材料制备与合成
陶瓷坯料（釉料）初步配方实验开放性实验
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学号：
专业：材料化学
院系：化学与化工系
指导教师：
起止日期：20**年**月**日至20**年**月**日
陶瓷坯料（釉料）初步配方实验
摘要：本实验以陶瓷厂用的抛光砖原料作为坯料，通过不同成型方法制作坯体，可塑成型法制造陶瓷的吸水率比注浆成型法制造坯体的少，而抗折强度比其强。
釉料采用陶瓷厂广泛使用的普通原料，以Cr2O3作为变量，烧出样品所测定釉层光泽度以色差和釉层的平整光滑度有密切的关系，随着釉料中Cr2O3用量的增加，呈绿色越来越深。
关键词：成型方法；光泽度；色度；配方；釉料
前言
随着国民经济的快速发展，人民物质生活不断提高，社会对陶瓷产品的要求越来越高，因此陶瓷坯料的选用以及釉料的选取越来越引起重视。
选择原料确定配方时既要考虑产品性能，还要考虑工艺性能及经济指标。
陶瓷釉料作为陶瓷生产的基本原料，对其质量的要求也是很高的。
一、实验部分
1、实验原理
制定坯料配方，尚缺乏完善方法，主要原因是原料成分多变，而且工艺制作不稳，影响因素太多，以致对预期效果的预测没有把握。
根据理论计算或凭经验摸索，经过多次试验，在既定的各种条件下，均能找到成功配方，但条件一变则配方的性能也随之而变。
根据产品性能要求，选用原料，确定配方及成形方法是常用配料方法之一。
而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。
2.实验仪器和原料
2.1仪器：干燥箱；WT-2216C高温箱式电炉；光泽度计；色差检测仪器。
2.2原料：抛光砖坯料；黑泥；长石；滑石；磷酸钙；石灰石；石英；氧化锌；氧化铬。
3.实验步骤
3.1坯料的制备
坯料的示性组成为：长石20－30％，高岭40－50％，石英25－35％（自已确定配方）。
按配方表原料百分比称取投料量150克左右，并确定料球水比1：2：0.6，称取料球水重量投入球磨滚筒中进行球磨；或用碾钵用人工碾磨。
符合细度要求后出球磨、搅拌、除铁、脱水；过筛。
坯体原料采用可塑成型法，注浆成型法，每组共制备两块坯体。
原料磨好后，首先注浆成型。
多余原料的到在石膏板上，吸部分水后，进行可塑成型。
在干燥箱中干燥，烘干后，修饰坯体即磨平，坯体上做每组的记号。
称重。
第二周烧成后用排水法测密度，吸水率，抗折强度及断面情况，讨论成型方法对坯体质量的影响即哪种成型对陶瓷质量好。
3.2釉料的制备与烧成
按照下列釉式配制本实验所用的釉料：
232210~6|0.1~7.07.03.0SiO O Al CaO O K ⎭
⎬⎫
根据配方表配三种釉料，分别在另外三个压制成型坯体上上釉，烘干，烧成得出样品。
烧成后讨论加入的氧化铬对颜色变化的影响。
二、实验数据记录与处理
1.坯体原料的成形：
利用可塑成型法制造的坯体，烧成后的陶瓷的吸水率为6.52%，抗折强度为4.4。
利用注浆成型法制造的坯体，烧成后的陶瓷的吸水率为7.47%，抗折强度为3.8。
2.釉料的釉面情况：
表2 釉面颜色情况
3.釉料色差：
色差是指批量与批量之间、同一批量不同产品之间、同一块砖表面不同部位的颜色不均匀、深浅不一的现象。
如果制品呈现不同于本身正常色调的异色，也视为色差。
色差缺陷会影响装饰效果。
表3 釉料色差数据
氧化铬/g 0.02 0.10 1.0 a* -42.66 -69.48 -89.3 b* 29.69 28.04 123.2 L*
130.70
125.00
138.3
将试样的色品坐标值a*、b*标在色品图1上，这个点称为试样色品点。
图1 L* a* b*色度系统中色品图
4.釉料光泽度：
表4 氧化铬用量与釉料光泽度关系
氧化铬 0.02 0.1 1 光泽度 3.6 9.1 19.8
图2 光泽度-氧化铬用量
051015
20250
0.2
0.4
0.6
0.8
1
1.2
氧化铬/g
光泽度
三、实验结果与讨论
1.可塑成型法制造的坯体，烧成后的陶瓷的吸水率为6.52%，抗折强度为4.4，而注浆
成型法制造的坯体，烧成后的陶瓷的吸水率为7.47%，抗折强度为3.8。
由于可塑成型是利用不同外力对具有可塑性的坯料进行加工，使坯体颗粒收缩，颗粒之间接触较为紧密，坯中空气得以驱出，坯体高温烧制后气泡少；而注浆成型是利用石膏毛细管力的作用吸收泥浆中的水、溶于水中的溶质及小于微米级坯体颗粒，泥浆中的坯体颗粒相互靠近，颗粒之间接触较为不紧密，在高温烧制时水蒸气在坯体中形成气泡多。
所以可塑成型法制造坯体的吸水率比注浆成型法制造坯体的少，而抗折强度比其强。
2.由图1可知：釉料中氧化铬的用量分别为0.02g、0.1g、1g的颜色依次为绿色、绿色、黄绿色。
3.由图2可知：随着氧化铬的用量的增加，釉面的光泽度逐渐增加。
瓷器的光泽度与釉面表面的平整光滑程度和折射率有关，它取决于光线在釉面产生镜面反射的程度，是成瓷产品的重要表观质量指标之一，如果釉层表面光滑，反射效应强烈，则光泽度就好。
本次实验釉层表面不光滑，所测出来的光泽度不好。
四、实验结论
1. 可塑成型法制造陶瓷的吸水率比注浆成型法制造坯体的少，而抗折强度比其强。
2.根据孤立变量法加入不同量的氧化铬的到的釉料配方，釉面呈现不同的颜色。
加入量越多，颜色越深。
3.随着氧化铬的用量的增加，釉面的光泽度逐渐增加。
釉层表面的平整光滑程度越好，其光泽度越好。
五、体会及建议
通过本实验的操作，本人学会了坯料成型中注浆成型和可塑成型，懂得测釉层的光泽度和色度，更加理解了做实验有序性的重要性。
参考文献
[1]陆强. 陶瓷坯釉料配方设计及其优化方法研究[J]. 中国陶瓷工业,2007,01:23-26.
[2]马志远. 优选法在陶瓷釉料配方中的应用[J]. 佛山陶瓷,2005,02:18-20.
[3]《材料合成与制备》《材料结构与性能测试》课程实验指导书：胡晓洪.陶瓷坯料釉料初步配方实验.佛山科学技术学院，2015.2:41-45.。