经济合理的最优配方。又经济合理的最优配方。（B）借助三元系统相图）借助三元系统相图相图特点相图特点：只：只考虑

42、三组分，考虑三组分，缓慢升温的平缓慢升温的平衡过程。衡过程。釉的特点釉的特点：多：多组分系统，快组分系统，快速升温的非平速升温的非平衡过程。衡过程。成份接近时有成份接近时有釉的的指导意釉的的指导意义。义。（C）利用釉的组成温度图）利用釉的组成温度图P175图图33abc1 41 51 6Al2O3SiO21:202.52.01.51.00.53456789101112131:10Al2O3/SiO2光亮釉Al2O3：SiO21：7到到1：11SiO2为碱性和中性氧化物的为碱性和中性氧化物的23倍，为倍，为Al2O3的的810倍。倍。该图对应釉式该图对应釉式0.3R2O0.7ROnAl2O3mS

43、iO2其中：其中：R2OK2O+Na2OROCaO+MgO例如：图中例如：图中a、b、c三点，成熟温度均为三点，成熟温度均为1300C，釉式如下：，釉式如下：点点a：0.3R2O0.7RO2.04Al2O310.20SiO2点点b：0.3R2O0.7RO1.85Al2O311.10SiO2点点c：0.3R2O0.7RO1.71Al2O312.0SiO2（D）参考测温锥的组成进行配方）参考测温锥的组成进行配方每一个标号的测温锥都有确定的组成。每一个标号的测温锥都有确定的组成。SK7起熔剂不变，起熔剂不变，铝硅比不变，氧化铝每锥号增加铝硅比不变，氧化铝每锥号增加0.1(4),0.2(4)0.3(3

44、)。某标定。某标定温度组成的锥料作为釉料时，该釉的烧成温度应当比标定温温度组成的锥料作为釉料时，该釉的烧成温度应当比标定温度高度高45个锥号。个锥号。例如：欲设计例如：欲设计1350C成熟的釉，试确定参考釉式。成熟的釉，试确定参考釉式。1350C锥号锥号SK1212（45）78参考参考SK7、SK8的组成的组成SK7：0.3K2O0.7CaO0.7Al2O37.0SiO2SK8：0.3K2O0.7CaO0.8Al2O38.0SiO2（E）采用釉料的系统调试方法）采用釉料的系统调试方法（F）采用正交实验设汁）采用正交实验设汁3.4釉料配方计算釉料配方计算一、釉料表示方法一、釉料表示方法（一）实验

45、式表示法（一）实验式表示法（二）化学组成表示法（二）化学组成表示法（三）配料量表示法（三）配料量表示法（四）示性矿物组成表示法（四）示性矿物组成表示法3.4.1 釉式的计算釉式的计算 (一一)由釉料的化学组成（由釉料的化学组成（wt%）计算釉式（步骤）计算釉式（步骤）（1）去灼减量，计算各氧化物的相对）去灼减量，计算各氧化物的相对mol数数；教材第一步可省略教材第一步可省略（2）以碱性氧化物的）以碱性氧化物的mol数之和分别除各氧化物的数之和分别除各氧化物的mol数；数；（3）将（）将（2）的计算结果按釉式要求排列即可。）的计算结果按釉式要求排列即可。例例某釉料的化学组成如下：某釉料的化学组成

46、如下：P177例例1组成组成SiO2Al2O3Fe2O3CaOMgOK2ONa2OZnO灼减灼减合计合计Wt69.1914.630.120.793.436.321.681.51.96100解：解：SiO2Al2O3Fe2O3CaOMgOK2ONa2OZnO(1)1.15120.14360.00080.0141 0.08530.06720.02710.0184(2)5.4230.6770.0040.0660.4020.3170.1280.0873.4釉料配方计算釉料配方计算0.317K2O0.128Na2O0.677Al2O30.066CaO5.423SiO20.402MgO0.004Fe2O3

47、0.087ZnO釉式：釉式：(二二)由配方（原料配料量）计算釉式由配方（原料配料量）计算釉式（步骤）（步骤）（1）将配方根据各原料的化学组成和质量分数换算成为化学）将配方根据各原料的化学组成和质量分数换算成为化学组成；组成；（2）按）按P118例例3方法计算。方法计算。例例2P178例2某建筑瓷锆釉的配方为：长石25.6，石灰石18.4，石英32.2，氧化锌2，粘土10.0，锆英石11.8。0.101K2O0.063Na2O0.359Al2O30.714CaO3.781SiO20.028MgO0.009Fe2O30.202ZrO20.094ZnO釉式：釉式：3.4釉料配方计算釉料配方计算3.4

48、.2生料釉配方的计算（步骤）生料釉配方的计算（步骤）知釉式矿物原料（按理论组成计算）逐项平衡法知釉式矿物原料（按理论组成计算）逐项平衡法（1）用长石）用长石平衡平衡K2O、Na2O的含量，同时平衡部分的含量，同时平衡部分Al2O3和和SiO2；（2）用粘土（高岭土）平衡剩余的）用粘土（高岭土）平衡剩余的Al2O3，同时再平衡部分，同时再平衡部分SiO2；（3）用滑石平衡）用滑石平衡MgO，同时再平衡部分，同时再平衡部分SiO2；（4）用石英平衡剩余的）用石英平衡剩余的SiO2；（5）用化工原料平衡剩余的氧化物。）用化工原料平衡剩余的氧化物。例例3如如：已知某长石质瓷的釉料，其釉式为：已知某长石

49、质瓷的釉料，其釉式为：0.486K2O0.449MgO0.667Al2O36.6921SiO20.065ZnO试试用用钾钾长长石石、高高岭岭土土、石石英英、氧氧化化锌锌、滑滑石石这这五五种种 原料进行配料。原料进行配料。解：解：（1）根据釉式计算各原料的根据釉式计算各原料的mol数数（见表）（见表）（2）根据各原料的根据各原料的mol数计算配料量（见表）数计算配料量（见表）3.4.3熔块配方的计算熔块配方的计算（A）制备熔块的原因：）制备熔块的原因：配制低温釉必须引入含有铅、硼的氧化物配制低温釉必须引入含有铅、硼的氧化物或化合物，而这些物质大多是有毒或溶于水的，直接使用可或化合物，而这些物质大

50、多是有毒或溶于水的，直接使用可能导致工人中毒或坯釉化学组成发生变化。能导致工人中毒或坯釉化学组成发生变化。此外经过一次熔制后，此外经过一次熔制后，使难熔原料变得易熔，使釉料均匀釉面质量提高。使难熔原料变得易熔，使釉料均匀釉面质量提高。（B）配制熔块的原则）配制熔块的原则（1）(RO2+R2O3)/(R2O+RO)=1:13:1保证适当的融化温度；保证适当的融化温度；（2）Al2O30.2mol否则高温粘度大，熔化困难不易均匀，且否则高温粘度大，熔化困难不易均匀，且熔化温度较高，会导致碱性物的挥发损失大。熔化温度较高，会导致碱性物的挥发损失大。（3）（）（R2O/RO）2，因硼盐的溶解度较大，提