曾湘涛，胡晓洪，朱丽文，彭浩铵

（佛山科学技术学院，佛山528000）

关健词：石湾窑变釉；结晶；呈色；喷涂

1 前言

自唐宋时期开始，我国陶瓷业逐渐踏入辉煌的时代，期间各地新兴窑厂争先出现，涌现出了千古流传的“五大名窑”——钧窑、汝窑、官窑、哥窑和定窑。钧窑所产瓷器因位于河南禹县均台而得名“钧瓷”，钧窑凭着它雍容华贵的窑变效果而远近闻名[1-3]。

钧釉，是钧瓷制品表面上的一层釉料，它具有钧窑系釉的两大特征效果，分别为乳光效果和窑变效果。它主要以铜为着色剂，在高温还原气氛下烧制而成，因窑内温度、气氛的变化而产生其最具特色的“窑变”，使得釉具有多彩多姿、变幻无常、韵意深远的效果。所谓的“窑变”，是指在烧窑时釉料在流动状态下引起釉微观结构的变化而产生各种不同的色彩，其主要代表系列为紫红色钧瓷釉和紫蓝色钧瓷釉。[4]

广东佛山石湾窑乃中国南方名窑，由于明清时期善于仿制钧釉与各窑名品，在仿造中加入自己的创新，形成了具有独特风格的釉系[5]。被世人称为“广钧”，石湾广钧釉吸取钧釉之所长，广钧釉的坯体为陶而非瓷，一般为氧化焰烧成。石湾均釉由两层釉料构成，为底釉及面釉。第一层为底釉，其颜色为黑色，而第二层面釉不仅以蓝色或者红色为基调，还在其中间夹着黄、白、青等不同颜色，其形状颜色变幻不定、五彩缤纷。其釉质质地相较于传统钧瓷更为淳朴浓厚，色彩更加绚丽，釉面灰暗而透明，蕴含着丰富的韵味和极高的审美价值[6]。

杨兆禧[7]等学者对佛山石湾清代的两个广钧器皿，通过化学全分析EDAX.DTEM，OM，穆斯鲍尔谱，DTA.XRD等测试方法，研究它们的组成和显微结构、呈色机理。证实广钧釉是一种石灰釉，而且属低温釉；坯体中含大量的游离石英。

由本人参加的第十四届广东省“挑战杯”广东大学生课外学术科技作品竞赛项目“佛山石湾广钧釉之雨淋墙仿制的探究”实验中可知，石英会影响釉料流动性从而影响釉面呈色，经X射线衍射结果得知釉面上有大量的SiO2分布，故认为釉面上有石英残留，其呈色主要为透明偏白，且石英在高温下会与釉料中其它氧化物结合形成钙长石、钾长石等硅酸盐，并结晶成较大的晶体结构，从而直接造成釉料流动度的下降，影响到釉料烧制后的流动效果。

在先前挑战杯实验项目“佛山石湾广钧釉之雨淋墙仿制的探究”的基础上，本实验采用拟定实验配方后进行烧制的方法，对烧制结果进行分析，得到石湾均釉呈色的影响因素，且在烧制出釉面上没有白色流纹残留的蓝色钧釉试片，再通过在釉面上喷涂纳米硅和纳米铝的方法，找到能在蓝色钧釉上涂抹的纳米材料最适浓度，使其能呈现出广钧釉所特有的“或似云纹斑，或呈兔毫纹，或浓或淡、或聚或散”般的白色流纹。

2 实验部分

以“佛山石湾广钧釉之雨淋墙仿制的探究”中实验配方为基础，拟定本实验配方，且为了遵循可持续发展的理念，降低生产所需的成本，根据指导老师获授权专利的思路，本次实验所用原料均是佛山普遍使用的陶瓷原料。[9]

2.1 实验原料及仪器设备

2.1.1 实验原料

实验用的是佛山地区普遍使用的釉料原料（表1），这些原料的主要成分在表2中表示出来。

2.1.2 仪器设备

表3是实验室制作釉料和烧制瓷器过程中所用的仪器设备。

表1 主要试剂

表2 釉料原料化学组成表（%）

表3 主要实验设备

2.2 实验过程

2.2.1 试样的制备与烧制

实验组是在常规治疗的基础上加用还原型谷胧甘肽(上海复旦复华药业有限公司,国药准字H20031265),1.2g还原型谷胧甘肽溶于250 ml浓度为5%的葡萄糖溶液中,静脉滴注,1次/d[3]。以上用药均持续2w。

首先进行试样制备，按照模具规格制作50 mm×30mm的瓷片坯体，按照正交设计釉料配方进行釉料的配制，球磨后均匀地涂在瓷片坯体上。待坯体干燥后，放入马弗炉中进行烧制，同时在马弗炉中放置7号（1270℃）、8号（1290℃）、9号（1310℃）测温锥，并通过测温锥弯曲（8号测温锥弯曲变形且9号测温锥不弯曲变形）情况下保证每次烧成炉内温度在1290～1310℃之间并保温0.5 h。

2.2.2 釉的熔点和烧结的测定

将配制好的釉料混合研磨之后倒入烧杯中，放进烘箱中烘干，再将烘干彻底的釉料研磨成粉，用压片装置压成一个直径约为10 mm的小圆柱体，放入影像烧结仪中烧结，根据影像烧结结果分析得出该釉料的始融温度和烧结温度。

2.2.3 釉料呈色效果的分析和测定

本实验分别进行了面釉白色流纹变化和在釉面上喷涂纳米硅和纳米铝的白色流纹变化的实验。先是设计配方再通过烧制配方釉料得出面釉的呈色规律，调试实验配方得到面釉上没有白色流纹的釉料配方，再通过在面釉上喷涂一定浓度的纳米硅和纳米铝得到釉面上能够呈现出广钧釉所具有的特殊白色流纹最适的纳米材料浓度。

3 结果与讨论

3.1 釉料烧结温度和熔融温度的测定

表4 蓝釉配方1

将配方1蓝釉研磨烘干后研磨成粉，压片成一个直径约为10 mm的小圆柱体放入影像烧结仪中烧结，由实验结果可以得出，在1140℃时，釉料压片受热开始膨胀变形，至1190℃时釉料压片体积膨胀达到最大，之后开始收缩，此时由于原子运动引起的颗粒间接触处数量和质量的变化，导致了内部系统的致密和强固，圆柱体出现圆角状态，所以该温度为釉料压片的始熔温度；当温度达到1290℃时，釉料压片出现熔融状态，原来投影呈矩形状形状已不能保持，在该温度下轮廓形状发生了很大的变化，直角钝化，由1290°C的烧结影像可知，釉料半圆状高约为1.75，直径约为3.5，即h/d=1/2，即釉料由矩形变成半球形，所以由此得出该釉料的熔融温度为1290℃。[10]见图 1。

3.2 釉料呈色结果分析

本配方将石英含量设为不变量，石灰石含量设为变量，设计如表5所示釉料配方，烧制结果如图2所示。

将烧制结果图2中釉面呈色评分设定为1-4，釉面呈色越蓝则分数越低，呈色越白则分数越高。

图1 釉料压片在室温、1140℃、1190℃、1290℃、1310℃时的烧结影像

表5 蓝釉配方2

图2 蓝釉配方2烧制结果1-4

由直观分析图可以看出，石灰石和石英含量都会对釉面呈色产生较大影响。当釉料配方中，石灰石含量一定时，随着石英含量的增加，釉料中白色流纹越多，釉面呈现出的白色流纹越多，釉面呈色越偏向白色。其主要原因是石英在熔融状态下会以SiO2的形态呈现，此时的SiO2会与釉料中其它氧化物形成钙长石、钾长石等硅酸盐，并形成白色结晶体，从而呈现出白色流纹。

表6 系列二釉料配方的呈色结果评分

表7 极差计算结果

图3 釉料配方中各因素水平使用量与釉料呈色评分的关系图

3.3 釉料配方的确立

由3.2可知石英含量和石灰石含量都是影响釉面呈色的重要因素，在上述实验的基础上缩小石英和石灰石用量，采用如下安排实验，其它因素如下表8所示。

表8 蓝釉配方3

图4 蓝釉配方烧制结果1-2

由图4可知，当石灰石含量为1 g，石英含量为1 g时，面釉上仍存在少量白色条纹，当石灰石含量较少至0.5 g时，釉面上开始没有白色流纹出现，此时釉面呈现出无白色流纹的深蓝色。

3.4 在釉面上喷涂纳米硅对呈色的影响

将釉料涂到瓷片上后将瓷片放入烘箱中烘干，待烘干完全后在釉面上喷涂如下表9所示的不同浓度的纳米硅与水的混合液，再放入烘箱中烘干，再放入马弗炉中进行烧制，烧制结果如下图5所示。

表9 纳米硅浓度

图5 编号1-4瓷片烧制结果

当喷涂的活性纳米硅浓度小于0.3 g/ml时，纳米硅的白色被釉料所具有的蓝色所覆盖而无法呈现出来，此时，釉面上无法呈现出白色流纹；但当喷涂的活性纳米硅浓度大于0.3 g/ml时，釉面上的活性纳米硅会堆积，致使釉面呈现出不光滑情况，故认为喷涂活性纳米硅难以在釉面呈现出广钧釉所具有的特殊白色流纹。

3.5 在釉面上喷涂纳米铝对呈色的影响

将釉料涂到瓷片上后将瓷片放入烘箱中烘干，待烘干完全后在釉面上喷涂如表10所示的不同浓度的纳米铝与水的混合液，再放入烘箱中烘干，再放入马弗炉中进行烧制，烧制结果如下图6所示。

表10 纳米铝浓度

当喷涂的纳米铝浓度大于0.0175 g/ml浓度时，纳米铝会在釉面上堆积，导致釉面不光滑；随着纳米铝浓度减小，釉面逐渐变得光滑，且白色斑点逐渐减少，当纳米铝浓度为0.0116 g/ml浓度时，釉面上开始呈现出“雨淋状”白色流纹；当纳米铝浓度减小到0.0043 g/ml浓度时，纳米铝颜色被釉料本色所具有的的蓝色所覆盖，不会在釉面上呈现出任何颜色。

图6 编号1-4瓷片烧制结果

4 结论

（1）由釉料影像烧结实验可知，釉料的始熔温度约为1190℃，熔融温度约为1290℃；

（2）釉料配方中石灰石和石英的含量高时，会使得釉面呈色为偏白色，随着两者其中一项的减少，釉面少的白色流纹也会随之减少；当石灰石含量为0.5 g，石英含量为1 g时，釉面上开始没有白色流纹出现，此时釉面呈现出无白色流纹的深蓝色。

（3）喷涂纳米硅和纳米铝也能在釉面上呈现白色流纹，但纳米硅浓度大时会在釉面上堆积，致使釉面不光滑，浓度过低时会呈现不出白色流纹；而纳米铝浓度在0.0116～0.0043 g/ml时，釉面上可以呈现出广钧釉特有的白色流纹。

（4）由于传统广钧釉所具有的白色流纹是由釉料在熔融状态下，SiO2与其它氧化物结合成钙长石、钾长石等硅酸盐而呈现出来的，故其颜色深浅和排列都是随机、不可控的；但纳米铝在釉面上是以游离的形态出现，其颜色深浅和排列时由喷涂手法和喷涂浓度所决定的，则可通过控制喷涂浓度来控制釉面上白色流纹的颜色深浅，通过控制喷涂手法来控制白色流纹的排列情况。所以通过本实验的方法可得到能够通过喷涂纳米铝的方式人为地改变广钧釉上白色流纹的呈现。