CN104909714B - 一种提高坭兴陶大型器皿窑变率的方法 - Google Patents

一种提高坭兴陶大型器皿窑变率的方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种提高坭兴陶大型器皿窑变率的方法，包括以下步骤：1)制备坯料：将东泥50～60重量份、西泥30～40重量份和铁红粉8～15重量份制成坯料；2)坯体成型：将坯料制成各种器型的大型器皿；3)修整坯体；4)干燥坯体；5)烧制坯体：将温度逐渐升高，以每小时升温30～50℃的升温速度升至500～750℃，在该温度下投放窑变材料并封闭窑炉的气孔，然后以每小时升温200～250℃的升温速度升温至1000～1050℃，并在该温度下保温烧制0.5～1h，自然冷却，出窑，即为大型坭兴陶大型器皿成品。本方法可以在保证大型器皿烧成率的前提下，大大提高窑变率。

Description

一种提高坭兴陶大型器皿窑变率的方法
技术领域
本发明涉及陶器的制备方法，具体涉及一种提高坭兴陶大型器皿窑变率的方法。
背景技术
坭兴陶器皿按器皿型号分为大型器皿(高度≥35cm)和小型器皿(高度均＜35cm)。坭兴陶不论器皿大小，其制作工艺都一样，包括制备坯料(选用横穿钦州市区的钦江以东的泥土，俗称东泥，为软质粘土，颜色为黄白色，含微量石英砂；和钦江以西地域的泥土，俗称西泥，是一种含铁量较高的紫泥石，颜色为紫红色，表面层有少量铁质浸染，为硬质粘土，将两者以一定重量配比混合，经研磨、脱水等一系列工艺制成坯料)、坯料成型、修整坯料、坯体干燥、坯体装饰、坯体烧制和抛光打磨工序。窑变是在烧制过程中发生一系列复杂的化学反应所造成的色泽及纹路的变化。目前窑变技术较成熟，一般是在烧制过程中往窑炉中投加窑变材料，如松脂、松枝等，通过窑变材料的不完全燃烧产生大量的CO气体，在窑炉内部形成还原气氛，将坯体中+3价铁离子还原成+2价铁离子，再加上燃料中不完全燃烧的烟雾，引进碳素沉着作用，使坯品变色更丰富，在原来铁红色的基础上，隐约呈现出古铜、紫红、铁青、金黄、墨绿、天蓝、粟色等多种色泽，以及天斑、虎纹等纹理变化，大大提高产品的商业价值。据不完全统计，小型器皿的烧成率为70％左右，窑变率可达到50％左右。然而大型器皿由于件大壁厚，在烧制过程中很容易烧裂，烧成率仅为60％，随着器皿的高度的增加，烧成率越来越低，因此，对于大型器皿而言，要想提高窑变率，必须首先解决烧成率低的问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种提高坭兴陶大型器皿窑变率的方法，该方法可以在保证烧成率的基础上，大幅提升窑变率。
本发明提供的技术方案是一种提高坭兴陶大型器皿窑变率的方法，包括以下步骤：
1)制备坯料：将东泥50～60重量份、西泥30～40重量份和铁红粉8～15重量份制成坯料；
2)坯体成型：将坯料制成各种器型的大型器皿；
3)干燥坯体；
4)烧制坯体：将干燥的大型器皿坯体送入窑炉中，将温度逐渐升高，以每小时升温30～50℃的升温速度升至500～750℃，在该温度下投放窑变材料并封闭窑炉的气孔，然后以每小时升温200～250℃的升温速度升温至1000～1050℃，并在该温度下保温烧制0.5～1h，自然冷却，出窑，即为坭兴陶大型器皿成品。
步骤1)中，将东泥、西泥经球磨机磨成泥浆，压滤，真空练泥，陈腐后，加入铁红粉，即Fe2O3粉末，混匀。
步骤2)中，将坯料制成各种器型的大型器皿(高度≥35cm)；
步骤4)中，铁红粉，即为Fe2O3的熔点较低，在烧结过程中形成低共熔物，即为液相物质，这些液相物质首先在坯体表面产生，随着烧结温度的升高，液相物质逐渐向内部扩散，进一步吸附固相颗粒，将其转化为低共熔物，增加液相量，促进坯料在反应中的扩散以及烧结的进行，使大型器皿的坯体可以在1000～1050℃下完成烧结，低于正常烧结温度1100～1200℃，可以避免高温烧裂。
东泥、西泥经陈腐后，泥料的粒度为4μm左右，而铁红粉颗粒偏大，与与陶土小颗粒相接触界面上存在边壁效应，孔隙率往往比小颗粒堆积的孔隙率高，这些孔隙偏高的界面，就形成了尺寸较大的扩散通道，水分比较容易通过这些渠道向外逸出，加快了水分在坯体内的扩散速度，因此在烧结前期，需要采用较低的加温速率，每小时升温30～50℃，升到500～750℃，以确保平缓的脱水速度，避免坯体过分收缩而开裂，而后期则可以采用较高的升温速度，每小时升温200～250℃，逐渐升温至1000～1050℃，这是因为前期水分基本排除完成，后期基本上没有多少剩余水分，因此即便采用较高的升温速度也不会带来坯体过分收缩而开裂。在烧结前期，以每小时升温30～50℃，升到500～750℃，这个阶段碳酸盐分解，碳素、有机物和硫化物氧化产生的大量的气体，尺寸较大的扩散通道有助于这些气体的充分且平缓地逸出，使得坯体结构致密，强度较大，不容易开裂。铁红粉的粒径以24～30μm为宜，这个粒径与泥料小颗粒可形成最佳的边壁效应，确保水分和气体充分且平缓的逸出。在烧结后期这个阶段铁红粉形成低共熔物，即为液相物质，由于铁红粉含量较大，液相物质会较快填充颗粒间隙，使固体颗粒相互靠拢最终是莫来石、残余石英坯体中其他组分彼此结成整体，不仅可加速烧结进程，还可降低烧结温度，形成致密的，有较高强度的坯体。
铁红粉的大量添加可增加坭兴陶中的铁元素含量，而铁元素是窑变的根源，因此可大大增加窑变率。
上述窑变材料的投加量为每立方米窑炉空间投放4～6kg，由于铁红粉的增加，3+价铁的含量增加，势必需要更多的还原气体将其还原成2+价铁，因此，窑变材料的投加量以每立方米窑炉空间投放4～6kg为宜。
上述窑变材料为松枝、松脂或木屑。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
1)将铁红粉混入泥料中，可以降低烧成温度，避免高温下大型器皿坯体烧裂，提高烧成率。
2)铁红粉颗粒还可以与泥料颗粒相接触界面上存在边壁效应，形成了尺寸较大的扩散通道，有利于气体和水分的充分排除，可增强坯体的强度，使之不易烧裂。
3)铁红粉的添加使得大型器皿坯体中含铁量从7.5％提高至15％以上，铁元素的增加，大大提高了窑变率。
具体实施方式
下面以实施例对本发明作进一步说明，但本发明并不局限于这些实施例。
实施例1
1)制备坯料：将东泥50重量份、西泥30重量份和粒径为24μm的铁红粉8重量份制成坯料；
2)坯体成型：将坯料制成各种器型的大型器皿(高度为40cm)；
3)干燥坯体；
4)烧制坯体：将干燥的大型器皿坯体100个送入窑炉中，将温度逐渐升高，升温速度为每小时30℃，升到500℃，在该温度下，按每立方米窑炉空间投放4kg松枝的比例投放松枝并封闭窑炉的气孔，然后按每小时升温200℃的升温速度逐渐升温至1000℃，并在该温度下保温烧制0.5h，自然冷却，出窑，即为坭兴陶大型器皿成品。
据统计，完好的坭兴陶大型器皿有90个，其中，窑变数目为82个。
实施例2
1)制备坯料：将东泥60重量份、西泥40重量份和粒径为30μm的铁红粉15重量份制成坯料；
2)坯体成型：将坯料制成各种器型的大型器皿(高度为45cm)；
3)修整坯体；
4)干燥坯体；
5)烧制坯体：将干燥的大型器皿坯体100个送入窑炉中，将温度逐渐升高，升温速度为每小时50℃，升到750℃，在该温度下，按每立方米窑炉空间投放6kg松脂的比例投放松脂并封闭窑炉的气孔，然后按每小时升温250℃的升温速度逐渐升温至1050℃，并在该温度下保温烧制1h，自然冷却，出窑，即为坭兴陶大型器皿成品。
据统计，完好的坭兴陶大型器皿有86个，其中，窑变数目为80个。
实施例3
1)制备坯料：将东泥55重量份、西泥35重量份和粒径为26μm的铁红粉10重量份制成坯料；
2)坯体成型：将坯料制成各种器型的大型器皿(高度为50cm)；
3)修整坯体；
4)干燥坯体；
5)烧制坯体：将干燥的大型器皿坯体100个送入窑炉中，将温度逐渐升高，升温速度为每小时40℃，升到600℃，在该温度下，按每立方米窑炉空间投放5kg木屑的比例投放木屑并封闭窑炉的气孔，然后按每小时升温220℃的升温速度逐渐升温至1025℃，并在该温度下保温烧制0.8h，自然冷却，出窑，即为坭兴陶大型器皿成品。
据统计，完好的坭兴陶大型器皿有82个，其中，窑变数目为75个。
实施例4
1)制备坯料：将东泥50重量份、西泥40重量份和粒径为24μm的铁红粉15重量份制成坯料；
2)坯体成型：将坯料制成各种器型的大型器皿(高度为35cm)；
3)修整坯体；
4)干燥坯体；
5)烧制坯体：将干燥的大型器皿坯体100个送入窑炉中，将温度逐渐升高，升温速度为每小时30℃，升到750℃，在该温度下，按每立方米窑炉空间投放6kg松枝的比例投放松枝并封闭窑炉的气孔，然后按每小时升温200℃的升温速度逐渐升温至1050℃，并在该温度下保温烧制0.5h，自然冷却，出窑，即为坭兴陶大型器皿成品。
据统计，完好的坭兴陶大型器皿有95个，其中，窑变数目为90个。

Claims (3)

1.一种提高坭兴陶大型器皿窑变率的方法，其特征在于：包括以下步骤：
1)制备坯料：将东泥50～60重量份、西泥30～40重量份和铁红粉8～15重量份制成坯料；所述铁红粉的粒径为24～30μm；
2)坯体成型：将坯料制成各种器型的大型器皿；
3)干燥坯体；
4)烧制坯体：将干燥的大型器皿坯体送入窑炉中，将温度逐渐升高，以每小时升温30～50℃的升温速度升至500～750℃，在该温度下投放窑变材料并封闭窑炉的气孔，然后以每小时升温200～250℃的升温速度升温至1000～1050℃，并在该温度下保温烧制0.5～1h，自然冷却，出窑，即为坭兴陶大型器皿成品。
2.根据权利要求1所述的一种提高坭兴陶大型器皿窑变率的方法，其特征在于：窑变材料的投加量为每立方米窑炉空间投放4～6kg。
3.根据权利要求2所述的一种提高坭兴陶大型器皿窑变率的方法，其特征在于：所述窑变材料为松枝、松脂或木屑。
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