浅谈骨质瓷注浆料的配方

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1、浅谈骨质瓷注浆泥料的配方骨质瓷最早产于英国，距今已有近300年的历史，经过近3个世纪的发展，其生产工艺已趋于完善，就配方而言早已标准化，但我国的骨质瓷在国际市场上仅属中、低档水平，高档产品还比较少，其原因除包装和花色品种单一外，主要是产品质量问题，而产品质量又与原料的加工和制造工艺有密切联系。笔者结合生产实际，着重从如何配制好骨质瓷注浆泥料以及如何提高产品质量的问题进行了论述。1、骨质瓷注浆泥料所用的原料骨质瓷注浆泥料必须具备以下特点：适当的渗透性、粘度及触变性；较好的流动性；较小的干燥及烧成收缩率；较高的坯体强度。上述条件决定骨质瓷注浆泥料必须含有高强度

2、、高细度的粘土原料，收缩率较小的瘠性原料及调整粘度、渗透性的辅助原料。在实际生产中，骨质瓷注浆泥料的配方一般由动物（牛骨）骨粉、高岭土、长石、石英等及其它粘土组成。长石、石英作为瘠性原料起调整粘度、渗透性及收缩性的作用；骨粉则起塑性料和瘠性料的双重作用（骨头粉碎到很细的状态具有一定的塑性，同时又因其具有较小的收缩率而起瘠性料的作用）；引入高岭土是为了引入Al2O3并兼起瘠性料的作用；强塑性粘土的引入则主要是为了调整粘度、渗透性、坯体强度等。2、骨质瓷注浆泥料原料的选择选择骨质瓷注浆泥料所用的原料时，要考虑原料的纯度，应选用白度高、杂质少的原料，以减少原料成

3、分的波动；应尽量选用精选料、淘洗料，少用或不用原矿物料。例如在选择高岭土时应选择大同土、淘洗龙岩土等，而不要选择龙岩土原矿，因为其成分波动较大，不利于生产控制；骨头一般以经骨胶厂脱胶、脱脂并烧过的骨头为宜；选用木节类粘土，因其具有较高的细度、较好的流动性和较高的干燥强度，但其Fe2O3、TiO2含量较高，且烧结后白度低，一般不可多用。3、骨质瓷注浆泥料原料用量的选择骨粉是主要成分，是形成磷酸三钙主晶相的惟一来源。骨粉经过磨细并洗涤，其PH值须控制在9以下，且不能发生较大波动，这是一个重要参数，因骨粉的PH值直接影响泥浆的流动性、触变性。多年来，在骨粉的用量

4、方面众说纷纭，没有一个公认的标准，各国各地有各自不同的控制范围，数据可以肯定骨粉是主要成分。通过样品1~13的配方与呈色关系的实验，结果见表2。由表2可以得出以下结论：1）骨粉的用量会影响瓷质的透光度、色调及烧结温度。2）骨粉的用量与瓷胎的透光性呈正比例关系。这是因为骨粉用量过多时，瓷胎内可形成较多的ρ-Ca3（PO4）2晶体，而该晶体的折射率与玻璃相的折射率又相近，因而可提高透光性。3）助熔和骨架作用的转换。当骨粉含量低于20%时，骨粉在硅酸盐的烧结过程中起强助熔剂作用；当骨粉含量高于40%时，骨粉起骨架作用；含量在20%~40%时则助熔作用和骨架作用兼

5、而有之，且随着骨粉含量的减少助熔作用明显加大，之后烧结温度出现一个最低值，此时如再减少骨粉含量，则助熔作用减弱，直至消失。4）骨粉用量的变化与瓷胎颜色的变化，情况较为复杂，与组成中其它成分的含量有很大的关系。在骨灰-粘土二元系统中，瓷胎呈色与骨粉用量有很强的规律性，但在骨粉-石英-长石-粘土等多元系统中则无明显的规律性。通过生产实践发现，当粘土总量与骨粉量比值在0.8以上时，瓷胎色调向泛蓝色及黄色方向发展。综合考虑：在生产中一般骨粉用量以控制在40%~50%为宜；高岭土的引入量控制在25%~34%，粘土为10%左右；长石作为熔剂原料是玻化成瓷的基础组分，石

6、英原料在成瓷反应中部分熔入液相，剩余的则以晶态残留并与其它晶相构成骨架结构，对长石、石英用量无特殊要求。实践证明，石英在骨质瓷高温熔体中不仅熔解度显著增大，而且有较明显的低共熔作用，一般以8%~14%为宜，只要用量能满足烧成温度及物化指标的要求即可。有时可引入少量膨润土，但引入量一般不超过2%，否则难以解凝。以上各原料配比不仅决定着瓷体的晶相组成及瓷体结构，而且对制品的各项性能指标产生重要影响。仅就热稳定性而言，石英、长石和高岭土的引入量至关重要。4、骨质瓷注浆泥料所用电解质的选择在骨质瓷注浆泥料中由于引入高碱性骨粉，使其成为一个独特的泥浆系统。与普通长石

7、质泥浆相比，它的Ca2+含量更高，要完全置换这些Ca2+需用电解质的量也更大。常用的解凝剂有碳酸钠、腐殖酸钠、水玻璃、偏磷酸钠等。因为用碳酸钠稀释骨质瓷注浆泥料不彻底，且对模型有明显的侵蚀作用，故应尽量少用或不能单独使用。腐殖酸钠作为一种有机电解质，对骨质瓷注浆泥料也有较强的稀释作用且用量范围较宽，用它能够改变坯体的脱模性，提高坯体的干燥强度。水玻璃对骨质瓷注浆泥料的绝大多数成分均有较好的稀释作用，对骨粉也有较强的稀释作用，因此水玻璃成为目前常用的稀释剂之一。但是，在使用经水玻璃稀释的泥料时，应注意避免出现坯体保水性差的问题，坯体内外水分差小，坯体易出现变

8、硬变脆，对割口操作不便，坯体脱模性能差等现象，故不宜单独使用，一般