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釉面易产生针孔、凹釉、釉泡等问题处理方法

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    2019-6-7 14:30
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    [LV.6]常住居民II

    发表于 2018-5-31 16:01:37 来自手机 | 显示全部楼层 |阅读模式

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    一、缺陷定义

    1.针孔釉面出现的针刺样小孔。有的工厂把在釉面上的小孔称之为针孔。
    2.凹釉施化妆土及面釉的产品,釉面产生的圆形下凹缺陷。本文分为冷态凹坑和热态凹坑。
    3.熔洞因易熔物熔融而让制品表面产生的连接坯体的凹洞,一般为较深。 
    4.釉泡釉面上可见的气泡(包括开口泡闭口泡)。
    釉面的釉泡直径一般大于0.5mm。它分为开口泡、闭口泡。产生釉泡的原因很多,其核心是砖中的气体排出时推动了釉层所致,产生针孔的原因都会产生釉泡,对应的克服方法也相同。

    二、原因分析和克服方法

    1.针孔
    1) 原因分析
    (1) 釉的始熔温度过低,高温粘度过高。
    (2) 熔块熔化不透,夹有生料。
    (3) 化妆土保水性差,使施面釉时渗水过急,坯体空隙的气体排出过急,突破釉面而形成小孔,而釉面高温粘度较大又来不及熔平。
    (4)施釉时坯体温度过高,过干或喷水过少,使釉浆渗透坯体的速度过快。
    (5) 施釉前未将吸附在坯体表面的灰尘杂质等清除干净。
    (6) 预热带氧化段的辊下温度过低,坯体和釉料中含有较高温度下才分解氧化排出气体的杂质,气体未完全排出,釉层已开始封闭。
    (7) 烧成温度过高,釉面过烧,出现小针孔。
        2)解决方法
    (1) 调整面釉配方,适当提高釉的始熔温度,降低高温粘度;
    (2) 提高熔块熔化质量,选择质量好的熔块;
    (3) 改善化妆土的保水性,适当增加保水性较好的原料,如增加优质高岭土、球粘土的含量,也可以适当增加添加剂或粘结剂的含量,如CMC,VC-All9(阿米索罗);
    (4) 保证施釉后,坯体未干之前釉面的清洁;
    (5) 调整并控制好烧成温度,特别是预热带氧化段的温度,使一些需氧化的物质在釉面始熔之前就氧化完全,气体提前排出;
    (6) 分别试验配方中各种原料在900℃以前和1200℃前的烧失量,如果发现某原料后期烧失过大,及时采取补救措施(预烧)和更换;
    (7) 适当降低烧成温度或提高面釉的成熟温度范围。
    另外,在坯、釉料方面还要注意以下两点:
    a.坭釉用原料尽量选择不含有或尽可能少含有硫酸盐和高价铁的原料,也尽量选择不含有或尽可能少含有硫化铁的原料,也应尽量选择那些含有有机物和碳素较少的原料,泥用原料应尽量少用或不用含有碳酸盐的原料,釉用原料中含有碳酸盐的原料也不宜过多使用。
    b.硅灰石不含有有机物、吸附水及结晶水,所以硅灰石几乎不产生气体,因此用硅灰石代替方解石或白云石配泥、用硅灰石代替方解石、白云石和石英配釉时,可以减少泥釉中气体的产生量,从而相应减少了釉面针孔或气泡。


    2. 熔洞
    1)原因分析
    (1) 粉料、釉料化妆土运输过程中带入杂质及粉料、釉料、化妆土中存在低熔点物质,在过筛中又未能除去,在没有施化妆土的面釉中使面釉局部熔点降抵,引起较深的熔洞;
    (2) 喷雾干燥粉料陈腐时间不够,电解质、燃烧不完全物和其他物质分布不均匀或吸附在铁点和其他带色金属一起发生作用,引起带色熔洞;
    2)解决方法
    (1) 严格粉料最后一道过筛,防止大粒低熔点杂质混入;
    (2) 控制喷雾干燥粉料的陈腐时间,最好达到24h以上,让“聚集”在一起的铁点、电解质颗粒和其他低熔点物质分解;
    (3) 泥浆筛控制在100目以上,釉浆筛控制在120-150目,化妆土筛控制在180目。
      
    3. 凹釉
     建议将凹釉分为冷态凹釉和热态凹釉。
     冷态凹釉:指施完釉后肉眼就可见到的凹釉。
     热态凹坑:指施釉之后肉眼不能看见,而烧成后才能看见的凹釉。
    1)原因分析
    (1) 原料、釉料、化妆土中带有低熔点物质,配方中添加CMC或STPP等比例不当。粒度分布过粗或粗细不均匀。
    (2) 喷雾干燥风管落下的干粉集中在一起没有清除,压型后引起坯体局部收缩不匀。
    (3)喷水、化妆土、面釉及添加剂中及压缩空气中有油污染。
    (4) 喷水不均匀或喷水后有水滴在坯体表面,引起局部吸收化妆土或面釉不好。
    (5) 化妆土或釉浆中有气泡不易排除。
    (6) 施釉线上的大环境不好,空气受粉尘或其他物质(例如印花之前固定釉面的胶水)微粒污染,在釉面没有干燥之前落入尘埃或橡胶屑等。
    (7) 面釉中的CMC变质、发酵、施面釉后就出现冷态凹釉。
    (8) 面釉始熔温度低,高温粘度大,化妆土的烧结温度过低,烧成时气体排出之后来不及熔平产生热态凹釉。
     2) 解决方法
    (1) 加强进料检验,防止低熔点物质混入;
    (2) 粉料一定要经过24小时以上陈腐,让喷雾干燥后的粉料水分均匀,电解质晶体分解,假颗粒分散开,干粉粒吸入一定水分;
    (3) 检查储釉、化妆土、面釉之容器,搅拌机、输送和喷水、喷釉之压缩空气中是否有油污,必要时加适量的洗洁精分散之;
    (4) 检查喷水嘴的雾化情况,建议用刀形雾焰的喷嘴代替圆锥形喷嘴。检查喷水后是否还有大点水滴滴在坯面上。
    (5) 施釉(淋釉、甩釉(打点))后的产品,在釉面未干之前要设防护罩。要有专人检查施釉后有没有落脏。发现环境不好,要及时纠正,制作高亮釉的车间内所有的喷釉、喷胶水装置都必须装吸尘装置,防止外逸。
    (6) 热天要防止面釉中的CMC变质可采用现磨现用,缩短使用周期的办法,或者将面釉存放在阴凉处,或在面釉中加入防腐剂。
    (7) 适当提高预热带的坯温,提高面釉的始熔温度和化妆土的烧结温度,使气体排出后釉面能及时熔平。
     
    4. 釉泡
    1)原因分析
    (1) 坯料中含有较高温下分解的有害杂质的原料过多;
    (2) 釉料中含硫酸盐、碳酸盐、有机物过多或含过量的碱性氧化物。釉料中含有碳酸盐(尤其是石灰石)过多,高温时碳酸盐分解产生的气体,以及碳酸盐分解生成的CaO在烧成过程中容易吸收游离碳素和碳化物,这些被吸收的游离碳素和碳化物随着温度的提高而被烧掉而生成的气体,这些气体如果逸出则可能产生釉面针孔,如果没有逸出则可能形成气泡。
    (3) 釉料的始熔温度过低,高温粘度高,使坯体分解出的气体无法顺利排出。
    釉料的高温粘度大(釉料的高温粘度与釉料的颗粒、流动性能和釉料的化学成分有关),使釉下层排出的气体,最初会出现小气泡,随着温度的继续上升,大气泡被熔掉,而小气泡被留下,也会出现釉面针孔或气泡;釉料的高温粘度大,釉料的流动性能也差,使气体逸出釉面时所产生凹坑难以被流平而产生釉面针孔。
    (4) 坯体中混入碳粒、胶屑、机油等有机物;
    (5) 施釉时釉浆粘度过大,“包裹”有大量的气体并汇集于釉层中;
    (6) 由于釉浆流动,釉料中的可溶性盐聚集在坯体的边缘处;
    (7) 烧成曲线不合理,预热带升温过急或烧成温度过高。

    2)解决方法
    (1) 减少坯料中较高温分解产生气体的原料的含量,用低灼减量的原料取代;
    (2) 调整釉料配方,提高釉的始熔温度,使釉的低温粘度增大,高温粘度在产品终止温度前迅速降低,既可以减少釉中气体聚集扩大的机会,又能把少量的釉泡熔平,得到平滑的釉面效果。
    (3) 改善粉料加工、存放、输送的环境和设备,防止有机物混入;
    (4) 制釉时先把可溶性盐类制成熔块,熔块水淬后应充分水洗;
    (5)改进施釉方法和操作;
    (6) 调整和控制好烧成曲线,预热带氧化段的温度可适当提高,氧化气氛可适当增强。
    (7)烧成条件是影响釉面质量的重要因素,其中又以烧成气氛是最为重要。当窑内H2S含量大于0.3%g/m3时,釉面便会产生起泡缺陷。同一种釉料,在同一工艺条件下进行试验,结果证明,当使用水煤气(H2S含量为0.4%g/m3)时,釉面出现较为严重的釉泡缺陷;而用石油气(H2S含量小于0.05%g/m3),釉面光亮平滑,基本无釉泡。
    现在陶瓷行业基本上都是使用水煤气作燃料,为了提高釉面质量,就必须加强煤气站的脱硫工作,并选用优质煤。

    另外在生产过程中还要特别注意以下几点:
    a.对外购熔块的质量进行严格检验;
    b.钟罩淋釉时,釉浆用较细的筛网过筛,一可排除气泡,二可排除杂质。现在都采用120目以上的筛网。
    c.釉浆的储存时间不要过长,储存的环境温度不要过高,防止釉浆中的甲基等有机物发酵变质,产生大量气泡。
    d.釉烧和素烧都采用氧化焰,一可排除有机物,二可防止有害气体进入釉层。
    e.控制釉烧温度,防止过烧。

    三、烧成操作对针孔、釉泡的影响与措施

    (一)、影响因素
    1、低温火焰不清,燃烧不充分,造成沉碳素,在高温时随着过剩空气系数的增加或在还原末期、冷却期而被烧掉,从而留下釉面针孔或气泡。
    2、强还原气氛过浓,强还原时间过长,造成坯釉吸收过多的碳素和碳化物,而这些碳素和碳化物如在还原末期或冷却期而被氧化,从而留下釉面针孔或气泡。
    3、氧化分解阶段,如果升温过快、氧化温度过低或氧化气氛不足等原因,造成有机物、碳素和硫化铁未被完全氧化而进入了还原期,那么这些有机物、碳素和硫化铁在还原末期或冷却期有可能才被氧化而产生釉面针孔或气泡。
    4、氧化分解阶段,如果升温过快等原因,造成碳酸盐没完全分解以及粘土类原料的结晶水没完全排除,当烧成进入高温阶段后,坯体出现液相、釉面已经开始融化,反应所产生的气体无法自由排出釉面,于是便出现了釉面针孔或气泡。
    5、对于低温快烧的陶瓷,虽然坯内的有机物、碳素、硫化铁和碳酸盐等杂质在釉熔融前都已经完全氧化分解,但由于升温过快,所产生的气体在釉熔融前没能完全排出,在釉熔融后仍有大量的气体排出,这些气体冲破釉面而造成釉面针孔,没能冲出釉面便形成气泡,因升温速度过快,釉也难以拉平气体冲出釉面留下的凹坑,即使延长高温保温时间,仍会在釉面留下釉面针孔缺陷。
    6、烧成温度不够,使釉料未能充分的均匀流布而造成釉面针孔。
    7、强制通风,灰粒过多,水蒸汽存在,可能造成釉面针孔或气泡。
    8、釉面玻化时升温过快或烧成温度过高,釉面产生沸腾而造成釉面针孔或气泡。
    9、当坯体采用还原气氛烧成时,还应注意两个重要温度点的选择,即由强氧化气氛转为强还原气氛的温度点(气氛转换温度)和强还原气氛转弱还原气氛的温度点。窑内的气氛及其强弱以烟气中的游离氧及一氧化碳的含量而定,游离氧浓度为8%—10%时,称强氧化气氛,游离氧浓度为2%—5%时,称弱氧化气氛;游离氧浓度小于1%时,而一氧化碳的浓度为1%—7%时称还原气氛,其中一氧化碳的浓度为2%—6%时称强还原气氛,一氧化碳的浓度为1%—2%时称弱还原气氛。转换温度应根据坯釉配方情况适当选择,转换温度太低或太高,即转换温度太早或太晚都可能造成制品产生釉面针孔或气泡,还会产生阴黄、烟薰等缺陷。
    10、烧成气氛对釉面针孔也有很大的影响,氧化气氛可促进釉熔体化学反应的进行和有机物及碳素的燃烧,有利于气体在釉料熔化之前迅速排除,从而避免产生釉面针孔或气泡,而还原气氛则抑制釉料中氧化反应的进行和有机物及碳素的燃烧,致使气体的排出推迟到釉料熔融之后(尤其是锆釉),从而导致釉面针孔或气泡。

    (二)、烧成方面产生釉面针孔或气泡的相应解决措施:
    1、氧化分解阶段,要保证足够了氧化气氛,升温不宜过快,氧化温度不宜过低,还可以在进入强还原气氛之前,一般使制品在950℃-1050℃附近,于强氧化气氛下适当保温一段时间,以期在釉层玻化前使坯内的有机物、碳素、硫化铁和碳酸盐等杂质尽可能地完全氧化分解,以及结晶水的充分排除。
    2、还原末期,升温速度不宜过快,缩小温差,促使釉充分熔化流布均匀,但又必须防止过火而引起釉面沸腾。
    3、强还原气氛不宜过浓,结束不能太迟,以免造成过多的沉碳,也有利于沉碳等物质早点被烧掉。
    4、当坯体采用还原气氛烧成时,气氛转换温度因坯釉配方而异,要慎重选择,一般气氛转换温度确定在釉层始熔温度前150℃左右为宜,气氛转换温度太低或太早,因有机物、碳素、硫化铁和碳酸盐没有完全氧化分解容易使制品产生釉面针孔或气泡,还会产生烟薰等缺陷,气氛转换温度太高或太晚,则容易使制品产生阴黄等缺陷;强还原气氛转为弱还原气氛的温度也要根据坯釉配方情况适当选择,一般日用瓷制品在1250℃左右转入弱还原气氛,转换太早易使制品产生阴黄等缺陷,转换太晚,则会增加坯釉吸收的游离碳素而可能使制品产生釉面针孔或气泡。
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