陶瓷色釉料工藝改善及未來展望

藍天旺

摘 要：本文主要闡述了色釉料的穩定機理和改善措施，以及對陶瓷色釉料技術的發展展望。實踐證明，當釉漿的工藝性能得到改善后，產品的質量會明顯提高，取得良好的經濟效益。我國的陶瓷色釉料技術在不斷發展，通過對二十多年的發展研究，本文歸納分析了其特點，對陶瓷色釉料發展趨勢作出了預測。

關健詞：陶瓷；色釉漿料；釉漿性能；發展趨勢

1 前言

隨著人們物質文化生活水平的提高，對陶瓷制品的要求不僅僅是在使用價值和質量上，更體現在制品的花色品種上，尤其是對制品的色彩、藝術美越來越重視。因此，用陶瓷色釉來裝飾陶瓷制品，滿足人們的物質需求和精神需求有著十分重要的意義。實踐證明，在生產高溫色釉陶瓷產品時，釉漿的穩定性及操作性能好壞是決定產品質量的關鍵因素之一。

我國的日用陶瓷和建筑衛生陶瓷產品，從產量來看，處于世界第一，但大部分產品仍以中低檔為主。其中一個重要的原因就是產品的裝飾水平和材料跟國際上的先進水平相比還有很大的差距，具體來說就是作為主要裝飾材料的色料、釉料等。隨著我國國民經濟的不斷發展和對外開放的深入，我國陶瓷色釉料也從陶瓷行業中分離出來，成為了一個專門的行業。國內陶瓷色釉料也出現了許多新技術和新特點，也更加重視綠色環保并與國際先進水平接軌。

2 陶瓷色釉料技術的穩定機理

高溫色釉料配方中的主要組成是長石、石英、粘土以及一些金屬氧化物或合成好的色料，將它們經過長時間細磨才能制成符合要求的漿料。由于是濕式球磨，在細磨過程中，級配合理的研磨介質對釉漿中的顆粒不斷碰撞，水對原料顆粒表面的裂縫有劈尖作用，減弱顆粒間的分子引力；礦物顆粒產生裂紋擴展，晶鍵斷裂，形成細小粉體。隨著球磨時間不斷增加，釉漿不斷變細，從而達到磨細的目的。釉漿中礦物顆粒表面產生過剩自由能，當粘土與水接觸時，為了降低表面自由能，產生水解反應，以及表面離子的置換反應，使顆粒帶電荷，吸附負離子和水分子而形成膠團，使釉漿具有懸浮性能。

隨著球磨時間的不斷增加，粒子愈小，顆粒分散度愈高。因此，磨釉時細度對釉漿的性能非常重要。礦物顆粒與分散介質密度差愈小，釉漿愈穩定。由于使用的色料不同、pH值不同、比重不同，釉漿穩定性也有差異。因此，不同色釉料配方，其加水量不同，所使用的懸浮劑也不同。分散介質的粘度愈大、色釉漿的濃度越高，其懸浮性越好，不易沉淀。

3 陶瓷色釉料技術的工藝改善措施

3.1 懸浮性

釉漿的細度要適當，不能過粗或過細。因為釉漿的細度直接影響釉漿稠度和懸浮性能，也影響釉漿與坯體的粘附能力、釉的熔化溫度以及燒后制品的釉面品質。懸浮性好的釉漿不易沉淀分層、組成均勻一致、穩定時間長，否則容易分層。釉漿含水多，會導致釉漿濃度不均勻，上釉時會出現上薄下厚、色澤不均等現象，特別是器皿口部顯得很薄，容易產生“露白”。提高懸浮性途徑有：一是調整配方，合理地增加粘土用量或改變粘土種類，粘土用量增加，也即減少了瘠性料比例，不易沉降；改變粘土種類，如蒙脫石、高嶺土兩種粘土，前者斷鍵容易，離子置換反應強烈，帶電荷多，擴散層增加，懸浮性提高；二是加入少量電解質，如氯化銨、氯化鎂、氯化鈉增稠劑等，可使釉漿中負離子增加，擴散層增厚，懸浮性更好。

3.2 流動性

釉漿的流動性是施釉工藝重要的性能之一，釉料的細度和釉漿中水分的含量是影響釉漿流動性的重要因素。細度增加，可使懸浮性好，但太細時釉漿變稠，流動性變差；增加水量可稀釋釉漿，增大流動性，但卻使釉漿相對密度降低，釉漿與坯體的附著力降低。流動性好的釉漿具有一定的粘度，噴釉時容易撒開，余釉容易流清，釉面光滑平整。有效改善釉漿流動性的方法是加入添加劑，流動性太差的釉可加少量解膠劑，如三聚磷酸鈉、水玻璃、偏硅酸鈉等可減少膠團的吸附水分子，增加自由水分子，從而增大流動性。流動性太好也不行，余釉流速過快，產生流釉的痕跡，像這種情況加入一定量氯化銨、氯化鈉便可增加釉漿粘度，降低流動性。釉漿流速適中，坯體上釉時沒有流釉的痕跡，煅燒時色釉呈色均勻。

3.3 排水性

坯體上釉時，釉漿與坯體相接觸，在坯體表面形成一定釉層，排水性好的釉漿，形成釉層速度快，釉坯干燥也快，便于操作，但也會因吸釉的時間差異而產生釉層厚度差異，燒后產品色差明顯。其主要取決于配方中塑性料與瘠性料的合理配比，只有同批次產品的釉漿的水分、細度、比重、密度一致，產品釉色才能均勻一致。

3.4 吸附性

它主要是反映釉漿顆粒吸附于坯體表面的吸附力，吸附力越強，釉坯強度越高，不易損傷，便于搬運，釉面不易起粉脫落，便于彩繪打邊。釉漿中加入一定量的羧甲基纖維素鈉，就可調節釉漿的吸附能力。

3.5 釉漿相對密度

釉漿相對密度對施釉時間和釉層厚度起決定作用。一般情況下顏色釉的密度比透明釉大，色釉產品的顏色除與配方中色料用量有關，還與釉層的厚薄有關。因此，保證一定的釉層厚度是釉色穩定均一的前提條件，決定釉層厚薄的主要因素是釉漿的密度。釉料配方穩定的情況下，釉漿加入的水量越多，釉層越薄。在實際生產中，相同的濃度，不同的釉漿，釉層也不同?？偠灾?，色釉釉漿的調試，視具體情況而定，針對性地調節。

4 陶瓷色釉料技術的新特點和發展趨勢

4.1 更加重視綠色環保以及與國際先進水平接軌

隨著人們溫飽問題的解決，大家對生活的質量也提出了更高的要求，陶瓷產品的綠色環保和對人體健康影響等問題更加受到關注和重視，我國陶瓷色釉料中專門用于骨瓷的高光澤度無鉛釉和無鉛熔塊釉、高級日用瓷用無鉛熔塊釉、適用于二次燒成用的無鉛熔塊釉、無鉛無鋅透明熔塊釉、無鉛琉璃釉、無鉛無鎘陶瓷釉上顏料等都符合綠色環保這一要求。

4.2 色釉料的開發品種更齊全、色彩更豐富

色釉料的開發種類與色彩覆蓋“紅、橙、黃、綠、青、藍、紫”的所有領域，除這些之外，還不斷有多種新用途的色釉料問世。根據陶瓷色釉料適用的燒成溫度不同可分為低溫顏料、中溫顏料和高溫顏料，使產品不僅適應性更廣，而且七彩斑斕。其中，僅大紅色釉料就不斷推陳出新，如陶瓷用低溫大紅色釉料、釉下大紅色釉料、中溫陶瓷大紅釉、高溫大紅釉等種類繁多，覆蓋低、中、高溫。endprint

除紅色色釉料外，淡雅陶瓷乳釉、青瓷冰裂紋釉、彩色變色玲瓏釉、綠彩金星釉料、金屬釉、全拋釉、閃光釉、鋯鐵紅色料、鉻錫紅色料等色釉料裝飾效果七彩紛呈，深受世界各地人們所喜愛。

4.3 更重視開發具有特定功能和復合功能的新產品

熒光系列色料、無放射性彩色夜光釉、高輻射遠紅外燒結釉料、殺菌釉料及殺菌陶瓷、保健抗菌多功能陶瓷釉及其陶瓷制品、同時具備抗污及抗菌功能的高溫陶瓷釉、抗微生物陶瓷釉、永久性自潔凈納米陶瓷釉、高反射、吸收紫外線陶瓷釉料、非放射性環保蓄能發光釉料等則將陶瓷色釉料的特定功能和復合功能演繹和表現得淋漓盡致、生動活潑。

除以上這些特色產品外，還有不少陶瓷高品位高藝術化的色釉料問世，例如：工藝陶瓷套彩珍珠釉、金屬銹斑藝術瓷釉、硅鋅礦結晶釉、無光牛仔釉、一種能自行生成豎狀網紋、魚鱗紋或橫向網紋的陶瓷用面釉，還有廣泛用于內墻的仿紡織品釉和仿天然石材效果的滲花釉以及建筑衛生陶瓷用金屬閃光結晶釉等。

4.4 更加注重廢物的回收利用和降低成本

自2008年爆發世界范圍的金融危機以來，國際市場萎靡，色釉料的出口需求明顯減少。近幾年來我國對房地產行業的調控措施，也使得國內作為建筑裝飾材料的陶瓷墻地磚用量驟減。作為陶瓷墻地磚原料的色釉料的競爭也就更加激烈，降成本就成了色釉料行業的必然選擇。用鐵、鈦含量高的礦泥制作黑色料、用天然礦石替代原來的化工原料制作色料、用含鈦爐渣制作陶瓷釉、利用黃金尾礦生產陶瓷色釉、用含鐵工業廢碴制用氧化鐵顏料等均是廢物利用的典范。這不僅利于環保還降低了成本，是一舉兩得的好事，有利于陶瓷行業健康、全面、可持續的發展。

5 陶瓷色料應用領域的新特點和發展動向

盡管說我國陶瓷色釉料的研究開發領域和水平與世界陶瓷工業的發達國家意大利、德國等相差很遠，但是最近的二十多年來也取得了不少令人振奮和鼓舞的驕人業績，這主要表現在以下兩個方面。

5.1 陶瓷色料應用領域拓寬

在過去二十多年中，陶瓷色料主要應用于我們大家都很熟知的建筑陶瓷、日用陶瓷和衛生潔具。隨著科學技術的不斷發展和進步，陶瓷色料已不僅僅用在陶瓷上，首先，開始在塑料行業小試牛刀。塑料行業是化工行業中的一個大家族，產品種類繁多，涉及人們生活的方方面面。近幾年我國推出了擴大和拉動內需的多種舉措，塑料作為消費品，市場容量相當大，不斷擴大在塑料行業的市場占有份額，將是陶瓷色料未來重要的發展方向之一；其次是涂料行業，隨著人們生活水平的提高，房屋裝修是必須的，涂料是家庭裝修必不可少的建材之一，對色料的用量也不可小覷，如能成功開發并加以推廣必將受益匪淺；另外，還有油漆行業，已有色料用于汽車油漆的成功范例。尤其隨著近年來我國實施了汽車下鄉及各項惠民政策，使得汽車逐步進入了我國老百姓的家庭，我國有著13億人口，而且有的家庭還不止一輛汽車，汽車油漆用色料也將是一個天文數字，這就成了色料除陶瓷、涂料行業之外的又一領域，有著非常廣闊的發展前景。

5.2 高科技精細色料的研發

近年來對陶瓷色料的表面改性技術及加工工藝的發展非?？?，這也是適應裝飾技術和裝飾品種發展的需要。如：為適應干法布料、干法施釉等技術要求和發展的需要，出現了各種干混色料，為提高其分散性和流動性，必須對色料進行表面改性；為適應輥筒印刷和膠輥印刷的要求和發展的需要， 出現了粒度5 μm以下的膠輥色料；為提高其分散性和穩定性，也必須對色料進行細磨和表面改性。最近，正在研制使用計算機的噴墨技術配合陶瓷四原色料制成的噴墨色料水。例如：2004年在意大利國際陶展會上Ferro公司展出了陶瓷裝飾用噴墨印刷機TITAN700及耗材紅、黃、藍、黑四原色油墨，它采用更精細的高分散性納米陶瓷色料和特殊的印油制成。這種高科技和高附加值的產品，也正是我們大家努力追逐的目標和方向。

6 總結和展望

色釉料技術采用科學的先進研磨工藝，同時合理地使用添加劑，并綜合兼顧色釉料的懸浮性、流動性、疏水性、吸附性和釉漿相對密度，會使釉漿的工藝性能得到了明顯改善，顯著地提高產品質量，取得良好的經濟效益。

我國陶瓷色釉料行業成果和水平雖然豐碩且不斷提高，但與世界先進水平相比差距仍然較大，陶瓷行業同仁應進一步明確奮斗目標和努力方向，發揚吃苦耐勞的精神，攻堅克難，爭取在較短的時間內能在上述領域實現進展和突破，逐步形成較強競爭力、較高科技水平和較系統全面的陶瓷色釉料體系，要研究和制訂出切實可行的人才戰略和相應的激勵機制，推行愛學習求發展的良好社會風尚，營造學術創新的良好社會氛圍，加大科研獎勵的扶持，提高企業研究開發新產品的創新動力，不斷填補國內外市場空白，必將使我國從陶瓷色釉料行業中的大國走向強國。

參考文獻

[1] 陸佩文. 無機材料科學基礎[M]. 武漢工業大學出版社， 2003.

[2] 朱振峰， 孫海礁， 楊俊，等. 工藝條件對陶瓷強度影響規律的研究[J]. 陶瓷， 2003（6）：13-16.

[3] 李宏，湯李纓，何峰.微晶玻璃[M]. 化學工業出版社， 2006.

[4] 周健兒， 馬玉琦， 王娟，等. 提高大規格超薄建筑陶瓷磚瓷坯性能的研究[J]. 陶瓷學報， 2006， 27（3）：243-249.

[5] 裘慧廣， 沈強， 王傳彬，等. 微晶玻璃的種類、制備及其應用[J]. 中國建材科技， 2005， 14（1）：15-19.

[6] 金銀河. 玻璃、陶瓷、搪瓷裝飾與印刷[M]. 化學工業出版社， 2006.

[7] 俞平利， 吳丹丹， 吳季懷. 非平面陶瓷基微晶釉的晶化研究[J]. 礦物學報， 2005， 25（3）：208-212.endprint