劉干平,談梅英,李劉旒,劉小文
摘 要:? 以龍泉窯梅子青釉為基礎(chǔ),逐步外加滑石配制7種釉,施于龍泉窯鐵胎上,針對(duì)釉的分相特性和結(jié)晶特性分別采用不同燒成制度進(jìn)行實(shí)驗(yàn),以觀察釉的成熟度、?;潭?、平滑度、光澤度、透明度、氣泡、裂紋、呈色、晶體分布等性狀變化情況并結(jié)合相圖,推論出外加滑石對(duì)釉的始熔溫度、成熟溫度、高溫粘度、表面張力、熱膨脹系數(shù)、光學(xué)、分相和結(jié)晶等性能的影響規(guī)律。
關(guān)鍵詞:梅子青釉;外加滑石;性能;性狀;分相;結(jié)晶
1 前 言
龍泉窯以燒制青瓷而聞名,始于五代,盛于南宋。龍泉青瓷傳統(tǒng)上分為哥窯和弟窯,哥窯胎色灰黑、釉面開片、端莊典雅,古時(shí)“紫口鐵足”、“金絲鐵線”是對(duì)其最恰當(dāng)?shù)男稳?;弟窯胎白釉青、釉色晶瑩、溫潤(rùn)如玉,南宋的粉青、梅子青達(dá)到了青瓷釉色的巔峰。
以梅子青釉為基礎(chǔ),不斷外加滑石,得到一系列釉。從滑石的分子式3MgO·4SiO2·H2O可以看出,增加滑石,一方面相當(dāng)于增加堿土金屬氧化物MgO的含量,使得釉的組成逐漸接近于透輝石析晶區(qū),堿土金屬氧化物在釉中呈過(guò)飽和狀態(tài),從而析出晶體,變?yōu)闊o(wú)光釉;另一方面相當(dāng)于增加釉中SiO2含量,釉的組成逐漸接近于二液區(qū),產(chǎn)生分相作用,形成乳濁釉。
2 實(shí)驗(yàn)
2.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
龍泉梅子青釉的釉料配方為:西源瓷土45%、黃壇瓷土20%、獅子籠紫金土3%、石灰石22%、石英10%[1]。該釉配方原料取自龍泉本地瓷土,適用性廣、穩(wěn)定性好、燒成溫度范圍寬。
本次所實(shí)驗(yàn)之釉料以龍泉窯梅子青釉為基礎(chǔ),分別外加5%、10%、15%、20%、25%、30%的滑石,包括梅子青釉共配制7種釉,各原料的化學(xué)組成見表1、各釉料的原料配方見表2、各釉料的化學(xué)組成見表3。
2.2制備工藝
2.2.1胎體的制備流程
坯料→淘洗→過(guò)100目篩→干燥成泥→成型→素?zé)?/p>
本實(shí)驗(yàn)施釉胎體分別選用龍泉鐵胎,有利于表現(xiàn)釉的呈色和開片情況。
2.2.2釉料的制備流程
釉用原料→濕法球磨→過(guò)100目篩→釉漿
2.2.3施釉
首先采用浸釉法上底釉,然后在底釉的基礎(chǔ)上進(jìn)行噴釉,確保釉層厚度達(dá)到1-1.5mm。施釉完成后,刮洗干凈素坯的底足。
2.2.4燒成
為觀察釉的分相效果和結(jié)晶效果,采用兩種燒成制度進(jìn)行燒制,形成分相和結(jié)晶兩大系列制品。
(1)分相系列制品燒成制度:氧化和還原氣氛轉(zhuǎn)換溫度為1020℃,至實(shí)驗(yàn)最高燒成溫度1290℃,快速降溫至常溫。圖1為燒成曲線圖。
(2)結(jié)晶系列制品燒成制度:氧化和還原氣氛轉(zhuǎn)換溫度為1020℃,至實(shí)驗(yàn)最高燒成溫度為1270℃,快速降溫至1050℃,再慢速升溫至1200℃,最終快速降溫至常溫。圖2為燒成曲線圖。
3 結(jié)果和討論
3.1燒成試驗(yàn)結(jié)果
隨著外加滑石比例的增大,釉料成熟度、?;潭?、釉面平滑度、光澤度、透明度,釉層氣泡數(shù)量和大小、針眼和凹陷、裂紋,釉的呈色、分相和結(jié)晶大致呈現(xiàn)循序漸進(jìn)的變化。其變化規(guī)律和變化程度詳見表4。
3.2 釉的性能和性狀
釉可以近似地看作是原子或離子的聚集體。當(dāng)然它們不是任意毫無(wú)規(guī)律地集合在一起,而是在結(jié)構(gòu)化學(xué)等規(guī)律制約地前提下根據(jù)離子電價(jià)和大小等特性,以一定方式組織起來(lái)的,這就是結(jié)構(gòu)。當(dāng)外來(lái)因素如熱、電、光、機(jī)械力和化學(xué)介質(zhì)等作用于釉時(shí),釉就會(huì)起一定反應(yīng),這種反應(yīng)就是釉的性能,包括但不限于釉的始熔溫度、高溫粘度、表面張力、機(jī)械強(qiáng)度和硬度、熱穩(wěn)定性、化學(xué)穩(wěn)定性、光學(xué)性質(zhì)及析晶性能;而釉在陶瓷制品上能用肉眼觀察到的宏觀表現(xiàn),則稱之為釉的性狀,包括成熟度、?;潭取⑵交?、光澤度、透明度、氣泡數(shù)量與大小、釉呈色、裂紋、分相和析晶等[2]。
3.3對(duì)釉分相和結(jié)晶的影響
縱觀MgO-Al2O3-SiO2和CaO-Al2O3-SiO2三元相圖,以梅子青釉為基礎(chǔ),不斷外加滑石,由于滑石的組成為3MgO·4SiO2·H2O,增加滑石,一方面相當(dāng)于增加堿土金屬氧化物MgO,釉的組成逐漸接近于透輝石析晶區(qū),堿土金屬氧化物在釉中呈過(guò)飽和狀態(tài),從而析出晶體,變?yōu)闊o(wú)光釉,形成結(jié)晶系列釉,采用在晶核形成和晶體長(zhǎng)大的范圍內(nèi)長(zhǎng)時(shí)間保溫的方法燒成;增加滑石,另一方相當(dāng)于增加釉中SiO2含量,釉的組成逐漸接近于二液區(qū),產(chǎn)生分相作用,形成乳濁釉,此為分相系列釉,采用高溫?zé)?[3]。
從實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以看出,對(duì)于結(jié)晶系列釉,隨著釉中滑石含量的增加,釉逐漸從光澤透明釉變?yōu)閬喒獍胪该饔宰詈笞優(yōu)闊o(wú)光失透釉,當(dāng)增加滑石含量0%、5%時(shí),釉中硅灰石或透輝石飽和度較低,不能析出從釉中析出,釉仍呈光澤透明狀;當(dāng)滑石增量達(dá)10%時(shí),釉中硅灰石或透輝石飽和度得以提高,出現(xiàn)局部析晶,釉呈亞光半透明狀;當(dāng)石灰石含量為15%、20%、25%、30%時(shí),釉的組成點(diǎn)接近于透輝石化合物點(diǎn),致使透輝石在釉中呈過(guò)飽和狀態(tài),在熔體結(jié)晶區(qū)間的保溫過(guò)程中不斷析出,使釉呈無(wú)光失透狀態(tài)。而對(duì)于分相系列釉,隨著釉中滑石含量的增加,釉逐漸從光澤透明釉變?yōu)榘肴闈岚胪该饔宰詈笞優(yōu)槿闈崾赣浴?/p>
3.4對(duì)始熔溫度的影響
綜合MgO-Al2O3-SiO2和CaO-Al2O3-SiO2三元相圖,在梅子青釉基礎(chǔ)上外加滑石,組成點(diǎn)在MgO-Al2O3-SiO2三元相圖上沿梅子青釉與3MgO·4SiO2連線變化,或者在CaO-Al2O3-SiO2三元相圖上沿梅子青釉與3CaO·4SiO2連線變化,釉的組成之連線與等溫線基本平行,因此,釉的始熔溫度基本相同,變化較小[4]。
3.5對(duì)釉高溫粘度的影響
增加滑石對(duì)釉高溫粘度的影響較為復(fù)雜,從燒成試驗(yàn)結(jié)果表可以看出,當(dāng)釉未出現(xiàn)結(jié)晶的情況下,即分相系列釉,隨著滑石含量的逐漸增大,釉的高溫粘度是降低的,釉的成熟度,?;潭龋缘钠交?、光澤度、透明度逐漸變好,甚至出現(xiàn)輕微流釉和嚴(yán)重流釉現(xiàn)象,說(shuō)明釉的高溫粘度變??;但是在釉出現(xiàn)結(jié)晶的情況下,即結(jié)晶系列釉,隨著滑石含量的逐漸增大,釉中透輝石微細(xì)晶體逐漸增多,使得釉熔體粘度反而增大。
由熔體理論通過(guò)計(jì)算可知,梅子青釉的O/Si比為2.57,而滑石3MgO·4SiO2的O/Si比為2.75,增加滑石含量,熔體總的O/Si比值增大,因此對(duì)于分相系列釉,釉的高溫粘度隨滑石含量增加而降低;但對(duì)于結(jié)晶系列釉,增大滑石3MgO·4SiO2含量時(shí),雖然釉熔體O/Si比值增大,但釉層由于析出透輝石微晶,一方面晶體使得釉熔體的粘度增大,另一方面,由于透輝石CaO·MgO·2SiO2的氧硅比為3,透輝石的析出,使得釉熔體玻璃相熔體O/Si比值降低,從而引起釉熔體粘度的增大,而且,晶體析出越多,釉熔體粘度增加的幅度越大。
3.6對(duì)釉表面張力的影響
熔體的表面張力隨堿土金屬離子半徑的增大而減小,而堿土金屬中Mg2+離子的半徑最小,因此由其組成的氧化物增大熔體的表面張力,即外加滑石增大釉熔體的表面張力,表現(xiàn)在釉的外觀和性狀上,可使氣體逸出的開口氣孔封閉,從而減少氣泡、桔釉、針眼、凹陷等現(xiàn)象,而且提高釉的平滑度。
從實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以看出,無(wú)論分相系列釉還是結(jié)晶系列釉,隨著外加滑石不斷增加,釉的平滑度逐漸提高,而且氣泡、針眼缺陷亦逐漸減少。
3.7對(duì)釉膨脹系數(shù)的影響
從燒成試驗(yàn)結(jié)果表可以看出,隨著外加滑石含量的逐漸增大,燒成制品釉的裂紋基本上按網(wǎng)格狀大片裂紋-網(wǎng)格狀小片裂紋-網(wǎng)格狀細(xì)碎裂紋-零星裂紋-無(wú)裂紋的規(guī)律變化,說(shuō)明釉的熱膨脹系數(shù)隨滑石含量增加而逐漸減小。
根據(jù)索特和文凱爾曼的資料計(jì)算可得梅子青釉的熱膨脹系數(shù)為0.74×10-7/℃,而滑石組成中的MgO和SiO2熱膨脹系數(shù)均小于0.1×10-7/℃,因此,按加和法計(jì)算,增加滑石即減小釉的熱膨脹系數(shù),使釉的裂紋程度減輕,從而提高坯釉適應(yīng)性[4]。
3.8對(duì)釉呈色影響
實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,外加滑石對(duì)兩個(gè)系列釉的呈色各不相同。
對(duì)于分相系列釉,隨著滑石含量的增加,釉的色調(diào)從青色,逐漸變?yōu)榍嘀袔{(lán)色,最后變?yōu)樗{(lán)色。其因在于滑石的加入,釉熔體中形成二液相,其中一相以小液滴形式均勻分散在另一相中,小液滴的尺寸與可見光的波長(zhǎng)一致,由于分相液滴與基質(zhì)玻璃相的化學(xué)組成和折射率不同,當(dāng)光線照射到這些尺寸與可見光的波長(zhǎng)比較接近的分相液滴的界面時(shí),會(huì)引起光的散射,從而在釉中產(chǎn)生藍(lán)色乳光。再加上釉中Fe2+的作用,導(dǎo)致釉層呈現(xiàn)天青、天藍(lán)色調(diào)??梢?,外加滑石形成的分相系列釉之呈色是化學(xué)成分和顯微結(jié)構(gòu)共同作用的結(jié)果,也是對(duì)可見光散射和吸收共同作用的結(jié)果[5]。
而對(duì)于結(jié)晶系列釉,隨著滑石含量的增加,釉的色調(diào)由青色逐漸變?yōu)榍喟咨詈笞優(yōu)榘咨?,即鎂質(zhì)無(wú)光釉對(duì)顏色釉適應(yīng)性較差,其原因在于無(wú)論玻璃相中,還是結(jié)晶相透輝石晶體中,Mg2+的離子半徑與配位數(shù)均與釉層中的Fe2+離子接近,因此可以固溶部分Fe2+離子,致使釉層中二價(jià)鐵離子減少,釉的顏色變淺。釉中滑石含量越多,釉的色調(diào)越顯淺淡,白度越高。
4結(jié)論
(1)梅子青釉不斷外加滑石,一方面相當(dāng)于增加堿土金屬氧化物MgO,釉的組成逐漸接近于透輝石析晶區(qū),堿土金屬氧化物在釉中呈過(guò)飽和狀態(tài),從而析出晶體,變?yōu)闊o(wú)光釉,形成結(jié)晶系列釉;另一方面相當(dāng)于增加釉中SiO2含量,釉的組成逐漸接近于二液區(qū),產(chǎn)生分相作用,形成乳濁釉,此為分相系列釉。
(2)外加滑石,對(duì)釉的始熔溫度影響不是很大;但對(duì)釉的高溫粘度、表面張力、熱膨脹系數(shù)、釉的呈色均產(chǎn)生較大影響。
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Study on the Effect of Talc on the Green Glaze Traits of Plum in Longquan Kiln
LIU Gan-ping, TAN Mei-ying, LI Liu-liu, LIU Xiao-wen
( Longquan Dingqing Celadon Fang, Longquan ,323700 ,Zhejiang,China)
Abstract: Based on the green glaze of Longquan kiln plum seed, 7 kinds of glaze were gradually prepared with talc, which were applied to the iron tire of Longquan kiln, and different firing systems were used to observe the maturity, vitrification, smoothness, gloss, transparency, bubbles, cracks, color, crystal distribution and other properties of the glaze, and combined with the phase diagram, the influence of talc on the initial melting temperature, maturity temperature, high temperature viscosity, surface tension, thermal expansion coefficient, optics, phase separation and crystallization of the glaze was deduced.
Keywords:? Plum green glaze; plus talc; properties;properties;phase separation; crystallization