摘 要 本文通過在低溫?zé)o鉛釉中添加不同比例鋰輝石，探討了陶瓷釉料中鋰輝石含量對(duì)各種陶瓷色料呈色的影響。

關(guān)鍵詞 鋰輝石，色料，呈色

1前言

隨著人們對(duì)鋰輝石研究的不斷深入和實(shí)際發(fā)展的需要，鋰輝石在陶瓷工業(yè)中日益得到廣泛應(yīng)用，越來越多的陶瓷企業(yè)從中獲益。

降低陶瓷產(chǎn)品的燒成溫度是廠家降低生產(chǎn)成本的途徑之一。另外，隨著歐美國家對(duì)于陶瓷制品鉛、鎘溶出限量標(biāo)準(zhǔn)的提高，日用陶瓷使用含鉛釉裝飾越來越受到限制。在提高產(chǎn)品質(zhì)量、替代氧化鉛等方面，鋰輝石具有較大優(yōu)勢。

在釉料中使用鋰輝石可以降低釉料熱膨脹系數(shù)、增加產(chǎn)品熱穩(wěn)定性、降低陶瓷燒成溫度、提高釉面白度、改善釉面質(zhì)量和坯釉結(jié)合性。本文初步探討了鋰輝石對(duì)陶瓷色料在釉中呈色的影響。

2試驗(yàn)方法及過程

2.1 儀器和設(shè)備

試驗(yàn)用到的主要儀器設(shè)備有：快速球磨機(jī)、氧化鋁罐、瑪瑙罐、烘箱、電子天平、噴槍、轉(zhuǎn)盤、智能高溫電爐、分光光度計(jì)、標(biāo)準(zhǔn)篩。

2.2 試驗(yàn)方法

本文采用平行對(duì)比試驗(yàn)的方法：在其它條件一樣的情況下，在基礎(chǔ)釉中添加不同比例的鋰輝石，然后與沒有添加鋰輝石的基礎(chǔ)釉做色釉顏色對(duì)比，以考察釉中鋰輝石含量對(duì)陶瓷色料呈色的影響。試驗(yàn)中要保證坯體、釉厚、燒成溫度、氣氛等條件一致。同時(shí)，為了減少其它元素的影響，試驗(yàn)選用化學(xué)成分相對(duì)簡單的基礎(chǔ)釉：除SiO₂、Al₂O₃外，只含B₂O₃、CaO、K₂O、Na₂O和少量ZrO₂。這樣的釉料組成可以把其它元素對(duì)色料呈色的干擾降到最低。

2.3 坯體組成

為便于顏色測量并保證其它條件的一致性，本試驗(yàn)采用建筑陶瓷上的內(nèi)墻磚坯體，該坯體已在1120～1160℃素?zé)浠瘜W(xué)組成如表1所示。

為保證素?zé)u坯體的底色一致，在其上又上了一層高白化妝土。該化妝土燒后白度大于80度。因?yàn)殡姞t也有一定溫差，所以試驗(yàn)選用小規(guī)格的坯體（50mm×100mm）。坯體上完化妝土充分干燥后備用。

2.4 基礎(chǔ)釉及色料組成

試驗(yàn)采用FERRO公司生產(chǎn)的低溫?zé)o鉛釉作為基礎(chǔ)釉。該無鉛釉為成品釉，采用高硼高鈣系統(tǒng)，主要化學(xué)組成范圍為SiO₂（45wt%～55wt%）、Al₂O₃（8wt%～15wt%）、B₂O₃（8wt%～13wt%）、CaO（8wt%～15wt%）、Na₂O（2wt%～8wt%）、K₂O（2wt%～8wt%）、ZrO₂＜2wt%。該無鉛釉的燒成溫度范圍在1040～1100℃，其它技術(shù)參數(shù)為：體膨脹系數(shù)（20～400℃）：181×10^-7/℃；轉(zhuǎn)化溫度：620℃；軟化溫度：670℃。試驗(yàn)所用色料均為淄博福祿公司生產(chǎn)的釉用色料。

2.5 試驗(yàn)用鋰輝石

試驗(yàn)所用鋰輝石的化學(xué)組成如表2所示。由于鋰輝石在1080℃左右發(fā)生α-鋰輝石→β-鋰輝石的不可逆轉(zhuǎn)化，同時(shí)體積增加30%，比重由3.2轉(zhuǎn)變?yōu)?.4 左右。因此，試驗(yàn)中所用的鋰輝石需要先煅燒，使其轉(zhuǎn)化為β-鋰輝石后才能添加在釉料中使用。

另外，由于所用基礎(chǔ)釉為成品釉，所以需要將鍛燒后的鋰輝石粉磨后再加入到釉料中。煅燒鋰輝石時(shí)使用普通粘土坩堝，煅燒溫度為1100℃，升溫時(shí)間為3h，保溫1h，自然冷卻。將煅燒后的鋰輝石用1L氧化鋁罐磨細(xì)，球磨參數(shù)為料:球:水（wt%）=0.5:1:0.5，控制萬孔篩余小于0.05%。除鐵兩次后出磨，過60目篩，烘干、研細(xì)備用。

2.6 陶瓷色料及鋰輝石加入量

為考察鋰輝石對(duì)色料呈色的影響，試驗(yàn)中色料的加入量略低于常規(guī)加入量：除發(fā)色較深的色料（含Cr的綠色料、含Co的藍(lán)色料、黑色料）加入量為4wt%以外，其余色料的加入量都為6wt%。

試驗(yàn)中鋰輝石的基本加入量分別為5wt%和10wt%。此外，對(duì)于某些色料，為了詳細(xì)考察鋰輝石加入量對(duì)它們呈色的影響，又補(bǔ)做了添加2wt%、7wt%和15wt%的試驗(yàn)，以研究其加入量對(duì)色料呈色影響的變化趨勢。

2.7 施釉與燒成

以瑪瑙球?yàn)榍蚰ソ橘|(zhì)，采用瑪瑙罐快速球磨。按配方準(zhǔn)確稱量，加入色料、釉粉及鋰輝石粉。球磨參數(shù)控制料:球:水（wt%）=1:2:0.7。為調(diào)整釉漿粘度，在粉料中加入0.3%的CMC（OPTAPIX C 25 G）以增加釉漿的流動(dòng)性。

試驗(yàn)所用基礎(chǔ)釉的325目篩余為0.5%～2.5%。為獲得分散均勻的釉漿需快速球磨20～30min。球磨完后放出釉漿，過80目篩，備用。

采用手工噴釉，施釉前坯體要吹凈。噴釉時(shí)控制釉漿密度為1.60～1.65g/cm3，同時(shí)要保證不同坯體間釉層厚度一致和同一坯體顏色均勻。噴釉后將坯體置于烘箱中烘干。

采用實(shí)驗(yàn)室用智能硅碳棒高溫電爐燒成。燒成制度為：200min自動(dòng)升溫至1070℃，保溫30min，然后自然降溫。

2.8 顏色測量及評(píng)價(jià)

將沒有添加鋰輝石的某種色釉顏色作為“標(biāo)準(zhǔn)色”，其它添加不同比例鋰輝石的樣品與“標(biāo)準(zhǔn)色”做比較，根據(jù)色差ΔE的大小判斷釉中鋰輝石含量對(duì)色料呈色的影響：ΔE＜0.5表示無影響；ΔE＜1.0表示略有影響，但影響較??；ΔE＞1.0表示有較大影響。+ΔL值表示明度值比標(biāo)準(zhǔn)色偏高，-ΔL值表示明度值比標(biāo)準(zhǔn)色偏低；+Δa值表示顏色比標(biāo)準(zhǔn)色偏紅，-Δa值表示顏色比標(biāo)準(zhǔn)色偏綠；+Δb值表示顏色比標(biāo)準(zhǔn)色偏黃，-Δb值表示顏色比標(biāo)準(zhǔn)色偏藍(lán)。

3結(jié)果與分析

3.1 鋰輝石含量對(duì)鉻綠色料呈色的影響

從表3可以看出，鋰輝石的添加，對(duì)鉻綠色料的呈色影響不大，但隨著鋰輝石加入量的增大，樣品顏色變淺；對(duì)墨綠色料的呈色并無影響；對(duì)孔雀綠和藍(lán)綠色料的呈色影響較大：隨著鋰輝石加入量的增大，這兩類色料的發(fā)色深度增強(qiáng)，但紅色調(diào)增大、略偏黃。

3.2 對(duì)鈷藍(lán)色料的影響

從表4可以看出，鋰輝石的添加可導(dǎo)致鈷藍(lán)色料的呈色顏色偏深，色調(diào)偏藍(lán)、略偏紅；而對(duì)海藍(lán)色料的呈色無影響。在低的鋰輝石含量時(shí)（5wt%），對(duì)深藍(lán)和寶藍(lán)色料的呈色無影響；在高的鋰輝石含量時(shí)（10wt%），可使深藍(lán)和寶藍(lán)色料的呈色色調(diào)更藍(lán)、但偏紅。

3.3 對(duì)鋯基色料的影響

從表5可以看出，在釉中添加鋰輝石后，對(duì)釩藍(lán)、鋯鐵紅色料的呈色基本無影響。高鋰輝石含量（7wt%～10wt%）對(duì)釩黃色料的呈色影響不大；低鋰輝石含量（2wt%～5wt%）則有利于釩黃的呈色；對(duì)鐠黃色料的呈色卻有不利影響。

3.4 對(duì)黑色料和灰色料的影響

從表6可以看出，在釉中添加鋰輝石后，對(duì)黑色色料和灰色色料的呈色基本無影響，其發(fā)色穩(wěn)定、顏色正常。

3.5對(duì)棕色色料的影響

從表7可以看出，在釉中添加鋰輝石后，對(duì)棕色色料的呈色基本上無影響。只有當(dāng)鋰輝石含量較高時(shí)（如10%），不利于黃棕色料的呈色，其顏色會(huì)偏淺。

3.6 對(duì)鉻錫紅色料和包裹色料的影響

從表8可以看出，在釉中添加鋰輝石后，不利于桃紅色料的呈色，其發(fā)色明顯變淺、色調(diào)變差；鋰輝石含量高時(shí)，對(duì)瑪瑙紅色料的呈色也有不利影響，會(huì)使其發(fā)色明顯變淺；對(duì)紫色色料呈色的影響更大，可使其發(fā)色明顯變淺，色調(diào)偏紅、黃；對(duì)包裹色料的呈色影響不大，產(chǎn)品顏色鮮艷。

4 結(jié)論

綜上所述，鋰輝石除對(duì)少數(shù)色料呈色有較大影響外，對(duì)大部分色料影響不大，并且還能促進(jìn)某些色料的呈色。不過，由于陶瓷釉料組成的復(fù)雜性，以及釉料中各種化學(xué)成分之間的相互影響，不同使用工藝和應(yīng)用方法的影響，此外不同廠家的色料組成也各不相同，因此，本試驗(yàn)的結(jié)論不具廣泛適用性，僅供參考。

參考文獻(xiàn)

1 王 平.澳洲鋰輝石在陶瓷釉料中的應(yīng)用[J].中國陶瓷，2003，4

2 CerDeCoat DINNERWARE FRITS AND GLAZE.德國FERRO公司相關(guān)資料

3 釉用色料使用說明.淄博福祿新型材料有限責(zé)任公司