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瓷坯中的氧化物主要有SiO2、Al2O3、CaO、MgO、Fe2O3和TiO2、K2O和Na2O等,
它们在釉中所起作用可概括如下:
【瓷坯中各种氧化物的作用是什么?】(1)SiO2,由原料}中的石英、粘土及长石引入,系酸性氧化物,是瓷坯中的主要化学成份 。SiO7在高温时一部分与Al2O3反应生成针网状莫来石(3Al2O3 2sio2)晶体,成为胎体的骨架,提高陶瓷的机械强度和化学稳定性 。另一部分与长石等原料中的碱金属和碱土金属氧化物形成玻璃态物质,增加液相的粘度,增强抵抗变形的能力,并填充于坯体骨架之间,使瓷坯致密 。要注意的是,余下的SiO2是以游离状态存在的 。这种游离SiO2在发生晶形转变时,体积变分化较大,因此SiO2的含量一般应予限制在75%以下则易降低制品的热稳定性,使制品出现炸裂现象 。
(2)Al2O3,由粘土、长石等原料引入,系中性氧化物,也是瓷坯中的主要化学成份 。Al2O3在高温时与SiO2形成莫来石针状晶体,同时有一部分Al3+离子向熔融的长石玻璃扩散,从而提高液相的粘度,增强抵抗高温变形的能力扩大烧成范围、但含量要恰当 。含量过高会提高烧成温度;含量过低,小于15%,虽能降低烧成温度,但会使烧成温度的分子量,演变为各组分的克分子当量数,然后把各分子当量范围变窄,制品变形、强度降低 。
(3)CaO,是一种碱土金属氧化物,主要起熔剂作用 。一般情况下,瓷坯中的含量都在0.8%以下 。虽然含量少,但助熔作用极强,能降低坯料的烧成温度,提高制品的机械强度、热稳定性和透明度 。含量稍多,则会缩小烧成范围,引起制品变形和烟熏 。
(4)MgO,也是一种碱土金属氧化物 。它与SiO2和Al2O3结合能够生成熔点较低的堇青石(2MgO 2Al2O3、5SiO2),起熔剂作用 。MgO(滑石)有乳浊作用,能提高釉面的白度 。MgO的热膨胀系数较小,能促进坯釉中间层的生成,改善制品的耐热急变性 。一般说来,MgO含量宜少于1%否则易致坯釉不合,引起釉面龟裂 。
(5)Fe2O3和TiO2,瓷坯中Fe2O3含量应在1%以下,TiO2含量在0.2%以下 。虽然瓷坯中铁、钛氧化物的含量较微,但它们对制品的白度有很大影响,如表1-2所示:
(6)K2O和Ma2O,由长石引入,属于碱金属氧化物,是瓷坯中的主要熔剂 。它们能熔解部分的SiO2和Al2O3生成玻璃相,填充于坯体骨架的空隙中,并能加速莫来石的成长,提高机椃强度,促进坯体烧结,提高瓷器的透明度 。它们总量一般控制在3~5%之间,少数高达7%,而其中的Na2O含量要控制在1%以下 。因为Na2O的熔融温度和高温粘度均比K2O低,且高温粘度变化快,膨胀系数较大,若Na2O含量较多,会降低烧成温度和热稳定性,缩小烧成范围 。
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