利用硅灰石降低细瓷温度
硅灰石(CaO·SiO2)是一种新型硅酸盐原料,在陶瓷工业中具有广泛的用途,目前硅灰石用于陶瓷工业占用量的60%,一般用于建筑瓷和卫生瓷,应用到日用瓷的很少。为降低日用瓷的烧成温度,提高产品质量,在坯体配方中引入硅灰石作为熔剂,取得了良好的效果。
一、原料的选择
1. 江西上高县硅灰石 上高县硅灰石矿为高硅低铁品位稳定的硅灰石矿,储量达1200万吨,属大型硅灰石矿床。已建矿开采生产,经矿物鉴定,主要矿物为硅灰石,含有少量方解石和白云石。
2.江西贵溪县上祝瓷土 上祝瓷土矿为K石、石英斑岩型瓷石矿,品位稳位,储量在2843万吨,属超大型瓷石矿床,已建矿开采生产,主要矿物是石英、绢云母、伊利石,含有少量高岭石。
3.福建龙岩高岭 龙岩高岭为蚀变风化残积型高岭土,品位稳定,储量高达5294万吨,超大型矿床,已建矿生产,试验中采用精矿。其主要矿物为多水高岭,含有极少量石英和云母类矿物。 试验用原料化学成份见表1,物理性能测定值见表2
表格 1
SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO K2O Na2O 烧失 总量
龙岩高岭土 47.59 37.37 0.53 0.49 0.07 1.51 0.04 12.67 100.27
上祝瓷石 73.58 17.80 0.52 0.29 0.16 3.68 0.24 1.11 100.38
硅灰石 50.04 0.44 0.24 44.38 1.30 - 0.32 3.76 100.48
青树下釉果 75.52 15.39 0.46 1.24 0.14 3.47 1.60 2.59 100.34
表格 2
干燥强度Mpa 烧成强度Mpa 干燥收缩% 烧成收缩% 可塑指数 可塑水%
硅灰石 0.1 10.0 0.6 2.1 0.38 21
龙岩高岭 0.9 15.4 8.1 9.6 0.53 22
上祝瓷石 1.8 33.8 5.6 10.2 0.49 24
二、坯体配方的确定 用1公斤瓷球磨对试验配方进行加工,在0.2M3的气氛炉中烧成,经过多次试验,确定B2—1为生产配方,烧成温度为1260℃,坯式
B2—1泥料工艺性能经测试,其数据见表3
表格 3
干燥强度Mpa
可塑水%
干燥线收缩%
可塑指数
烧成温度(℃)
B2—1
29
19
4.4
0.49
1260
将原料按配方放入球磨,料:水:球为1:1:1.5,混合球磨8小时,放浆、二次过筛、二次除铁、一次粗练、二次精练制成泥段备用。成型品种为8〞平盘、9″汤盘、10″平盘,成坯率为98%。
三、釉料的制备
釉料选择传统的钙釉,其釉式为:
釉料经球磨,万孔筛余为0.02%,比重为1.41g/cm3产品施釉采用旋釉。
四、瓷品的烧成及性能
坯体放在0.2m3的气氛炉中烧成,烧成时间为8小时。常温—940℃为氧化阶段,940-1140℃为还原阶段,1140-1250℃为中性阶段,自然冷却,燃料为液化石油气。
瓷器的各项性能测试见表4
表格 4
釉面硬度HV
白度
透光度%(1mm)
体积密度g/cm3
光泽度%
吸水率%
热稳定性℃
62.4MPa
73.0
7.3
2.15
88.5
0.42
180°~20未裂
由此可见,坯体以景德镇制瓷的主要原料—瓷石为主,引入硅灰石作为熔剂原料还原烧成,既保持了瓷质白里泛青的传统特点,又降低烧成温度,内在质量达到GB3522——83