郭志山

摘 要：“水泡邊”是日用陶瓷中常見缺陷之一，它的存在降低了產品的品質。因此，解決日用陶瓷中“水泡邊”的缺陷將成為目前企業(yè)最為關注的問題。本文從坯釉料配方、成型工藝、燒成制度等方面，闡述了日用陶瓷“水泡邊”的成因與解決方法，以期給企業(yè)提供幫助。

關鍵詞：日用陶瓷；水泡邊；成因；解決方法

1 前言

“水泡邊”是釉泡的俗稱，是鼓在釉層表面，手摸有“水泡邊”的部位感覺較粗糙，不光滑，易于磨破。磨破后玷污成黑色小點，影響產品美觀。本文從坯釉料配方、成型工藝、燒成制度等方面，闡述了日用陶瓷“水泡邊”的成因與解決方法。

2 日用陶瓷“水泡邊”的成因

陶瓷坯泥由粘土、長石、石英等礦物原料，經加工精制而成，坯泥制成坯體其含有化學結合水、空氣吸附水、和自由水。干燥過程中坯體內的自由水隨坯體表面被加熱升溫，水份不斷蒸發(fā)，當干燥介質溫度、濕度、速率恒定不變，內擴散速度與表面水份蒸發(fā)擴散到周圍介質中的外擴散速度相等時，水份在毛細管力的作用下，不斷地由內部向表面移動，擴散至四周空氣中。坯體內可溶性鹽類在干燥過程中隨水份擴散而聚集在坯體的口部邊沿或棱角處，助熔性較強的可溶性鉀鈉鹽，降低了這些部位的瓷化溫度，當燒成時，此處受熱比表面積較大。因此，較早瓷化致密，釉面熔融，表面氣孔提前封閉，坯體內的氣體不易逸出，停留在釉層表面，造成一串細小釉泡，俗稱“水泡邊”。

3 日用陶瓷“水泡邊”的解決方法

3.1 坯料配方的調整

當日用陶瓷的制備工藝參數(shù)確定后，各種原料在坯料中使用的數(shù)量、質量是一項關鍵性的工作。因為它們直接影響到產品的品質及其工藝制度的確定，天然產出的粘土等原料很少能直接單獨用來制成坯料，一般需用幾種原料配合來滿足配方的要求。在進行配方計算和配方試驗之前，必須對所使用原料的化學組成、礦物組成、物理性質以及工藝性能有一個全面的了解。同時，對產品的工藝品質要求和性能要求也要進行全面的了解，才能科學合理地研制配方，保證配方最大限度地獲得預期效果。

了解各種原料及產品性質是配料的基礎，陶瓷是多組分材料，每種坯料中都含有多種原料，不同的原料在生產過程中及產品結構中起著不同的作用。陶瓷原料中多少都含可溶性無機鹽，原料通過合理配比經工藝處理形成坯料，而后加工成為半成品。干燥時可溶性無機鹽，在毛細管力的作用下，隨水份由內而外擴散而聚集在坯體的口部邊沿或棱角處。因此，坯料配方研試時，要選擇適當?shù)脑?，而含可溶性無機鹽多的原料盡可能的少用。因此，一般采用多元配方，以求減少因坯料配方不當形成“水泡邊”的缺陷。

在2013年5月，筆者公司進行了坯料百分百利用試驗（即配方原料全部進入球磨細碎，沒有經淘洗工序），用來生產12安士陶瓷杯。坯料中的主要成份有：粘土（揭陽粘土），以增加漿料的粘性、風化鉀長石（作為降溫材料）。但試驗發(fā)現(xiàn)，產品口沿出現(xiàn)“水泡邊”現(xiàn)象。經分析研究，筆者認為坯料配方中的揭陽粘土是二次粘土，有機物、可溶性助熔物含量較多。為此，技術人員開始調整配方，選用漳浦粘土代替揭陽粘土，降溫材料則采用硬質鉀長石替代風化鉀長石。然后將原料投入生產后，發(fā)現(xiàn)產品“水泡邊”現(xiàn)象不再出現(xiàn)。因此，“水泡邊”缺陷與坯料組成有密切的關系。

3.2 釉料配方的調整

釉料配方的確定要根據(jù)坯料燒結性能來調節(jié)釉的熔融性。釉的熔融性由熔融溫度、熔融溫度范圍和釉面性能等方面所決定。首先要求釉料必須在坯體燒結溫度內成熟，一般對于一次燒成陶瓷產品來說，開始熔融溫度應高于坯體中碳酸鹽、硫酸鹽、有機物的分解溫度。熔化溫度范圍較寬，在此溫度范圍內熔融狀態(tài)的釉能均勻鋪展在坯體上，不會被多孔的坯體所吸收，在冷卻后形成平整光滑的釉面，從而減少釉面缺陷。

釉用原料比坯用原料復雜，既有天然礦物原料，又有化工原料。各種原料在高溫下的性能，如：熔融溫度、高溫粘度、密度和粘附性等都有很大的差別，除了使釉料化學成份合理外，必須正確地選用原料。因此，一般采用多元配方，以求獲得具有良好的工藝性能的釉漿和燒成后無缺陷的釉面。同時，在多元配方中，要控制好每種原料的含量，其對釉漿性能影響較大，具體詳情如下：

（1） 長石

用陶瓷生產中使用的長石一般為鉀長石，實際上是含鉀為主的鉀鈉長石。長石在陶瓷釉料中是作為熔劑使用的，高溫陶瓷釉料中加入量在50%左右。加入量過多，釉料熔融溫度降低，容易造成釉面缺陷。

（2） 滑石

滑石是用來降低釉的膨脹系數(shù)和提高釉的彈性，改善釉漿懸浮性能，降低燒成溫度，擴大釉的燒成范圍，提高釉抵抗氣氛變化的能力。

（3） 粘土

釉料中引入適量的粘土，一方面，增加釉的懸浮性；另一方面，使釉很好地被坯體吸附，使坯釉燒后結合性較好。

總之，在選擇釉用原料時要考慮多方面的要求，取長補短以滿足配方需要。

3.3 坯體的處理

所謂修坯是對半成品進行打磨加工，使其成為能適應操作施釉和入窯燒成精坯的過程。注漿成型和可塑成型的坯體，由于其表面不太光滑，邊口都有毛邊，有的還留有模型縫跡，因此，還需進一步加工，如：挖底、打孔等。修坯是注漿成型和可塑成型工藝中一項必要的工序，修坯的好壞直接影響坯體表面質量。

注漿成型和可塑成型的坯體，干燥過程中坯體內可溶性鹽隨水份擴散而聚集在坯體的口部邊沿或棱角處，修坯能有效地消除口部邊沿或棱角處助熔性較強的可溶性鹽，減少“水泡邊”的出現(xiàn)。

筆者公司于2013年10月上旬生產的4.5寸直口碗，經隧道窯燒成后，口沿出現(xiàn)小氣泡，手感粗糙。經多方查找原因發(fā)現(xiàn)是坯體存放時間較長，吹去灰塵后即上釉、燒成所導致的。后來，對坯體重新進行洗水修坯；先用砂紙磨去坯體口部邊沿或棱角處表面層，再用濕海綿抹平、滑坯體口部邊沿或棱角處，以除去聚集在坯體的口部邊沿或棱角處的可溶性鉀鈉鹽類物質，使得坯體口部邊沿或棱角處的燒成溫度不會降低，從而減少“水泡邊”的產生。

3.4 燒成制度的調整

燒成是陶瓷工藝過程中最重要的工序之一。產品燒成時，經歷了由常溫加熱到高溫，再由高溫冷卻到常溫的過程。隨著溫度的變化，發(fā)生了一系列物理化學變化（如：脫水、氧化、還原、分解、化合、熔融、再結晶等）。通常陶瓷燒成分為五個階段：預熱、氧化分解、高溫、高火保溫、冷卻。

對于“水泡邊”缺陷的減少乃至杜絕，氧化分解階段至關重要。陶瓷坯釉在此階段發(fā)生的一系列物理化學變化，如：坯釉中結晶水的排出；有機物、硫化物氧化、碳酸鹽的分解，并伴隨有大量的氣體產生。隨著溫度的逐漸升高，釉層開始熔融，由于釉覆蓋于坯體表面，因此，坯體中產生的氣體必須通過釉層才能逸出。未產生液相前釉層中都是多孔體，氣體可以順利通過；而當釉層大部分熔融時，氣體通過就比較困難。氣體以氣泡形式通過液態(tài)的釉層逸出，這時往往會有氣泡滯留在釉層中形成“水泡邊”缺陷。因此，產品在煅燒過程中要適當延長氧化分解時間，使有機物、硫化物、碳酸鹽等物質充分分解、氧化。當進入高溫階段時，釉面開始熔融時，就已分解氧化完全，此時氣體將能完全排出，從而減少“水泡邊”缺陷的產生。

4 結論

“水泡邊”是日用陶瓷中常見缺陷之一，它的存在降低了產品的品質。因此，解決“水泡邊”缺陷問題將成為日用陶瓷企業(yè)最為關注的話題。實踐證明，從坯釉料配方、成型工藝、燒成制度等方面進行創(chuàng)新、調整，是解決日用陶瓷“水泡邊”缺陷問題的重要手段。