§ 14. Составы и свойства глазурей

По способу приготовления глазури подразделяют на сырые, фриттованные и полуфриттованные.

Сырые глазури — это многокомпонентная смесь (табл. 8), не реагирующая с водой и не растворяющаяся в ней. Применяют для глазурования главным образом фарфора.

Фриттованные глазури состоят из материалов, частично или полностью растворимых в воде (бура, сода, поташ, борная кислота и др.). Эти компоненты предварительно сплавляют (фриттуют) при температуре 1200... 1300°С в специальных фриттоварочных печах с последующим охлаждением расплавленного стекла в проточной воде. При сплавлении в результате взаимодействия компонентов шихты с кремнеземом и глиноземом сырьевых материалов образуются нерастворимые в воде алюмосиликаты (фритты). Фритты используют для глазурования самостоятельно (фриттованная глазурь) или смешивают с сырьевыми компонентами (каолин, глина, полевой шпат, мел) и только после этого используют для глазурования (полуфриттованные глазури). Фриттованные и полуфриттованные глазури применяют для покрытия фаянса, майолики и костяного фарфора (табл.9).

Приведенные составы  имеют температуру  плавления в пределах от 1050 до 1250°С.

 Таблица 8.  Составы сырых глазурей для фарфора, %  по массе

Компоненты состава	Номер состава
	1	2	3	4
Полевой шпат чупинский	39	20,9	39,4	_
Пегматит чупинский	—	8,3	—	37
Песок	—	41	—	27
Кварц чупинский	28	—	34,1	—
Доломит	13	9,2	12	15
Бой изделий	10	—	—	14
Каолин просяновский	6	5,8	5,5	7
Каолин просяновский обожженный	—	6,5	9,0	—
Глинозем	4	2,2	—	—
Бентонит огланлинский	—	1,0	—	—
Оксид цинка	—	0,5	—	—

 Примечание. Бентонит вводят сверх 100%.

Таблица 9. Составы фриттованных и полуфриттованных глазурей для фаянса и майолики, % по массе

Номер фритты	Компоненты фритты
	доломит	полевой шпат	мел	оксид цинка	углекислый барий	свинцовый сурик	бура	каолин	кварцевый песок	глина	бой изделий после политого обжига
1	—	44,0	17,0	4,0	10				21,0	8,0
2	—	40,0	8,0	4,0	10	—	—	—	26,0	5,0	—
3	15,0	53,3	—	4,0	—	—	—	3,0	10,7	4,0	14,0
4	4,5	44,2	15,9	6,2	—	—	—	—	24,0	5,2	—
5	—	8,6	13,5	—	—	27,0	12,8	7,9	30,2	—	__
6	—	8,8	11,0	—	—	28,0	10,8	11,8	29,6	—	—

Время, затрачиваемое на одну плавку фритты, составляет 6...8 ч. Влажность готовой фритты 3...4%.

Основная характеристика глазури — температура ее розлива. Ранее рассмотренные щелочные и щелочноземельные оксиды (см. § 13), а также красящие оксиды существенно влияют на розлив глазури. По уменьшающемуся влиянию на плавкость и на розлив глазури щелочные и щелочноземельные оксиды могут быть расположены в такой последовательности: РЬО; ВаО; К₂О; N а₂O ; ZnO; CaO; MgO, а красящие оксиды в такой последовательности: CuO; MnO; Fe₂O₃ ; Cr ₂O₃; CaO; NiO.

Глинозем в небольших количествах при взаимодействии с определенными оксидами может проявлять себя как плавень. В значительных количествах глинозем повышает вязкость расплава глазури, ухудшает ее розлив, препятствует кристаллизации.

Многокомпонентность фаянсовых глазурей и присутствие в их составе щелочных оксидов и свинца обуславливает их низкую механическую прочность и химическую стойкость по сравнению с сырыми глазурями для фарфора. Однако невысокая температура плавления этих глазурей расширяет возможность их использования.

Непрозрачные (глухие) глазури получают путем введения в них нерастворимых или плохо растворимых соединений (оксидов олова, циркона, титана, фторида кальция, отходов соединений церия). Глухие глазури должны обладать легкоплавкостью и иметь после обжига блестящую поверхность. В то же время по требованиям технологии в отдельных случаях вязкость расплава должна быть столь значительной, чтобы даже толстонанесенные штрихи сохранили после обжига на глазури форму стеклянных капель, без склонности к растеканию.

Это сочетание свойств возможно осуществить следующим образом. В качестве флюсующей основы можно применить не очень тугоплавкие фарфоровые глазури, к которым добавляют около одной трети борной кислоты, красящий оксид, и затем всю смесь сплавляют. Если при фриттовании не получают необходимой интенсивности окраски или тона, то к порошку глазури еще раз добавляют тонкоизмельченный красящий оксид, снова фриттуют, измельчают в воде и получают готовую цветную глазурь.

Главное условие прочного закрепления глазурного слоя на изделии — соответствие температурных коэффициентов линейного расширения (ТКЛР) материала изделия и глазури. Несоответствие этих коэффициентов снижает термическую стойкость глазури и приводит к образованию микротрещин («цеку») и отслоению — отскоку глазури. Температурный коэффициент линейного расширения можно подобрать, зная состав компонентов сырьевой смеси стеклообразующих оксидов, глазури и материала изделий. Следует иметь в виду, что даже хорошее согласование ТКЛР глазури и черепка не избавит от термических напряжений при плохой эластичности глазури. На практике глазурь подбирают к изделию до тех пор, пока она не будет соответствовать свойствам керамического изделия. При этом можно пользоваться следующим рядом оксидов с последовательным уменьшением значений ТКЛР от Na ₂O к MgO:     Na₂O; K₂O; СаО; А1₂О₃; BaO; PbO; ZnO; Br₂O₃ ; MgO.

Уменьшая или увеличивая содержание того или иного оксида, можно подобрать необходимую глазурь по ТКЛР.

Важное эксплуатационное свойство глазури — ее химическая стойкость, влияющая на внешний вид и коррозионную устойчивость.

При использовании глазурей, содержащих щелочные компоненты, а также токсичные соединения цинка, свинца, сурьмы, бария, кадмия и др., возможно вдыхание пылевидных фракций этих компонентов при глазуровании и загрязнение ими пищи при использовании посуды, заглазурованной этими глазурями. Поэтому поверхность посудохозяйственных изделий должна быть покрыта бессвинцовыми глазурями.