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固体还原法对色釉呈色影响研究

2017-09-06顾晓朦唐奇

佛山陶瓷 2017年8期
关键词:瓷釉釉面还原剂

顾晓朦+唐奇

摘 要:青瓷釉和铜红釉是中国传统经典釉色,其呈色是依靠Fe2+元素和Cu+元素在还原气氛下的离子着色。本文研究在氧化气氛下利用“固体还原”的方法制备青瓷釉和铜红釉,通过在原料中加入不同的固体还原剂,通过改变材料配方的方法,实现了这两种色釉在氧化气氛下的烧成,并对其影响因素进行了研究。实验研究表明:选择合适的固体还原剂,在氧化气氛下烧成还原气氛中的呈色可行。在青釉及铜红釉中,氧化锡和氧化钛对被还原金属离子可起到乳浊分散和稳定的作用,促进发色;但是在含量过多的情况下,它只会遮盖和呈现自身的颜色。固体还原剂与被还原金属离子间存在固定摩尔比,可达到较好的呈色。

关健词:固体还原剂;釉色呈色

1 前言

青瓷釉和铜红釉是中国传统经典釉色,其呈色是依靠Fe2+元素和Cu+元素在还原气氛下的离子着色。古代青瓷釉及铜红釉在烧成过程中[1-2]主要依靠控制木柴燃料的燃烧程度在窑内形成还原气氛,以窑工的眼力断定气氛强弱,气氛的可控性较差,现代窑炉以气体烧成还原气氛时,控制气氛也是难度较大的[3]。

本文研究在氧化气氛下利用“固体还原”的方法制备青瓷釉和铜红釉,通过在原料中加入不同的固体还原剂,通过改变材料配方的方法,实现这两种色釉在氧化气氛下的烧成,并对其影响因素进行了研究。

2 实验

2.1实验原料

实验所用釉用原料为:钠长石、钾长石、方解石、石英、膨润土、碳酸钡,着色剂为氧化铁、氧化铜,采用固体还原剂为SiC(纯度99%)、二氧化钛、二氧化锡,所用的矿物原料化学组成及配方表如表1、表2所示。

按表2配方准确称量原料,以料:球:水=1:1:0.6的比例球磨,浆料万孔筛筛余0.05 ~ 0.1%,以实验电炉非保护气氛烧成,温度曲线如图1。

2.2样品的制备

在上述基础釉中,实验确定以氧化铁0.5%和氧化铜0.1%为着色剂,分别添加固体还原剂SiC、SnO2、TiO2多因素试验对釉呈色的影响,,其中主要对比性实验列表如表3。

3 测试结果及表征分析

用日本理学D/max-Ⅲ A型X射线衍射仪对样品物相分析,其可见晶相主要为石英相。

对应以上实验,当釉面呈现非氧化状态下的色彩变化时,表明其中呈现还原气氛,采用日本柯尼卡CR-10型色度仪来对样品的色度测试,分析所制得的样品的色度值变化规律如下,其中:L*(Lumminosity)表示明度,a*表示从洋红色至绿色的范围,b*表示从黄色至蓝色的范围,+127至-128。

实验及测试结果表明,固体还原剂SiC的加入对釉面的还原作用明显,当没有加入时,铁釉呈现黄色调,铜釉呈现绿色调。当加入后,对釉中的Fe、Cu起到了明显的还原作用,其中铁釉中,绿色调呈色明显(a*↓);铜釉中釉面呈现出了还原气氛特征的红色调(a*↑)。

数据分析中,可以看出适量二氧化钛的加入对釉有分散的作用,并且可以促进釉发色效果的提升。

测试结果表明,加入不同含量的氧化锡后,釉的明度L值保持上升的趋势。当SnO2≤0.1%时,它的红色调a值出现上升的趋势,当SnO2≥0.3%时,它的红色调a值被乳浊性遮盖,呈色出现下降的趋势,且随釉面呈色逐渐变为乳白色,红调消失。

实验结果表明,固体还原剂的加入,可以使釉在氧化气氛下呈现还原气氛的烧成结果,本文同时对固体还原剂合适加入比例做以探讨。见表7、图6。

当Fe2O3的加入量≤0.5%时,釉都呈现绿色调,但是随着Fe2O3的加入量增多,其明度L值出现降低的趋势,釉的绿色调逐渐减少;

当Fe2O3的加入量为1.0%时,釉呈黄色调,当Fe2O3的加入量≥2.0%时, L值继续为下降的趋势,红色调a值出现上升的趋势,黄色调b值出现下降的趋势,釉的呈色逐渐偏向红褐色调,

由此可以表明其中Fe和SiC之间是存在相对固定摩尔比的,当其SiC / Fe2O3摩尔比在1:6.25 范围内时,能达到较好的青色效果。

4 结论

本文以钾钠长石、方解石、石英、膨润土、碳酸钡为主要原料进行配方设计,以氧化铁、氧化铜为着色剂,采用加入SiC的固体还原法进行实验,在氧化气氛下烧成出还原气氛中釉色,并加入SnO2 / TiO2进行对比实验,利用XRD、色度仪测试方法对样品的物相、呈色进行表征,分析了SiC加入对青瓷釉和铜红釉样品的呈色影响。

实验研究表明:

1)以碳化硅为固体还原剂,在氧化气氛下釉面烧成还原气氛中的呈色可行。

2)氧化锡和氧化钛对被还原金属离子可起到乳浊分散和稳定的作用,促进发色;但是在含量过多的情况下,它只会遮盖和呈现自身的颜色。

3)固体还原剂与被还原金属离子间存在最佳摩尔比,可达到较好的呈色。

参考文献

[1] 陈全庆等.宋官窑青瓷釉呈色机理研究.陶瓷学报,1996,17(1):42-47.

[2] 李辉. 制取红色铜釉的气氛条件[J]. 陶瓷,1989,(06):49-52.

[3] 宛良德,刘振群. 陶瓷还原气氛燒成的研究[J]. 景德镇陶瓷学院学报,1994,(02):21-28.

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