☞ 作者王明華系江西陶瓷工藝美術職業(yè)技術學院教師
在硅酸鹽的理論研究中,有一個歸納性非常強的圖,表達了元素組成和制備工藝對最終產(chǎn)品性能的影響。在這個圖中,組成(元素組成)是第一位的,然后通過特定的加工制備工藝,得到某個具體的結構,從而最終影響到產(chǎn)品性能。但凡進行理論性思考,這個圖可以指導思考路線。

在建陶生產(chǎn)制備過程中,也會出現(xiàn)一些案例,與這個圖看起來略有沖突。如碳酸鈣在原料里,一般來講,對許多產(chǎn)品來說是不被允許大量存在的。而低燒失量的硅酸鈣,基本上可以大量使用。
從元素組成來講,硅酸鈣可以視為碳酸鈣和石英的結合體。那么,同樣是鈣元素和硅元素,換成不同品類的原料引入,就出現(xiàn)誤差,這就值得我們去分析其原因所在。
這個其實是與建陶燒成工藝有關。在建陶的燒成過程,其實是個燒結過程。在短時間內,完成陶瓷產(chǎn)品的燒結。在這個過程中,碳酸鈣在較低溫度(850℃左右)下,就開始了原料的分解,變成了氧化鈣和二氧化碳,這個過程會持續(xù)一段時間。而在900℃,陶瓷內部就開始出現(xiàn)了液相,開始對陶瓷坯體內部進行浸潤,開始封閉陶瓷內部的空隙。
因此,如果鈣元素的引入是以碳酸鈣形式引入,就會在高溫時產(chǎn)生氣體,從而會導致氣泡的存在。而硅酸鈣的存在,就安全多了。硅酸鈣會在高溫時熔解,但不會產(chǎn)生氣泡,因此,硅酸鈣看似元素與碳酸鈣和石英同樣組成,但在建陶生產(chǎn)過程中效果差異很大。而如果將碳酸鈣與石英,置于玻璃生產(chǎn)工藝中,則效果與硅酸鈣差異不大。這主要是玻璃熔融時間長,同時玻璃生產(chǎn)過程中有個液相澄清過程,因此氣體的排除不會影響到最終產(chǎn)品性能。
同樣還有一個情況,是目前的煅燒滑石產(chǎn)品。由于江西廣豐滑石目前處于停產(chǎn)狀態(tài),因此市場上煅燒滑石相對貨物短缺。據(jù)聞有遼寧地區(qū),用當?shù)氐奶妓徭V與石英一起混燒,燒出與滑石組成元素組成類似的原料。
如果將該產(chǎn)品進行元素檢測分析,其組成與滑石產(chǎn)品很相同。但在實際應用中,筆者猜測該類滑石較高比例用于實際生產(chǎn)中,其溫度將比正�;瘻囟纫�。其原因是,該類產(chǎn)品煅燒過程中,有很大可能出現(xiàn)獨立燒氧化鎂粉,而不是生產(chǎn)者預想的燒滑石。而氧化鎂可以在很低溫度下就與其他物質共熔產(chǎn)生液相。在建陶短時間的燒結過程中(燒成不完全),很早出現(xiàn)的液相,將會大量溶解其他物料,從而在相同元素組成的情況下,出現(xiàn)燒成溫度下降的現(xiàn)象。
相同的元素組成和不同的原料組成,在建陶短時間的燒結過程中,會出現(xiàn)不同的燒結效果。這個現(xiàn)象,值得大家觀察。