陶瓷釉料配方实验

    1．   掌握釉料配方实验方案的制定方法、配料操作规程和计算方法。

    2．   针对生产工艺上出现的问题提出釉料配方的修改措施。

    3．   釉料配方如何去适应坯料配方，坯釉不适应会出现什么缺陷？采取什么措施使之相适应呢？

    （二）实验原理

    坯料的化学性质和烧成温度、对釉料的性能要求和釉料所用原料的化学成分工艺性能等是釉料配方的依据。釉层是附着在坯体上的，釉层的酸碱性质、膨胀系数和成熟温度必须与坯体的酸碱性质、膨胀系数和烧成温度相适应。

    参考测温锥的标准成分进行釉料配方，按照陶瓷坯体的烧成温度（测温锥标定的温度）配制釉料，可以选择低于坯体烧成温度4~5号测温锥的成分作为釉料配方参考。例如SK10号测温锥所标示的温度为1300℃，也就是某种坯体在SK10号测温锥倒底时烧成，而要找到一种在SK10号或1300℃成熟的釉料，那么这种釉料的釉式应当是SK_4a(1160℃)。

    借助于成功的经验进行配料，例如釉料成熟温度在1250℃~1350℃之间的釉料配方中的SiO₂/Al₂O₃，当量比值控制在7~10范围内，SiO₂/RO+R₂O当量比值控制在4~6范围内。

    孤立变量法是釉料配方中常用的调节方法之一。例如固定RO+R₂O之当量不变，或令RO+R₂O=1，而变动R₂O₃或RO₂，或R₂O₃和RO₂同时变动。当然RO+R₂O中氧化物的种类和相对含量可以变动，而且当R₂O₃或RO₂变动时则釉式中碱性、中性、酸性三类氧化物之间相对含量实际上已变动了，釉料酸碱性也已经改变了。

    进行釉料配方时，除将不同成分的釉料施于固定成分的坯料试片上以比较其成熟温度的高低外，也可采用坩埚法（将釉粉放在固定成分的坩埚内）以检验釉的流动性和坯釉间的应力。从所得结果来判断釉式的特性，然后按下列内容加以总结：

    1．   釉的成熟温度和光泽度，与Al₂O₃或SiO₂当量之关系；

    2．   釉的成熟温度和光泽度，与SiO₂/Al₂O₃比值的关系；

    3．   与标准成分的坯料试片结合得最好的釉式（即坯釉间应力最小者），并分析其原因。

    （三）仪器设备

    普通天平（台式）或小磅秤

    铜烧杯、玻璃棒；

    砂浴皿、水浴锅、电炉、钳子；

    搪瓷汤盆、瓢匙；

    固定成分的坯料制的小坩埚（经过素烧的，用以检验坯釉的适应性）；

    标准成分的坯料制的生坯试片（8×50×50毫米）；小球磨罐及磨球若干套：

    高岭土、长石、石英、方解石、ZnO等釉用原料各若干公斤。

    （四）实验步骤

    1．   按照下列釉式配制本实验所用的釉料：

    为了便于使用杠杆法则进行釉料配方操作，现将上式图解如下（图17—1）

    在此实验中固定RO+R₂O不变，而变动Al₂O₃和SiO₂。以长石、石英、方解石、高岭土等原料料配制釉料，原料中MgO，Fe₂O₃等含量极微可略去不计。

    2．   计算1、6、11、16、5、10、15、20、等号之生料配合公式量。

    3．   制备1、5、16、20等号之釉料（可以一组做一号配方或二组共做一号配方），每号干料须有0.5~1公斤，按每号之生料配合公式配料，加入适量水及球（料：球=1：1.5）入小球磨罐内，磨至符合要求细度后，取出釉浆，通过100号筛后静置3小时，调整至适当比重（按施釉方法而定），然后搅拌均匀待用。

    4．   从1、16两号釉料配制6、11两号釉料；从5、20两号釉料配制10、15两种釉料；6、11、10、15每号釉料均需有干料0.25~0.5 公斤；2、3、4号釉料可以从1、5、两号釉料配制，每号需有干料0.1~0.2公斤；其他号数釉料可照上述方法配制。

    5．   每组制好釉料后即可用浸釉法（或浇釉法或喷釉法），将已好的标准成分坯料的试片上釉，每块试片施釉一号（施于试片之正面）。

    试片上之釉号须预先记明，并于施釉后核对记号。

    6．   剩留的釉浆用石膏模吸去釉浆中水分，并进行干燥，然后将处理过的釉料粉从移入已素烧过的固定成分的坩埚内（釉料粉放入量约为坩埚高度的1/2，坩埚高2厘米，内径4厘米），经过烧成（常用的烧成温度）、待冷、检查烧成结果。如坩埚面上无破隙，釉面无裂纹，即说明坯釉适应性很好，坯釉间无显著应力。如果有破隙或裂纹，即说明坯釉适应性不好。实践说明，釉层厚薄对坯釉适应性是有影响的，厚釉层较之薄釉层更容易出现釉层裂纹或剥离现象。当然釉的高温熔体粘度及釉的高温熔体表面张力对釉面质量也有影响，如缩釉、桔釉、流釉、针孔以及釉面平整光滑等均与釉的高温粘度和表面张力有关。

    从釉面质量分析，可以找出釉式中Al₂O₃当量及SiO₂当量与釉料物性之间的关系，以及二者比较适当的当量比例，并用已成熟的釉式来验证成熟温度与釉的化学组成是否和理论计算的接近。

    利用正交试验法配制釉料与坯料配方时相同，不另举例。

    （五）记录与计算

    1．   原料化学成分

    2．   图17-1中四角釉料配方的计算结果

    3．   图17-1中除四角以外的中间诸釉料的配制

    4．   烧成后的结果

    烧成温度：           ℃         坯式：

    5．   结论与讨论

    （六）注意事项

    1．   测定1、5、1 6、20四角号釉浆的干因素时，必须尽量防止误差，在取浆定干因素时做到准确迅速；

    2．   配制中间诸号釉料时，注意其计算方法；

    3．   各号釉料应放在同一温度下烧成，尤其是采用倒焰窑烧成时更应注意温度的均匀性。