王淑昌
河北省曲陽陳氏定窯瓷業(yè)有限公司 曲陽 073100
陶瓷生產(chǎn)工藝的過程本身就是一門藝術,我們把它稱為“土與火的藝術”,是說通過科學有序的燒成工藝,使土與火有效交融,最終獲得陶瓷產(chǎn)品的藝術效果,使土與火的價值達到藝術化的最佳值。
定瓷燒成即對定瓷半成品生坯進行高溫焙燒,經(jīng)過一系列的物理、化學變化,使之成為陶瓷成品的過程,是定瓷生產(chǎn)中的關鍵工序。這個過程按燒成溫度可分為四個階段,各個燒成階段坯體所發(fā)生的變化都不盡相同,其溫度變化起到的作用也是各不相同的。
1、室溫——300℃
紅釉梅瓶
這一階段其實就是坯體干燥過程的延續(xù)。我們說坯體充分干燥后才能裝窯,只是我們憑肉眼觀察的一般意義上的自然干燥,從科學角度來說,坯體內(nèi)還有一部分不能通過自然干燥排出的水分,這就需要借助外力,即窯爐來加熱,促使坯體內(nèi)殘留的水分排除。此時,坯體發(fā)生的是物理變化,不會導致其化學成分的變化。此階段加熱時間的長短主要取決于坯體入窯時的水分含量。另外,坯體的厚薄、裝窯方法、裝窯坯體密度等可影響坯體的含水量及其排出速度。定瓷拉坯產(chǎn)品經(jīng)過950℃素燒,坯體產(chǎn)生少量收縮,其強度和氣孔率均有所增大,所以在第二次入窯燒成室溫至800℃階段升溫速度可以快些,不會造成坯體因水分急劇蒸發(fā)而開裂。注漿產(chǎn)品則不同,為一次燒成,坯度施釉后濕度高,入窯時水分較大,其中一些坯體的支墊水分也較大,所以在此階段要嚴格控制升溫速度,尤其是大件厚壁的產(chǎn)品更應嚴格控制,以避免升溫過快而造成開裂缺陷。另外,夏季空氣濕度大,坯體入窯時含水量也相對較大,其產(chǎn)品更容易出現(xiàn)缺釉、滾釉現(xiàn)象,其原因就在于夏季空氣濕度大,溫度高,壓力低,煙囪的抽力不足,在窯爐加溫時產(chǎn)生的水蒸氣不能及時排除,則導致了缺釉、滾釉缺陷。拉坯產(chǎn)品經(jīng)過素燒,水分已經(jīng)排除,坯體發(fā)生收縮,固體顆粒聯(lián)結緊密,里外同時施釉的闊口產(chǎn)品更容易被水蒸汽浸透,而這類產(chǎn)品一般裝在窯爐上層,溫度相對較高、水蒸汽密度較大,釉層收縮、凝聚時產(chǎn)品口沿、底部的水分不能及時排出,更容易造成產(chǎn)品的缺釉、滾釉缺陷。
定窯油滴盞
2、氧化分解階段:300℃度—950℃
此時坯體中所含的有機物、碳酸鹽及含鐵化合物等都發(fā)生氧化分解,是坯體燒成的關鍵階段之一。
定瓷配方中含有大量的紫木節(jié),另有少部分砂石、窯爐渣等,這些原料里的主要有機物、碳素都在此階段發(fā)生氧化反應,產(chǎn)生氣體排放出來。此階段必須保持氧化焰燒成氣氛,如果不將有機物與碳素徹底燃燒干凈排除盡,待釉層熔融后將坯體氣孔封閉,就很難再燒熔排盡,從而造成煙熏、氣泡等缺陷。嚴重時甚至連架支和產(chǎn)品底部都變成黑色或布滿氣泡。這就是碳素等未被完全排除,被已熔融的釉封閉,隨著溫度升高,碳素有機物氣化產(chǎn)生氣泡,排除體外不暢通所至。
溫度在573℃時,配方中的石英發(fā)生晶型轉(zhuǎn)變,只是一瞬間。因時間較短,結構不發(fā)生特殊變化,因而晶型轉(zhuǎn)變較容易進行,體積變化也不大,在0.82%左右,此時一部分水分已排除,氣孔率增加,坯體不會發(fā)生劇烈膨脹而致崩裂。
3、高溫階段:950℃度——燒成溫度
此階段氧化和分解作用繼續(xù)進行,形成大量的液相與莫來石,坯體的玻璃相隨著溫度升高而逐漸增多。這種玻璃相溶解石英顆粒、黏土分解物,Al2O3與SiO2又重新生成新結晶——莫來石。過剩的SiO2則轉(zhuǎn)化為方石英,與莫來石晶體一起構成坯體的骨架(我們的梭式窯爐用的高溫棉就是莫來石晶體)。此階段石英晶型轉(zhuǎn)變,由石英轉(zhuǎn)變?yōu)榉绞?,體積增大15%左右。此時,玻璃態(tài)液相填充所有顆粒間隙,起膠合作用,使制品形成一個整體,不會因晶型轉(zhuǎn)變而發(fā)生開裂。但液相量過多會導致坯體變形,只有合理控制原料配方中各氧化物的含量、燒成溫度、保溫時間,才能掌握此時坯體的液相量,使既不欠火燒生,又不致因過火而導致制品變形。
4、保溫——冷卻階段
定瓷燒成達到要求溫度不能馬上?;?,要進行適當時間的保溫,不使溫度急劇下降,按梭式窯說至少要保溫一個小時。定瓷燒成的冷卻階段采取的是自然降溫,當溫度降到100℃左右時才可稍打開窯門,待窯內(nèi)外溫度平緩對流后出窯。
在保溫——冷卻階段,定白瓷沒有特殊要求,保溫后只要自然降溫即可。定窯色釉則不同,因定窯色釉屬于鐵結晶釉,它最燦爛的窯變即來自這關鍵的保溫——冷卻階段。待達到一定溫度,適當保溫后,結晶釉析出晶體,形成從色澤到肌理的萬千變化。如降溫太快,錯過了結晶要求的溫度,使形不成晶體,或沒有充分形成晶體,則色定藝術效果就不明顯。所以,在定瓷燒成中,色定和白定要分開燒,既達到藝術效果,又不會浪費能源。
從長期的工作實踐中,我得到了一些體會。中醫(yī)治病講究“望、聞、問、切”,針對定瓷燒成工藝,我也總結出四個字:望、聞、觀、切。
首先說“望”。從裝窯工藝開始就要觀望,安排布局是否合理,產(chǎn)品間隔密度大小,以防造成局部燒生或過火、窩煙等缺陷。還要看棚板是否平整,上下層棚板是否對齊,支柱上下是否呈一條直線,以免在高溫燒成中發(fā)生倒柱現(xiàn)象,造成一損俱毀。裝好窯后,窯車推進窯室內(nèi)要看兩側間隙是否相當,如果有距離差距,在燒成中窯車兩側溫度就會不一致,造成產(chǎn)品受溫程度不一,壁面效果不統(tǒng)一。
“聞”就是聞氣味。點火后隨著溫度的升高,坯體的水分逐漸排除坯體外,打蠟產(chǎn)品口沿、足底部位的蠟漸漸融化,因此時溫度相對較低,煙囪抽力不足,產(chǎn)生的蒸汽不能及時排出,便有一股刺鼻的氣體直沖眼鼻,那是蠟在熔化,混合著不能充分燃燒的氣體一齊排出窯外。如果湊近窯門,便感覺一股濕熱撲面而來。所以,點火后窯門應留5——10厘米的間隙,便于蒸汽排出窯外。待到窯門前感覺不到濕熱時再關閉窯門,此時溫度應在350℃度左右。
“觀”就是要時刻注意觀察窯內(nèi)外的一切情況。比如,升溫的速度、氣的壓力應隨著溫度升高而逐漸加大;在風與燃氣的調(diào)節(jié)中,如果進風口調(diào)節(jié)過大,火嘴便會被吹滅,要隨時觀察并調(diào)節(jié)到最佳狀態(tài),進風與燃氣應保持一致,既充分氧化又不致因進風大而浪費能源。這是窯內(nèi)的一些情況。在溫度升高到將近1200℃度時,窯壁有陰影;達到1250—1260℃度時,火的顏色呈米黃色,肉眼看去發(fā)白,呈網(wǎng)絡狀;到1310℃度時,火的顏色是淺黃色,黃中泛白,看上去是白點,而不是網(wǎng)絡狀,此便是定瓷燒成要求的最高溫度。這是燒成中的觀火辨溫,而窯錐只是起個參考作用,因窯錐誤差在20℃左右尚屬正常。保溫時間長短應根據(jù)裝窯的密度適當控制。最上層溫度較高,又是拉坯產(chǎn)品,坯體較薄,體積較大,裝窯密度小,拉坯產(chǎn)品用的定瓷白釉成熟溫度范圍較窄,如果下層裝窯密度較大,應適當延長保溫時間,使上下溫差盡量平衡。但溫度可略有降低,否則容易造成產(chǎn)品流釉露白、粘底、變形等缺陷。有一次,燒成過程中溫度數(shù)字顯示儀在高溫時出了故障,通過觀察窯內(nèi)情形判斷窯內(nèi)溫度比儀表顯示的溫度高,于是我果斷采取措施,降低保溫時間,結果產(chǎn)品出窯釉色正常,沒有發(fā)生燒成缺陷,避免了損失。
“切”就是要切身體驗,要把窯爐作為自己心愛的龐物,或是必要的交通工具,要了解它的脾性,熟悉它的功能,有維護它的愛心,有接近它的愿望。這樣,窯爐稍有反常狀況就能判斷出問題所在,并盡力去克服它,控制它,使它最有效率地為我們工作??偠灾跓晒ぷ髦幸欢ㄒ盐諢晒に嚨年P鍵因素,才能獲得產(chǎn)品的完美藝術效果和經(jīng)濟效益。
黑釉碗