硅锌矿结晶釉的结晶研究——釉熔体中球粒体结晶动力学探讨

对结晶釉中的硅锌矿结构性质和结晶习性的研究证明釉中硅锌矿是沿c轴方向发育生长的纤维状或针状晶体。 对结晶釉中硅锌矿的热力学稳定性和釉熔体中的相平衡关系进行了讨论。确定了釉中硅锌矿的形成条件和釉料组成范围。 本文着重研究釉熔体中硅锌矿的结晶动力学。在釉中,硅锌矿具有球粒体性质。用电炉和高温热台显微镜测定了釉熔体中硅锌矿的均相成核曲线和晶体生长曲线,并且用高温X射线衍射仪直接测定釉中硅锌矿的等温结晶曲线。根据结晶动力学理论,对釉中硅锌矿的均相成核和生长机理以及结晶机理作了研究。研究发现,釉中硅锌矿的均相成核是非热因的,晶体生长是受扩散过程控制的,总的结晶是由非热因成核、扩散过程和界面反应三个因素共同导致的。 此外,还发现硅锌矿的均相成核速率和晶体生长速度均与ZnO含量成正比。     

硅锌矿结晶釉的研制

在工艺陶瓷中，硅锌矿结晶釉是研制的一个难点。文章针对硅锌矿结晶釉的制备和试验结果进行了讨论．并就晶花的定位进行了设计，同时分析了烧成中容易出现的主要缺陷和影响结晶效果的主要原因。     

MnO2-ZnO-SiO2结晶釉的研制

在硅锌矿结晶釉基础上引入氧化锰制备MnO2-ZnO-SiO2系结晶釉,主要研究了釉料配方组成及烧成制度对釉面结晶效果的影响。结果表明:当硅锌矿结晶釉中加入MnO210wt%~15wt%,熔融温度为1230℃、保温10min、析晶温度1160℃、保温30min条件下,可获得晶形完整、单个晶体呈柱状、集合体呈扇形纹样的红褐色结晶釉。     

结晶釉中硅锌矿的析晶

通过对硅锌矿核化速度与生长速度的测定,分析了硅锌矿核化的几种方式。讨论了硅锌矿生长的控制因素,揭示了结晶釉烧成温度范围窄的主要原因。     

结晶釉中硅锌矿晶体结构与物理性质的研究

本工作对不同生成条件的硅锌矿进行了系统的光性鉴定;测定了它们的晶胞参数;拍摄了反映硅锌矿结构特征的电镜照片;确定了从熔体中析出的硅锌矿沿C轴生长的结晶习性。得出如下结论: (1)在加热过程中结晶釉料内生成的硅锌矿呈粒状;在保温过程中釉熔体内析出的硅锌矿呈纤维丝状,两者晶体形态虽不同,晶胞参数却相近。 (2)硅锌矿在釉层平面内沿C轴方向生长。 (3)着色氧化物的掺加,使硅锌矿的折光率和晶胞参数都有所改变。     

硅锌矿结晶形态的研究

以透明釉为基础，在透明釉中加入氧化锌制成结晶釉，采用氧化气氛进行烧制实验，观察釉的外观形貌和显微结构，并结合晶体结构，总结出硅锌矿结晶形态与成核和生长的关系。硅锌矿三方晶系、六方柱状晶型的晶胞结构决定了硅锌矿沿c轴方向的生长习性，从而形成由细逐渐变粗的空心管状晶体，结晶与熔融的对立统一使得空心管状晶体外圈形成溶蚀圈，而组成晶核的单体组合与取向决定了空心管的组合与走向，即决定了晶体的最终形态。     

我国硅锌矿结晶釉研究进展

本文介绍近十多年来我国硅锌矿结晶釉基础研究在以下几个方面的进展：（１）硅锌矿成核机制的研究；（２）硅锌矿的生长形态学研究；（３）硅锌矿的生长动力学研究。此外，还简要地探讨了今后科研工作的方向。     

结晶釉定位结晶的研究

本工作从研究结晶釉中硅锌矿的形成,熔融及其析晶过程,探讨了定位结晶的原理,提出了定位结晶的方法。     

硅酸锌结晶釉

硅酸锌结晶釉是一种以氧化锌为结晶剂,在一定的烧成制度下形成结晶的艺术釉,其结晶矿物是硅锌矿,具有结晶性能好、有良好晶态、晶花呈大型扇形纹样等特点。     

结晶釉中硅锌矿晶体的核化与生长

本文选择实用的结晶釉配方为研究对象,从釉料受热变化出发,根据结晶学与动力学观点研究生料结晶釉中晶体的核化与生长。实验的结果证实了次生晶核在烧釉温度下是存在的。观察了原生晶核的析出,从而阐明二种晶核存在与形成的条件。采用电子显微镜、光学显微镜、高温热台显微镜观察硅锌矿的形貌与形成过程。本文还重点讨论了硅锌矿生长的机理。     

硅锌矿结晶釉中氧化锌的核化作用

本试验通过电镜观察和电子探针分析,探讨了氧化锌对硅锌矿析晶的核化作用,认为:氧化锌颗粒表层分子必然要与釉熔体中的SiO_2反应生成硅锌矿,从而作为一种符合点阵匹配原理的非均相核化剂残存于熔体中,这是氧化锌对硅锌矿的析晶产生核化作用的原因;在结晶釉生产中,釉料内氧化锌含量虽高,但粒度太小,不易残存,这是氧化锌往往不起核化作用的原因。     

结晶釉的研究进展

结晶釉以它独有的艺术风格,享有广泛的声誉,颇得消费者的青睐。传统结晶釉主要用于工艺品以及日用陶瓷上,而在建筑陶瓷上的应用较晚亦较少。为了使结晶釉在建筑陶瓷中的装饰应用更广泛,迫切需要我们在传统结晶釉配方的基础上,研制出一种符合现代建筑陶瓷产品低温快速烧成要求的新型结晶釉。本文简要介绍了结晶釉的定义以及研究现状,重点阐述硅锌矿结晶釉的历史背景、国内外研究进展和存在的问题,并指出可能的发展趋势。     

结晶釉的试制

1前言结晶釉是在烧成的冷却过程中自然析出晶体的一种绚丽多彩的艺术珍品。远在宋代，我国就能生产象“天目”、“铁绣花”、“茶叶末”等名贵的微晶结晶釉。从理论上论述硅锌矿那样大型晶簇结晶釉的生产，也有一百多年的历史。我国陶瓷工作者在结晶釉的研究方面取得较大的进展。积累了许多的经验，我在结晶釉的研制中有几点体会。2配方2．l釉料配方中常用的结晶剂有：ZnO、MnO。、TIO。、Fe。O。等。常用ZnO作为主结晶剂（有时同时用二种，但有一种为主）一般用量如下：ZnO22％～40％，钛白粉12％～15％。硅锌矿结晶剂的组成范围较宽…     

再论结晶晶花釉的研究

结晶晶花釉是一种高级艺术陶瓷 ,独具釉彩光怪离奇多变。在造型新颖别致巧趣的装饰器皿上上这种艺术釉 ,在窑炉中经特殊的高温烧成工艺产生不同的晶花 ,色彩缤纷 ,形成多姿多彩的晶花釉面 ,构成一幅幅韵味生动的画面。独具一格艺术效果。结晶釉是一种名贵的艺术釉 ,利用釉在高温不熔体中成晶物质过饱和自发析晶的倾向形成美丽的晶花 ,深受人产的喜爱和珍视 ,根据析出晶体的大小 ,结晶釉分为微晶、结晶晶和巨晶结晶釉。我国早期就有名贵色晶釉 ,如免毫、油滴、星盏等均属微晶结晶釉。我国从 6 0年代初开始研制硅锌矿结晶釉 ,各重点瓷区都先后…     

硅锌矿结晶釉

硅锌矿结晶釉属于巨晶釉类 ,因为其中可形成粗大 (几毫米 ,甚至几厘米 )的球粒状硅锌矿 2ＺｒＯ·ＳｉＯ2 晶体。对锌结晶釉的最初研究是在 1 847～ 1 852年。 1 90 6年 ,Ｒｉｄｄｌ较系统地研究了经 1 0 50～1 1 0 0℃烧成的含硼锌熔块釉 ,并概括了釉组成对其结晶的影响。他提出了锌结晶釉的配方(ｗｔ% ) :2 7.389　ＺｎＯ、7 382　ＫＮＯ3、1 3 770硼砂、7.2 0 0白垩、4.466硼酸、39.693燧石、0 .6　ＣｕＯ(超过 1 0 0 %另计 )。这符合釉的化学组成(ｗｔ% ) :2 .6535　Ｎａ2 Ｏ、4 0 773　Ｋ2 Ｏ、4 7839　ＣａＯ、32 476　ＺｎＯ、47 0 …     

硅锌矿结晶釉的可控析晶

硅锌矿结晶釉的艺术效果与相组成有关,相组成取决于对硅锌矿析晶的控制。釉基质相中硅锌矿晶体的形成是陶瓷艺术与科学中非常重要的一个课题。研究认为:釉料组成是可控析晶的基础,成核剂和烧成条件是晶花部位、数量、形态及大小控制的关键,着色剂是色调控制的关键。     

结晶釉化妆土装饰的研究

一、前言在硅锌矿结晶釉釉料中添加Fe_2O_3、CoO、NiO、CuO、MnO等着色氧化物,经高温烧制后,由于着色离子在晶花中与釉面中相对含量不同,或由于配位状态不同,使晶花和釉面呈现各种不同的色调.但当添加锰红、镨黄、钒锆兰等色料时,在高温烧制过程中或由于色剂载体遭破坏,或由于色剂中某些成份对硅锌矿晶体生长有影响,致使晶花和釉面都达不到理想的色调和晶花效果.因而限制了某些色剂在结晶釉中的应用.为了避免色剂与釉熔体的直接反应,稳定色剂呈色效果,避免对晶花生长产生影响,采取将色剂加入化妆土中,再用化妆土装饰结晶釉的方法,可以解决上述问题.对此本文     

0.20R_2O-0.45CaO-0.35ZnO-Al_2O_3-SiO_2系统的相变

通过大量的配方实验 ,利用OM、TEM和XRD分析 ,研究了 0 .2 0R2 O - 0 .4 5CaO - 0 .35ZnO-Al2 O3-SiO2 系统的分相与析晶。研究结果表明 ,在Al2 O3含量高于 0 .30～ 0 .4 5mole的区域可以获得乳浊程度和光泽度各异的析晶乳浊釉 ,在低铝区可获得分相乳浊釉和分相玻璃 ,且乳浊程度随Al2 O3含量的降低、SiO2 含量的提高而提高。用Na2 O取代K2 O不利于系统的分相。试样中析出的晶体主要为硅锌矿、锌黄长石、白榴石和锌铝尖晶石。当R2 O全部由K2 O引入且Al2 O3含量较低时 ,主要为硅锌矿、白榴石和锌黄长石 ,Al2 O3 含量较高时则主要为白榴石、锌黄长石和锌铝尖晶石 ;用Na2 O等摩尔取代K2 O不利于白榴石和硅锌矿的析晶 ,而有利于锌黄长石的析晶 ;锌黄长石的析晶主要受组成的影响 ,对析晶保温温度不敏感。通过设计合理的配方、采用适当的烧成温度制度 ,可以获得结晶良好的析晶乳浊釉、分相乳浊釉、分相玻璃、硅锌矿或锌黄长石分相结晶釉或微晶玻璃。     

《中国陶瓷》一九八九年总目录

J勺2z一b 9 19︸1﹃bQ︸..…… ·科研与应用·磷酸氢钙烧结性质的研究Ti仇碳还原氮化法制备TIN的实验规律用红外光谱法研究高岭石矿物釉浆系统的性质及调控机理研究硅锌矿结晶釉工艺过程的探讨采用新型结合剂对熔融石英质匣钵的影响茶叶末结晶釉主晶相的研究隧道窑测温车微机测温钟罩式窑炉简介莫来石一硅线石质窑具砖的研制与应用多元统计分析方法在陶瓷缺陷分析中的应用田莆胶对陶瓷矿物悬浮体流变性、触变性作用机 理的研究Pbo一BZ饥一510:系熔剂化学稳定性研究粉彩颜料(翡翠)的谱学物征及铜的发色机制氧化物结合sic匣钵材料的研究…     

锌定位结晶釉晶花尺寸与制备工艺关系的研究

笔者以玻璃粉、长石、高岭土、滑石、方解石、釉果、ZnO等为主要原料,ZnO为晶种,以坯上埋晶种的方法制备硅酸锌定位结晶釉,从晶种含量、ZnO球磨时间、釉层厚度、析晶温度、保温时间以及釉面积等方面对硅酸锌定位结晶釉的制备工艺进行了研究,采用XRD和SEM对结晶釉的物相和形貌进行了表征。研究结果表明:晶花的物相为硅锌矿Zn_2SiO_4。晶种的含量对硅酸锌定位结晶釉析出的晶花大小与形状没有影响;硅酸锌粒径过细,导致晶核减少甚至晶核难以形成,使得析晶数量减少,晶花不易析出;析晶温度要合适,其过高与过低均影响晶花的尺寸;在一定的面积范围内,定位点晶花的尺寸与釉面积大小正相关。要获得比较大的晶花,除了延长保温时间外,相邻晶种定位点的间距也要足够大。