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        山東磊寶鋯業科技股份有限公司

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        氧化鋯在陶瓷釉料中的應用

        添加時間:2016-10-11 14:24:23 瀏覽次數:

               自然界的氧化鋯礦物原料,主要有斜鋯石和鋯英石。鋯英石系火成巖深層礦物,顏色有淡黃、棕黃、黃綠等,比重為4.6~4.7,硬度7.5具有強烈的金屬光澤,可作為陶瓷釉用原料。純凈的氧化鋯是白色固體,含有雜質時會顯現灰色或淡黃色,添加顯色劑還可顯示各種其它顏色。純的氧化鋯是一種高級耐火原料,其熔融溫度約為2900℃,分子量為123.22,理論密度是 5.89g/cm3。氧化鋯中通常含有少量的氧化鉿,難以分離,但是對氧化鋯的性能沒有明顯的影響。

              在建筑陶瓷釉料中多使用硅酸鋯,一般用量為8~12%。氧化鋯可提高釉的高溫粘度、擴大粘度變化的溫度范圍,其用量為 2~3%時,能提高釉的抗龜裂性能。它的化學惰性大,故能提高釉的化學穩定性和耐酸堿能力,還能起到乳濁劑的作用。氧化鋯為“釉下白”的主要原料,也是黃綠色顏料良好的助色劑,若想獲得較好的釩鋯黃顏料必須選用質純的化學法生產的氧化鋯。氧化鋯有三種晶體形態:單斜、四方、立方晶相。常溫下氧化鋯只以單斜相出現, 加熱到1100℃左右轉變為四方相,加熱到更高溫度會轉化為立方相。由于在單斜相向四方相轉變的時候會產生較大的體積變化,冷卻的時候又會向相反的方向發生較大的體積變化,容易造成產品的開裂,限制了純氧化鋯在高溫領域的應用。 但是添加穩定劑以后,四方相可以在常溫下穩定,因此在加熱以后不會發生體積的突變,大大拓展了氧化鋯的應用范圍。

              陶瓷工業,衛生陶瓷、餐具、墻地磚生產都需要用色釉料來裝飾,這些釉料可耐高溫煅燒加工,而氧化鋯主要用于制備鐠黃、 釩藍以及鋯鐵紅等顏料。自 20世紀以來,陶瓷釉用色料總體進展不大,但鋯基色料的研究、開發及應用幾乎席卷了除黑色以外的所有顏色領域,其影響之深是過去傳統色料遠遠不及的。釩鋯蘭最早被發現 ,1949 年由美國的克雷倫斯·斯布萊特首先合成出來 ,鐠黃則是由日本學者在 1952 年首先合成出來。

        在陶瓷色料中,鋯基色料具有以下特點:

              1)鋯基色料在高溫條件下不易與釉料反應 ,不放出氣體,抗腐蝕,高溫條件下在釉中溶解小,色彩穩定 ;

              2)混容性好,不同顏色之間可以按照任意比例在釉料中混合使用,可以調試出很多豐富色彩的調和色,應用范圍廣泛;

              3)色澤純正,鋯系色料受燒成氣氛、基礎釉料成分影響較小,對釉料適應性強,色料飽和度好,發色鮮艷。

        鋯基陶瓷色料的種類和用途

        色料

        組成

        構成礦物

        用途

        鋯黃

        Co-Cr-Zr

        鋯英石

        色釉

        Co-Mn-Zr

        鋯英石ZrSiO4(Co,Ni)

        釉下彩

        Co-Ni-Zr

        --

        --

        Co-Ni-Zr-Si

        --

        --

        釩鋯黃

        Zr-V

        斜鋯石ZrO2(V)

        色釉、釉下彩

        Zr-Ti-V

        斜鋯石ZrO2(V ,Ti)

        色釉、釉下彩

        鐠黃

        Zr-Si-Pr

        鋯英石ZrSiO4(Pr)

        色釉、色坯、釉上

        鎘黃

        Zr-Si-Cd-S

        CdSZrSiO4包裹

        色釉、釉下彩

        釩鋯黃

        Zr-Si-V

        鋯英石ZrSiO4(V)

        色釉、色坯

        鋯鐵紅

        Zr-Si-Fe

        鋯英石ZrSiO4(Fe)

        色釉、色坯、釉下彩

         

              在建筑陶瓷的釉料配方中,主要通過鋯英砂或者硅酸鋯來代替加入氧化鋯。氧化鋯在釉料中主要以乳濁劑的形式出現,雖然氧化錫具有良好的乳濁作用,但出于成本考慮,目前一般都是加入鋯英砂或者硅酸鋯。如在鋯白熔塊的生產中,氧化鋯的含量通常在 10%左右浮動。在高白拋光磚的生產中,也經常會通過加入硅酸鋯來提高坯體的白度。

              氧化鋯不僅有乳濁的效果,還能增大抗釉面龜裂性及釉面硬度,特別是在瓷器釉料中加入氧化鋯或者鋯英砂,可顯著提高白度和抗磨性。加入量以鋯英砂8%~12%、氧化鋯或硅酸鋯 6%以上為佳 。 

         

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