瓷坯中各種氧化物的作用是什么?

時間:2021-09-21 作者:M噠M 來源:茶文化

瓷坯中的氧化物主要有SiO2、Al2O3、CaO、MgO、Fe2O3和TiO2、K2O和Na2O等,

它們在釉中所起作用可概括如下:

(1)SiO2,由原料}中的石英、粘土及長石引入,系酸性氧化物,是瓷坯中的主要化學成份。SiO7在高溫時一部分與Al2O3反應生成針網狀莫來石(3Al2O3·2sio2)晶體,成為胎體的骨架,提高陶瓷的機械強度和化學穩(wěn)定性。另一部分與長石等原料中的堿金屬和堿土金屬氧化物形成玻璃態(tài)物質,增加液相的粘度,增強抵抗變形的能力,并填充于坯體骨架之間,使瓷坯致密。要注意的是,余下的SiO2是以游離狀態(tài)存在的。這種游離SiO2在發(fā)生晶形轉變時,體積變分化較大,因此SiO2的含量一般應予限制在75%以下則易降低制品的熱穩(wěn)定性,使制品出現炸裂現象。

(2)Al2O3,由粘土、長石等原料引入,系中性氧化物,也是瓷坯中的主要化學成份。Al2O3在高溫時與SiO2形成莫來石針狀晶體,同時有一部分Al3+離子向熔融的長石玻璃擴散,從而提高液相的粘度,增強抵抗高溫變形的能力擴大燒成范圍、但含量要恰當。含量過高會提高燒成溫度;含量過低,小于15%,雖能降低燒成溫度,但會使燒成溫度的分子量,演變?yōu)楦鹘M分的克分子當量數,然后把各分子當量范圍變窄,制品變形、強度降低。

(3)CaO,是一種堿土金屬氧化物,主要起熔劑作用。一般情況下,瓷坯中的含量都在0.8%以下。雖然含量少,但助熔作用極強,能降低坯料的燒成溫度,提高制品的機械強度、熱穩(wěn)定性和透明度。含量稍多,則會縮小燒成范圍,引起制品變形和煙熏。

(4)MgO,也是一種堿土金屬氧化物。它與SiO2和Al2O3結合能夠生成熔點較低的堇青石(2MgO·2Al2O3、5SiO2),起熔劑作用。MgO(滑石)有乳濁作用,能提高釉面的白度。MgO的熱膨脹系數較小,能促進坯釉中間層的生成,改善制品的耐熱急變性。一般說來,MgO含量宜少于1%否則易致坯釉不合,引起釉面龜裂。

(5)Fe2O3和TiO2,瓷坯中Fe2O3含量應在1%以下,TiO2含量在0.2%以下。雖然瓷坯中鐵、鈦氧化物的含量較微,但它們對制品的白度有很大影響,如表1-2所示:

(6)K2O和Ma2O,由長石引入,屬于堿金屬氧化物,是瓷坯中的主要熔劑。它們能熔解部分的SiO2和Al2O3生成玻璃相,填充于坯體骨架的空隙中,并能加速莫來石的成長,提高機椃強度,促進坯體燒結,提高瓷器的透明度。它們總量一般控制在3~5%之間,少數高達7%,而其中的Na2O含量要控制在1%以下。因為Na2O的熔融溫度和高溫粘度均比K2O低,且高溫粘度變化快,膨脹系數較大,若Na2O含量較多,會降低燒成溫度和熱穩(wěn)定性,縮小燒成范圍。


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