聶保民 劉小云

（咸陽陶瓷研究設計院 陜西 咸陽 712000）

陶瓷色料在炻瓷高鋇透明釉中的發(fā)色＊

聶保民 劉小云

（咸陽陶瓷研究設計院 陜西 咸陽 712000）

研究了陶瓷色料在炻瓷高鋇透明釉中的發(fā)色情況，其燒成溫度為1 200℃。研究結果表明：只有含鈷的藍色料以及鋯系色料發(fā)色及釉面良好；其他色料則釉面起泡，或者褪色。

色料 炻瓷 高鋇釉 發(fā)色

前言

碳酸鋇作為常用的化工原料，在日用陶瓷領域得到廣泛應用，尤其在炻瓷色釉生產中，常在釉料中添加少量碳酸鋇做熔劑。色料在鋇釉中的發(fā)色目前還未見全面報道。因此，筆者對色料在炻瓷高鋇透明釉中的發(fā)色情況進行了實驗。

在實驗中，筆者對單純高鋇釉進行了研究，發(fā)現很多陶瓷色料在該釉中的發(fā)色并不理想，甚至很差；而含鈷藍色料在該釉中的發(fā)色卻很好。現將實驗過程敘述如下，供業(yè)內同行參考，敬請指正。

1 實驗

1.1 實驗用儀器與設備

電子天平（精度0.001g）、行星式快速球磨機（帶瑪瑙罐及瑪瑙球）、量筒、烘箱、高溫箱式硅碳棒電爐（智能控制）、標準篩。

1.2 實驗用原料

實驗所用釉用原料為鉀長石、石英、碳酸鋇、蘇州土、河北土、日用瓷高檔熔塊等礦物和化工原料。各原料的化學成分見表1。

實驗所用基礎釉組成（質量%）范圍為：鉀長石43～46，石英23～25，碳酸鋇18～22，蘇州土1～2，河北土4～6，熔塊2～4。

1.3 實驗用坯體

實驗所用坯體為炻瓷坯體，形狀為圓片，采用注漿成形。該坯體的燒結溫度范圍是1 190～1 250℃，坯體的化學成分見表2。

表1 實驗用原料的化學成分（質量%）

表2 坯體的化學成分（質量%）

1.4 實驗用陶瓷色料

實驗所使用的色料為國內某公司生產的高檔釉用系列色料，該系列色料發(fā)色較好，質量穩(wěn)定。所有色料的細度均滿足325目篩余小于0.5%，水分小于0.5%。

1.5 實驗過程

按配方仔細稱量各種原料，然后按照表3加入相應比例的色料，并加適量水球磨。大部分色料加入6%即可獲得較好的顏色，故色料的基準加入量定為6%，發(fā)色能力弱一些的色料定為8%。實驗采用快速球磨機，控制料∶球∶水＝1∶2∶0.75，球磨時間為35min，出磨時再加入25%的水，搖勻后過200目篩，備用。釉漿陳腐1 d后上釉，上釉方法為浸釉，浸釉時間為12s，以保證顏色均勻并有足夠的遮蓋力。上釉后的坯體在烘箱充分干燥后，放入實驗電爐中燒成。設置升溫時間為160min，燒成溫度為1 200℃，保溫時間為20min。燒成結束后，關閉電爐自然冷卻。

2 結果與分析

2.1 實驗結果

釉燒后各色料的發(fā)色情況及釉面質量見表3。從表3可以看出，所有綠色、黑色、棕色以及海藍色，在該釉中均出現嚴重的起泡現象；包裹色料在該釉中發(fā)色較差，且釉面起泡；鋯系色料和鈷藍色料在該釉中發(fā)色較好；鉻錫紅色料在該釉中出現明顯褪色，但鉻錫紫色料卻發(fā)色正常；灰色料發(fā)色基本正常。需要說明的是，單純的基礎釉，不加任何色料時，燒后釉面光亮平滑，無起泡缺陷。

表3 各色料的發(fā)色情況及其釉面質量

2.2 結果分析

2.2.1 對高含鉻量色料的影響

綜合表3中各色料的發(fā)色及釉面情況，可以發(fā)現一個規(guī)律：色料中氧化鉻含量高的色料（如所有綠色、所有棕色、鈷黑和無鈷黑色、海藍色料等），在本實驗基礎釉中均出現嚴重的起泡缺陷。鉻錫紅和鉻錫紫色料雖然含有氧化鉻，但其含量非常低，可以忽略不計。

根據這個規(guī)律，可初步推斷在高鋇釉環(huán)境下，高溫時氧化鉻分解放出氣體導致釉面嚴重起泡。為此做了以下驗證實驗：向基礎釉中分別加入0.5%、1%、2%、3%、4%的化學純氧化鉻綠，在1200℃釉燒后，釉面均出現起泡現象。這說明，即使含有少量的氧化鉻，在本實驗基礎釉中也會導致釉面起泡。

不過這些導致釉面起泡的色料有一個共同點，都屬于尖晶石結構。是不是在高鋇釉環(huán)境中，氧化鋇可以置換出發(fā)色晶體結構中少量的鉻并促使其高溫分解放出氣體，還有待于繼續(xù)研究。

2.2.2 對鋯系色料的影響

從表3可以看出，鋯系色料，即釩藍、釩黃、鐠黃、鋯鐵紅4種色料，在該釉中發(fā)色基本正常，釉面未起泡。這說明鋯系色料的穩(wěn)定性較好，對基礎釉的適應性較強，所以在本實驗高鋇釉中發(fā)色未受影響。

銀灰（Zr－Si－Co－Ni）色料也屬于鋯英石結構，所以在本釉中發(fā)色穩(wěn)定，釉面良好。由于該釉為透明釉，而銀灰色料最適宜用在鋯乳濁釉中，所以色調有點發(fā)藍。該藍調是由色料中少量的氧化鈷發(fā)出的。

2.2.3 對包裹色料的影響

釉中含有碳酸鋇，通常會影響包裹色料的發(fā)色，所以一般建議基礎釉中盡量少添加碳酸鋇。從表3中也可證實，包裹色料不適合在高鋇釉中使用。

通常來說，包裹色料在1240℃以下可以穩(wěn)定發(fā)色，不會導致釉面起泡。同時，包裹色料對基礎釉組成要求苛刻，配方不當則極易出現針孔、起泡等缺陷。在本實驗中包裹色料之所以會出現釉面起泡，是由基礎釉配方不當引發(fā)的包裹色料的分解所導致。

2.2.4 對含鈷藍色料的影響

從表3可以看出，含鈷藍色料（除海藍外，如鈷藍、深藍、寶藍）在高鋇釉中發(fā)色非常好，為鮮艷的藍色，色調比較純凈，沒有氧化鈷著色所特有的紫紅調。可能在高含量氧化鋇影響下，釉中鈷的配位及價態(tài)發(fā)生了變化。

2.2.5 對錫基色料的影響

從表3可以看出，鉻錫紅色料褪色嚴重，而鉻錫紫色料卻發(fā)色良好。鉻錫紅（Cr－Sn－Ca－Si）色料屬于錫榍石結構，鉻錫紫（Cr－Sn）屬于錫石結構。究其原因，應該是釉中高含量的氧化鋇破壞了錫榍石結構的穩(wěn)定性，從而導致鉻錫紅色料分解，但錫石結構在高鋇釉中是穩(wěn)定的，所以鉻錫紫色料發(fā)色未受影響。

另外，同為錫基色料的藍灰色料在本釉中也發(fā)色正常，釉面良好。藍灰（Sn－Sb）色料也是錫石結構，如上所述，其在高鋇釉中也是穩(wěn)定的。

2.3 燒成制度對釉面起泡的影響

為尋找本實驗中釉面起泡問題的原因，筆者還做了如下實驗：

2.3.1 燒成溫度的影響

把最高燒成溫度分別降低和升高20℃，即燒成溫度分別為1 180℃和1 200℃，結果顯示那些高鉻含量的色料仍然導致釉面起泡。可見燒成溫度不是導致起泡的主要原因。

2.3.2 保溫時間的影響

將保溫時間延長，實驗保溫時間分別為30min、40 min、50min、60min，結果燒成后仍然起泡，可見保溫時間也不是導致起泡的原因。

2.3.3 升溫時間的影響

實驗中分別考察了不同升溫時間對起泡的影響，結果延長升溫時間到180min、240min和300min，燒成后依然起泡嚴重。由上可見，燒成制度不是導致釉面起泡的主要原因。

3 結論

1）在中溫高鋇透明釉中，含鉻量高的色料釉面起泡，不適合在該釉中使用。

2）含鈷的藍色料，在高鋇透明釉中發(fā)色非常艷麗、純凈。

3）錫基色料在高鋇釉中發(fā)色穩(wěn)定性良好。

4）鉻錫紅色料在高鋇釉中褪色明顯，而鉻錫紫色料發(fā)色正常。

5）包裹色料不適合在中溫高鋇透明釉中使用。

1 俞康泰.現代陶瓷色釉料與裝飾技術手冊.武漢：武漢理工大學出版社，1999

2 馬小鵬，楊中英，何代英.綠榴石基色料中發(fā)色元素對色調的影響.全國性建材核心期刊——陶瓷，2009（3）：28～34

3 武同青，羅瑞正.中溫炻器天目油滴釉的研制及影響因素的探討.全國性建材核心期刊——陶瓷，2006（3）：37～39

4 董偉霞，包啟富，王君.優(yōu)化工藝對快燒結晶砂金釉的性能影響.全國性建材核心期刊——陶瓷，2010（1）：17～20

5 張紅燕，張利芳，王進華，等.硅鉻綠色料煅燒溫度及保溫時間的研究.全國性建材核心期刊——陶瓷，2009（11）：46～47

6 徐研，高雅春，李美霞.新型陶瓷大紅色料的研制.全國性建材核心期刊——陶瓷，2006（4）：24～27

7 高水靜，張文麗.鈦釉的性質及乳濁機理.全國性建材核心期刊——陶瓷，2009（1）：43～44

8 苑金生，聶保民.陶瓷紅色釉料的種類與應用.全國性建材核心期刊——陶瓷，2010（1）：14～16

9 詹益州.縮點釉在工藝美術陶瓷上的應用研究.全國性建材核心期刊——陶瓷，2009（2）：44～47

10 董偉霞，鄧賓，包啟富，等.仿滑石瓷釉的研制用于低溫釉中彩裝飾.全國性建材核心期刊——陶瓷，2009（2）：41～43

TQ174.4＋5

A

1002－2872（2012）02－0020－03

聶保民（1967－），本科，高級工程師；主要從事陶瓷工藝研究及《陶瓷》編輯工作。