曹體浩 董偉霞 包啟富

(景德鎮(zhèn)陶瓷大學 江西 景德鎮(zhèn) 333403)

隨著生產(chǎn)力的不斷發(fā)展及物質(zhì)資源的豐富，現(xiàn)代生活中人們在選擇陶瓷制品時不僅考慮其實用性，也注重追求其創(chuàng)新性和欣賞價值。傳統(tǒng)的陶瓷釉料對人的吸引力逐漸減弱。砂金釉作為一種裝飾效果良好的藝術(shù)釉，因其釉層中存在大量閃光的金星狀晶體，頗受人們喜愛。[1]在傳統(tǒng)的砂金釉制備過程中，為了使釉面顯得色澤飽滿明亮，人們往往在配方中添加含鉛物質(zhì)，雖然提高了釉的美感，卻會令人在不斷接觸砂金釉面陶瓷的過程中將釉中的鉛帶入體內(nèi)。[2]此外，在國內(nèi)目前陶瓷行業(yè)生產(chǎn)的砂金釉面陶瓷大多存在著難以控制晶花生長、燒成溫度狹窄、成品率低等問題。

為了進一步優(yōu)化砂金釉的制備工藝，通過單因素變量法研究各種原料含量、球磨時間、釉層厚度這些因素的變化對砂金釉釉面結(jié)晶效果的影響，從而設(shè)計最優(yōu)的配方組成和生產(chǎn)工藝。

1 實驗過程

實驗主要原料與工藝工程與高溫砂金釉的制備[3]相類似，其制備工藝參數(shù)為：球磨時間為10～20 min；料、球、水比為1∶2∶1；過篩后釉漿比重為1.54 g/mL，燒成溫度為1 280～1 300 ℃，保溫時間為120 min。其砂金釉基礎(chǔ)配方如下所示：

采用上海韌躍電子科技有限公司生產(chǎn)的數(shù)碼顯微鏡觀察釉面晶體形貌。

2 結(jié)果分析與討論

2.1 鉀長石含量變化對釉結(jié)晶的影響

通過表1可以看出，鉀長石含量為28%時，配方中的鉀長石含量過少，導(dǎo)致釉的熔融溫度較高，所以燒成的釉面不通透，“砂金”效果最不明顯；鉀長石含量提高到32%時，釉面的亮度最高，為64.5，晶體充分生長，尺寸大，且釉面缺陷很少；繼續(xù)提高鉀長石含量，釉面光澤度下降，且晶體數(shù)量眾多但尺寸很小，其原因是過高的鉀長石含量導(dǎo)致釉在高溫熔融時粘度過小，流動性過高，使得高溫下熔融的釉面不平整。此外，在不改變燒成溫度的前提下，過高的鉀長石含量使得釉的始融溫度降低，相較始融溫度更高的實際燒成溫度使得釉中原本含有的眾多晶核在高溫下被熔融，剩余的殘余晶核，致使釉中生成了大量的小尺寸晶體。

表1 鉀長石含量變化對樣品性能的影響

2.2 白云石含量變化對釉結(jié)晶的影響

在適量范圍內(nèi)增加白云石用量可以促進釉的熔融，釉熔融時，白云石中的Ca2+、Mg2+可以奪取硅氧負離子團中的O2-，使硅氧網(wǎng)絡(luò)的復(fù)雜性減小，從而降低熔體粘度，促進成核，所以隨著白云石含量增加釉中晶體含量上升，釉面亮度降低。因為白云石含量上升改善了釉的熔融性能，所以釉面平整度增加，光澤度隨之增加，但由于白云石含量為8%時的施釉坯體略有不平，導(dǎo)致其光澤度略低于白云石含量為6%時的釉面光澤度，如表2所示。

表2 白云石含量變化對釉面性能的影響

2.3 玻璃粉含量變化對釉結(jié)晶的影響

由表3可知，隨著配方中玻璃粉含量的增加，釉面針孔減少，平整度和釉面光澤度提高，亮度幾乎無變化。增加玻璃粉含量有助于降低熔融溫度，促進石英和高嶺土熔融，增加高溫下的液相量，又因為提高玻璃粉用量可以降低粘度，有利于質(zhì)點的移動，從而促進成核和晶體的長大，故玻璃粉含量為21%的釉面出現(xiàn)了部分尺寸較大的晶體，含量為17%的釉面上尺寸較大的晶體數(shù)量次之，玻璃粉含量最少(14%)的釉面晶體尺寸相近。粘度降低時流動性增加，因為高溫下釉的流動性越好導(dǎo)致釉面更加平整，所以光澤度隨玻璃粉含量增加而提高。

表3 玻璃粉含量變化對樣品性能的影響

2.4 球磨時間對釉結(jié)晶的影響

由表4可以看出，隨著球磨時間增加，釉面出現(xiàn)了縮釉。這是因為釉料細度在一定范圍內(nèi)越小，晶體生長所需的質(zhì)點越小，高溫下熔體的粘度越小，越有利于質(zhì)點的移動，從而促進成核和晶體生長，而釉料細度過小，高溫下釉的粘度非常小，熔融時在表面張力的作用下會產(chǎn)生縮釉現(xiàn)象，而且縮釉區(qū)域附近的釉中會聚集較多的晶體，該區(qū)域顏色較深，影響釉面美觀。

表4 釉料細度變化對樣品性能的影響

2.5 釉層厚度變化對釉結(jié)晶的影響

由表5可以看出，釉層過薄，釉的結(jié)晶稀少難以長大至需要的尺寸，而且釉面質(zhì)感差。實驗結(jié)果表明，浸釉時間為2 s時，釉的光澤度仍較好；說明釉層厚度<1 mm時砂金釉的結(jié)晶效果良好，隨著釉層厚度逐漸增大，釉中氧化鐵含量越來越高，熔融狀態(tài)下越有利于成核和晶體的生長，所以晶體的尺寸逐漸增大。自浸釉時間從8 s開始繼續(xù)增加，釉的晶體尺寸變化不大，但浸釉時間為8 s和10 s的釉層厚度不均，釉的中心與邊緣處厚度差異較大；浸釉時間為12 s的釉面各處厚度差別不大，說明釉層較厚時釉面平整度很難保持穩(wěn)定，高溫下釉的流動性較大，從而導(dǎo)致制品釉層厚度不均，釉面易產(chǎn)生色差。隨著釉層厚度的增加釉中的玻璃相逐漸增多，所以釉的亮度得以提高，但自浸釉時間8 s開始時，釉層過厚，釉面布滿了充分生長的晶體，亮度開始隨釉層厚度增加而降低。

表5 釉層厚度對樣品性能的影響

圖1是典型樣品的形貌圖和晶體結(jié)構(gòu)圖。從圖中可見，釉面有著均勻分布的晶體，從而使釉面呈現(xiàn)砂金效果，其中晶體的平均尺寸為0.089 μm。

(a)砂金釉面形貌 (b)砂金釉面晶體形貌圖1 砂金釉面形貌和砂金釉面晶體形貌

3 結(jié)語

通過改變配方組成和工藝條件得出：鉀長石含量過少，釉面在高溫出現(xiàn)生燒現(xiàn)象，隨著含量增加，燒成的釉面析出數(shù)量眾多、分布均勻的晶體，含量過高，釉面平整度和光澤度下降，析出眾多微小晶體。適當增加白云石和玻璃粉含量均可促進析晶，但玻璃粉含量過高時，釉面出現(xiàn)縮釉。隨著球磨時間的逐漸增加，釉料細度增加，燒成的制品釉面開始出現(xiàn)縮釉現(xiàn)象。浸釉時間過短時，釉面玻璃相含量非常少，釉面亮度差，隨著浸釉時間增加，釉層厚度逐漸增大，釉面的玻璃相越來越多，釉充分結(jié)晶，釉面亮度增加，而當浸釉時間過長時，釉層過厚，導(dǎo)致在燒成時部分晶體異常長大，釉的美感下降。