釉薬のデバッグと使用の過程において、特定の装飾効果や性能指標を満たすことに加えて、最も基本的な工程要件も満たす必要があります。ここでは、釉薬の使用過程でよく発生する2つの問題点を列挙し、解説します。
1. 釉薬スラリーの性能が良くない
陶磁器工場の生産は連続的であるため、釉薬スラリーの性能に問題があると、釉薬工程でさまざまな欠陥が発生し、製造業者の製品の優良率に直接影響します。重要かつ最も基本的な性能。ベルジャー釉薬の釉薬スラリーに対する性能要件を例にとってみましょう。良質な釉薬スラリーは、良好な流動性、チクソトロピー性の欠如、沈殿物の欠如、釉薬スラリー中の気泡の欠如、適切な水分保持、乾燥時の一定の強度などを備えている必要があります。次に、釉薬スラリーの性能に影響を与える要因を分析します。
1) 水質
水の硬度とpHは、釉薬スラリーの性能に影響を与えます。一般的に、水質の影響は地域によって異なります。ある地域の水道水は処理後、比較的安定していますが、地下水は岩盤層の可溶性塩分含有量や汚染などの要因により、一般的に不安定です。そのため、ボールミル釉薬スラリーの製造には、比較的安定した水道水を使用するのが最適です。
2) 原材料中の可溶性塩含有量
一般的に、水中のアルカリ金属イオンとアルカリ土類金属イオンの沈殿は、釉薬スラリーのpHと電位バランスに影響を与えます。そのため、鉱物原料の選定においては、浮選、水洗、水粉砕などの処理を施した原料を使用するようにしています。原料中の可溶性塩の含有量は少なく、鉱脈の全体的な形成と風化の程度にも関係しています。鉱山によって可溶性塩の含有量は異なります。簡単な方法としては、一定の割合で水を加え、ボールミル処理後の釉薬スラリーの流動性をテストすることです。流動性の低い原料はできるだけ少なく、あるいは使用しないようにしています。
3) ナトリウムカルボキシメチルセルロースおよびトリポリリン酸ナトリウム
当社の建築用セラミック釉薬に使用される懸濁剤はカルボキシメチルセルロースナトリウム（一般にCMCと呼ばれる）です。CMCの分子鎖長は釉薬スラリー中の粘度に直接影響します。分子鎖が長すぎると粘度は良好ですが、釉薬スラリー中に気泡が発生しやすく、排出が困難になります。分子鎖が短すぎると粘度が制限され、結合効果が得られず、釉薬スラリーは一定期間放置すると劣化しやすくなります。そのため、当社の工場で使用されるセルロースのほとんどは中低粘度のセルロースです。トリポリリン酸ナトリウムの品質はコストに直接関係します。現在、市場に出回っている多くの製品は深刻な不純物混入があり、脱ガム性能が急激に低下しています。そのため、一般的に正規のメーカーから購入する必要があります。そうしないと、損失が利益を上回ります。
4) 異物
一般的に、原料の採掘や加工の過程で、油汚染物質や化学浮選剤が混入することは避けられません。さらに、現在多くの人工泥には、比較的大きな分子鎖を持つ有機添加剤が使用されています。油汚染は釉薬表面に凹状の釉薬欠陥を直接引き起こします。浮選剤は酸塩基バランスに影響を与え、釉薬スラリーの流動性にも影響を及ぼします。人工泥添加剤は一般的に大きな分子鎖を持ち、気泡が発生しやすい性質があります。
5）原材料中の有機物
鉱物原料は、半減期や分化などの要因により、必然的に有機物へと変化します。これらの有機物の中には、水に溶けにくいものもあり、気泡の発生、濾過、目詰まりなどが生じる場合があります。
2. ベース釉薬の色合いが合っていない。
素地と釉薬のマッチングは、焼成時の排気範囲のマッチング、乾燥・焼成時の収縮率のマッチング、膨張係数のマッチングという3つの側面から考察できます。それぞれについて順に分析していきましょう。
1) 燃焼排気間隔のマッチング
本体と釉薬の加熱過程において、温度の上昇に伴い、水の吸着、結晶水の放出、有機物の酸化分解、無機鉱物の分解など、一連の物理的および化学的変化が起こります。具体的な反応と分解温度は、上級研究者によって実験されており、参考のために以下に転載します。①室温-100℃で吸着水が揮発します。
② 200～118℃で区画間の水分蒸発 ③ 350～650℃で有機物の燃焼除去、硫酸塩と硫化物の分解 ④ 450～650℃で結晶の再結合、結晶水の除去 ⑤ 573℃で石英の変換、体積変化 ⑥ 800～950℃で方解石、ドロマイトの分解、ガスの除去 ⑦ 700℃で新しいケイ酸塩と複合ケイ酸塩相の形成。
上記の対応する分解温度は、実際の生産では参考としてのみ使用できます。なぜなら、原材料のグレードがどんどん低くなり、生産コストを削減するために窯の焼成サイクルがどんどん短くなっているからです。そのため、セラミックタイルでは、急速な燃焼に対応して対応する分解反応温度も遅れ、高温ゾーンに集中した排気でさえさまざまな欠陥を引き起こします。餃子を調理するには、早く調理するために皮と餡に努力し、皮を薄くしたり、餡を減らしたり、調理しやすい餡を使用したりする必要があります。セラミックタイルにも同じことが言えます。焼成、素地の薄化、釉薬の焼成範囲の拡大などです。素地と釉薬の関係は、女の子の化粧と同じです。女の子の化粧を見たことがある人は、素地に下釉と上釉がある理由を理解するのは難しくないはずです。化粧の根本的な目的は、醜さを隠すことではなく、美しくすることです。しかし、うっかり少し汗をかくと、顔にシミができ、アレルギー反応を起こす可能性があります。セラミックタイルも同様です。元々はよく焼けていましたが、ピンホールが偶然に現れたため、化粧品は通気性に注意を払い、さまざまな肌タイプに合わせて選択するのでしょうか? さまざまな化粧品、実際には釉薬は同じですが、さまざまな体質に合わせてさまざまな釉薬も用意しています。セラミックタイルは一度焼成します。前の記事で述べたように、空気が遅れる場合は、より多くの原料を使用し、炭酸塩とともに二価アルカリ土類金属を導入する方が良いでしょう。生体が早く消耗する場合は、より多くのフリットを使用するか、発火損失の少ない材料とともに二価アルカリ土類金属を導入します。排気の原理は、一般的に生素の排気温度は釉薬の排気温度よりも低いため、下部のガスが排出された後の釉薬面は当然美しくなるが、実際の生産ではこれを実現するのは難しく、素素の排気を容易にするために釉薬の軟化点を適切に下げる必要がある。
2) 乾燥と焼成の収縮率の一致
誰もが服を着ますが、それは比較的快適でなければなりません。少しでも不注意があると縫い目がほつれてしまいます。釉薬も私たちが着る服と同じで、ぴったりとフィットしていなければなりません。そのため、釉薬の乾燥収縮も素地と一致させる必要があり、大きすぎても小さすぎてもいけません。そうでなければ、乾燥中にひび割れが発生し、完成したレンガに欠陥が生じます。もちろん、現在の釉薬職人の経験と技術レベルに基づくと、これはもはや難しい問題ではなく、一般的なデバッガーも粘土の把握に非常に優れているため、上記のような状況は、極めて厳しい生産条件を持つ一部の工場で上記の問題が発生しない限り、頻繁には発生しません。
3) 膨張係数のマッチング
一般的に、素地の膨張係数は釉薬の膨張係数よりもわずかに大きく、焼成後、釉薬は素地の上で圧縮応力を受けるため、釉薬の熱安定性が向上し、ひび割れしにくくなります。これは、ケイ酸塩を研究する際に必ず学ぶべき理論でもあります。数日前、友人が私にこう尋ねました。「釉薬の膨張係数が素地の膨張係数よりも大きいと、レンガの形状が反り返り、釉薬の膨張係数が素地の膨張係数よりも小さいと、レンガの形状が湾曲するのですか？」加熱膨張後、釉薬は素地よりも大きいため湾曲し、釉薬は素地よりも小さいため反り返る、と言うのが妥当でしょう。
答えを急いで出すつもりはありませんので、熱膨張係数とは何かを見てみましょう。まず、それは値でなければなりません。どのような値でしょうか？それは、温度によって変化する物質の体積の値です。さて、「温度」によって変化するので、温度が上昇したり下降したりすると変化します。私たちが通常セラミックスと呼ぶ熱膨張係数は、実際には体積膨張係数です。体積膨張係数は一般的に線膨張係数と関連しており、線膨張の約3倍です。測定された膨張係数には一般的に「特定の温度範囲内」という前提条件があります。たとえば、20～400℃の値は一般的にどのような曲線になりますか？400℃と600℃の値を比較することにこだわるなら、もちろん、比較から客観的な結論を導き出すことはできません。
膨張係数の概念を理解したところで、元の話題に戻りましょう。タイルは窯で加熱されると、膨張と収縮の両方の段階を経ます。高温ゾーンでの熱膨張と収縮による変化は、これまで考慮しませんでした。なぜでしょうか？高温では、素地も釉薬も可塑性を持つからです。率直に言って、それらは柔らかく、重力の影響が自身の張力よりも大きくなります。理想的には、素地はまっすぐで、膨張係数の影響はほとんどありません。セラミックタイルは高温セクションを通過した後、急速冷却と緩やかな冷却を受け、可塑性のある素地から硬いものになります。温度が下がると、体積が収縮します。もちろん、膨張係数が大きいほど収縮も大きくなり、膨張係数が小さいほど対応する収縮も小さくなります。素地の膨張係数が釉薬の膨張係数よりも大きい場合、冷却過程で素地が釉薬よりも大きく収縮し、タイルは湾曲します。素地の膨張係数が釉薬の膨張係数よりも小さい場合、冷却過程で釉薬なしで素地が収縮します。レンガが多すぎるとレンガがひっくり返ってしまうので、上記の疑問を説明するのは難しくありません。
投稿日時：2024年4月25日