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陶瓷釉面針孔與氣泡缺陷的全方位解析:從成因到解決方案的深度探討
發(fā)布時間:2025-11-24
陶瓷制品在生產(chǎn)過程中常常面臨釉面針孔和氣泡的困擾,這些缺陷不僅影響產(chǎn)品的外觀質(zhì)量,降低釉面光澤度和透明度,更是成為制約陶瓷品質(zhì)提升的關(guān)鍵因素。通過系統(tǒng)性分析和多年實踐經(jīng)驗,我們發(fā)現(xiàn)這些缺陷的成因復(fù)雜多樣,貫穿于原料選擇、釉料制備、成型施釉和窯爐燒成的每一個環(huán)節(jié)。
釉料作為陶瓷表面的裝飾和保護層,其成分和性質(zhì)直接影響最終產(chǎn)品的質(zhì)量。釉料中如果含有過多的碳酸鹽(尤其是石灰石),在高溫燒成時會分解產(chǎn)生大量氣體。這些氣體若逸出釉面則形成針孔,若未逸出則形成氣泡。
釉料的高溫粘度是另一個關(guān)鍵因素。高溫粘度與釉料的顆粒度、流動性能和化學成分密切相關(guān)。當釉料高溫粘度過大時,釉下層排出的氣體難以順利逸出,會形成小氣泡;隨著溫度上升,大氣泡可能被熔掉,而小氣泡則保留下來形成針孔或氣泡。
釉料的始熔溫度也至關(guān)重要。始熔溫度過低會導(dǎo)致釉料過早熔融,阻礙氣氛滲入坯體,推遲坯體內(nèi)各種氧化還原反應(yīng)的進行。當釉熔體封閉坯體后,這些反應(yīng)產(chǎn)生的氣體無法自由排出,從而形成針孔或氣泡。
釉料顆粒度控制是制備過程中的重要環(huán)節(jié)。顆粒過粗會造成釉料高溫粘度大,阻礙氣體排出,易形成釉面針孔或氣泡;同時釉料流動性能變差,難以填平氣體排出時留下的凹坑。
相反,釉漿過細也會帶來問題。細顆粒適量增多可提高成釉速率和顆粒在液相中的溶解度,使顆粒反應(yīng)完全,減少殘留大氣泡的存在。但釉料過細會降低熔點,過早形成粘度大的釉熔體,使泥釉分解產(chǎn)生的氣體不能順利排出。
釉漿存儲和處理同樣需要特別注意。釉漿制備后存儲時間過長,堿類物質(zhì)會繼續(xù)分解而改變釉成分;存儲溫度偏高會使釉漿發(fā)酵產(chǎn)生氣泡;釉漿攪拌速度太快會卷入空氣,如果施釉前過濾不好,這些氣泡就會留在釉層中,燒成后形成缺陷。
在釉漿制備過程中,球磨效率低、球石質(zhì)量差會導(dǎo)致球磨時間過長,球石磨損量大,使釉中SiO?含量提高,增加釉的高溫粘度和釉燒溫度。若仍按原溫度進行釉燒,則會因溫度低、高溫粘度大而阻礙釉中氣泡的排除。
陶瓷成型和施釉過程對釉面質(zhì)量有著直接影響。注漿模型的含水量需要精確控制——含水量低(5%-6%)會導(dǎo)致吸水速度快,容易造成釉面針孔;含水量高(10%-18%)則吸水速度過慢,同樣易產(chǎn)生缺陷。
注漿工藝參數(shù)也需要優(yōu)化。注漿速度過快會使空氣不能充分排出;泥漿溫度過高容易發(fā)酸而失去水分,氣泡不容易排出,這些都會導(dǎo)致釉面針孔和氣泡的產(chǎn)生。
坯體處理是關(guān)鍵環(huán)節(jié)。在坯體含水率較高時上釉,且上釉后沒有進行充分干燥就裝燒,會因燒成時水蒸氣大量逸出而產(chǎn)生針孔。坯體的入窯水分應(yīng)根據(jù)燒成速度而定,燒成速度越快,坯體的入窯水分應(yīng)越低(一般衛(wèi)生瓷坯體的入窯水分應(yīng)控制在2%以內(nèi))。
釉層厚度也需要精確控制。釉層過薄會使部分熔釉被多孔的坯體吸收而形成釉面針孔;釉漿過稀或過稠不但容易產(chǎn)生釉裂,而且也因為容易封閉氣體而引起釉面針孔或氣泡。
窯爐燒成是陶瓷生產(chǎn)的關(guān)鍵環(huán)節(jié),需要嚴格控制多個參數(shù)。在氧化分解階段,如果升溫過快、氧化溫度過低或氧化氣氛不足,會造成有機物、碳素和硫化鐵未被完全氧化就進入還原期,這些物質(zhì)在還原末期或冷卻期被氧化而產(chǎn)生釉面針孔或氣泡。
氣氛轉(zhuǎn)換溫度點的選擇至關(guān)重要。當坯體采用還原氣氛燒成時,需要準確把握兩個重要溫度點:由強氧化氣氛轉(zhuǎn)為強還原氣氛的溫度點(氣氛轉(zhuǎn)換溫度)和強還原氣氛轉(zhuǎn)弱還原氣氛的溫度點。轉(zhuǎn)換溫度過低或過高都可能造成制品產(chǎn)生釉面針孔或氣泡,還會產(chǎn)生陰黃、煙薰等缺陷。
燒成溫度制度需要優(yōu)化。對于低溫快燒的陶瓷制品,雖然坯體內(nèi)的有機物碳素、硫化鐵和碳酸鹽等雜質(zhì)在釉熔融前都已經(jīng)完全氧化分解,但由于燒成升溫過快,所產(chǎn)生的氣體在釉熔融前沒能完全排出,在釉熔融后仍有大量氣體排出,這些氣體沖破釉面形成釉面針孔,沒能沖出釉面的便形成氣泡。
燒成溫度也需要精確控制。溫度過低會使釉料未能充分均勻流布而造成釉面針孔;溫度過高則會使釉面產(chǎn)生沸騰而造成釉面針孔或氣泡。
面對復(fù)雜的釉面缺陷問題,行業(yè)正在不斷探索新的解決方案。調(diào)整釉料配方是常用方法,包括降低釉料的高溫粘度使氣體較易通過熔融的釉層;提高釉料的始熔溫度,使釉面在熔融前排出更多氣泡。
在釉料添加劑方面 ,一些新型材料顯示出了獨特優(yōu)勢。例如,某些特殊處理的氧化鋅材料能夠有效降低釉面表面黏度,減少釉面膨脹系數(shù),擴大燒成范圍,有利于提高窯速和產(chǎn)量。同時,這類材料還能提高釉的乳濁度、白度和光澤度,增強釉面整體發(fā)色效果。
工藝改進也是重要方向。包括調(diào)整面釉和底釉配方,提高面釉釉溫或降低高溫粘度;在淋完面釉的基礎(chǔ)上,加印一道特定配方的平板;將淋釉改為噴釉等都有助于改善起泡問題。
質(zhì)量控制體系的建立 至關(guān)重要。從原料進廠到成品出廠的每一個環(huán)節(jié)都需要建立嚴格的標準和控制措施,包括粉料過篩、漿池存漿下限控制、定期檢測粉料雜質(zhì)等措施都能有效減少產(chǎn)品起泡。
陶瓷釉面針孔和氣泡問題的解決需要系統(tǒng)思維和全過程控制。從釉料配方設(shè)計到原料選擇,從釉料制備到成型施釉,從窯爐燒成到質(zhì)量檢測,每一個環(huán)節(jié)都需要精細化管理和技術(shù)創(chuàng)新。
未來,隨著新材料、新工藝和新技術(shù)的不斷涌現(xiàn),陶瓷行業(yè)將能夠更好地解決釉面缺陷問題。特別是 新型功能性材料的開發(fā)與應(yīng)用 ,為改善釉面性能提供了新途徑。這些材料不僅能夠提高釉面的物理化學性能,還能賦予陶瓷制品抗菌、自潔等新功能,推動陶瓷產(chǎn)品向更高品質(zhì)、更高附加值方向發(fā)展。
通過持續(xù)的技術(shù)創(chuàng)新和精細化管理,陶瓷行業(yè)必將能夠有效解決釉面針孔和氣泡問題,生產(chǎn)出更加完美的高品質(zhì)陶瓷產(chǎn)品,滿足日益增長的市場需求。
本文由肇慶市新潤豐高新材料有限公司提供技術(shù)支持,該公司專注于鋅基新材料研發(fā)與應(yīng)用,為陶瓷行業(yè)提供創(chuàng)新解決方案。