邱偉志 黃玉鑾
摘 要:本文主要介紹中溫通花瓷坯、釉配方,加工工藝研究;工藝過程的技術(shù)難點和解決方案。
關(guān)鍵詞:中溫;通花瓷;工藝研究
1 引言
通花瓷器是潮州楓溪一種獨具地方特色的雕貼鏤空裝飾藝術(shù)品,它采用立體鏤空藝術(shù),在瓷坯上雕刻通透的幾何圖案,手工捏制不同形態(tài)的花朵,燒成后能達到白如玉、薄如紙、細如絲的藝術(shù)效果;再經(jīng)手彩或噴彩、烤燒后,宛似鮮花,難辨真假。通花與瓷花結(jié)合,瓷花或寄貼于通花之上,或叢生于通花之中,相托相映,互露其美,享有“瓷林中一枝獨秀”的美譽,是廣東陶瓷藝術(shù)的杰出代表。
傳統(tǒng)通花瓷均在1350℃以上高溫還原燒成,這樣不僅耗能大,著色劑也容易分解變色,并且只有藍、綠、淺紅幾種顏色,比較單調(diào)。這些都是的裝飾應(yīng)用受到限制。
2 中溫通花瓷研制
2.1 技術(shù)難點
為滿足雕刻縷空和手工捏制不同形態(tài)花朵的需要,要求坯料有良好的可塑性、保水性。為達到燒成后白如玉、薄如紙、細如絲的藝術(shù)效果,要求坯料鐵、鈦等雜質(zhì)含量低,燒成后具有良好的白度和透光度,需采用專門配制的坯料,俗稱“花土”。 降低陶瓷的燒成溫度,通常的做法是增加坯料中熔劑成分的比例,由于熔劑都是瘠性礦物,勢必會對坯料的可塑性、保水性帶來不良影響,同時,可塑性好的粘土,雜質(zhì)含量較高,加入后對瓷坯的白度、透光度造成不良影響,因此,加入量有所限制。如何在降低燒成溫度的同時,配制出滿足通花瓷成型、雕刻需要,燒成后質(zhì)感達到高溫?zé)僧a(chǎn)品水平的坯料,是研制中溫通花瓷的關(guān)鍵。
為保證化妝土發(fā)色不受影響及產(chǎn)品具有良好的外觀質(zhì)量,要求釉料具有良好的透明度和平整度。在中溫?zé)傻那闆r下,只能增加熔劑礦物的比例,釉料膨脹系數(shù)提高,容易造成裂釉。
2.2解決方案
為了解決上述問題,主要采取如下四種技術(shù)解決方案:
(1)坯料中加入合成熔劑,通過多種熔劑成分組合,發(fā)揮復(fù)合助熔作用,在不增加熔劑用量的情況下,大幅度降低燒成溫度;且合成熔劑經(jīng)高溫熔融,可擴大坯料的燒成范圍,提高產(chǎn)品的白度和透光度。
(2)在合成熔劑中引入氧化鋯成分,在燒成升溫過程中提高液相粘度,減少變形;在降溫過程析出微晶,增強瓷坯玻璃相的強度,提高產(chǎn)品強度;在合成熔劑中引入微量鈷元素,利用鈷元素?zé)珊蟪仕{色與坯料中鐵、鈦雜質(zhì)元素?zé)沙尸F(xiàn)的黃色中和形成青色,改善了瓷坯質(zhì)感,達到高溫還原氣氛燒成瓷器白中帶青的效果。
(3)水溶性有機高分子材料可提高坯料的可塑性,成型后在生坯中起潤滑作用,使雕刻過程刀口平滑,避免出現(xiàn)微裂紋;同時增強坯體保水性能,長時間保持含水率穩(wěn)定,方便雕刻操作。
(4)釉料中的SiO2采用熔融石英,可避免燒成后制品釉層出現(xiàn)殘留石英,減少針孔、開裂缺陷,可提高釉面平整度及光澤度。
3 試驗內(nèi)容
3.1熔塊制備
按照以下質(zhì)量份數(shù)的化學(xué)成分:SiO2 62~68份、B2O3 10~16份、Al2O3 5~9份、CaO 2~4份、Na2O 4~6份、Li2O 2~4份、ZrO2 2~4份、Co3O4 0.1~0.3份范圍內(nèi),經(jīng)系列試驗,確定其組成成分和質(zhì)量份數(shù)為:SiO2 64份,B2O3 13份,Al2O3 6份,CaO 2份,Na2O 6份,Li2O 2份,ZrO2 4份,Co3O4 0.1 份; 用石英、硼砂、鋰輝石、石灰石、鋯英石及微量氧化鈷混合后,經(jīng)1300℃高溫熔融、水淬,制備熔塊。
3.2坯料配方試驗
在初步試驗的基礎(chǔ)上,設(shè)計不同熔塊加入量系列配方,見表1。
以上5個配方配料,加入分散劑在球磨機直接磨成泥漿,注漿成型試條,在不同溫度燒成。其性能測試結(jié)果見表2。
試驗結(jié)果表明,隨著熔塊加入量增加,坯料的瓷化溫度下降,同時變形度也增加。其中,10#配方在1200~1280℃已瓷化,變形度不大且穩(wěn)定,有較寬的燒成范圍。
3.3不同增塑方法試驗
為進一步提高泥料的可塑性,在10#配方的基礎(chǔ)上進行了增塑試驗,結(jié)果見表3。
試驗結(jié)果表明,隨著熔塊加入量增加,坯料的瓷化溫度下降,同時變形度也增加。其中,10#配方在1200~1280℃已瓷化,變形度不大且穩(wěn)定,有較寬的燒成范圍。
3.4 色土制備
在坯料中加入一定比例的色劑,配制成色土。
深紅色土:坯料100份,硒鎘紅4份。
淺紅色土:坯料100份,錳紅3份。
深黃色土:坯料100份,鎘黃5份。
淺黃色土:坯料100份,鐠黃2份。
深藍色土:坯料100份,鈷藍1份。
淺藍色土:坯料100份,鋯藍2份。
深綠色土:坯料100份,氧化鉻1份,孔雀綠1份
淺綠色土:坯料100份,鋯藍2份,鐠黃1份。
3.5 釉料組成確定
石灰釉具有透明度高、光澤度強的特點,有利于裝飾土顯色。在石灰釉組成的基礎(chǔ)上,通過控制釉的Si/Al比及酸性系數(shù),降低膨脹系數(shù)和熔融溫度,配制出燒成范圍寬、坯釉結(jié)合性能好的中溫釉料。其化學(xué)成分檢測結(jié)果見表4。
4 生產(chǎn)工藝優(yōu)化及產(chǎn)業(yè)化
4.1生產(chǎn)工藝優(yōu)化
研究成型過程不同,坯體厚度、含水量,燒成過程不同,裝窯方式、升溫速度、保溫時間和溫差,對產(chǎn)品開裂、變形都會產(chǎn)生影響。針對不同產(chǎn)品的特點,分別確定成型工藝參數(shù)和燒成制度。制定批量生產(chǎn)工藝流程如圖1。
4.2產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用情況
在技術(shù)研究的基礎(chǔ)上,利用現(xiàn)有實驗工廠進行配套改造,建成5000件/年通花瓷生產(chǎn)線,生產(chǎn)產(chǎn)品質(zhì)量符合GB/T 13524.2-92《陳設(shè)藝術(shù)瓷器 器皿瓷》國家標(biāo)準(zhǔn),實現(xiàn)成果產(chǎn)業(yè)化。
5 結(jié)論
采用合成熔劑,通過多種熔劑成分組合,發(fā)揮復(fù)合助熔作用,在不增加熔劑用量的情況下,大幅度降低燒成溫度;且合成熔劑經(jīng)高溫熔融,可擴大坯料的燒成范圍,提高產(chǎn)品的白度和透光度。
通過配方試驗研究,引入水溶性有機高分子材料提高坯料的可塑性,成型后在生坯中起潤滑作用,使雕刻過程刀口平滑,避免出現(xiàn)微裂紋;同時增強坯體保水性能,長時間保持含水率穩(wěn)定,方便雕刻操作。
通過坯釉料和生產(chǎn)工藝的改進,實現(xiàn)通花瓷1250℃氧化燒成。使所有的中溫色劑都能穩(wěn)定呈色,開發(fā)出深紅、鮮黃等化妝土,大大豐富了通花瓷的色彩,取得了良好的裝飾效果,同時達到節(jié)能降耗的目的。