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摘要：选用硅酸锆、长石、方解石和烧滑石等为主要原料，研制锆乳浊釉。从锆乳浊釉的配方组成入手，探讨配方因素及Si/Al比对釉面白度、光泽度的影响。通过5因素4水平的正交实验，进行白度和光泽度综合评分分析，研究出锆乳浊釉的优选配方为：高岭土7%、长石41%、Baco33%、ZrsiO%、石英15%、Zno7%、烧滑石10%、方解石5%，该乳浊釉的釉面效果最佳，Si/Al比达到9.36，其釉面白度值达到80，光泽度91.5。
关键词：锆乳浊釉；正交实验；白度；光泽度；硅铝比
引言
乳浊釉能够遮盖坯体的颜色和某些缺陷，丰富陶瓷产品的釉面装饰，同时使得大量劣质原料或工业废渣可以作为坯料，这不仅降低了生产成本，还有利于充分合理的利用自然资源。目前，市场上常见的乳浊釉主要包括锡釉、锆釉、钛釉等。然而，这几种釉存在如下问题：钛釉很容易随着烧成气氛的变化或釉组分改变引起釉面变黄；锡乳浊釉是所有乳浊釉中历史最悠久、乳浊效果最好、对基础釉适应最强的乳浊釉，但目前由于二氧化锡的价格较高，限制了它的应用；加入锆英石和ZrO2的锆乳浊釉，由于高温，粘度随着加入量增加而急剧增加，易导致釉面产生针孔、波纹、滚釉等缺陷，但它比一般乳浊釉的成本低，化学性能稳定。因此，业内大量人士对锆乳浊釉的配方进行研究，希望得到釉面光泽度和白度都很好的产品。针对这种情况，本文研究以长石、高岭土、方解石、ZrSiO4、石英、ZnO、烧滑石、BaCO3为原材料，通过正交实验优化基础配方，从而研制出一种性能稳定、釉面较好的乳浊釉。
1实验部分
1.1实验原料
本实验所采用的原材料中，长石、高岭土、石英、烧滑石、方解石属于矿物原料，其化学组成见表1，原材料中的ZrSiO4、ZnO、BaCO3属于化工原料，其规格为工业纯。
1.2实验
根据资料可以得知，高岭土的量在6%-8%，长石的量在45%-50%，BaCO3的量为0-2%ZrSiO4的量为8%-16%，石英的量为10%-22%，ZnO的量为2%-8%，方解石的量为5%-15%，烧滑石的量为4%-10%。
本实验将长石、高岭土、BaCO3、ZrSiO4、石英、ZnO、方解石、烧滑石作为制备乳浊釉的基础原料，以ZrSiO4(14g)、高岭土(8g)、BaCO3(4g)为定量，围绕长石、方解石、石英、ZnO、烧滑石五种原料开展五因素四水平的正交实验(见表2)。将配比好的原料按照料:球:水=1:1.8:0.65的比例放入球磨罐中球磨，球磨时间为1小时，过目筛，筛余＜0.1wt.%，釉浆除铁，素坯上釉，烘干后在℃下烧制。
将烧制后的样品，进行白度、光泽度的测定。采用上海精密科学仪器有限公司生产的WSD-3A型全自动白度仪测试釉面白度。泉州伟达计量仪器厂生WGG60-S[C]I12数字光泽度仪测试釉面光泽度。通过性能测试开展配方因素对锆乳浊釉的影响研究。
2实验结果与分析
2.1锆乳浊釉的正交实验设计
由于在提高釉面乳浊效果中，衡量其表面性能的主要因素是釉面的光泽度和白度，所以此次实验经过五因素四水平的正交实验，对正交实验得出的试样的白度和光泽度进行综合评分，其中白度值权重比60%，光泽度权重比40%。同时为考察硅铝比(Si/Al)对釉面效果的影响，计算出16个配方的n(SiO2)/n(Al2O3)比，具体数据及结果见表3。
2.2正交实验结果分析
通过正交实验得知，锆乳浊釉中原料成分对试样的白度和光泽度都有一定程度的影响。通过对表3的正交实验得到的综合评分的结果进行极差分析，具体结果见表4。
由极差分析结果可知，长石、方解石是影响釉面效果的主要因素，烧滑石、ZnO和石英是影响乳浊釉釉面效果的次要因素。具体的主次影响因素的排列为：A(长石)B(方解石)E(烧滑石)D(ZnO)C(石英)。通过各因素最佳水平的选取分析可以得到，最优配方为A3B1C3D4E4的乳浊效果最好，经℃烧制后，釉面白度值达到80，光泽度91.5，乳浊釉釉面质量较好。因此该锆乳浊釉的优选配方为高岭土7%、长石41%、BaCO33%、ZrSiO%、石英15%、ZnO7%、烧滑石10%、CaCO35%。
由表3和表4可以知道：随着方解石的加入，锆乳浊釉的白度和光泽度都有所提高，这是因为方解石一般在℃开始熔解，在低温时有瘠化作用，高温时有强助熔作用，和坯料中粘土、石英在较低温度下起反应，缩短烧成时间，增加瓷器的透明度，使坯釉结合更加牢固。同时，方解石在釉料中是一个重要原料，在高温釉中能增大釉的折射率，因而提高光泽度，并能改善釉的透光性。虽然方解石的加入，可改善釉的流动性、提高釉的光泽度，促进坯釉中间层的形成，增强了釉面硬度，降低釉的膨胀系数，从而改善坯釉适应性，但其加入量不可过多，这是因为过量的CaO会使釉析出新的晶相，从而产生无光釉的效果。
由得到的最佳配方可以知道，随着ZnO的加入量增多，试样的综合评分增高。这是由于Zn2+具有较高的折射率，使得乳浊釉中的乳浊相和基相之间的折射率变大，增强了乳浊粒子对入射光的散射作用，使釉层出现较好的乳浊效果。同时釉中的ZnO的加入不仅有提高釉面光泽作用，还有降低釉的烧成温度，提高釉面白度的作用，这是因为Zn2+的极化作用很强，对分相有显著的作用，能使得结构中的桥氧聚集在碱金属离子周围，形成富碱金属区贫SiO2区，从而促进分相，形成乳浊效果。
同时由极差分析可以知道，长石是影响锆乳浊釉釉面效果的主要因素。且随着长石量的增多，锆乳浊釉的白度和光泽度有所提高，这是因为长石在釉料中是形成玻璃相的主要成分，其具有较高的熔融液相的粘度和良好的熔解其它物质的能力，该特性使得乳浊釉中的玻璃基质的数量上升，釉的光泽度自然就提高了。
表3中也显示了不同釉料配方的n(SiO2)/n(Al2O3)比。从表中所列可以看出，16个配方中其Si/Al比皆在8.4-10.0之间变化，在该区间其变化对乳浊釉釉面效果的影响未呈现出明显的规律性影响。
3结论
在固定ZrSiO4、高岭土和BaCO3含量的前提下，长石、方解石是影响釉面效果的主要因素，烧滑石、ZnO和石英是影响乳浊釉釉面效果的次要因素。同时，当n(SiO2)/n(Al2O3)比在8.4-10.0之间变化时，n(SiO2)/n(Al2O3)对釉面效果影响没有呈现明显的规律性变化。
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