R2O与RO对(K,Na)2O-CaO-Al2O3-B2O3-TiO2-SiO2系分相乳浊釉性能及结构的影响

实验在中温快烧条件下制备(K,Na)2O-CaO-Al2O3-B2O3-TiO2-SiO2体系的半熔块分相乳浊釉,探究了碱性氧化物比例对其性能及结构的影响。实验结果表明:K2O/Na2O不变时,随RO占比提高,分相液滴的形成及长大受到抑制,导致其平均尺寸逐渐减小,体积分数先增大后减小,两相成分差异减小即两相折射率差值减小,从而降低釉面白度;R2O/RO不变时,K2O/Na2O比例提高致使分相平均尺寸增大,并且Ca、Ti元素富集于分相液滴的含量增加,两相成分差异增大即两相折射率差值增大,釉层对入射光的散射效应加强,从而提高釉面乳浊性能;釉中生成的金红石晶体及釉玻璃体中Ti4+浓度的增大,是导致釉面泛黄的主要原因。当K2O/Na2O为1/3,R2O/RO为5/5时,釉层中液滴平均尺寸最高达到254.6 nm,体积分数为46.10%,釉面白度高达82.11%。

RO(R=Mg、Ba、Zn)对(K,Na)_(2)O-CaO-Al_(2)O_(3)-B_(2)O_(3)-SiO_(2)系分相釉乳浊化及显微结构的影响

实验在(K,Na)_(2)O-CaO-Al_(2)O_(3)-B_(2)O_(3)-SiO_(2)体系中引入MgO、BaO、ZnO对CaO进行等摩尔量取代,通过CIE L*a*b*、SEM、XRD、TEM、等测试手段探究其对样品釉面性状及显微结构的影响。结果表明:RO组成及比例的不同对釉熔体黏度影响不同,进而影响釉层中分相液滴尺寸、体积分数、两相折射率差值。在以MgO取代CaO为主的区域,分相液滴对入射光主要产生瑞利散射作用,釉面呈乳蓝状(b*值:-0.64~-7.74)。以BaO对CaO取代为主的区域,釉熔体黏度低,分相液滴尺寸小,体积分数低,Δn较小,釉面呈现透明状。以ZnO对CaO取代为主的区域,分相液滴对入射光主要产生米氏散射,釉面多呈现乳白状(白度62%~71%)。

光学碱度对中温RO-R2O-Al2O3-B2O3-SiO2系釉玻璃结构与性能的影响

用色度仪、热膨胀仪、维式硬度计、SEM/EDS、TEM/EDS等测试方法对不同光学碱度的中温RO-R2O-Al2O3-B2O3-SiO2系釉玻璃特征釉样的性能及釉层显微结构进行检测分析,结果表明:随着光学碱度由0.564降低至0.508,釉中逐渐发生液相分离现象,釉玻璃结构致密度逐渐提升,维式硬度提高,热膨胀系数降低,釉面由透明裂纹状向微乳浊平整状转变。Fe2O3的加入降低了釉层中分相液滴平均尺寸,铁元素主要以三价Fe3+存在于分相液滴之中,随着光学碱度的不断降低,釉中O2-带电能力逐渐下降、Ols结合能逐渐变小,Fe3+由四配位向八配位转变,釉面逐渐由明黄色向深褐色转变。

P2O5对(K,Na)2O-CaO-Al2O3-B2O3-SiO2系分相乳浊釉性能及结构的影响

在(K,Na)2O-CaO-Al2O3-B2O3-SiO2分相乳浊釉中引入P2O5,用热膨胀仪、色度仪、维氏硬度计、扫描电子显微镜、透射电子显微镜、红外光谱等测试方法探究其对釉面性能及釉玻璃结构的影响。结果表明:釉面白度和维氏硬度随P2O5引入量的增加而显著提高,白度由46.58%提高至71.79%,维氏硬度由737.94 HV提高至1 153.03 HV;在P2O5组分引入量较低时(0.58%,摩尔分数,下同),[PO4]易夺取基质玻璃相中[BO4]的桥氧促使[BO4]向[BO3]转变,促进釉熔体分相,此时P2O5多存在于富硼分相液滴中。当P2O5组分引入量较高时(1.15%~1.72%),液滴相与基质相之间的界面为釉中晶体成核提供条件,釉中析出六棱柱形Ca3(PO4)2晶体,异相粒子与基质相之间的折射率差值提高,且Ca3(PO4)2晶体尺寸在可见光波长范围内,Mie散射作用加强,釉面白度提升;同时,釉玻璃结构的致密度随[PO4]含量的增加而提升,促使釉面维氏硬度提高。