曾湘濤，胡曉洪，朱麗文，彭浩銨

（佛山科學(xué)技術(shù)學(xué)院，佛山528000）

關(guān)健詞：石灣窯變釉；結(jié)晶；呈色；噴涂

1 前言

自唐宋時(shí)期開始，我國(guó)陶瓷業(yè)逐漸踏入輝煌的時(shí)代，期間各地新興窯廠爭(zhēng)先出現(xiàn)，涌現(xiàn)出了千古流傳的“五大名窯”——鈞窯、汝窯、官窯、哥窯和定窯。鈞窯所產(chǎn)瓷器因位于河南禹縣均臺(tái)而得名“鈞瓷”，鈞窯憑著它雍容華貴的窯變效果而遠(yuǎn)近聞名[1-3]。

鈞釉，是鈞瓷制品表面上的一層釉料，它具有鈞窯系釉的兩大特征效果，分別為乳光效果和窯變效果。它主要以銅為著色劑，在高溫還原氣氛下燒制而成，因窯內(nèi)溫度、氣氛的變化而產(chǎn)生其最具特色的“窯變”，使得釉具有多彩多姿、變幻無(wú)常、韻意深遠(yuǎn)的效果。所謂的“窯變”，是指在燒窯時(shí)釉料在流動(dòng)狀態(tài)下引起釉微觀結(jié)構(gòu)的變化而產(chǎn)生各種不同的色彩，其主要代表系列為紫紅色鈞瓷釉和紫藍(lán)色鈞瓷釉。[4]

廣東佛山石灣窯乃中國(guó)南方名窯，由于明清時(shí)期善于仿制鈞釉與各窯名品，在仿造中加入自己的創(chuàng)新，形成了具有獨(dú)特風(fēng)格的釉系[5]。被世人稱為“廣鈞”，石灣廣鈞釉吸取鈞釉之所長(zhǎng)，廣鈞釉的坯體為陶而非瓷，一般為氧化焰燒成。石灣均釉由兩層釉料構(gòu)成，為底釉及面釉。第一層為底釉，其顏色為黑色，而第二層面釉不僅以藍(lán)色或者紅色為基調(diào)，還在其中間夾著黃、白、青等不同顏色，其形狀顏色變幻不定、五彩繽紛。其釉質(zhì)質(zhì)地相較于傳統(tǒng)鈞瓷更為淳樸濃厚，色彩更加絢麗，釉面灰暗而透明，蘊(yùn)含著豐富的韻味和極高的審美價(jià)值[6]。

楊兆禧[7]等學(xué)者對(duì)佛山石灣清代的兩個(gè)廣鈞器皿，通過(guò)化學(xué)全分析EDAX.DTEM，OM，穆斯鮑爾譜，DTA.XRD等測(cè)試方法，研究它們的組成和顯微結(jié)構(gòu)、呈色機(jī)理。證實(shí)廣鈞釉是一種石灰釉，而且屬低溫釉；坯體中含大量的游離石英。

由本人參加的第十四屆廣東省“挑戰(zhàn)杯”廣東大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競(jìng)賽項(xiàng)目“佛山石灣廣鈞釉之雨淋墻仿制的探究”實(shí)驗(yàn)中可知，石英會(huì)影響釉料流動(dòng)性從而影響釉面呈色，經(jīng)X射線衍射結(jié)果得知釉面上有大量的SiO2分布，故認(rèn)為釉面上有石英殘留，其呈色主要為透明偏白，且石英在高溫下會(huì)與釉料中其它氧化物結(jié)合形成鈣長(zhǎng)石、鉀長(zhǎng)石等硅酸鹽，并結(jié)晶成較大的晶體結(jié)構(gòu)，從而直接造成釉料流動(dòng)度的下降，影響到釉料燒制后的流動(dòng)效果。

在先前挑戰(zhàn)杯實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目“佛山石灣廣鈞釉之雨淋墻仿制的探究”的基礎(chǔ)上，本實(shí)驗(yàn)采用擬定實(shí)驗(yàn)配方后進(jìn)行燒制的方法，對(duì)燒制結(jié)果進(jìn)行分析，得到石灣均釉呈色的影響因素，且在燒制出釉面上沒有白色流紋殘留的藍(lán)色鈞釉試片，再通過(guò)在釉面上噴涂納米硅和納米鋁的方法，找到能在藍(lán)色鈞釉上涂抹的納米材料最適濃度，使其能呈現(xiàn)出廣鈞釉所特有的“或似云紋斑，或呈兔毫紋，或濃或淡、或聚或散”般的白色流紋。

2 實(shí)驗(yàn)部分

以“佛山石灣廣鈞釉之雨淋墻仿制的探究”中實(shí)驗(yàn)配方為基礎(chǔ)，擬定本實(shí)驗(yàn)配方，且為了遵循可持續(xù)發(fā)展的理念，降低生產(chǎn)所需的成本，根據(jù)指導(dǎo)老師獲授權(quán)專利的思路，本次實(shí)驗(yàn)所用原料均是佛山普遍使用的陶瓷原料。[9]

2.1 實(shí)驗(yàn)原料及儀器設(shè)備

2.1.1 實(shí)驗(yàn)原料

實(shí)驗(yàn)用的是佛山地區(qū)普遍使用的釉料原料（表1），這些原料的主要成分在表2中表示出來(lái)。

2.1.2 儀器設(shè)備

表3是實(shí)驗(yàn)室制作釉料和燒制瓷器過(guò)程中所用的儀器設(shè)備。

表1 主要試劑

表2 釉料原料化學(xué)組成表（%）

表3 主要實(shí)驗(yàn)設(shè)備

2.2 實(shí)驗(yàn)過(guò)程

2.2.1 試樣的制備與燒制

實(shí)驗(yàn)組是在常規(guī)治療的基礎(chǔ)上加用還原型谷朧甘肽(上海復(fù)旦復(fù)華藥業(yè)有限公司,國(guó)藥準(zhǔn)字H20031265),1.2g還原型谷朧甘肽溶于250 ml濃度為5%的葡萄糖溶液中,靜脈滴注,1次/d[3]。以上用藥均持續(xù)2w。

首先進(jìn)行試樣制備，按照模具規(guī)格制作50 mm×30mm的瓷片坯體，按照正交設(shè)計(jì)釉料配方進(jìn)行釉料的配制，球磨后均勻地涂在瓷片坯體上。待坯體干燥后，放入馬弗爐中進(jìn)行燒制，同時(shí)在馬弗爐中放置7號(hào)（1270℃）、8號(hào)（1290℃）、9號(hào)（1310℃）測(cè)溫錐，并通過(guò)測(cè)溫錐彎曲（8號(hào)測(cè)溫錐彎曲變形且9號(hào)測(cè)溫錐不彎曲變形）情況下保證每次燒成爐內(nèi)溫度在1290～1310℃之間并保溫0.5 h。

2.2.2 釉的熔點(diǎn)和燒結(jié)的測(cè)定

將配制好的釉料混合研磨之后倒入燒杯中，放進(jìn)烘箱中烘干，再將烘干徹底的釉料研磨成粉，用壓片裝置壓成一個(gè)直徑約為10 mm的小圓柱體，放入影像燒結(jié)儀中燒結(jié)，根據(jù)影像燒結(jié)結(jié)果分析得出該釉料的始融溫度和燒結(jié)溫度。

2.2.3 釉料呈色效果的分析和測(cè)定

本實(shí)驗(yàn)分別進(jìn)行了面釉白色流紋變化和在釉面上噴涂納米硅和納米鋁的白色流紋變化的實(shí)驗(yàn)。先是設(shè)計(jì)配方再通過(guò)燒制配方釉料得出面釉的呈色規(guī)律，調(diào)試實(shí)驗(yàn)配方得到面釉上沒有白色流紋的釉料配方，再通過(guò)在面釉上噴涂一定濃度的納米硅和納米鋁得到釉面上能夠呈現(xiàn)出廣鈞釉所具有的特殊白色流紋最適的納米材料濃度。

3 結(jié)果與討論

3.1 釉料燒結(jié)溫度和熔融溫度的測(cè)定

表4 藍(lán)釉配方1

將配方1藍(lán)釉研磨烘干后研磨成粉，壓片成一個(gè)直徑約為10 mm的小圓柱體放入影像燒結(jié)儀中燒結(jié)，由實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以得出，在1140℃時(shí)，釉料壓片受熱開始膨脹變形，至1190℃時(shí)釉料壓片體積膨脹達(dá)到最大，之后開始收縮，此時(shí)由于原子運(yùn)動(dòng)引起的顆粒間接觸處數(shù)量和質(zhì)量的變化，導(dǎo)致了內(nèi)部系統(tǒng)的致密和強(qiáng)固，圓柱體出現(xiàn)圓角狀態(tài)，所以該溫度為釉料壓片的始熔溫度；當(dāng)溫度達(dá)到1290℃時(shí)，釉料壓片出現(xiàn)熔融狀態(tài)，原來(lái)投影呈矩形狀形狀已不能保持，在該溫度下輪廓形狀發(fā)生了很大的變化，直角鈍化，由1290°C的燒結(jié)影像可知，釉料半圓狀高約為1.75，直徑約為3.5，即h/d=1/2，即釉料由矩形變成半球形，所以由此得出該釉料的熔融溫度為1290℃。[10]見圖 1。

3.2 釉料呈色結(jié)果分析

本配方將石英含量設(shè)為不變量，石灰石含量設(shè)為變量，設(shè)計(jì)如表5所示釉料配方，燒制結(jié)果如圖2所示。

將燒制結(jié)果圖2中釉面呈色評(píng)分設(shè)定為1-4，釉面呈色越藍(lán)則分?jǐn)?shù)越低，呈色越白則分?jǐn)?shù)越高。

圖1 釉料壓片在室溫、1140℃、1190℃、1290℃、1310℃時(shí)的燒結(jié)影像

表5 藍(lán)釉配方2

圖2 藍(lán)釉配方2燒制結(jié)果1-4

由直觀分析圖可以看出，石灰石和石英含量都會(huì)對(duì)釉面呈色產(chǎn)生較大影響。當(dāng)釉料配方中，石灰石含量一定時(shí)，隨著石英含量的增加，釉料中白色流紋越多，釉面呈現(xiàn)出的白色流紋越多，釉面呈色越偏向白色。其主要原因是石英在熔融狀態(tài)下會(huì)以SiO2的形態(tài)呈現(xiàn)，此時(shí)的SiO2會(huì)與釉料中其它氧化物形成鈣長(zhǎng)石、鉀長(zhǎng)石等硅酸鹽，并形成白色結(jié)晶體，從而呈現(xiàn)出白色流紋。

表6 系列二釉料配方的呈色結(jié)果評(píng)分

表7 極差計(jì)算結(jié)果

圖3 釉料配方中各因素水平使用量與釉料呈色評(píng)分的關(guān)系圖

3.3 釉料配方的確立

由3.2可知石英含量和石灰石含量都是影響釉面呈色的重要因素，在上述實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上縮小石英和石灰石用量，采用如下安排實(shí)驗(yàn)，其它因素如下表8所示。

表8 藍(lán)釉配方3

圖4 藍(lán)釉配方燒制結(jié)果1-2

由圖4可知，當(dāng)石灰石含量為1 g，石英含量為1 g時(shí)，面釉上仍存在少量白色條紋，當(dāng)石灰石含量較少至0.5 g時(shí)，釉面上開始沒有白色流紋出現(xiàn)，此時(shí)釉面呈現(xiàn)出無(wú)白色流紋的深藍(lán)色。

3.4 在釉面上噴涂納米硅對(duì)呈色的影響

將釉料涂到瓷片上后將瓷片放入烘箱中烘干，待烘干完全后在釉面上噴涂如下表9所示的不同濃度的納米硅與水的混合液，再放入烘箱中烘干，再放入馬弗爐中進(jìn)行燒制，燒制結(jié)果如下圖5所示。

表9 納米硅濃度

圖5 編號(hào)1-4瓷片燒制結(jié)果

當(dāng)噴涂的活性納米硅濃度小于0.3 g/ml時(shí)，納米硅的白色被釉料所具有的藍(lán)色所覆蓋而無(wú)法呈現(xiàn)出來(lái)，此時(shí)，釉面上無(wú)法呈現(xiàn)出白色流紋；但當(dāng)噴涂的活性納米硅濃度大于0.3 g/ml時(shí)，釉面上的活性納米硅會(huì)堆積，致使釉面呈現(xiàn)出不光滑情況，故認(rèn)為噴涂活性納米硅難以在釉面呈現(xiàn)出廣鈞釉所具有的特殊白色流紋。

3.5 在釉面上噴涂納米鋁對(duì)呈色的影響

將釉料涂到瓷片上后將瓷片放入烘箱中烘干，待烘干完全后在釉面上噴涂如表10所示的不同濃度的納米鋁與水的混合液，再放入烘箱中烘干，再放入馬弗爐中進(jìn)行燒制，燒制結(jié)果如下圖6所示。

表10 納米鋁濃度

當(dāng)噴涂的納米鋁濃度大于0.0175 g/ml濃度時(shí)，納米鋁會(huì)在釉面上堆積，導(dǎo)致釉面不光滑；隨著納米鋁濃度減小，釉面逐漸變得光滑，且白色斑點(diǎn)逐漸減少，當(dāng)納米鋁濃度為0.0116 g/ml濃度時(shí)，釉面上開始呈現(xiàn)出“雨淋狀”白色流紋；當(dāng)納米鋁濃度減小到0.0043 g/ml濃度時(shí)，納米鋁顏色被釉料本色所具有的的藍(lán)色所覆蓋，不會(huì)在釉面上呈現(xiàn)出任何顏色。

圖6 編號(hào)1-4瓷片燒制結(jié)果

4 結(jié)論

（1）由釉料影像燒結(jié)實(shí)驗(yàn)可知，釉料的始熔溫度約為1190℃，熔融溫度約為1290℃；

（2）釉料配方中石灰石和石英的含量高時(shí)，會(huì)使得釉面呈色為偏白色，隨著兩者其中一項(xiàng)的減少，釉面少的白色流紋也會(huì)隨之減少；當(dāng)石灰石含量為0.5 g，石英含量為1 g時(shí)，釉面上開始沒有白色流紋出現(xiàn)，此時(shí)釉面呈現(xiàn)出無(wú)白色流紋的深藍(lán)色。

（3）噴涂納米硅和納米鋁也能在釉面上呈現(xiàn)白色流紋，但納米硅濃度大時(shí)會(huì)在釉面上堆積，致使釉面不光滑，濃度過(guò)低時(shí)會(huì)呈現(xiàn)不出白色流紋；而納米鋁濃度在0.0116～0.0043 g/ml時(shí)，釉面上可以呈現(xiàn)出廣鈞釉特有的白色流紋。

（4）由于傳統(tǒng)廣鈞釉所具有的白色流紋是由釉料在熔融狀態(tài)下，SiO2與其它氧化物結(jié)合成鈣長(zhǎng)石、鉀長(zhǎng)石等硅酸鹽而呈現(xiàn)出來(lái)的，故其顏色深淺和排列都是隨機(jī)、不可控的；但納米鋁在釉面上是以游離的形態(tài)出現(xiàn)，其顏色深淺和排列時(shí)由噴涂手法和噴涂濃度所決定的，則可通過(guò)控制噴涂濃度來(lái)控制釉面上白色流紋的顏色深淺，通過(guò)控制噴涂手法來(lái)控制白色流紋的排列情況。所以通過(guò)本實(shí)驗(yàn)的方法可得到能夠通過(guò)噴涂納米鋁的方式人為地改變廣鈞釉上白色流紋的呈現(xiàn)。