陶瓷用氧化锌选型不当?易引发釉面发色不均针孔等问题
陶瓷用氧化锌选型不当?易引发釉面发色不均针孔等问题
陶瓷釉料生产环节里,不少厂家都碰到过同一配方不同批次之间发色偏差大,釉面冒针孔或者麻点的情况,轻一点的要返工调整配方或者烧结曲线,重一点的直接整批产品报废,平白拉高了生产成本,很多企业第一反应都是去调色料或者熔块的比例,反倒没注意到氧化锌在釉料里的分散状态还有反应活性,对最终出的产品效果有不小影响,一般来说大家碰到这类釉面异常的问题,很少会先往氧化锌的方向去想,我们就从釉料配方的适配逻辑入手,拆解不同性能的氧化锌是怎么影响陶瓷生产稳定性的,也给相关企业调整助剂选型提供点参考。
在陶瓷釉料的配方里,氧化锌的添加量通常不高,但承担的作用还挺关键的,它既可以当助熔剂降低釉料的熔融温度,改善釉面的光洁度和平整度,也能作为乳浊剂提升釉面的白度和遮盖力,还会直接影响色料的呈色稳定性,很多人对陶瓷用氧化锌的认知就停留在纯度指标上,觉得只要纯度够、杂质少就不会出问题,可哪怕是纯度达标的氧化锌,也有可能因为分散状态不好、反应活性不匹配,导致整批釉料出问题,比如同样是高纯度的氧化锌,不同产品放到同一个釉料配方里,最终烧出来的釉面效果可能差得很明显,核心原因就是除了纯度之外的性能指标,没和自家的配方适配上。

不少企业为了控制原料成本,会优先挑价格更低的氧化锌产品,却没算过性能适配不到位带来的返工、报废成本,有时候看似每吨原料省了点开支,可一旦整批产品不合格,损失的可能是数倍甚至更多,算下来反而更不划算。
氧化锌的分散性直接决定了它在釉料浆体里的分布均匀程度,要是氧化锌颗粒团聚严重,在釉料里形成一个个局部高浓度的小团块,烧结过程中这些位置的熔融温度会比周围更低,色料的呈色也会出偏差,最终表现为釉面深浅不一的斑点,或者局部过熔形成的针孔、凹坑,不少企业会误以为氧化锌的粒径越细,分散性就越好,其实不是这样的,未经表面处理的超细氧化锌粉体,表面能很高,反倒更容易团聚,哪怕经过很长时间的球磨,也很难把团聚体完全打开,最后还是会影响分散效果,尤其是在一些高固含量的釉料体系里,粉体的分散难度会更高,对氧化锌的分散性能要求也更严格。
还有些企业会靠延长球磨时间、增加分散剂用量来改善分散性,可过长的研磨时间不仅会增加能耗和时间成本,还可能破坏氧化锌的表面结构,改变它的反应活性,反倒给后续的烧结工序带来新的不稳定因素,所以从选型阶段就挑分散性适配的氧化锌,比后期靠工艺调整补救要更高效,也更能保障生产的稳定性。

除了分散性之外,氧化锌的反应活性也是影响陶瓷生产稳定性的核心因素,不同制备工艺做出来的氧化锌,晶体结构、表面缺陷数量不一样,反应活性也会有明显差异,活性过高的氧化锌,在烧结升温的早期就会和釉料里的熔块、色料发生反应,导致釉面过早玻化,釉层内部的气体没法顺利排出去,最后在釉面形成针孔、气泡之类的缺陷,要是氧化锌的活性过低,又会出现反应不完全的情况,烧结结束之后,釉层里还残留有没反应的氧化锌颗粒,会导致釉面的光洁度下降,硬度、耐污性等使用性能也会受到影响,同时,活性过低的氧化锌对烧结温度的变化更敏感,一旦窑炉的温度曲线出现小幅波动,就可能出现釉面熔融不足或者过熔的问题,批次稳定性很难保障。
对于产量比较大、窑炉连续生产的陶瓷企业来说,工艺窗口的宽窄直接影响生产效率和成品率,选反应活性适中的氧化锌,能够适配更宽的烧结温度范围,哪怕窑炉不同位置的温度有小幅差异,或者升温速度有微调,也能保证釉面效果的稳定性,减少次品率,降低生产管控的难度。

企业选陶瓷用氧化锌的时候,完全可以从自身的生产条件出发,结合实际情况判断,要是企业的釉料用的是湿法球磨工艺,研磨时间充足,而且釉料体系里分散剂的添加量比较高,普通粉体氧化锌基本就能满足分散要求,要是是短流程研磨工艺,或者釉料里含有较多容易团聚的无机填料,就建议选表面经过改性处理、分散稳定性更好的氧化锌,减少后续研磨的压力,也能避免团聚带来的发色不均问题,要是企业的窑炉温度控制精度高,烧结周期长,工艺参数非常稳定,可以根据釉料的性能要求选活性稍高或者稍低的产品,适配特定的釉面效果需求,要是是大规模连续生产的辊道窑,窑炉不同位置的温度存在小幅波动,或者产品切换频繁、烧结曲线调整较多,就建议选反应活性适中、适配范围更广的氧化锌,降低工艺调整的难度,保障批次稳定性。
不少企业选陶瓷用氧化锌的时候只看纯度和价格,却忽略了分散性、反应活性这些关键指标,看似省了成本,实则可能因为生产异常带来更大的损失,陶瓷用氧化锌的选型没有统一的标准,核心是要和自身的釉料配方、工艺条件匹配,要是对选型方向拿不准,可以先取少量样品做小批量试烧,对比不同产品在自身工艺下的实际表现,再做最终决策,需要获取针对性的助剂选型建议与配方优化方向的,可联系杜巴化学技术团队。