技术性新闻
当前位置:首页 >新闻资讯>技术性新闻

陶瓷釉面针孔与气泡缺陷的全方位解析:从成因到解决方案的深度探讨
发布时间:2025-11-24
陶瓷制品在生产过程中常常面临釉面针孔和气泡的困扰,这些缺陷不仅影响产品的外观质量,降低釉面光泽度和透明度,更是成为制约陶瓷品质提升的关键因素。通过系统性分析和多年实践经验,我们发现这些缺陷的成因复杂多样,贯穿于原料选择、釉料制备、成型施釉和窑炉烧成的每一个环节。
釉料作为陶瓷表面的装饰和保护层,其成分和性质直接影响最终产品的质量。釉料中如果含有过多的碳酸盐(尤其是石灰石),在高温烧成时会分解产生大量气体。这些气体若逸出釉面则形成针孔,若未逸出则形成气泡。
釉料的高温粘度是另一个关键因素。高温粘度与釉料的颗粒度、流动性能和化学成分密切相关。当釉料高温粘度过大时,釉下层排出的气体难以顺利逸出,会形成小气泡;随着温度上升,大气泡可能被熔掉,而小气泡则保留下来形成针孔或气泡。
釉料的始熔温度也至关重要。始熔温度过低会导致釉料过早熔融,阻碍气氛渗入坯体,推迟坯体内各种氧化还原反应的进行。当釉熔体封闭坯体后,这些反应产生的气体无法自由排出,从而形成针孔或气泡。
釉料颗粒度控制是制备过程中的重要环节。颗粒过粗会造成釉料高温粘度大,阻碍气体排出,易形成釉面针孔或气泡;同时釉料流动性能变差,难以填平气体排出时留下的凹坑。
相反,釉浆过细也会带来问题。细颗粒适量增多可提高成釉速率和颗粒在液相中的溶解度,使颗粒反应完全,减少残留大气泡的存在。但釉料过细会降低熔点,过早形成粘度大的釉熔体,使泥釉分解产生的气体不能顺利排出。
釉浆存储和处理同样需要特别注意。釉浆制备后存储时间过长,碱类物质会继续分解而改变釉成分;存储温度偏高会使釉浆发酵产生气泡;釉浆搅拌速度太快会卷入空气,如果施釉前过滤不好,这些气泡就会留在釉层中,烧成后形成缺陷。
在釉浆制备过程中,球磨效率低、球石质量差会导致球磨时间过长,球石磨损量大,使釉中SiO₂含量提高,增加釉的高温粘度和釉烧温度。若仍按原温度进行釉烧,则会因温度低、高温粘度大而阻碍釉中气泡的排除。
陶瓷成型和施釉过程对釉面质量有着直接影响。注浆模型的含水量需要精确控制——含水量低(5%-6%)会导致吸水速度快,容易造成釉面针孔;含水量高(10%-18%)则吸水速度过慢,同样易产生缺陷。
注浆工艺参数也需要优化。注浆速度过快会使空气不能充分排出;泥浆温度过高容易发酸而失去水分,气泡不容易排出,这些都会导致釉面针孔和气泡的产生。
坯体处理是关键环节。在坯体含水率较高时上釉,且上釉后没有进行充分干燥就装烧,会因烧成时水蒸气大量逸出而产生针孔。坯体的入窑水分应根据烧成速度而定,烧成速度越快,坯体的入窑水分应越低(一般卫生瓷坯体的入窑水分应控制在2%以内)。
釉层厚度也需要精确控制。釉层过薄会使部分熔釉被多孔的坯体吸收而形成釉面针孔;釉浆过稀或过稠不但容易产生釉裂,而且也因为容易封闭气体而引起釉面针孔或气泡。
窑炉烧成是陶瓷生产的关键环节,需要严格控制多个参数。在氧化分解阶段,如果升温过快、氧化温度过低或氧化气氛不足,会造成有机物、碳素和硫化铁未被完全氧化就进入还原期,这些物质在还原末期或冷却期被氧化而产生釉面针孔或气泡。
气氛转换温度点的选择至关重要。当坯体采用还原气氛烧成时,需要准确把握两个重要温度点:由强氧化气氛转为强还原气氛的温度点(气氛转换温度)和强还原气氛转弱还原气氛的温度点。转换温度过低或过高都可能造成制品产生釉面针孔或气泡,还会产生阴黄、烟薰等缺陷。
烧成温度制度需要优化。对于低温快烧的陶瓷制品,虽然坯体内的有机物碳素、硫化铁和碳酸盐等杂质在釉熔融前都已经完全氧化分解,但由于烧成升温过快,所产生的气体在釉熔融前没能完全排出,在釉熔融后仍有大量气体排出,这些气体冲破釉面形成釉面针孔,没能冲出釉面的便形成气泡。
烧成温度也需要精确控制。温度过低会使釉料未能充分均匀流布而造成釉面针孔;温度过高则会使釉面产生沸腾而造成釉面针孔或气泡。
面对复杂的釉面缺陷问题,行业正在不断探索新的解决方案。调整釉料配方是常用方法,包括降低釉料的高温粘度使气体较易通过熔融的釉层;提高釉料的始熔温度,使釉面在熔融前排出更多气泡。
在釉料添加剂方面 ,一些新型材料显示出了独特优势。例如,某些特殊处理的氧化锌材料能够有效降低釉面表面黏度,减少釉面膨胀系数,扩大烧成范围,有利于提高窑速和产量。同时,这类材料还能提高釉的乳浊度、白度和光泽度,增强釉面整体发色效果。
工艺改进也是重要方向。包括调整面釉和底釉配方,提高面釉釉温或降低高温粘度;在淋完面釉的基础上,加印一道特定配方的平板;将淋釉改为喷釉等都有助于改善起泡问题。
质量控制体系的建立 至关重要。从原料进厂到成品出厂的每一个环节都需要建立严格的标准和控制措施,包括粉料过筛、浆池存浆下限控制、定期检测粉料杂质等措施都能有效减少产品起泡。
陶瓷釉面针孔和气泡问题的解决需要系统思维和全过程控制。从釉料配方设计到原料选择,从釉料制备到成型施釉,从窑炉烧成到质量检测,每一个环节都需要精细化管理和技术创新。
未来,随着新材料、新工艺和新技术的不断涌现,陶瓷行业将能够更好地解决釉面缺陷问题。特别是 新型功能性材料的开发与应用 ,为改善釉面性能提供了新途径。这些材料不仅能够提高釉面的物理化学性能,还能赋予陶瓷制品抗菌、自洁等新功能,推动陶瓷产品向更高品质、更高附加值方向发展。
通过持续的技术创新和精细化管理,陶瓷行业必将能够有效解决釉面针孔和气泡问题,生产出更加完美的高品质陶瓷产品,满足日益增长的市场需求。
本文由肇庆市新润丰高新材料有限公司提供技术支持,该公司专注于锌基新材料研发与应用,为陶瓷行业提供创新解决方案。