7釉浆的制备.ppt

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1、7.无机涂层釉浆的制备及特种磨加物,Preparation of Enamel Coating Slips,无机涂层釉浆的制备,无机涂层釉浆的制备,釉浆的制备,玻璃与无机涂层的区别,基本 组成玻璃态（非晶态） 透 明 磨加物组成晶体态（非玻璃态）不透明,釉浆制备的工艺流程,无机涂层釉浆的制备，是指熔块frits加上磨加物milladdition和水water，或其他溶剂agents; 经过研磨达到所需要的粗细度; 并成流动状态的物体（粘度、停流性、流动度）; 无机涂层熔块及其磨加物研磨完毕，也就是无机涂层釉浆制备就绪。,釉浆制备的工艺流程,釉浆研磨的方法有干法和湿法两种，湿法研磨和干法研磨。

2、一般日用瓷釉及工业耐酸底釉、铸铁底釉、钢板面釉的研磨都是采用湿法研磨； 而工业耐酸面釉及铸铁面釉则采用干法研磨。,釉浆制备的工艺流程,耐酸面釉和铸铁面釉的施釉工艺与日用无机涂层不同。 日用无机涂层一般采用湿法浸涂dipping进行涂搪； 耐酸面釉一般采用机械喷涂spray进行涂搪； 铸铁面釉一般采用热筛涂aparkling进行涂搪。,工业耐酸无机涂层材料,工业耐酸无机涂层材料要求耐酸（浓盐酸)，耐碱( 烧碱）的化学稳定性。 工业耐酸无机涂层材料瓷面必须非常极为致密，不能有任何气泡、针孔、烧焦等缺陷（电火花试验）。 磨加的粘土（34.5wt）、电解质很少（0.10.2wt），无机涂层釉浆的悬浮性

3、较差，故采用喷釉时才调浆。,铸铁无机涂层材料,铸铁无机涂层材料由于铸铁件体积大，热容量大，不容易冷却。 一般铸铁都采用热坯干洒法进行铸铁件涂无机涂层釉。 铸铁无机涂层面釉都采用干磨（powder）。 钢板无机涂层都是采用湿法浸搪，所以，日用无机涂层釉料一般采用湿法研磨工艺（slip）。,研磨工艺流程,湿法： 熔块、磨加物、停留剂和溶剂混合均匀 球磨粉碎 过筛 釉浆 储存,研磨工艺流程,熔块：钛白釉、锑白釉、钛彩釉、锑彩釉、透明釉、镍底釉、钴 底釉、钴镍底釉、锑鉬底釉、白底釉等。 磨加物：粘土、膨润土、硅胶、铝酸钠悬浮剂 硼砂、氯化钾、氯化钡电解质 二氧化钛、硅酸锆、二氧化锡、氧化锆乳浊剂 红、

4、黄、蓝、黑色素着色剂、无机涂层色素 （pigments） 发光剂、催化剂、耐磨剂、杀菌剂功能剂等。 溶剂：水、乙醇、丙酮等。,研磨工艺流程,干法： 熔块、磨加物和溶剂 混合均匀 球磨粉碎 过筛 储存,研磨工艺流程,熔块：锆白釉、锑白釉、锆彩釉、锑彩釉、耐酸 釉、耐碱釉等。 磨加物：粘土、膨润土、硅胶、铝酸钠悬浮剂 硼砂、氯化钾、氯化钡电解质 二氧化钛、硅酸锆、二氧化锡乳浊剂 红色素、黄、蓝、黑着色剂 发光剂、催化剂、耐磨剂、杀菌剂功能剂等。 乙醇、丙酮等分散剂。,研 磨,熔块研磨成浆过程包括很多力的作用: 1)球石的冲击力-球石对球磨内衬材料的冲击、球石之间的相互冲击、球石对熔块的冲击； 2)

5、球石与球磨内衬材料的研磨； 3)球石与球石之间的研磨； 4)熔块与熔块之间的相互研磨等。,研 磨,这当中以球石对熔块的冲击力，球石、球磨内衬与熔块之间的磨擦力为影响研磨效率的主要因素。 同时，球石的作用力又受制于研磨的环境因素，如，球石材料、球磨内衬的密度、硬度等。,工厂用球磨机,研 磨,实验室用球磨机,快速球磨机,多台快速球磨机,球 磨 介 质,无机涂层材料的研磨效率,研磨效率决定于: 1)球磨机转速； 2)大小球石的比例； 3)球石与熔块的比例； 4)球磨机的填装量； 5)水与熔块加入量的比例等因素。,球磨机转速,N=35/D1/2 (转/分），直径大于1.25米 N=40/D1/2 (转

6、/分），直径小于1.25米,大小球石的比例,小球石： 34厘米 中球石：46厘米 大球石：68厘米 比 例：小球石：中球石：大球石3：3：3,球石与熔块的比例,常规球磨：熔块：球石1：1.11.2 快速球磨：熔块：球石1：1.31.5,球磨机的填装量和 水与熔块加入量的比例,球磨机的填装量一般小于或等于球磨机容量的85。 水与熔块加入量的比例一般控制在： 水：熔块4555：100,无机涂层材料的磨加物,釉浆研磨时所加入的磨加物，可分为两大类： 一类是使熔块研磨成具有悬浮性的物质，如：溶剂（水和酒精）和悬浮剂（粘土、膨润土、硅胶）等。 另一类是使釉浆适宜于涂搪和调整瓷釉性能的物质，如：停留剂（硼

7、砂、亚硝酸钠）、功能剂（催化剂、杀菌剂、分光剂）等。,a.粘土,粘土的主要作用： 使釉浆具有悬浮性能； 增加干粉坯体的机械强度； 增加无机涂层粉末与基板的粘结强度； 同时能使瓷釉的烧成幅度增大。,a.粘土,以瓷釉熔块重量为100计算， 在日用瓷釉的底、面釉中的加入量，一般在68之间（重量比）； 在饰花釉中的加入量，以瓷釉为100计算，一般在56.5之间； 在工业耐酸底釉中的磨加量，一般在10左右，而工业耐酸面釉仅在33.5； 在铸铁底釉中的磨加量，一般在15左右， 铸铁面釉是不引入的。,b.水,分子式为H2O，分子量为18。 水除了使熔块研磨成釉浆必不可少的外，也赋于粘土分子的亲水性具有一定的

8、分散条件，而使釉浆具有悬浮性。 水的加入量，以瓷釉为100计算，一般在4555之间（重量比），,无机涂层材料的磨加物,c.亚硝酸钠：常用于底釉，用量为0.20.5（重量比），主要作用是防止涂搪后锈斑的产生，也能起一定的停流作用。但用量过多，会使烧成范围变狭，瓷面发沸。 d.硼砂：主要用于底釉，用量一般在0.10.5左右，可以防止生锈，以减少焦斑。过量容易产生发沸和烧缩。 e.碳酸钠：主要用于底釉，用量在0.10.5之间，作为防锈剂，消除底釉麻点。,无机涂层材料的磨加物,F钼酸钡：增加无机涂层材料对金属表面的浸润，促进无机涂层材料与金属的结合。 G氧化锑：促进无机涂层材料与金属的结合。 H二氧化

9、钛：增加无机涂层材料的乳浊度和白度、增加无机涂层材料的耐酸化学稳定性。,磨加物的预处理,(1)粘土由于加工、运输和储藏等原因会沾上其它杂质，这些杂质对釉浆的质量会造成一定影响，所以应预先进行处理。 处理的方法一般是先将粘土和水按一定的比例混和打成粘土浆，再用200目标准筛过筛，以除去杂质。 (2)氧化锑和钼酸钡先经研磨，然后用清水漂洗澄清至无泡沫，沉淀后沥去清水后作磨加使用。,各类瓷釉研磨粗细度的要求 及测定方法,各类釉浆由于用途的不同和涂搪的要求不一样。 因此，对釉浆的粗细度的要求也不一样。 测定方法的方法也不同。,各类釉浆粗细度,釉浆类别 筛网（目） 100克筛余量（克） 底釉 140 1

10、.01.5 锑单搪釉 140 3.03.5 打底锑白釉 140 5.05.5 锑光釉 140 0.51.0 钛釉 140 1.01.5 边釉 140 3.04.0 饰花釉 200 0.10.5,粗细度的测定方法,粗细度的测定方法有重量法和容量法两种： a.重量法 量取釉浆100毫升，倒在用140目的标准分样筛上，用清水淘洗，然后将筛余的颗粒烘干，称量。 b.容量法 量取釉浆100毫升。置于高15厘米，口径为5厘米140目的锥形筛中，用水淘洗后测量筛余的格数。,容量法,重量法,震动筛,釉 浆 的 结 构,瓷釉熔块由于在研磨成浆时，加入了一定量的粘土、水及其他一些电解质后，釉浆就成为以胶体为基础的

11、悬浮系统。 瓷釉的细分散质点，通过粘土胶体对异种离子的吸附性能，能和水溶液中的某些离子进行离子交换，生成一定厚度的水溶膜而增强悬浮能力。 瓷釉配方的组成和釉浆的颗粒度，对悬浮性能有很重要的意义，主要是取决于它们能够交换某些离子的量。,釉浆的老化与储存,釉浆研磨后，要在容器中存放一段时间，称之为“老化”。 老化的目的是为了使釉浆能适应涂搪的要求。,刚出磨的釉桨存在着如下几个问题,(1)温度升高，釉浆膨化现象严重，对涂搪操作带来困难。通过老化后，釉浆温度降低，膨化现象减退到正常状态。 (2)球磨时不可避免地会使釉浆混入大量空气，釉浆中含有大量气泡，对涂搪质量也带来不良影响（涂层表面呈水泡）。通过老

12、化，静置一段时间，混入釉浆中的气泡会逐步地自然逸出。,刚出磨的釉桨存在着如下几个问题,(3)刚出磨的釉浆，由于翻动、磨擦等原因，熔块水解加速，析出可溶性碱及可溶性其它物质，pH值升高（这种现象在锑釉中尤为明显），从而影响瓷面的光泽。通过老化，釉浆会产生一定程度的沉降现象，表面层溶液可以除去，从而减少了游离物质，对提高瓷面质量有好处。 (4)对色釉釉浆来说，由于研磨过程中也会游离出可溶性盐类，如果这些可溶性盐类不除去，经涂搪（或饰花后）瓷面会呈现出不均匀的色影。通过老化后，撇去上层溶液，对瓷面质量是有利的。,老化的时间,釉浆的老化并不是绝对的，各种釉浆对老化的要求时间也不一样。 底釉可以不经老化

13、； 钛釉老化12天就可以了； 锑釉的老化时间需要长些，一般在57天； 边釉一般不需要老化，即可使用。,流 动 度,流动度是指釉浆能否均匀地涂布于坯体的一种性能。 流动度的大小，必须适应涂搪的要求，不能过大或过小。 影响釉浆流动度的因素很多，除了瓷釉研磨时磨加物的加入量外，粘士的种类和成分、电解质的种类和加入量、瓷釉的熔制程度对釉浆流动度都有较大影响。,流动度测试仪器,屈服性,屈服性是指经涂搪后，能够抵抗外力作用，如地心引力和传送过程中的震动，而产生流变的性能。 釉浆必须具有一定的屈服值。釉浆的屈服值与釉浆的触变性能及稠度有一定的关系。,典型釉浆容重（比重）范围,釉浆类别 容重（克/毫升） 底釉

14、 1.61.65 钛釉 1.651.70 锑釉 1.71.75 边釉 1.601.70 锑光釉 1.61.65 饰花釉 1.61.65,容重的测定方法,量取100毫升釉浆，置于容器中，在分析天平上称量， 容重=(G-g)/100 (克/毫升) 或容重=G-g (克/100毫升) 式中 G-釉浆与容器的重量； g-容器的重量。 釉浆的容重与熔块的熔制程度、粘土、电解质和水的加入量、釉浆研磨的颗粒度等有关。 影响容重主要因素是釉浆的含水量，含水量越大，容重越小；反之，则容重越大；其次是无机涂层熔块的密度，无机涂层熔块密度越大，容重越大；反之，则容重越小。,釉浆操作性能对制品质量的 影响,釉浆的容重

15、除了影响涂搪操作外，对制品的内在质量和外观质量的影响也是很大的。 由于釉浆过稀而引起容重小的话，会使涂层薄，易产生过烧现象，底釉产生烧焦，使密着变差，并可能引起爆瓷； 面釉由于涂层薄，会产生遮盖力差及泛底釉等缺陷。 釉浆过稠，会使涂层增厚，易造成烧成不足，底釉会产生发沸，密着差，产生爆瓷； 面釉易产生涂搪不匀，烧成不透，引起光泽差，瓷面粗糙不细腻。耐热急变降低等。,釉浆流动性大小的影响,釉浆的流动性是釉浆的主要操作性能之一。 流动性过大，在涂搪时，釉浆会产生下淋，分布不匀，还会使涂层薄，易产生底釉烧过，面釉泛底釉等缺陷； 流动性过小，使涂搪困难，会使瓷层增厚，致使某些理化性能降低。,釉浆屈服值

16、大小的影响,屈服值也是釉浆的主要操作性能，制品搪好后，希望釉浆能保持不动，要能抵抗地心引力和搬动过程的震动，而不流变，这就要求釉浆有一定的屈服值。 釉浆屈服值太大时，影响涂层的均匀度，并会增加操作工的劳动强度。 釉浆的屈服性不良，会导致产品合格率下降。,釉浆的存储槽,釉浆的存储罐,称量的范围和它们的精确度,悬浮剂,粘土 （kaolin） 110 wt 膨润土（bentonite） 01 wt 硅胶 01 wt 铝酸钠 01 wt 聚甲基纤维素 00.5 wt,停留剂,硼砂（Na2B4O7.10H2O） 0.20.4 wt 硼酸（H3BO3) 0.10.3 wt 亚硝酸钠（NaNO2） 0.10

17、.3 wt 氯化钾（KCl) 0.1 0.3 wt 铝酸钠（NaAlO2） 0.10.3 wt,停留剂,碳酸钾（K2CO3) 0.10.3 wt 碳酸镁（MgCO3) 0.20.3 wt 氯化镁 (MgCl2) 0.10.3 wt 硝酸钾（KNO3) 0.10.5 wt 硫酸镁（MgSO4) 0.10.3 wt,耐火氧化物,石英 SiO2 115 wt 长石K2OA2O3 4SiO 010wt% 氧化铝 Al2O3 010wt% 氧化锆ZrO2 010wt% 硅酸锆ZrSiO4 010wt% 氧化锡 SnO2 010wt%,乳浊剂（乳白剂）,二氧化钛 TiO2 018wt% 氧化锑 Sb2O3

18、 015wt% 二氧化锆 ZrO2 08wt% 二氧化铈 CeO2 15wt% 二氧化锡 SnO2 15wt% 氧化锌 ZnO 010wt% Gas Opacification CaO-TiO2-Sb2O3,着色剂离子着色,钴离子Co2+ 蓝色 铬离子Cr3+ 绿色 铬离子Cr6+ 黄色 铜离子Cu2+ 蓝绿色 铜离子Cu1+ 红色 铁离子Fe2+ 蓝绿色 铁离子Fe3+ 黄色 锰离子Mn3+ 紫色 锰离子Mn4+ 棕色,着色剂无机涂层色素,桃红色素铬锡红 大红色素硫硒化镉 镉黄色素硫化镉 天蓝色素钴镉蓝 黑色素铁铬钴锰 绿色素重铬酸钾 咖啡色素铬铁锌,无机涂层色素配色,无机涂层色素配色,续上

19、表,无机涂层色素配色,续上表,无机涂层色素配色,续上表,国外底釉磨加物配方,国外彩色底釉磨加物配方,国外二搪一烧底釉磨加物配方,国外耐酸一次搪磨加物配方,国外钛白无机涂层面釉（乳白）磨加物配方,国外半透明和半乳浊无机涂层釉磨加物配方,国外彩色无机涂层釉磨加物配方,国外湿法铸铁无机涂层磨加物配方,特种无机涂层抗菌杀菌无机涂层磨加物配方,特种无机涂层耐磨无机涂层磨加物配方,特种无机涂层光致发光无机涂层磨加物配方,特种无机涂层催化自洁无机涂层磨加物配方,特种无机涂层耐烧无机涂层磨加物配方,特种无机涂层导电无机涂层磨加物配方,特种无机涂层远红外辐射无机涂层磨加物配方,思考题：,影响球磨效率的因素有哪些

20、？任何影响？ 常用的磨加物有哪些？它们的主要功能是什么？ 常用的悬浮剂有哪些？它们的主要功能是什么？ 常用的停留剂有哪些？它们的主要功能是什么？ 常用的乳浊剂有哪些？它们的主要功能是什么？ 常用的着色剂有哪些？它们的主要功能是什么？ 特殊功能磨加物有哪些？它们主要功能是什么？,釉浆流动性对涂搪质量有哪些影响,釉浆的流动性是釉浆的主要操作性能之一。 其流动性过大，在涂搪时，釉浆会产生下淋，分布不匀，还会使涂层变薄，易产生底釉烧过，面釉泛底釉等缺陷； 流动性过小，易使涂搪困难，会使瓷层增厚，致使某些理化性能降低。,为什么釉浆需要有一定的老化时间？,因为在老化过程中，釉浆逐步降温、釉浆中的可溶性组分

21、不断排出，使釉浆的PH值增大，改变瓷釉的部分性能，一定时间后需要撇去上层液体以减少过多的析碱； 在老化过程中，釉浆中的粘土颗粒将继续进行胶体分散，从而增加其膨化和可塑性，达到调节和改善釉浆的涂搪性能。 底釉一般可以不需要经过老化，其它釉浆都需要有一定的老化时间，但不能过长，否则会出现沉淀分层，还可能出现结晶。结晶会使瓷层产生焦斑等缺陷。 釉浆需要有一定的老化时间。,计算下列基釉配方的化学组成,石英 长石 硼砂 萤石 硝酸钠 碳酸钠 冰晶 合计 ,由化学组成换算成原料组成,SiO2 48.54 Al2O3 4.86 K2O 4.46 Na2O 16.67 B2O3 12.89 CaF2 8.43 NiO 1.89 MnO2 2.26,原料相互替代,用碳酸钠、硼酸替代硼砂 金属锑替代氧化锑,