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氧化锆制品在陶瓷釉料中的应用

2022-09-12 09:09:34

自然界的氧化锆矿物原料,主要有斜锆石和锆英石。锆英石系火成岩深层矿物,色调有浅黄、棕黄、黄绿等,比例为4.6~4.7,强度7.5具有强烈的金属质感,可作为陶瓷釉用原料。纯净的氧化锆是白色固体,含有杂质时会呈现灰色或浅黄色,添加显色剂还可表明各种其他颜色。纯的氧化锆熔融温度约为2900℃,含量为123.22,理论密度是5.89g/cm3。氧化锆中一般含有少量氧化铪,无法分离,但是对氧化锆性能没有明显的影响。


氧化锆制品


在建筑陶瓷釉料中多使用硅酸锆,一般用量为8%~12%。氧化锆制品可提高釉高温黏度、扩大黏度变动的环境温度,其用量为2%~3%时,能提高釉的抗开裂特性。它化学惰性大,故能提升釉的化学稳定性和耐腐蚀能力,还能起到乳浊剂的功效。氧化锆为“釉下白”的重要原料,也是浅绿色颜料较好的助色剂,若要得到较好的钒锆黄颜料务必采用质纯的化学法制造的氧化锆。氧化锆制品有三种晶体形状:单斜、四方、立方晶相。常温下氧化锆只用单斜相发生,加温到1100℃上下转变成四方相,加温到更高温度会转化成立方相。由于在单斜相向四方相转变的时候会产生较大的体积转变,制冷的时候又会向相反的方向发生较大的体积转变,容易造成产品的裂开,限制了纯氧化锆在高温应用领域。可是添加增稠剂之后,四方相可以在常温下平稳,所以在加温以后不会发生体积的突变,大大拓展了氧化锆制品的应用领域。


在建筑陶瓷的釉料中,主要通过锆英砂或是硅酸锆来代替添加氧化锆。氧化锆在瓷釉中主要以乳浊剂的方式发生,尽管氧化锡具有较好的乳浊功效,但出于成本考虑,目前一般都是添加锆英砂或是硅酸锆。如在锆白熔块的生产中,氧化锆含量通常在10%上下波动。在高白釉面砖的生产中,也经常会根据添加硅酸锆来提升坯体的细度。


氧化锆不但有乳浊的效果,还能增大抗釉面开裂性及釉面强度,尤其是在陶器瓷釉里加入氧化锆或是锆英砂,可明显提升细度和抗磨性。添加量以锆英砂8%~12%、氧化锆或硅酸锆6%以上为宜。

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