摘 要 本文在硅酸鋅結(jié)晶釉的基礎(chǔ)上加入變色色料，對(duì)基礎(chǔ)結(jié)晶釉的組成、變色顏料的組成和添加量、制備工藝條件等進(jìn)行了系統(tǒng)的研究試驗(yàn)。通過(guò)采用一定的生產(chǎn)工藝，成功研制出燒成溫度為1340℃的新型結(jié)晶釉——變色結(jié)晶釉，并探討了各組成及工藝制度對(duì)結(jié)晶尺寸的影響，確定了最佳的工藝配方，分析了影響變色效果的各個(gè)因素。

關(guān)鍵詞 變色結(jié)晶釉，硅鋅礦，析晶

1前言

結(jié)晶釉是一種名貴的藝術(shù)釉，其基本特征是釉面上有許多各種形狀的晶花，它是利用釉熔體中的成晶物質(zhì)在過(guò)飽和狀態(tài)下，通過(guò)快速冷卻自然生長(zhǎng)形成的[1]。國(guó)內(nèi)外對(duì)結(jié)晶釉的研究主要以硅鋅礦結(jié)晶為主，其晶花顏色主要為藍(lán)、綠、黃、白等。本研究以稀土元素釹合成釹變色色料并使其在硅酸鋅晶體中呈現(xiàn)紫羅蘭變色，形成變色結(jié)晶釉[2]。

2實(shí)驗(yàn)

2.1 原料及化學(xué)組成

基礎(chǔ)釉用原料中的礦物原料均采用粉狀料，除此之外，還采用了氧化鐵、氧化銅、氧化鋅等化工原料。試驗(yàn)用主要礦物原料的化學(xué)組成見(jiàn)表1。

2.2 變色結(jié)晶釉的研制

2.2.1 實(shí)驗(yàn)工藝流程

變色顏料（或著色劑）+基礎(chǔ)結(jié)晶釉→混合→研磨→上釉→干燥→燒成→測(cè)試

2.2.2坯體制備工藝流程

配料→球磨→除鐵→干燥→研磨→過(guò)篩→造粒→干壓成形→烘干備用

先根據(jù)配方進(jìn)行配料，按照由多→少→多的順序進(jìn)行稱(chēng)料，然后將料混合，球磨時(shí)料:球:水（wt%）=1:1:0.6，用烘箱進(jìn)行干燥，再用研缽進(jìn)行研磨，過(guò)40目篩，用噴霧式壓力水壺加水造粒，陳腐12h之后進(jìn)行干壓成形，最后進(jìn)行干燥，準(zhǔn)備上釉。本研究所用的坯料為古陶瓷研究的坯泥，直接研磨，噴霧造粒，陳腐12h，干壓成素坯。

2.2.3基礎(chǔ)結(jié)晶釉的確定

以硅酸鋅結(jié)晶釉為基礎(chǔ)，其試制配方的組成范圍見(jiàn)表2。

2.2.4釉漿的制備工藝

將各種料粉，按配比稱(chēng)取（著色劑需先加工研磨到極細(xì)），過(guò)60～80目篩，加入70%的水，同時(shí)加0.2%的CMC，在三頭快速瑪瑙研磨機(jī)中進(jìn)行混合研磨30min。用這種方法制備的釉料適合于涂釉、澆釉、浸釉，因?yàn)檫@種制釉方法不僅制法簡(jiǎn)單、速度快，而且能充分利用釉料，比較節(jié)省、靈活。

2.2.5變色顏料的制備工藝流程和配方組成的確定

變色顏料的配方組成見(jiàn)表3，其制備工藝流程為：

配料→煅燒→粉碎→洗滌→烘干→過(guò)篩→待用

2.3實(shí)驗(yàn)主要工藝參數(shù)

釉料過(guò)60～80目篩后加入70%的水和0.2%的CMC，在三頭快速瑪瑙研磨機(jī)中混合研磨30min。釉層厚度控制在1.6～2mm。實(shí)驗(yàn)燒成制度為：從室溫～600℃，升溫速率為10℃/min；600℃～1000℃，升溫速率為6～7℃/min；1000℃～1340℃，升溫速率為150℃/h。在1340℃保溫5min，然后降至1260℃保溫2h后自然冷卻，其升溫曲線(xiàn)如圖1所示。

2.4 樣品的檢測(cè)分析方法

將按上述方法研制的釉涂施在試片上，經(jīng)燒成，得到以玻璃相為主的存在一定大小晶花的變色結(jié)晶釉。在不同光源下使用SC-80色度分析儀進(jìn)行色度值的測(cè)定；采用日本理學(xué)D/max-3C自動(dòng)X衍射儀測(cè)定其主晶相。

3結(jié)果分析與討論

3.1 變色結(jié)晶釉結(jié)果分析

變色結(jié)晶釉燒成后，其試樣在陽(yáng)光下呈現(xiàn)出紫紅色，在日光燈下呈現(xiàn)出天青色，在白熾燈下呈現(xiàn)出粉紅色，達(dá)到良好的變色效果。不僅晶花生長(zhǎng)完全，而且晶花與底色不同，具有明顯的變色效果。優(yōu)選出著色效果好、變色敏感的變色結(jié)晶釉，用色度分析儀進(jìn)行測(cè)定，其值見(jiàn)表4所示。

根據(jù)表4中的色品坐標(biāo)，采用CIE色度圖可確定：變色釉在太陽(yáng)光下的色調(diào)主波長(zhǎng)是480nm，為藍(lán)色；在白熾燈下的色調(diào)主波長(zhǎng)是582nm，為黃橙色；在日光燈下的色調(diào)主波長(zhǎng)是472nm，為藍(lán)色或藍(lán)紫色[3]。變色結(jié)晶釉的顏色變化情況見(jiàn)表5所示。

3.2 釉面XRD分析

對(duì)優(yōu)選出的著色效果好、變色敏感的變色結(jié)晶釉通過(guò)XRD分析（見(jiàn)圖2），得到主晶相為硅酸鋅的結(jié)晶釉。

3.3 組成對(duì)結(jié)晶的影響

釉料的組成成分對(duì)結(jié)晶效果的影響很大：氧化鋅的含量影響高溫過(guò)飽和度；石英是硅鋅礦結(jié)晶體的組成部分，含量過(guò)多時(shí)將提高釉的高溫粘度和燒成析晶溫度；結(jié)晶促進(jìn)劑有助析晶。因此在確定結(jié)晶釉配方時(shí)，一定要根據(jù)各組分的作用，考慮最適宜的添加量。氧化鋅的含量過(guò)多會(huì)增加析晶數(shù)量，并導(dǎo)致釉面和晶花不光滑；含量太低，又會(huì)因高溫熔液的過(guò)飽和度不夠而不結(jié)晶；Al₂O₃加入量不應(yīng)大于3%～4%，否則會(huì)因其提高釉粘度而影響晶體發(fā)育。

3.4 釉料細(xì)度對(duì)結(jié)晶的影響

作為結(jié)晶釉熔質(zhì)的氧化鋅，大顆粒更容易析晶，因?yàn)榇诸w粒的氧化鋅抗高溫熔解能力強(qiáng)，相對(duì)的局部過(guò)飽和度較高，有助于晶核形成，一般過(guò)60～80目篩即可。石英粉、長(zhǎng)石粉、著色劑則較細(xì)為好，能降低釉的熔點(diǎn)，同時(shí)能使高溫的物理化學(xué)反應(yīng)更完善，有利于晶體的生長(zhǎng)；細(xì)的著色氧化物還能使著色能力發(fā)揮充分，呈色均勻。

3.5 釉層厚度對(duì)結(jié)晶的影響

結(jié)晶釉的釉層厚度要比一般的釉層厚，這樣在高溫狀態(tài)的燒成過(guò)程下，釉流動(dòng)性較好，同時(shí)能在釉層與釉面垂直的方向使晶體出現(xiàn)較大的懸浮空間，且能在析晶過(guò)程中形成較大的渦流，有助于晶體的生長(zhǎng)發(fā)育。

3.6 燒成制度對(duì)結(jié)晶的影響

燒成溫度對(duì)結(jié)晶的影響很大（見(jiàn)表6），溫度過(guò)高會(huì)熔化晶核，不易出現(xiàn)結(jié)晶或只出現(xiàn)極少數(shù)的大晶花和殘晶；溫度太低則導(dǎo)致釉的粘度大，晶花小，數(shù)量多，或者表面粗糙。降溫后的析晶溫度和保溫時(shí)間是決定結(jié)晶多少和大小的關(guān)鍵，析晶溫度接近熔點(diǎn)時(shí)晶花少而大，遠(yuǎn)離熔點(diǎn)則晶花多而?。唤禍胤瘸^(guò)250℃則不易結(jié)晶；另外，保溫時(shí)間的長(zhǎng)短影響著晶體的大小，一般保溫時(shí)間長(zhǎng)，結(jié)晶體就大[4]。

硅鋅礦結(jié)晶釉只適宜在氧化氣氛中燒成，而不宜在還原氣氛中燒成。如果在燒成過(guò)程中窯內(nèi)氧化氣氛不足（尤其是在釉開(kāi)始熔化后），會(huì)造成不結(jié)晶，或只出現(xiàn)幾個(gè)發(fā)育不完全的晶體，并且晶花表面極為粗糙，色澤也極不理想。溫度均勻、冷卻速度適當(dāng)時(shí)，結(jié)晶釉晶體的各棱可以近似相等的速度長(zhǎng)大，形成美麗的晶花；溫度不均勻，冷卻速度過(guò)大時(shí)，則部分晶棱發(fā)育良好，部分晶棱發(fā)育差。同時(shí)，同一爐中往往會(huì)出現(xiàn)晶體厚薄不同的產(chǎn)品，例如在爐溫較高處，由于釉料粘度較低，易產(chǎn)生薄而大的花形，在爐溫較低處，則會(huì)出現(xiàn)厚而大的花形。

4結(jié)論

（1） 硅鋅礦結(jié)晶釉的氧化鋅用量在25%～35%左右能生成美麗的晶花；

（2） 硅鋅礦結(jié)晶釉要在氧化氣氛中燒成，還原氣氛對(duì)其不利；

（3） 配方中SiO2含量低，會(huì)產(chǎn)生不規(guī)則結(jié)晶；增加SiO₂的含量會(huì)使釉的粘度增大，降低結(jié)晶的速率；

（4） 一定要控制好氧化鋁含量。氧化鋁增加會(huì)使釉的粘度增加，降低結(jié)晶速率；

（5） 在結(jié)晶釉的基礎(chǔ)上，外加10%～15%的變色色料，就會(huì)生成變色結(jié)晶釉；

（6） 本配方的最高適宜燒成溫度為1340℃，保溫5min，然后降溫至1260℃，保溫2h，可得到美麗的結(jié)晶釉。

參考文獻(xiàn)

1 黃小青.硅鋅礦結(jié)晶釉的工藝過(guò)程的探討[J].中國(guó)陶瓷，

1989，22(1)：26～30

2 陸小榮.變色結(jié)晶釉的研制[J].江蘇陶瓷.1997，30(4)：3～4

3 于長(zhǎng)鳳，朱小平等. 稀土氧化物對(duì)變色結(jié)晶釉呈色的影

響[J].中國(guó)陶瓷工業(yè)，2002(5):11～16

4 王迎軍，劉康時(shí).結(jié)晶釉中硅鋅礦晶體的核化與生長(zhǎng)[J].中國(guó)

陶瓷，1986，（6）：4～12

Study on Photochromic Crystalline Glaze

Liu Yamin Liang Baiqing Xiao Jinghong Yuan Fangli Chen LeiLiang YongchengTang Miaoling

(Foshan Entry-Exit Inspection Quarantine Bureau Foshan Guangdong 528000)

Abstract： With adding photochromic pigmentto Zn2SiO4 crystalline glaze， the composition of the foundation glaze，the composition and content of photochromic pigment，preparation condition， and so on were studied.The photochromic crystalline glaze under 1340℃ had been developed by a certain production process.The influences of compositions and technological conditions on crystal size were studied.The best technology formulation had been determined.The various factors which influenced the photochromic effect were analyzed.

Keywords: photochromic crystalline glaze，willemite，crystallization