顧曉朦+唐奇
摘 要:青瓷釉和銅紅釉是中國(guó)傳統(tǒng)經(jīng)典釉色,其呈色是依靠Fe2+元素和Cu+元素在還原氣氛下的離子著色。本文研究在氧化氣氛下利用“固體還原”的方法制備青瓷釉和銅紅釉,通過(guò)在原料中加入不同的固體還原劑,通過(guò)改變材料配方的方法,實(shí)現(xiàn)了這兩種色釉在氧化氣氛下的燒成,并對(duì)其影響因素進(jìn)行了研究。實(shí)驗(yàn)研究表明:選擇合適的固體還原劑,在氧化氣氛下燒成還原氣氛中的呈色可行。在青釉及銅紅釉中,氧化錫和氧化鈦對(duì)被還原金屬離子可起到乳濁分散和穩(wěn)定的作用,促進(jìn)發(fā)色;但是在含量過(guò)多的情況下,它只會(huì)遮蓋和呈現(xiàn)自身的顏色。固體還原劑與被還原金屬離子間存在固定摩爾比,可達(dá)到較好的呈色。
關(guān)健詞:固體還原劑;釉色呈色
1 前言
青瓷釉和銅紅釉是中國(guó)傳統(tǒng)經(jīng)典釉色,其呈色是依靠Fe2+元素和Cu+元素在還原氣氛下的離子著色。古代青瓷釉及銅紅釉在燒成過(guò)程中[1-2]主要依靠控制木柴燃料的燃燒程度在窯內(nèi)形成還原氣氛,以窯工的眼力斷定氣氛強(qiáng)弱,氣氛的可控性較差,現(xiàn)代窯爐以氣體燒成還原氣氛時(shí),控制氣氛也是難度較大的[3]。
本文研究在氧化氣氛下利用“固體還原”的方法制備青瓷釉和銅紅釉,通過(guò)在原料中加入不同的固體還原劑,通過(guò)改變材料配方的方法,實(shí)現(xiàn)這兩種色釉在氧化氣氛下的燒成,并對(duì)其影響因素進(jìn)行了研究。
2 實(shí)驗(yàn)
2.1實(shí)驗(yàn)原料
實(shí)驗(yàn)所用釉用原料為:鈉長(zhǎng)石、鉀長(zhǎng)石、方解石、石英、膨潤(rùn)土、碳酸鋇,著色劑為氧化鐵、氧化銅,采用固體還原劑為SiC(純度99%)、二氧化鈦、二氧化錫,所用的礦物原料化學(xué)組成及配方表如表1、表2所示。
按表2配方準(zhǔn)確稱(chēng)量原料,以料:球:水=1:1:0.6的比例球磨,漿料萬(wàn)孔篩篩余0.05 ~ 0.1%,以實(shí)驗(yàn)電爐非保護(hù)氣氛燒成,溫度曲線(xiàn)如圖1。
2.2樣品的制備
在上述基礎(chǔ)釉中,實(shí)驗(yàn)確定以氧化鐵0.5%和氧化銅0.1%為著色劑,分別添加固體還原劑SiC、SnO2、TiO2多因素試驗(yàn)對(duì)釉呈色的影響,,其中主要對(duì)比性實(shí)驗(yàn)列表如表3。
3 測(cè)試結(jié)果及表征分析
用日本理學(xué)D/max-Ⅲ A型X射線(xiàn)衍射儀對(duì)樣品物相分析,其可見(jiàn)晶相主要為石英相。
對(duì)應(yīng)以上實(shí)驗(yàn),當(dāng)釉面呈現(xiàn)非氧化狀態(tài)下的色彩變化時(shí),表明其中呈現(xiàn)還原氣氛,采用日本柯尼卡CR-10型色度儀來(lái)對(duì)樣品的色度測(cè)試,分析所制得的樣品的色度值變化規(guī)律如下,其中:L*(Lumminosity)表示明度,a*表示從洋紅色至綠色的范圍,b*表示從黃色至藍(lán)色的范圍,+127至-128。
實(shí)驗(yàn)及測(cè)試結(jié)果表明,固體還原劑SiC的加入對(duì)釉面的還原作用明顯,當(dāng)沒(méi)有加入時(shí),鐵釉呈現(xiàn)黃色調(diào),銅釉呈現(xiàn)綠色調(diào)。當(dāng)加入后,對(duì)釉中的Fe、Cu起到了明顯的還原作用,其中鐵釉中,綠色調(diào)呈色明顯(a*↓);銅釉中釉面呈現(xiàn)出了還原氣氛特征的紅色調(diào)(a*↑)。
數(shù)據(jù)分析中,可以看出適量二氧化鈦的加入對(duì)釉有分散的作用,并且可以促進(jìn)釉發(fā)色效果的提升。
測(cè)試結(jié)果表明,加入不同含量的氧化錫后,釉的明度L值保持上升的趨勢(shì)。當(dāng)SnO2≤0.1%時(shí),它的紅色調(diào)a值出現(xiàn)上升的趨勢(shì),當(dāng)SnO2≥0.3%時(shí),它的紅色調(diào)a值被乳濁性遮蓋,呈色出現(xiàn)下降的趨勢(shì),且隨釉面呈色逐漸變?yōu)槿榘咨t調(diào)消失。
實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,固體還原劑的加入,可以使釉在氧化氣氛下呈現(xiàn)還原氣氛的燒成結(jié)果,本文同時(shí)對(duì)固體還原劑合適加入比例做以探討。見(jiàn)表7、圖6。
當(dāng)Fe2O3的加入量≤0.5%時(shí),釉都呈現(xiàn)綠色調(diào),但是隨著Fe2O3的加入量增多,其明度L值出現(xiàn)降低的趨勢(shì),釉的綠色調(diào)逐漸減少;
當(dāng)Fe2O3的加入量為1.0%時(shí),釉呈黃色調(diào),當(dāng)Fe2O3的加入量≥2.0%時(shí), L值繼續(xù)為下降的趨勢(shì),紅色調(diào)a值出現(xiàn)上升的趨勢(shì),黃色調(diào)b值出現(xiàn)下降的趨勢(shì),釉的呈色逐漸偏向紅褐色調(diào),
由此可以表明其中Fe和SiC之間是存在相對(duì)固定摩爾比的,當(dāng)其SiC / Fe2O3摩爾比在1:6.25 范圍內(nèi)時(shí),能達(dá)到較好的青色效果。
4 結(jié)論
本文以鉀鈉長(zhǎng)石、方解石、石英、膨潤(rùn)土、碳酸鋇為主要原料進(jìn)行配方設(shè)計(jì),以氧化鐵、氧化銅為著色劑,采用加入SiC的固體還原法進(jìn)行實(shí)驗(yàn),在氧化氣氛下燒成出還原氣氛中釉色,并加入SnO2 / TiO2進(jìn)行對(duì)比實(shí)驗(yàn),利用XRD、色度儀測(cè)試方法對(duì)樣品的物相、呈色進(jìn)行表征,分析了SiC加入對(duì)青瓷釉和銅紅釉樣品的呈色影響。
實(shí)驗(yàn)研究表明:
1)以碳化硅為固體還原劑,在氧化氣氛下釉面燒成還原氣氛中的呈色可行。
2)氧化錫和氧化鈦對(duì)被還原金屬離子可起到乳濁分散和穩(wěn)定的作用,促進(jìn)發(fā)色;但是在含量過(guò)多的情況下,它只會(huì)遮蓋和呈現(xiàn)自身的顏色。
3)固體還原劑與被還原金屬離子間存在最佳摩爾比,可達(dá)到較好的呈色。
參考文獻(xiàn)
[1] 陳全慶等.宋官窯青瓷釉呈色機(jī)理研究.陶瓷學(xué)報(bào),1996,17(1):42-47.
[2] 李輝. 制取紅色銅釉的氣氛條件[J]. 陶瓷,1989,(06):49-52.
[3] 宛良德,劉振群. 陶瓷還原氣氛燒成的研究[J]. 景德鎮(zhèn)陶瓷學(xué)院學(xué)報(bào),1994,(02):21-28.