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云南瓷業(yè)的工藝革新:RA95第四代氧化鋅破解30mm厚坯針孔難題
發(fā)布時(shí)間:2025-11-01
一塊厚度超過(guò)30毫米的陶瓷坯體,在窯火中經(jīng)歷淬煉,出窯后釉面光滑如鏡,毫無(wú)針孔瑕疵——這一陶瓷行業(yè)長(zhǎng)期追求的技術(shù)境界,如今通過(guò)第四代RA95釉用活性氧化鋅的應(yīng)用成為現(xiàn)實(shí)。
在日用陶瓷制造領(lǐng)域,厚坯制品的生產(chǎn)歷來(lái)存在重大技術(shù)瓶頸。當(dāng)坯體厚度超過(guò)30mm時(shí),釉面出現(xiàn)針孔、氣泡等缺陷的概率呈指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)。這些微小的孔洞不僅影響美觀,更嚴(yán)重的是,它們會(huì)成為藏污納垢之所,降低產(chǎn)品的實(shí)用性和衛(wèi)生性能。
傳統(tǒng)工藝中,解決厚坯針孔問(wèn)題往往需要通過(guò)延長(zhǎng)燒成時(shí)間、提高燒成溫度或調(diào)整釉料配方來(lái)實(shí)現(xiàn),但這些方法要么增加能耗成本,要么影響釉面質(zhì)感,始終難以達(dá)到理想效果。
陶瓷釉面針孔,也被稱為“豬毛孔”或“棕眼”,是出現(xiàn)在釉面的微小孔洞,通常尺寸在0.5mm~1.0mm之間。對(duì)于厚坯制品而言,這一問(wèn)題尤為突出。
厚坯在燒成過(guò)程中,坯體內(nèi)部有機(jī)物和碳酸鹽分解產(chǎn)生的氣體需要穿越更長(zhǎng)的路徑才能排出。當(dāng)釉面開始熔融封閉表面時(shí),內(nèi)部氣體仍在持續(xù)排出,極易形成氣泡,氣泡破裂后便留下永久性的針孔缺陷。
云南地區(qū)某知名陶瓷企業(yè)技術(shù)負(fù)責(zé)人指出:“我們長(zhǎng)期以來(lái)專注于厚坯藝術(shù)瓷的開發(fā),但釉面針孔問(wèn)題一直困擾著我們。傳統(tǒng)解決方案往往顧此失彼,解決了針孔問(wèn)題卻又引發(fā)釉面流動(dòng)過(guò)度或顏色失真等新問(wèn)題?!?/span>
第四代RA95釉用活性氧化鋅的出現(xiàn)為這一行業(yè)難題提供了創(chuàng)新性的解決方案。這種新型材料通過(guò)獨(dú)特的鋅尖晶石基復(fù)合功能材料體系,實(shí)現(xiàn)了陶瓷釉料性能的質(zhì)的飛躍。
從材料科學(xué)角度分析,RA95采用了[(ZnO)x(Si?,Mg?,Zn?,R_d)Al?O?z]?鋅尖晶石基雙相體系,通過(guò)精準(zhǔn)調(diào)控ZnO摩爾比例x(0.2≤x≤0.8)與尖晶石晶格畸變因子z(0.9≤z≤1.1),實(shí)現(xiàn)了光學(xué)帶隙與電子遷移率的協(xié)同優(yōu)化。
這種“半導(dǎo)體相+高穩(wěn)結(jié)構(gòu)相”的創(chuàng)新組合,使材料兼具ZnO的光催化活性與尖晶石的機(jī)械穩(wěn)定性,在全拋釉中可將高溫黏度降低20-30%,同時(shí)促進(jìn)納米級(jí)鈣長(zhǎng)石晶相形成。
RA95活性氧化鋅解決厚坯針孔缺陷的核心機(jī)理在于其能夠有效降低釉料高溫粘度并延長(zhǎng)熔融區(qū)間。在陶瓷燒成過(guò)程中,釉料的高溫粘度直接影響氣泡排出的難易程度。
傳統(tǒng)氧化鋅由于活性有限,往往需要較高溫度才能充分發(fā)揮助熔作用,而此時(shí)坯體已經(jīng)進(jìn)入劇烈排氣階段,釉面過(guò)早?;瘯?huì)封閉氣體排出通道。
第四代RA95活性氧化鋅憑借其獨(dú)特的表面活性位點(diǎn)設(shè)計(jì),能夠在較低溫度下即開始促進(jìn)釉料熔融,為氣體排出創(chuàng)造更長(zhǎng)的窗口期。其分子級(jí)精準(zhǔn)控制的特性使釉面在高溫下保持適當(dāng)流動(dòng)性,允許困在坯體內(nèi)部的氣體順利逸出。
研究表明,采用RA95活性氧化鋅的釉料體系,其熔融溫度范圍比傳統(tǒng)釉料擴(kuò)大約15-20℃,這一擴(kuò)展對(duì)于厚坯制品的燒成控制具有重要意義。
在實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)環(huán)境中,RA95活性氧化鋅的表現(xiàn)同樣令人矚目。一家采用該材料的陶瓷企業(yè)數(shù)據(jù)顯示,使用RA95后燒成溫度降低50℃,能耗減少15%,同時(shí)釉面透光率提升至90%,白度達(dá)85°(CIE Lab)。
更為重要的是,釉面針孔缺陷率從原來(lái)的5-8%降至0.3%以下,優(yōu)等品率從65%提升至92%。這些數(shù)據(jù)在厚坯制品生產(chǎn)中具有特別重要的意義,因?yàn)閭鹘y(tǒng)工藝下,坯體厚度增加往往意味著缺陷率的顯著上升。
對(duì)于厚度超過(guò)30mm的坯體,RA95活性氧化鋅仍能保持釉面平整度Ra<0.05μm的鏡面效果,這充分證明了其在解決厚坯針孔問(wèn)題上的卓越性能。
隨著陶瓷行業(yè)向高端化、綠色化轉(zhuǎn)型,鋅基材料的創(chuàng)新正在加速推進(jìn)。第四代RA95活性氧化鋅代表了中國(guó)陶瓷原料領(lǐng)域的一個(gè)重要突破,但其發(fā)展遠(yuǎn)未停止。
未來(lái)鋅基材料的發(fā)展方向?qū)⒓性谶M(jìn)一步降低釉料燒成溫度、提高釉面品質(zhì)穩(wěn)定性和減少重金屬含量等方面。一些研究機(jī)構(gòu)正在開發(fā)第五代氧化鋅產(chǎn)品,預(yù)計(jì)將在活性調(diào)控和功能集成方面實(shí)現(xiàn)新的突破。
綠色制造也是鋅基材料發(fā)展的重要方向。通過(guò)采用余熱循環(huán)系統(tǒng)和閉環(huán)再生工藝,新一代氧化鋅產(chǎn)品的單位能耗和碳排放有望進(jìn)一步降低,助力陶瓷行業(yè)實(shí)現(xiàn)碳中和目標(biāo)。
隨著第五代釉用活性氧化鋅技術(shù)的研發(fā)推進(jìn),陶瓷釉料性能將進(jìn)一步提升。未來(lái),陶瓷制造業(yè)或許能夠完全擺脫針孔缺陷的困擾,無(wú)論坯體厚度如何,都能實(shí)現(xiàn)完美釉面。
陶瓷工藝的進(jìn)步從未停歇,從宋代的石英入釉到清代的多次施釉,再到今天的分子級(jí)材料設(shè)計(jì),每一次技術(shù)飛躍都推動(dòng)著陶瓷藝術(shù)向更高境界發(fā)展。
雙相鋅基異構(gòu)體材料RA95型釉用活性氧化鋅不僅解決了一個(gè)具體的技術(shù)難題,更為我們展示了材料科學(xué)如何與傳統(tǒng)工藝深度融合,開創(chuàng)陶瓷制造的新可能。