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老师傅的烦恼:釉面老起泡?可能不是你配方的问题!

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一道细微的釉泡,足以让价值千元的陶瓷沦为次品。在陶瓷生产的漫长链条上,每个环节都可能成为釉面起泡的“元凶”。

在日常陶瓷生产过程中,釉面起泡是最令人头疼的质量缺陷之一。许多老师傅首先会从釉料配方上寻找原因,然而实际情况是,釉泡问题可能源于从原料到烧成的任何一个环节。

本文将系统解析釉面起泡的多方面成因,并提供科学有效的解决方案。

一、釉面起泡,多种类型需分清

釉面起泡并非单一现象,根据其形成机理和表现形式,主要可分为两大类:坯泡和釉泡。

坯泡如同陶瓷的“暗疮”,分为氧化泡(小米泡)和还原泡(过火泡)。氧化泡通常直径1-2mm,釉层覆盖,敲开断面灰黑,多出现在窑炉低温带;还原泡则直径3-5mm,断面发黄,高发于近火口高温区。

釉泡则表现为细密小泡(<0.5mm),触之即破留黑点,宛如表面的“粉刺”,主要是因为釉料始熔温度过低(<1000℃),气体未及时排出所致。



二、追根溯源,坯料问题不容忽视

坯料问题是导致釉面起泡的重要因素,常被忽略。泥浆的过筛、除铁若出现问题,原材料中的铁等杂质会被泥浆带到粉料中,造成起泡。泥浆的颗粒级配不均匀,存在大颗粒、假颗粒,会影响泥浆的稳定性,进而造成实心的泡。震动筛破损严重也会增加大颗粒泥浆,导致雾化不均匀,从而产生起泡。喷雾干燥过程中,若浆池底部的泥浆里沉淀的石粒和杂质被直接抽去喷粉,会造成温度波动,进而导致产生起泡或溶洞。粉料输送过程的卫生控制不达标、输送系统清理不及时,极易产生结块成团,同样会造成产品起泡。

三、釉料因素,配方与工艺皆关键

釉料本身的问题同样不容忽视。釉料配方中的有机物含量过多,会造成窑炉难以烧成氧化。若原材料的钙含量过高,尤其是以碳酸钙形式存在的化合物,或配方使用的原料有一些较低熔点的物料,多数情况下会造成满面的小痱子泡,在坯体过烧时尤其明显。釉料的高温粘度大(与釉料的颗粒、流动性能和化学成分有关)也会导致问题。釉下层排出的气体最初会出现小气泡,随着温度继续上升,大气泡被熔掉,留下的小气泡也会导致釉面针孔或釉泡。釉料的始熔温度过低会阻碍气氛渗入到坯体中,从而推迟坯体中的各种氧化还原反应的进行。当釉熔体封闭坯体后,这些反应所产生的气体容易使产品产生釉面针孔或气泡。



四、生产工艺,细微之处见真章

生产工艺中的诸多细节同样可能导致釉面起泡。注浆时注浆速度过快,空气不能充分排出,或者泥浆温度过高容易发酸而失去水分,气泡不容易排出,均容易出现釉面针孔和气泡。

坯体含水率较高时上釉,且上釉后没有进行干燥或干燥时间短就进行装烧,由于烧成时水蒸气大量逸出而产生针孔(如果温度上升过快还会起泡)。

坯体上釉前含水率低、导致坯体温度过高。擦水时将坯面润湿得不彻底,会使釉不能被坯体均匀地吸收也容易使气体封闭而出现釉面针孔和气泡。

釉浆过稀或过稠,不但容易产生釉裂,而且也因为容易封闭气体而引起釉面针孔或气泡。

五、烧成过程,温度与气氛的控制艺术

烧成过程是陶瓷制作的最后环节,也是最关键的环节。氧化不足是核心成因之一:900℃前未彻底分解有机物(TOC>0.5%)会导致气泡产生。温度失控也很关键:低温带升温<80℃/h会导致分解不彻底;高温带>1300℃则会导致过烧起泡。气氛失衡同样重要:还原阶段CO浓度波动>±2%会导致问题。还原阶段CO浓度>8%或<3%都会造成还原泡。坯体“湿气病”(入窑水分>2% + 预热<200℃)也是需要关注的因素。

六、系统解决方案,多管齐下治根本

解决釉面起泡问题需要系统的方法。在氧化阶段强化方面:900-1050℃区间升温速率应控制在≤60℃/h,氧浓度≥20%,且每毫米坯厚需保温5分钟(例:5mm厚需35分钟)。

釉料配方调整上,可以通过提高面釉釉温或者降低高温粘度来缓解。一些产品的透感问题可能会限制釉温的升高,对于这种产品,可以适当增加面釉中CMC的含量,或增加面釉中铝含量,然后釉幕淋薄。对于底釉,可以提高底釉的硅含量、高岭土或烧土含量,同时引入一些高温助溶剂,如方解石。还可以用小烧失量的原料替代一些大烧失量的原料,如硅灰石、透辉石等。

工艺改进上,可以在淋完面釉的基础上,加印一道平板,其铝含量要求比淋釉要高出1—2个百分点,而比重要小一些。也可以用硬质毛刷将釉面轻轻刷下,有利于改善起泡,还可以增加釉面手感。将淋釉改为喷釉也有一定的改善。



七、预防为主,全面质量控制

预防釉面起泡需要建立全面的质量控制体系。夏季高温湿度大,应加大毛坯、青坯、白坯存量,加强各部位通风,控制入窑水分。严格控制塑压成型、注浆模型水分(模型必须含有5%—6%的水分),否则吸水快,也容易造成毛孔。釉浆制备后不宜存储的时间过长,防止碱类物质会继续分解而改变釉的成分。施釉前釉浆搅拌速度均匀,防止卷入空气,施釉前加强过筛除铁,减少杂质以及空气残留在釉层中。窑炉的自然水、结构水排除阶段、氧化分解阶段、釉料初融阶段、高温阶段都应有合理的温度制度、气氛制度。

陶瓷厂老师傅们常会发现,即使严格把控釉料配方,生产中的釉面起泡问题仍时有发生。这些问题往往源于坯料加工、釉料制备、成型工艺和烧成制度中的细微环节。新技术与材料科学的发展为解决这一问题提供了新途径。近年来,一些新型功能材料如釉用活性氧化锌,通过其独特的物理化学特性,在提高釉面硬度、光泽度和调节釉料熔融特性方面展现出优势,为解决釉泡问题提供了新的思路。解决釉面起泡问题需要系统思维,从原料到烧成的每个环节都不容忽视。只有建立全面的质量控制体系,才能最终解决这一长期困扰陶瓷生产的技术难题。

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