锂辉石质高档日用陶瓷的试验内容及结果

　　我国虽为陶瓷大国，但产品档次普遍较低，多为中、低档产品，这不仅很难占领国际市场，而且也很难满足国内市场对高档产品的需求。骨质瓷虽然是国际上公认的高档瓷，但其生产工艺比较复杂，产品售价也比较昂贵。因此，很难被大众接受，客户群体较单一。所以，市场上对外观接近骨质瓷、生产工艺相对简单的高档白瓷的需求越来越大。

　　随着科学技术的发展，机械化洗涤、消毒设备得到了大量的应用，各式微波炉、光波炉等逐渐进入寻常百姓家，这势必对陶瓷产品的机械性能、热稳定性等方面提出了更高的要求。而且随着燃料及陶瓷生产所需的原材料价格的不断上涨，为了保持产品在品质上的优势，以及在市场上获得更大的生存空间。因此，开发新品质的高档白瓷，提高产品的抗冲击性能及抗热震性能，降低能耗，提高产品的附加值已刻不容缓。为了满足市场的需求，进一步开拓市场，笔者以澳洲锂辉石为陶瓷助熔原料，配以石英、高岭土、改性膨润土、工业氧化铝等原料，成功开发了抗冲击强度较高、产品热稳定性较好，以及产品的吸水率、白度、光泽度均达到高档日用细瓷品质要求的锂辉石质高档日用细瓷。该产品具有烧成温度较低（1290℃～1300℃）、烧成周期短（由以前的16h缩短到13h），而且产品的釉面外观品质接近二次烧成的高档骨质瓷产品。不仅节约了烧制的费用，而且还延长了窑炉和窑具的使用寿命，减少了产品的变形、落渣等缺陷。

　　本试验所采用的坯用原料主要有煅烧锂辉石、内蒙长石、大同土、贵州土、石英、龙岩土、龙岩淘洗土、工业氧化铝等。釉料的主要原料有方解石、熟滑石、瓷粉、煅烧氧化锌、苏州土等。其原料的化学组成见表1。

　　按照配方设计及计算的原则，所设计的坯釉料配方既要有合理的化学组成，以便通过合理的烧成获得较理想的物相组成，又要充分利用粘土类原料所具有的工艺性能，来满足坯釉料的各类性能要求。因此，在配方设计前要先对粘土原料进行工艺性能测试。

　　在确定坯体配方时，首先，需要对各种原料的化学组成、工艺性能，以及目前国内外所有高档白瓷瓷种的组成、坯料的工艺性能要求等进行分析，并结合笔者公司生产的实际情况，初步确定坯体的配方组成。试验证明，锂辉石用量较少时，不能体现出锂辉石质高档瓷的特性，产品品质达不到要求。但用量过多，则会导致生产成本提高，以及坯体膨胀系数大幅降低等问题。因此，当锂辉石的加入量为4%～8%时，瓷器的瓷质釉面达到较理想的效果。另外，由于天然锂辉石的晶型为α-锂辉石，在加热到1100℃以上时，就会转变为β-锂辉石，同时伴随着30%～40%的体积膨胀，容易引起坯体开裂，所以锂辉石必须要在煅烧以后才能使用。同时，为了进一步提高坯体的白度，笔者在配方中加入了6%～10%的工业氧化铝作为增白剂；加入1%～3%的煅烧滑石作为矿化剂，以促进烧结，改善瓷器的性能；加入1%～5%的B4增塑剂，以增加泥料的可塑性能。经过一系列配方优化试验，确定效果较好的配方为A。

　　根据生产经验，性能较好的泥浆需要对泥料进行预先加工。其加工步骤为，先用滤泥机压滤成泥饼，以减少泥料中的胶性物质，提高泥浆的稳定性；为了保持产品色调的一致，可以直接用打浆工艺把压滤好的泥饼加工成浆状；为了改善泥浆的脱模性能，可以添加Pc-67添加剂。Pc-67在国内的部分厂家已有应用，但使用还未普及，其主要原因是人们对它的性质不是十分了解。Pc-67初是由德国生产的一种新型的陶瓷泥浆稀释剂，淡黄色粉末。而笔者公司使用的是代理商已经用水稀释过的，具有一定浓度的Pc-67溶液。Pc-67是一种高分子聚合物，它的主要成分为二甲基乙烯丙基氯化铵与羟甲基纤维素的共聚物，即将二甲基乙烯丙基氯化铵支链接在羟甲基纤维素的长链上。当它溶于水时，由于氯化铵的水解，产生了点正电荷的聚阳离子和带负电荷的氯离子。由于粘土表面带有负电性，因此，季铵盐阳离子对粘土表面的离子有强烈的吸附作用，并可置换吸附在粘土表面的Na+、Ca2+等水化离子，起稀释作用。同时，羟基纤维素链上的羟基对粘土小颗粒有吸附作用，使小颗粒团聚，增加泥浆的流动性，并阻止大部分小颗粒进入石膏模型空隙，从而增加泥浆的渗透性。但羟基纤维素主链和支链的其他基团都为亲油基，所以疏水性较好，利于泥浆脱水。由此可见，Pc-67是一种性能优良的陶瓷泥浆添加剂，有待在陶瓷生产中进一步扩大应用。经过反复试验，笔者确定了上佳的电解质加入量，即当腐殖酸钠加入0.15%、Pc-67加入0.5%时，泥浆的性能比较稳定、成坯率较高。