1引言

眾所周知，搪玻璃反應(yīng)釜質(zhì)量的好壞不僅與鋼坯質(zhì)量、搪燒質(zhì)量以及使用條件等因素有關(guān)，而且與瓷釉的質(zhì)量也有很其密切的關(guān)系。但瓷釉的質(zhì)量不僅取決于瓷釉本身的化學(xué)組成，而且與瓷釉的制備工藝關(guān)系密切，一個好的瓷釉配方組成，如果沒有合理的制備工藝作保障，是不能獲得高質(zhì)量的瓷釉的。沒有高質(zhì)量的瓷釉，也就很難制得高質(zhì)量的搪玻璃反應(yīng)釜。在實際工作中，我們研究了瓷釉制備工藝與搪玻璃反應(yīng)釜質(zhì)量的關(guān)系，本文從實際出發(fā)，進(jìn)行簡要的闡述和探討。

2瓷釉制備工序

瓷釉的制備一般包括以下幾個主要工序：

2.1原料的儲備；

2.2配合料的計算、配制與混合

2.3熔制、冷淬和烘干；

2.4研磨和儲存。

3各工序?qū)μ虏ＡХ磻?yīng)釜質(zhì)量產(chǎn)生的影響

3.1原料的儲備

原料的儲備包括原料的購進(jìn)、化驗、儲存等。在購進(jìn)原料時，要按規(guī)定的原料含量進(jìn)貨，原料的純度不能低于規(guī)定要求。因為，若含量低于規(guī)定要求，相應(yīng)的雜質(zhì)的含量就增加，給瓷釉的性能帶來不利影響，使其不能達(dá)到預(yù)期的目的。原料的化驗要準(zhǔn)確，儲存要防止受潮、混料、落入雜物等。

3.2配合料的計算、配制與混合

3.2配合料配比的計算是以原料化驗報告單中的百分含量為依據(jù)進(jìn)行的，必須準(zhǔn)確無誤，否則嚴(yán)重影響瓷釉質(zhì)量。

3.2.2粉料配制是非常關(guān)鍵的一道工序，配料的準(zhǔn)確與否直接影響著瓷釉的質(zhì)量，因而在操作中要嚴(yán)格按工藝操作，對原料的種類、數(shù)量和配料方式（如：量小的原料應(yīng)用天平稱量）等要嚴(yán)格控制，不能出現(xiàn)絲毫差錯。

3.2.3瓷釉粉料的混合也是一個關(guān)鍵的工序，混合均勻的瓷釉粉料有利于熔制過程中液相、固相反應(yīng)的正常進(jìn)行（因液相反應(yīng)，主要依靠液體與溶液之間的相互滲透而發(fā)生反應(yīng)；而固相反應(yīng)則主要依靠在一定溫度范圍內(nèi)各參與反應(yīng)物料的分散度與相互混合的均勻度）。粉料的均勻混合，不僅有利于迅速建立熔制時的平衡狀態(tài)，而且能促進(jìn)熔制過程中的物理化學(xué)反應(yīng)，為獲得較均勻的熔融物提供了良好的條件。

如果粉料混合不均勻，容易引起瓷釉熔體的分層而產(chǎn)生“沉渣”現(xiàn)象，瓷釉的熔制過程會遭到破壞，部分原料不能充分進(jìn)行分解、氧化與置換反應(yīng)，導(dǎo)致整個瓷釉化學(xué)組成的改變，進(jìn)而造成搪瓷產(chǎn)品的質(zhì)量變差。

3.3熔制、冷淬和烘干

3.3.1熔制物質(zhì)的性質(zhì)由組成和結(jié)構(gòu)決定，這是普遍規(guī)律。有一個良好的瓷釉配方組成，還要有一個合理的熔制工藝與之相適應(yīng)，這樣才能獲得性能良好的搪玻璃釉。瓷釉的熔制過程，就是將充分混合的粉料在高溫下進(jìn)行物理化學(xué)反應(yīng)以形成瓷釉的過程，這個過程能否正確進(jìn)行，關(guān)系到能否按所要求的瓷釉組分和結(jié)構(gòu)制得瓷釉。

3.3.1.1加料通常加料前爐內(nèi)應(yīng)保持一定的溫度，一般掌握在130CrC左右。

3.3.1.1.1當(dāng)爐內(nèi)溫度較低時加料。爐內(nèi)溫度較低時加料，因粉料要吸熱使?fàn)t內(nèi)溫度降低，由于爐內(nèi)溫度本來不高，加入粉料后溫度會更低，要完成整個反應(yīng)需要的時間將延長，會導(dǎo)致熔點低的物質(zhì)大量揮發(fā)，改變了瓷釉的組成，降低了瓷釉的膨脹系數(shù)和彈性，易導(dǎo)致爆瓷等缺陷。

3.3．1.1.2爐內(nèi)溫度太高時加料。爐內(nèi)溫度太高時加料，雖粉料要吸熱但溫度下降不大，但瓷釉在溫度過高的溫度下熔制，熔點較低的物質(zhì)還來不及與其它物質(zhì)反應(yīng)就揮發(fā)掉，使瓷釉的膨脹系數(shù)減小，彈性降低，脆性、粘度增大，使產(chǎn)品易爆瓷、易產(chǎn)生氣泡缺陷。

3.3.1.1.3加料方式對瓷釉的質(zhì)量也有一定的影響。采用坩堝爐熔料，一般應(yīng)等坩堝內(nèi)次加入的生料全部熔化，也就是平常所說的“熔平”時才能再加剩余的料，否則會引起料未熔化而被新加入的生料壓向缸底而得不到充分的熔融，分解的氣體不能充分逸出，而產(chǎn)生氣泡等缺陷。

3.3.1.2熔制溫度和時間；瓷釉的熔制過程一般分為以下五個熔制階段：階段，排水階段；第二階段，固相反應(yīng)階段；第三階段，液—固相反應(yīng)階段；第四階段，液相反應(yīng)階段；第五階段，即趨向均化階段。一般瓷釉均在第四熔制階段終止前出料，只有工業(yè)耐酸釉、耐熱釉等進(jìn)入第五熔制階段，并且在本階段的中后期出料。瓷釉的熔制質(zhì)量取決于各熔制階段的合理溫度和反應(yīng)時間。

3.3.1.2.1熔制溫度過高、時間過長導(dǎo)致瓷釉熔制過度：瓷釉粉料只有在較高溫度的作用下，各分子、離子間才能產(chǎn)生化學(xué)結(jié)合力，溫度越高，分子、離子間產(chǎn)生化學(xué)結(jié)合力越大，形成的瓷釉網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)越緊密。因此，瓷釉的化學(xué)穩(wěn)定性越好，彈性越高。但是，隨著熔制時間的增長，熔制溫度的過于提高，低熔點的助熔劑揮發(fā)量大，再加上著色劑的揮發(fā)，易對瓷釉產(chǎn)生如下影響：

a.R2O氟化物等的揮發(fā)，明顯降低了瓷釉的膨脹系數(shù)，這是瓷釉“熔老易掉瓷”的主要原因，從而也明顯降低了搪瓷產(chǎn)品的耐溫急變和耐機械沖擊性能。

b.工業(yè)瓷釉一般進(jìn)入第五熔制階段，這樣使瓷釉趨向均化，瓷釉網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)形成的比較完善，游離的R2O減少到較小限度，因而提高了瓷釉的化學(xué)穩(wěn)定性。但是，如果第五熔制階段的時間延長，瓷釉更趨向玻璃化，即越趨向均質(zhì)化，因而降低了瓷釉的軟化點和彈性，這也是熔制過度的瓷釉“不耐火”的原因，使瓷層易產(chǎn)生釉流、爆瓷等缺陷。

c.由于密度小的化合物揮發(fā)越大，密度大的化合物相對含量增加，使瓷釉的密度增大，游離堿減少，瓷釉的停留度和涂搪性能變差，給噴粉操作帶來困難。

(由于R2O和某些RO揮發(fā)過多，使網(wǎng)絡(luò)更加緊密，粘度增大，使燒成溫度提高。燒成溫度高，氣體通道不易被封閉，使鋼板表面很易氧化，而生成過量的氧化鐵層，降低密著性能。燒成溫度提高，使燒成時間也相應(yīng)延長，易使金屬“二次析氫”從而導(dǎo)致魚鱗爆瓷。

e.熔制過程中，因化合物的揮發(fā)量大，改變了瓷釉的化學(xué)組成，使彈性降低，瓷釉發(fā)脆，易爆瓷。

f.熔制溫度高、熔制時間延長，使還原氣氛趨于明顯，著色離子的價態(tài)容易由高價態(tài)轉(zhuǎn)向低價態(tài)，從而使瓷釉顏色發(fā)生改變，導(dǎo)致產(chǎn)品表面色澤不正。

3.3.1.2.2熔制溫度低、時間短，使瓷釉熔制不足：瓷釉只有在合理的熔制溫度和熔制時間內(nèi)熔制，才能達(dá)到預(yù)期的目的。如果熔制溫度過低或時間過短，容易導(dǎo)致瓷釉熔制不足，使瓷釉產(chǎn)生許多嚴(yán)重的缺陷。

a.熔制不足的底釉會使密著變差，在底釉涂搪烘干后燒成時，造成底釉燒不透，降低密著。在此情況下需延長燒成時間，既影響了質(zhì)量又降低了勞動效率和效益。

b．熔制不足的瓷釉析堿量大，釉漿易于出現(xiàn)觸變性。

c.熔制不足的瓷釉，往往或多或少地存有未進(jìn)行反應(yīng)的生料，在涂搪后燒成時，容易使產(chǎn)品產(chǎn)生氣泡、表面無光、瓷面不細(xì)膩、化學(xué)穩(wěn)定性差以及瓷面異色等缺陷。

如：某年我們?nèi)壑频拇捎杂幸徊糠秩壑撇蛔?，一些高熔點的原料（如ZrO2等）難以完全熔融參與反應(yīng)，瓷釉塊中鑲嵌著部分未熔化的這些高熔點的原料顆粒，在噴粉后燒成時，呈現(xiàn)出未熔化原料的本身色，而使瓷面呈現(xiàn)異色現(xiàn)象，并且瓷面還出現(xiàn)了氣泡、無光澤等缺陷。后來，我們將融化不足的釉塊進(jìn)行了重新處理，解決了這一問題。

3.3.1.3冷淬冷淬是制釉的一個不可缺少的環(huán)節(jié)。瓷釉是熱的不良導(dǎo)體，當(dāng)熔體從熔爐中取出并迅速冷卻時，由于內(nèi)部的熱量不能很快散失而造成表里間出現(xiàn)很大的應(yīng)力，使瓷釉淬裂成不規(guī)則塊狀物，這對于加快研磨速度有很大的作用。瓷釉熔體的冷卻一般有三種形式：一是循回水急冷法；二是壓縮空氣吹冷法；三是薄壓并風(fēng)冷或水冷法。較好的是第二種冷卻方法，它可以使瓷釉具有一定的優(yōu)良性能。

不論采用哪一種冷卻方法，冷卻速度不同所制得的熔體的結(jié)構(gòu)就不完全相同。在瓷釉熔體利用水淬法冷卻時，要掌握水不能沸騰，并且釉塊在水中浸泡時間不宜過長，要及時烘干，否則會因析堿量過大等原因影響瓷釉的質(zhì)量和研磨效果。烘干的釉塊要儲存在專用的瓷釉庫中，以防掉入雜質(zhì)影響瓷面質(zhì)量。

3.4研磨和儲存釉塊的研磨有兩種方法一是濕法研磨；二是干法研磨。

為了適應(yīng)涂搪操作以及獲得良好的瓷面，瓷釉應(yīng)具有一定的細(xì)度，如果過粗或過細(xì)都會影響涂燒操作和產(chǎn)品質(zhì)量。底釉一般過100目篩，面釉一般過120目篩。

3.4.1瓷釉研磨過粗瓷釉研磨的過粗，顆粒大影響釉漿的操作性能，并且使得燒成溫度提高。這樣易形成密著不良、暗泡、發(fā)泡等缺陷，如果是色釉還會使顏色變深。

3.4.2瓷釉研磨過細(xì)雖然細(xì)度的提高可使燒成溫度下降，并且使燒成后瓷層減薄，但瓷釉過細(xì)也會給瓷層帶來不少缺陷。

3.4.2.1若底釉研磨過細(xì)，燒成時瓷釉熔化得早且快，氣體通道很快被彌合，氧化鐵形成的不夠，降低密著性能，

3.4.2.2瓷釉研磨的過細(xì)，會使手工操作費力且不均勻，不易搪均，粉層干燥后有裂紋，而且誘發(fā)燒成后產(chǎn)生搪瓷缺陷。

3.4.2.3瓷釉細(xì)度小，粉粒間的空隙度必然降低，使內(nèi)部水分和其它氣體不易透過粉層而積聚，使氣體壓力增大，由此容易導(dǎo)致“釉流”缺陷。

3.4.3釉粉的儲存也是非常重要的，如果在儲存過程中落入灰塵或其它雜物，易在瓷面產(chǎn)生異色和爆瓷缺陷。

4結(jié)論

4.1搪玻璃反應(yīng)釜質(zhì)量的好壞與瓷釉的性能有很其密切的關(guān)系。

4.2瓷釉性能的好壞不僅取決于瓷釉本身的化學(xué)組成，而且與瓷釉的制備工藝有密切關(guān)系。在制備過程中，只有各個工序嚴(yán)格按工藝操作，才能制得性能優(yōu)良的瓷釉，從而為生產(chǎn)出高質(zhì)量的搪玻璃反應(yīng)釜奠定堅實的基礎(chǔ)。