氧化锆在陶瓷釉料中的應用

 　 　 　 自然界的氧化锆礦物原料，主要有斜锆石和锆英石。锆英石系火成岩深層礦物，顔色有淡黃、棕黃、黃綠等，比重爲4.6~4.7，硬度7.5具有強烈的金屬光澤，可作爲陶瓷釉用原料。純淨的氧化锆是白色固體，含有雜質時會顯現灰色或淡黃色，添加顯色劑還可顯示各種其它顔色。純的氧化锆是一種高級耐火原料，其熔融溫度約爲2900℃，分子量爲123.22，理論密度是 5.89g/cm3。氧化锆中通常含有少量的氧化铪，難以分離，但是對氧化锆的性能沒有明顯的影響。

 　 　 　在建築陶瓷釉料中多使用矽酸锆，一般用量爲8％~12％。氧化锆可提高釉的高溫粘度、擴大粘度變化的溫度範圍，其用量爲 2％~3％時，能提高釉的抗龜裂性能。它的化學惰性大，故能提高釉的化學穩定性和耐酸堿能力，還能起到乳濁劑的作用。氧化锆爲“釉下白”的主要原料，也是黃綠色顔料良好的助色劑，若想獲得較好的釩锆黃顔料必須選用質純的化學法生産的氧化锆。氧化锆有三種晶體形态：單斜、四方、立方晶相。常溫下氧化锆隻以單斜相出現， 加熱到1100℃左右轉變爲四方相，加熱到更高溫度會轉化爲立方相。由于在單斜相向四方相轉變的時候會産生較大的體積變化，冷卻的時候又會向相反的方向發生較大的體積變化，容易造成産品的開裂，限制了純氧化锆在高溫領域的應用。 但是添加穩定劑以後，四方相可以在常溫下穩定，因此在加熱以後不會發生體積的突變，大大拓展了氧化锆的應用範圍。

 　 　 　陶瓷工業，衛生陶瓷、餐具、牆地磚生産都需要用色釉料來裝飾，這些釉料可耐高溫煅燒加工，而氧化锆主要用于制備镨黃、 釩藍以及锆鐵紅等顔料。自 20世紀以來，陶瓷釉用色料總體進展不大，但锆基色料的研究、開發及應用幾乎席卷了除黑色以外的所有顔色領域，其影響之深是過去傳統色料遠遠不及的。釩锆蘭最早被發現 ，1949 年由美國的克雷倫斯·斯布萊特首先合成出來 ，镨黃則是由日本學者在 1952 年首先合成出來。

在陶瓷色料中，锆基色料具有以下特點：

 　 　 　（1）锆基色料在高溫條件下不易與釉料反應 ，不放出氣體，抗腐蝕，高溫條件下在釉中溶解小，色彩穩定 ；

 　 　 　（2）混容性好，不同顔色之間可以按照任意比例在釉料中混合使用，可以調試出很多豐富色彩的調和色，應用範圍廣泛；

 　 　 　（3）色澤純正，锆系色料受燒成氣氛、基礎釉料成分影響較小，對釉料适應性強，色料飽和度好，發色鮮豔。

锆基陶瓷色料的種類和用途

 　 　 　在建築陶瓷的釉料配方中，主要通過锆英砂或者矽酸锆來代替加入氧化锆。氧化锆在釉料中主要以乳濁劑的形式出現，雖然氧化錫具有良好的乳濁作用，但出于成本考慮，目前一般都是加入锆英砂或者矽酸锆。如在锆白熔塊的生産中，氧化锆的含量通常在 10%左右浮動。在高白抛光磚的生産中，也經常會通過加入矽酸锆來提高坯體的白度。

 　 　 　氧化锆不僅有乳濁的效果，還能增大抗釉面龜裂性及釉面硬度，特别是在瓷器釉料中加入氧化锆或者锆英砂，可顯著提高白度和抗磨性。加入量以锆英砂8%~12%、氧化锆或矽酸锆 6%以上爲佳 。 

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