陶瓷的外衣——釉

发布时间：

2021-11-16 09:40

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釉（galze）是覆盖在陶瓷坯体表面上的一层近似玻璃态的物质。

釉的作用
1.使坯体对液体和气体具有不透过性；
2.覆盖坯体表面提高美观性；
3.防止污染坯体，提高制品电学性能，抗化学侵蚀性；
4.与坯体形成整体，增加陶瓷强度和硬度。

釉的分类
1.按坯体的类型进行分类。例如：瓷釉，陶釉以及炻器釉。瓷釉中又有硬瓷釉的软瓷釉之分。
2.根据釉配方的组份来分，有长石釉，灰釉，铅釉，硼釉，铅硼釉等等。
3.按烧成温度进行分类。一般将1100度以下烧成的釉称为低温釉；1100－1250度之间烧成的釉为中温釉；1250度以上烧成的釉为高温釉。
4.按釉面特征分类时，釉可分为透明釉，结晶釉，无光釉，变色釉，乳浊釉，裂纹釉，花釉，颜色釉等。
5.按电性能将釉分为普通釉和半导体釉。
6.按釉料的制备方法可将釉归纳为下面四种：
1）生料釉，所用的全部原料都不经过预先熔制，直接加水调制成浆。
2）熔块釉，在制浆前，先将部分原料熔成玻璃状物质并用不淬成小块，再与其余原料混合研制釉浆。
3）食盐釉，不须事先制备，而是在产品煅烧至高温时，向窑内投入食盐，锌盐等发物，使与坯体表面作用形成薄层玻璃物质。
4）土釉，是采用天然有色粘土，经淘洗后直接作为釉料使用。
7.按显微结构和釉性状的分类
1）透明釉，无定形玻璃体；
2）晶质釉，乳浊釉、析晶釉、砂金釉、无光釉；
3）熔析釉(液相分离釉)，乳浊釉、铁红釉、兔毫釉等。
所以，同为一种釉，由于分类方法不同可同时具有几种名称。

釉的熔融温度范围
由始熔温度至流动温度称作釉的熔融温度范围。
始熔温度：当圆柱体试样（φ2mm×3mm）受热至形状开始变化。(收缩)
全熔温度：试样变成半圆球的温度。(枝角变圆)
流动温度：试样流散开来，高度降至原有的1/3时的温度。
1.釉的熔融温度：
要求釉的熔化温度要与坯体相适应，即釉要在坯体中气孔已经排除，已开始烧结出现液相时熔化，过早熔化，将被多孔坯体吸收影响表面光泽，过晚熔化则釉层玻化不好。
2.影响熔化温度因素：原料的化学组成和原料细度、均匀度烧成温度和时间等有关。
酸度系数（酸碱氧化物摩尔数之比）大，釉的烧成温度高。
3.测定方法：
1）用测定耐火度方法：将釉浆烘干，加糊精(淀粉加热糊状）制成试锥与标准锥一起弯倒的温度。
2）用高温显微镜。

某釉料的熔融温度

釉的粘度和表面张力
1.釉的粘度：釉在熔融状态下的粘度是判断釉的流动情况的尺寸。
釉的粘度过小，容易造成流釉、堆釉和干釉等缺陷。
釉的粘度过大，易引起桔釉、针眼、釉面不光滑、光泽不好等缺陷。
影响釉的粘度的主要因素是：釉的组成和烧成温度
釉的组成：釉在一定温度范围内碱金属氧化物增加，粘度下降；CaO高温时降低粘度，MgO高温时具有较高粘度，但是影响比Al2O3小，其它正二价金属与CaO基本相同，B2O3特殊，加入量＜15％，B2O3含量增加，粘度提高，＞15％又起降低粘度作用。
B2O3含量不同时对粘度有不同影响，这和B离子的配位状态有密切关系。B2O3含量较少时，B离子处于[BO4]四面体状态，使结构紧密，粘度随其含量增加而升高。当较多量的B2O3引入时，部分[BO4]会变成[BO3]三角形，使结构趋于疏松，致粘度下降。这称为硼反常现象。
2.釉的表面张力
釉的表面张力影响釉面平滑程度和釉对坯体的润湿，所以对外观质量影响很大。
1）由于表面张力过大会阻碍气体排除、釉对坯润湿不好、熔融液不均化和发生缩釉现象，因此会造成釉面缺陷；
2）表面张力过小会造成流釉和小气孔破裂后形成针孔，难以弥合；
影响因素：釉的组成（Pb0明显降低表面张力），温度、气氛（还原气氛使表面能力增大）。粘度、表面张力随温度升高而降低。

釉的弹性和热膨胀性
1.釉的弹性是能否消除釉层应力引起的缺陷的重要因素。可用弹性模数表示，弹性模数小则弹性大；反之弹性小。弹性好的釉可使坯釉适应性好，即使加热和冷却速度在一定程度上加快也不会使釉面产生缺陷。
影响因素：
1）组成：碱土金属氧化物（CaO最明显）提高弹性模数，而碱金属氧化物降低弹性模数；B2O3＜12％，含量增加则提高弹性模数，而B2O3＞12％，含量增加则降低弹性模数。硼反常现象。
2）晶体尺寸和均匀分布程度：均匀分布的细小析晶有利于提高釉的弹性。
3）温度：釉的弹性随温度的升高而降低。
4）釉层厚薄：釉层愈薄弹性愈大。
2.釉的膨胀性用一定温度范围内长度膨胀百分率或线膨胀系数表示。
釉层受热膨胀的主要原因是由于温度升高时构成釉层网络质点热振动的振幅增大，这种由于热振动引起的膨胀，其大小决定于离子键间的键力，键力愈大则热膨胀愈小，反之也如此。
影响因素：
1）组成：SiO2是釉的网络生成体，有坚强的Si-O键，若其含量高，则釉层结构紧密，热膨胀小。引入碱金属或碱土金属离子削弱了Si-O键，或折断了Si-O键,使膨胀系数增大。碱金属离子增大釉膨胀系数超过碱土金属离子。
2）温度：釉的热膨胀系数与温度有关。

釉的硬度和光泽度
1.硬度
硬度是一种材料抵抗另一种材料压入、划痕或磨损的能力。表征材料表层的强度，看成表层产生塑性变形或破坏所需的能量。
影响因素：
1）釉层化学组成：釉面硬度取决于釉层化学组成，组成玻璃网络的SiO2、B2O3提高硬度。由于硼反常现象，用B2O3代替釉中SiO2时，若B2O3＜15％，随着B2O3的增加，釉的B硬度不断增大；若B2O3＞15％，则釉的强度会降低。
2）矿物组成、显微结构：釉层析出硬度大的微晶，并高度分散在釉面上，则硬度明显增加，尤其析出针状晶体，效果
更显著。
提高硬度的晶体：锆英石、锌尖晶石、镁铝尖晶石、金红石、莫来石、硅锌矿等。
因此，乳浊釉和无光釉的耐磨性比透明釉高。
2.光泽度：是反应釉的平整光滑的指标。表面张力小、折射率大，光泽度好。

施釉的方法
浸釉：将坯体手工全部浸入釉浆中，又称蘸釉。所用釉浆浓度比喷釉法大。盘类产品采用的飘釉法也是浸釉法的一种。
淋釉：又称浇釉，是将釉浆浇到坯体上，强度差的生坯不能用浸釉，可采用浇釉（釉面砖等广泛采用）。
喷釉：利用压缩空气将釉浆通过喷枪或喷釉机喷成雾状，使之均匀地粘附于坯体上。釉层厚度比较均匀，易于控制，与其它方法比容易实现机械化、自动化，适于大型薄壁及形状复杂制品。
其它方法：
荡釉：将釉浆注入器物内，然后上下左右摇动，使釉浆布满内表面，然后将余浆倒出。用于对中空制品，如壶、花瓶及罐、缸等内部施釉。
涂刷釉：用毛刷或毛笔浸釉后，再涂刷在坯体表面上。多用于在坯体上施几种不同釉料，形成特厚釉层及补釉操作。

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