搪瓷釉料常识大全
搪瓷釉料,通常我们称之为“瓷釉”或“珐琅”,是一种无机玻璃质材料,它被熔融后,通过喷涂、浸渍或撒粉等方式覆盖在金属坯体(如钢板、铸铁、铝等)表面,再经高温烧结,与金属牢固地结合在一起,形成一层致密的玻璃质保护层,这层就是我们常说的“搪瓷”或“珐琅”。

搪瓷釉料 = 玻璃 + 功能性添加剂。
搪瓷釉料的三大核心组成部分
搪瓷釉料并非单一物质,而是由多种矿物原料和化工原料混合熔制而成,主要分为三大部分:
基础玻璃料
这是搪瓷釉料的“骨架”,决定了釉料的基本物理化学性质,如熔融温度、膨胀系数、化学稳定性等,它由多种氧化物在高温下熔融、淬冷、粉碎而成。
- 主要氧化物及其作用:
- 二氧化硅 (SiO₂):主要网络形成体,含量最高,它赋予釉料高硬度、耐化学腐蚀性和高熔点,可以理解为玻璃的“钢筋骨架”。
- 氧化硼 (B₂O₃):重要的网络形成体和助熔剂,它能显著降低釉料的熔融温度,改善釉面光泽和流动性,并提高釉面的弹性和耐冲击性。
- 氧化钠 (Na₂O) / 氧化钾 (K₂O):强助熔剂,它们能大幅降低熔融温度,降低生产成本,但过多会降低釉的硬度和化学稳定性。
- 氧化钙 / 氧化镁 / 氧化锌:稳定剂和助熔剂,它们能提高釉的硬度、耐酸性和机械强度,同时调节膨胀系数,使其与金属坯体匹配,防止开裂或脱落。
- 氧化铝 (Al₂O₃):中间体和稳定剂,能提高釉的硬度、耐碱性和热稳定性,但含量过高会使熔融困难。
着色剂
这是搪瓷釉料呈现各种颜色的来源,它们是金属的氧化物、盐类或化合物,在熔融时会溶解在基础玻璃中,赋予其特定的颜色。
- 常用着色剂举例:
- 白色:二氧化钛 (TiO₂)、锑白 (Sb₂O₅)、锆白 (ZrSiO₄)。
- 蓝色:氧化钴 (CoO) - 最经典、最稳定的蓝色。
- 绿色:氧化铬 (Cr₂O₃) - 苹果绿;氧化镍 (NiO) - 黄绿色。
- 红色:硒红 (CdS/CdSe固溶体) - 鲜艳的橘红色;金红 (胶体金) - 高档的宝石红。
- 黑色:氧化钴 (CoO)、氧化铜 (CuO)、氧化锰 (MnO₂) 的混合物。
- 黄色:锑黄 (NaSbO₃)、钛黄 (TiO₂-NiO-Sb₂O₅)。
乳浊剂
乳浊剂的作用是使釉层不透明,遮盖住底色(通常是金属的灰色),并赋予釉面柔和、明亮的外观,它的原理是在釉中形成微小的晶体或颗粒,使光线发生散射。
- 常用乳浊剂:
- 二氧化钛 (TiO₂):最强效的乳浊剂,乳浊力极强,是现代搪瓷最主要的乳浊剂。
- 锆英石 (ZrSiO₄):乳浊效果好,白度高,化学稳定性好,常用于高档洁具和面板。
- 锑白 (Sb₂O₅):传统乳浊剂,成本低,但耐酸性较差。
- 氟化物:如冰晶石 (Na₃AlF₆),在熔融过程中会产生气体,形成微小气泡而乳浊。
搪瓷釉料的分类
根据不同的标准,搪瓷釉料有多种分类方法:
按烧成温度分类
- 高温釉 (烧成温度 > 900°C):通常用于铸铁制品(如浴缸、炒锅),铸铁含碳量高,需要高温才能使碳完全烧掉,并使釉与铁充分结合,特点是硬度高、耐磨、耐冲击。
- 中温釉 (烧成温度 800-900°C):通常用于钢板搪瓷制品(如面盆、口杯),钢板薄,过高温易变形,特点是熔融范围宽,适应性好。
- 低温釉 (烧成温度 < 800°C):用于特殊金属或一次性产品,熔融温度低,能耗少,但硬度和耐久性相对较差。
按制品用途分类
- 日用搪瓷釉:用于面盆、口杯、碗碟、痰盂等,注重外观、白度、光泽和耐洗涤性。
- 建筑搪瓷釉:用于浴缸、洗脸盆、厨具面板、墙面板等,要求高硬度、高耐磨性、耐酸碱和良好的机械性能。
- 工业搪瓷釉:用于化工设备(反应釜、管道)、换热器等,核心要求是极强的耐化学腐蚀性(耐酸、耐碱、耐溶剂)。
- 艺术搪瓷釉:用于工艺品、首饰,颜色要求丰富、鲜艳,有特殊效果(如裂纹、虹彩)。
按化学组成分类
- 钛釉:以二氧化钛为主要乳浊剂,是目前应用最广泛的类型,白度高、遮盖力强、成本低。
- 锆釉:以锆英石为主要乳浊剂,白度极高,光泽好,化学稳定性优异,多用于高档洁具和出口产品。
- 锑釉:以锑白为主要乳浊剂,是传统釉料,成本低,但耐酸性差,现多用于对耐酸性要求不高的低端产品。
- 硼锑釉 / 硼钛釉:根据主要助熔剂(硼)和乳浊剂(锑或钛)来命名,非常常见。
搪瓷釉料的关键性能要求
一个好的搪瓷釉料,必须满足以下性能:
- 与金属坯体的匹配性:这是最关键的一点! 釉的膨胀系数必须与金属坯体非常接近,如果釉的膨胀系数过大,冷却后会收缩比金属多,导致釉层开裂;如果过小,釉层会受到金属的挤压而剥落。
- 化学稳定性:耐酸、耐碱、耐盐,特别是日用和工业搪瓷,长期接触水、食物、化学品,釉层不能被腐蚀或溶出有害物质。
- 机械性能:高硬度、耐磨、耐冲击搪瓷表面不易被划伤,在受到碰撞时不易碎裂。
- 热稳定性:能承受剧烈的温度变化而不开裂或脱落,搪瓷杯从热水中取出放入冷水,釉面不能坏。
- 外观性能:釉面应光滑、平整、有光泽,颜色均匀,无气泡、杂质等缺陷。
搪瓷釉料的生产简述
- 配料:按照精确的配方,将各种原料(石英砂、纯碱、硼砂、长石、着色剂、乳浊剂等)进行称量和混合。
- 熔制:将混合好的原料放入坩埚窑或池窑中,在1300-1500°C的高温下熔融,形成均匀的玻璃液。
- 水淬:将熔融的玻璃液迅速倒入水中或用高压水喷射,使其急冷、碎裂,形成不规则的玻璃颗粒(称为“熟料”或“熔块”)。
- 粉碎与研磨:将熟料烘干后,用球磨机等设备研磨成符合特定细度要求的粉末。
- 调和:将研磨好的干釉粉与水、黏土等添加剂按一定比例混合,制成用于喷涂的“釉浆”。
发展趋势与挑战
- 环保化:传统搪瓷生产中使用的含铅、镉等重金属的着色剂正在被淘汰,取而代之的是更环保的无铅、无镉配方。
- 功能化:开发具有抗菌、自洁、远红外辐射、电磁屏蔽等特殊功能的搪瓷釉料,提升产品附加值。
- 低温节能:研发更低熔融温度的釉料,以降低生产能耗,提高生产效率。
- 复合工艺:将搪瓷与其他技术(如不粘涂层)结合,开发出性能更优越的新型搪瓷产品。
希望这份详细的搪瓷釉料常识能帮助您全面了解这个古老而又充满活力的材料!
