摘 要

本文采用低温快烧工艺制备透明釉，用以研究硼含量与釉硬度的关系。试验中用硼钙石在釉料引入氧化硼，设置氧化硼含量梯度，得到不同的透明釉样品。经过测试得出结论，釉面硬度在硼含量为15 %这一组取得最大值，釉面硬度变化的总体趋势是，随着氧化硼含量的增加，釉面硬度先升高后降低，有一个临界值，这可以从侧面印证硼反常现象。由于使用硼钙石引入氧化硼也提高了釉层中氧化钙的含量，为了更好地排除氧化钙的影响，又进行了一组对比试验，得出氧化钙对有硬度的提高是有利的。所以使用硼钙石对有硬度的提高作用显著。此外，为了优化釉料配方，又对氧化镁与釉硬度的影响进行了研究，得出氧化镁含量越高，釉硬度越高。所以，为了获得高硬度的釉，必须综合考虑多种氧化物的影响。

关键词：氧化硼；熔块釉；硬度

Abstract

In the experiment, boronite was introduced into the glaze, and the boron oxide content gradient was set up to obtain different transparent glaze samples. After the test concluded that the glaze hardness in the boron content of 15% of this group to obtain the maximum, glaze hardness changes in the overall trend is that with the increase in boron content, glaze hardness first increased and then decreased, there is a The critical value, which can be confirmed from the side of the boron anomaly. The use of boronite to introduce boron oxide also increased the content of calcium oxide in the glaze layer. In order to better exclude the effect of calcium oxide, a series of comparative tests were carried out to obtain that calcium oxide was beneficial to the improvement of hardness. So the use of boronite on the hardness of the role of significant improvement. In addition, in order to optimize the glaze formula, and the impact of magnesium oxide and glaze hardness were studied, the higher the content of magnesium oxide, glaze hardness higher. Therefore, in order to obtain high hardness of the glaze, must consider the impact of a variety of oxides.

Key words: boron oxide; frit glaze; hardness

目 录

摘 要 I

Abstract II

第1章 绪论 1

1.1 引言 1

1.2 陶瓷釉层简介 3

1.2.1 釉的作用 3

1.2.2 釉的分类方法 3

1.2.3 熔块釉 3

1.2.4 透明釉 4

1.2.5 釉的硬度 4

1.3 含硼釉国内外研究进展 4

1.3.1 国外研究现状 4

1.3.2 国内研究现状 5

1.4 硼元素的特性及存在形式 5

1.5 硼含量对釉硬度影响机理 5

1.6 硬度测试标准 6

1.7 本课题的研究目的和意义 6

第2章 实验部分 8

2.1 原料的选择 8

2.1.1 釉料中氧化物的作用 8

2.1.2 熔块釉原料选择及简介 9

2.2 矿物原料简介 9

2.3 仪器及设备 9

2.4 配方设计 10

2.5 实验流程 10

2.5.1 坯体的制备 10

2.5.2 熔块的制备 10

2.5.3 釉浆的制备 10

2.5.4 施釉烧成 11

2.6 研究方法 11

2.7 测试方法、仪器及步骤 11

2.7.1 测试方法 11

2.7.2 测试仪器 12

2.7.3 荧光分析测试步骤 12

2.7.4 莫氏硬度测试步骤 13

2.7.5 显微硬度测试步骤 13

第3章 实验结果及分析 14

3.1 荧光分析结果 14

3.2 釉面质量结果 15

3.3 莫氏硬度测试结果 17

3.4显微硬度测试结果 17

3.5 对熔块进行优化的研究 18

第4章 结论 21

参考文献 22

致谢 23

第1章 绪论

1.1 引言

陶瓷材料作为一种重要的传统无机非金属材料，历史悠久，应用广泛，受到很多工业领域青睐。随着科技的进步，陶瓷材料的研究也取得了长足的进展，很多新兴产品都具有十分优异的性能。一般的陶瓷材料又分为无釉和有釉两种。釉具有洁净美观、能防玷污、隔绝水气等性质，可以有效改善陶瓷坯体的外观、机械性质、热性能、化学稳定性、电性能和硬度^[1]，因而赋予有釉材料耐磨耐脏、精致美观、防水耐久等许多优点，有釉材料因此被广泛用于建筑装饰行业和一些日用品行业。

目前对于釉面的各种性能研究在陶瓷材料领域是十分热门的课题，其中釉面硬度对于有釉陶瓷来说是一个不容忽视的指标，是釉面力学性能的一个重要方面。所有的釉面砖都非常注重釉面的硬度，釉的硬度好，耐磨度相对较高，这样的釉面砖随着使用期限的推移，釉面刮花磨损的影响也不大，减少了消费者投诉的同时也能赢得市场先机。近几年全抛釉、微晶石、仿古砖等新产品在市面上销量极大。全抛釉从侧面，可以清楚的看到，全抛釉是由陶的砖坯和非常薄的表层柚面构成，因为它是采用3D喷墨打印的纹理，所以它的砖面图案非常多样化，但它的平整度不及抛光砖和微晶石，我们可以通过灯光直观看到砖面的平整情况。原因是因为好的全抛釉烧成温度非常高，砖出窑时非常软，容易变形。微晶石是由陶的砖坯和表层微晶玻璃构成，从侧面，可以清楚的看到两层的结合。一块质量好的微晶石，表面平滑、细腻，光泽度很高，铺设出来的效果视觉效果非常富丽。仿古砖属于普通瓷砖，与普通瓷片基本是相同的,其特别之处是在烧制过程中，会经人工方式仿造古典风格做旧，其实质是上釉的瓷质砖，被设计者通过颜色、样式、图案等，打造出怀旧的格调，赋予仿古砖独特沧桑典雅的韵味，给人以岁月变幻、历史沧桑的厚重感。由于这些产品的特性所追求的视觉效果它们普遍倾向于采用大量的透明低温熔块釉，但在硬度方面优势并不是很大 ，其莫氏硬度一般不超过5。传统的抛光釉莫氏硬度最低大概在6左右，相较而言这些透明釉更容易划伤，而且微晶石等产品表面光泽度高，遇到划痕比抛光砖更容易显现出来，严重影响陶瓷制品的美观度^[2]。所以，对于透明釉釉面硬度的研究十分必要，找到提高釉面硬度的可行性措施对于这些产品尤为重要。

通常釉层的釉面硬度主要由釉料的元素组成和显微结构决定。首先，元素组成 ，即釉料中各种元素的种类及对应含量，如硅、铝、钠、钾、钙、镁、锌等，这是釉层硅酸盐网络结构的直接决定因素，对釉层的各种理化性质影响甚大。通过调整元素组成改变硅酸盐的网络结构无疑会对釉面硬度带来不容忽视的影响。其次，显微结构，包括釉层中残余玻璃相的含量与形态，晶相、裂纹、气泡的数量、尺寸、分布情况以及晶界的数量等。影响釉料显微结构的因素有原料的细度与粒度分布、釉的烧成制度、气氛等等诸多因素 。