董偉霞 包啟富 藍(lán)小風(fēng)
(景德鎮(zhèn)陶瓷學(xué)院,江西景德鎮(zhèn)333001)
分相釉作為陶瓷藝術(shù)釉的一個(gè)子概念,有著豐富的內(nèi)涵。在高溫下,均勻液相或熔體分離成兩種不同組成互不混溶的液相(冷卻后形成玻璃體)。這種分相稱為液相分離或分相,分相釉以產(chǎn)生美妙生動(dòng)的流紋為其特點(diǎn),在陶瓷制品上裝飾效果好,表現(xiàn)力強(qiáng)、有很高的觀賞價(jià)值,深受人們喜愛。輥道窯的出現(xiàn)使快燒技術(shù)工業(yè)化,為傳統(tǒng)陶瓷工業(yè)帶來了質(zhì)的變革??焖贌纱砹颂沾晒I(yè)的發(fā)展方向,因此,研究快燒分相釉的物相組成與結(jié)構(gòu)更具現(xiàn)實(shí)意義。本論文利用單因素和正交實(shí)驗(yàn)考察了工藝條件對(duì)鐵鈦分相釉的影響。
2.1 實(shí)驗(yàn)所用原料
本實(shí)驗(yàn)所用的原料大部分為礦物原料,少量如二氧化鈦為分析純,三氧化二鐵為工業(yè)純。釉用天然礦物原料及化工原料均采用粉狀料,原料化學(xué)組成見表1。
2.2 釉料制備
與傳統(tǒng)釉料制備過程相似,其試樣制備過程工藝參數(shù)如下:
(1)坯體烘干周期為24小時(shí);
(2)釉層厚度約為0.5~1.5mm左右;
(3)釉料細(xì)度為過250目篩余量<0.2%;
(4)球磨時(shí)間為15~25分鐘(390r/min);
(5)上釉后的樣品放烘箱在60℃~70℃左右烘干24小時(shí),取出備用。
2.3 坯體的制作
坯體有兩種,一種采用不銹鋼圓形模具,把合適濕度的泥團(tuán)放進(jìn)模具里制成坯體。制作出來的坯體的直徑為60mm,高度10mm。記為生坯-1。另一種坯體是用注漿成型的方法制成花瓶。記為生坯-2。
2.4 基礎(chǔ)配方
硼鈣石24~25%,鈉長石42~45%,石英14~16%,龍巖高嶺土6~8%,F(xiàn)e2O36~7%,TiO23.5~4.5%,滑石2~4%。
2.5 實(shí)驗(yàn)安排
2.5.1 坯體對(duì)釉面效果的影響
本實(shí)驗(yàn)通過改變坯體的形狀考察不同形狀坯體對(duì)釉面效果的影響,還有比較生坯與素?zé)?00℃的坯體釉面效果的差異。用四種坯體即生坯-1(H-1),燒坯-1(H-2),生坯-2
表1 原料及其化學(xué)組成(%)Tab.1 Chem ical com position of raw materials(%)
其中氧化鐵工業(yè)純,二氧化鈦為化學(xué)純。(H-3),燒坯-2(H-4)做一組對(duì)比試驗(yàn)。
表2 工藝正交試驗(yàn)方案Tab.2 The scheme of orthogonalexperiments
表3 坯體對(duì)釉面效果的影響Tab.3 The impact of differentbody on the glaze
圖1 樣品照片F(xiàn)ig.1 Sam ples
2.5.2工藝條件正交實(shí)驗(yàn)
通過資料查詢,制備工藝最主要影響因素為顆粒細(xì)度、釉層厚度和最高燒成溫度,其中顆粒細(xì)度以球磨時(shí)間來衡量。由于三因素對(duì)釉面性能的影響存在交互關(guān)系,故考慮做正交試驗(yàn)探求三因素的最佳組合,采用正交試驗(yàn)表L9(34)如表2。
3.1 坯體對(duì)釉面效果的影響
實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表3所示,樣品照片如圖1。由實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以看出,H-3,H-4出現(xiàn)美麗的流紋。而H-1和H-2無明顯差異。顯而易見,花瓶狀的樣品釉面藝術(shù)效果更理想。釉在高溫時(shí)互不相溶的液相不是結(jié)成顆粒而是在重力的作用下往下流,因此,呈現(xiàn)出美麗花紋。所以,有傾斜角度的造型器皿為上佳。
從實(shí)驗(yàn)結(jié)果還可看到H-3,H-4有局部脫釉的現(xiàn)象,噴油不均勻所致。關(guān)于縮釉,有可能是釉漿球磨過細(xì),這是一方面原因,生坯存放時(shí)間長也會(huì)引起縮釉,生坯存放時(shí)間越長縮釉的可能性越大,這與存放時(shí)間長坯體表面出現(xiàn)黃色堿皮有關(guān)。坯體存放時(shí)間長則灰塵污染,可溶性鹽堿隨水分蒸發(fā)而聚集在坯體表面,使釉層不能牢固地與坯體結(jié)合,甚至使坯釉在入窯前即已分離,造成縮釉。
3.2 正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析
正交試驗(yàn)結(jié)果見表4,其中釉面品質(zhì)實(shí)行排隊(duì)評(píng)分法,主要針對(duì)釉面效果進(jìn)行評(píng)分,正交試驗(yàn)結(jié)果分析見表5。其因素水平與釉面品質(zhì)的關(guān)系如圖2。
3.2.1 主次影響因素排列
由實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析可知:各因素對(duì)析晶影響次序是(大→小):
B釉層厚度>C燒成溫度>A球磨時(shí)間
3.2.2 各因素最佳水平的選取
對(duì)因素A,球磨時(shí)間。球磨時(shí)間用來表征釉漿的細(xì)度。釉漿的細(xì)度要合適,不能過粗過細(xì)。釉漿的細(xì)度直接影響到釉漿稠度和懸浮性,也影響到釉漿與坯的粘附能力、釉的燒成溫度以及燒成制品的釉面品質(zhì)。一般來說,釉漿細(xì),則釉漿的懸浮性好,釉的熔化溫度相對(duì)降低,釉與坯粘附緊密且兩者反應(yīng)充分。但釉漿過細(xì)時(shí),會(huì)使釉漿的稠度提高,施釉時(shí)容易形成過厚,施釉后干燥收縮大,易產(chǎn)生裂紋,從而降低制品的力學(xué)強(qiáng)度和抗震性。即使釉層厚度適中,因釉漿過細(xì),高溫反應(yīng)過急,釉層中氣體難以排出,容易產(chǎn)生釉面的起泡等缺陷,并降低釉面質(zhì)量。綜合考慮,球磨時(shí)間應(yīng)設(shè)定為20min。選擇A2為最佳水平。
表4 正交分析表Tab.4 The results of the orthogonalexperiments
表5 正交試驗(yàn)結(jié)果分析Tab.5 Analysis of the results
圖2 因素水平與釉面品質(zhì)的關(guān)系Fig.2 The relation between the glaze quality and the factor-level
對(duì)因素B,釉層厚度。由試驗(yàn)結(jié)果可以看到,釉層在0.2~0.3時(shí),試樣都有明顯縮釉現(xiàn)象,原因是釉熔體在高溫熔融時(shí),釉層比較薄則熔體比較少,液體表面張力的作用而團(tuán)積在坯體中央。而釉層在0.8~0.9時(shí),顏色均偏黑,并且有流釉現(xiàn)象。這是因?yàn)橛韵到y(tǒng)在分相時(shí)產(chǎn)生貧鐵連續(xù)相中分布富鐵孤立小液滴的反結(jié)構(gòu),其中富Fe2O3的細(xì)分散微小液滴(微相)增加了粒子本身的光吸收性致使光線發(fā)生無數(shù)次的折射和吸收。因此,釉層稍厚,光線就無法通過而呈現(xiàn)黑色。另外釉層偏厚,釉熔融厚易流出坯體邊緣造成流釉,藝術(shù)效果較差。通過實(shí)驗(yàn)可得出,釉層厚度應(yīng)控制在0.5~0.6mm。選擇B2為最佳水平。
對(duì)因素C,最高燒成溫度。通過實(shí)驗(yàn)得出鐵鈦分相釉對(duì)燒成溫度范圍的要求很高,該釉的燒成溫度范圍較小,如果溫度偏高,容易產(chǎn)生流釉比較厲害的情況,因而影響釉面效果。分相釉形成的另一個(gè)關(guān)鍵因素是釉面具有良好的流動(dòng)性和釉中揮發(fā)性引發(fā)的高中溫釉泡。在高溫下,尤其在高溫保溫階段,由于釉面的流動(dòng)性及釉中某些原料成分的分解,不停地在釉面造成象稀飯沸騰狀的微小氣泡,這樣的結(jié)果便導(dǎo)致某些原料成分不均勻分布。正是這種釉內(nèi)部不均勻的作用,形成了釉面的流紋和斑塊,帶來明顯藝術(shù)效果.溫度太低,則不利于分相結(jié)晶。所以選定C2(1160℃)為最佳水平。因此,該釉適合在1160℃下燒成。
綜上所述,最佳組合條件為B2C2A2,即釉層厚度控制在0.5~0.6nm,最高燒成溫度應(yīng)為1160℃,而球磨時(shí)間應(yīng)設(shè)為20m in最佳。
(1)該釉可在氧化氣氛中燒成,適宜的燒成范圍為:1160~1180℃,在保溫處保溫10m in,在低溫階段升溫速度不宜過快,另外,必須合理控制球磨時(shí)間,釉漿不宜球磨過細(xì),釉漿太細(xì),燒成易出現(xiàn)嚴(yán)重縮釉,以390r/min球磨20min為宜,即萬孔篩余0.02~0.04%。釉層厚度控制在0.5~0.6mm。
(2)該釉對(duì)器皿造型有一定的要求,用于有傾斜角度的造型器皿為上佳。斜弧度越大,在相同條件下分相紋理效果越好。
1俞康泰.現(xiàn)代陶瓷色釉料與裝飾技術(shù)手冊(cè).武漢:武漢工業(yè)大學(xué)出版社,1999
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