吳艷芳　葉曉平　梅紅玲　張敏華

摘 要：本文以CuO為著色劑，通過正交實(shí)驗(yàn)法優(yōu)化超白基礎(chǔ)釉及色釉配方，利用干粉布料成型及施釉工藝，在1200 ℃氧化氣氛下燒成，得到呈色自然、質(zhì)感脂膩、釉面平整且具有較好藝術(shù)效果的的仿玉石釉樣品。

關(guān)鍵詞：中溫；快燒；仿玉石釉；氧化氣氛；干粉布料

1 引言

玉石是與火山-熱液活動(dòng)有關(guān)的化學(xué)沉積產(chǎn)物，廣義上所涉及的玉[1]不僅包括和田玉、翡翠，還包括玉髓、岫巖玉、南陽玉、水晶、瑪瑙、琥珀、珊瑚、綠松石及青金石等其它傳統(tǒng)玉石?，F(xiàn)代礦物學(xué)將玉分為硬玉與軟玉兩大類，硬玉即翡翠，顏色有白、紫、綠等，綠色為最佳；而軟玉主要有白玉、青白玉、黃玉、紫玉、墨玉、碧玉、青玉和紅玉等[2]。其中，純色或色如機(jī)油為佳品，多數(shù)美玉夾雜兩種以上的色澤。

自古以來，玉器都有非常高的審美價(jià)值，也有著非常強(qiáng)的裝飾效果?，F(xiàn)今，人們對(duì)玉石的要求日益增高，尤其是在首飾裝飾上，玉石的鑲嵌提高了首飾的經(jīng)濟(jì)價(jià)值及裝飾效果。但是，玉石屬不可再生資源，高品質(zhì)玉石價(jià)格昂貴，使普通民眾望而卻步。目前，市場(chǎng)上普通的仿玉石裝飾材料多屬有機(jī)材料，不僅仿真度低，在空氣中還易被氧化，且耐酸堿腐蝕性差。而陶瓷材料在高溫?zé)珊缶哂蟹€(wěn)定的物理化學(xué)性能，因此，利用無機(jī)非金屬材料開展仿玉石釉的研制具有廣闊的市場(chǎng)前景。

2 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

本文通過查找相關(guān)的文獻(xiàn)資料[3，4]，擬定了實(shí)驗(yàn)方案。

2.1 實(shí)驗(yàn)原料

本實(shí)驗(yàn)選用常見的陶瓷原料，進(jìn)行仿玉石青釉的試制，所用原料化學(xué)組成如表1所示。

2.2 實(shí)驗(yàn)過程

（1）原料處理：實(shí)驗(yàn)所需的滑石進(jìn)行預(yù)煅燒處理。

（2）坯料配方：實(shí)驗(yàn)選擇課題組自主研發(fā)的中溫陶瓷坯料配方，該配方于1200～1220 ℃中溫氧化氣氛燒成后，吸水率<0.5%。

（3）實(shí)驗(yàn)參數(shù)：

1）坯料球磨參數(shù)：料：球：水=1：1：0.85；

2）釉料球磨參數(shù)：料：球：水=1：1.5：0.7；

3）快速球磨機(jī)球磨時(shí)間：20 min；

4）坯、釉料細(xì)度：120目篩；

5）坯、釉料烘干溫度：恒溫200 ℃；

6）燒成升溫曲線：如圖1所示；

7）燒成時(shí)間：6～7 h。

（4）實(shí)驗(yàn)設(shè)備：實(shí)驗(yàn)所用的儀器設(shè)備如表2所示。

2.3 探索性實(shí)驗(yàn)

自然界中普通的綠色系玉石表面通常含有少量乳白色雜質(zhì)（即瑕疵），為使仿玉石釉釉面效果更逼真，本實(shí)驗(yàn)試制的釉料分為超白基礎(chǔ)釉料與色釉料。通過查閱相關(guān)文獻(xiàn)資料，選定三組配方進(jìn)行探索性實(shí)驗(yàn)[5-7]，如表3所示。

將三組配方的試樣置于相同的燒成曲線下燒成，根據(jù)實(shí)驗(yàn)外觀效果選定FY-2進(jìn)行正交實(shí)驗(yàn)。

2.4 正交實(shí)驗(yàn)

據(jù)探索性實(shí)驗(yàn)結(jié)果及釉料組成分析，在中溫快燒環(huán)境下影響釉面效果的主要因素為鉀長(zhǎng)石、硼酸鈣、滑石與骨灰的用量，本實(shí)驗(yàn)通過調(diào)整以上四種原料的用量以優(yōu)化釉料配方。正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)[8]如表4及表5所示。

本次正交實(shí)驗(yàn)樣品主要采用浸釉法施釉，浸釉時(shí)間為4 s，試樣燒制結(jié)果如圖2及表6所示。

3 結(jié)果分析與討論

3.1 正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析

正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析處理如表7所示。由表7可知，本次正交實(shí)驗(yàn)各因素的主次順序依次為：A→C→D→B。因此，超白基礎(chǔ)釉配方的最佳組合條件為A1C1D2B1，最佳配方如表8所示。

3.2 CuO添加量對(duì)色釉料外觀效果的影響

由于CuO在氧化氣氛中燒成時(shí)，易形成藍(lán)、綠色調(diào)，因此，本實(shí)驗(yàn)在超白基礎(chǔ)釉的基礎(chǔ)上，引入CuO為著色劑，通過調(diào)整其加入量以改變釉料色調(diào)。實(shí)驗(yàn)以FY-A配方為基礎(chǔ)，擬定基礎(chǔ)釉物料干重為100 g，逐一添加0.2 g、0.4 g、0.6 g、0.8 g、1.0 g、1.2 g、1.5 g、2.0 g及3.0 g含量的CuO，經(jīng)過1200 ℃氧化氣氛燒成后，釉面效果變化如表9所示。

從表9可以看出，隨著氧化銅含量逐漸增加，釉面色澤逐漸變深，當(dāng)氧化銅含量超過1.5%時(shí)，釉面脂膩感逐漸降低，光澤度逐漸增強(qiáng)。這主要是因?yàn)镃uO在高溫狀態(tài)時(shí)可能含有Cu+、Cu2+、Cu、CuO及Cu2O等5種狀態(tài)，不同的燒成制度和燒成氣氛都會(huì)影響它們之間的平衡關(guān)系。在氧化氣氛下，釉中銅的狀態(tài)以Cu2+為主，有非常少量的CuO，由Cu2+形成的CuO發(fā)出的波長(zhǎng)正好在可見藍(lán)色光波長(zhǎng)區(qū)域附近，Cu2+ 能顯示出藍(lán)色[9，10]。此外，本實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)釉以堿性釉為主，為Cu2+的發(fā)色提供了良好的著色基礎(chǔ)。因此，當(dāng)CuO含量為1%時(shí)，釉面色澤最佳，最佳色釉料配方如表10所示。

3.3 成型工藝

為保證仿玉石制品外觀效果，本實(shí)驗(yàn)對(duì)比了濕法上釉與干粉布料法施釉工藝對(duì)制品外觀的影響。濕法上釉主要是將加工成型后的坯體先施色釉料（主要以浸釉為主），再使用毛筆或其他工具將超白基礎(chǔ)釉刷至色釉料表面，使用濕法上釉燒制出的制品釉面光滑、潤(rùn)澤，但是無法保證仿玉石釉中白色點(diǎn)狀瑕疵的自然分布。因此，根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求，探索了干粉布料施釉工藝[11]，施釉工藝步驟如圖3所示。

由圖3可知，該工藝中釉料需經(jīng)烘干、研磨及過篩處理，隨后按比例稱好超白基礎(chǔ)釉釉料與色釉料，可根據(jù)制品外觀要求靈活調(diào)整兩者比例。本實(shí)驗(yàn)中超白基料：色釉料：超白基料=0.8：1.0：0.2。在完成坯體壓制后，加入超白基料后混入色釉料，最后加入微量超白基料，使用粉末壓片機(jī)壓制成型得到干粉布料成型制品。試樣在1220 ℃的氧化氣氛下燒成，所得的仿玉石釉樣品呈色自然、質(zhì)感脂膩、釉面平整，有較好的藝術(shù)效果，如圖4所示。

4 結(jié)論

本文通過探索性實(shí)驗(yàn)初步確定基礎(chǔ)釉配方，再通過正交實(shí)驗(yàn)得到優(yōu)化配方。實(shí)驗(yàn)表明，仿玉石釉超白基礎(chǔ)釉優(yōu)化配方（wt%）為：鉀長(zhǎng)石37.14、硼酸鈣6.67、滑石15.24、骨灰5.71、石英17.14、碳酸鍶8.57、白云石9.52；仿玉石釉色釉料優(yōu)化配方（wt%）為：鉀長(zhǎng)石36.77、硼酸鈣6.60、滑石15.09、骨灰5.65、石英16.97、碳酸鍶8.49、白云石9.43、CuO0.99。使用該配方通過干粉布料施釉工藝，在1220 ℃氧化氣氛下燒成所得的仿玉石釉樣品呈色自然、質(zhì)感脂膩、釉面平整，有較好的藝術(shù)效果。

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