董偉霞 包啟富 劉志飛

（景德鎮(zhèn)陶瓷學(xué)院，景德鎮(zhèn)：333001）

1 前言

隨著我國國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人民生活水平的提高，建筑物裝潢越來越考究，釉飾陶瓷墻磚的應(yīng)用也越來越廣泛。人民在滿足物質(zhì)水平之后也相應(yīng)地對精神生活有所提高。而傳統(tǒng)的陶瓷釉料已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足現(xiàn)代人們生活的需要。因此，為適應(yīng)市場和滿足人們的需要，我們所列出目前市場上最新穎的一種釉飾陶瓷墻磚-金屬光澤釉面磚，它具有仿金屬光澤，給人以厚重結(jié)實(shí)、豪華富麗的感覺因此越來越受到人們的青睞。

2 實(shí)驗部分

2.1 實(shí)驗用原料

本實(shí)驗所選用的原料包括：鉀長石、石英、高嶺土、鉛丹、氧化鈦等原料。所用主要原料的化學(xué)組成如表1所示。

2.2 實(shí)驗設(shè)備

實(shí)驗設(shè)備名稱型號及生產(chǎn)廠家如表2所示。

2.3 實(shí)驗工藝參數(shù)

（1）采用噴釉法上釉，釉層厚度為1.0-1.5mm；

（2）料∶球∶水=1∶2∶0.8，球磨15分鐘。釉料細(xì)度過200目篩，篩余0.1％；

（3）上釉后的樣品放烘箱在65℃左右烘干24小時，取出備用；

（4）在1180～1250℃下燒成，保溫50～80分鐘后冷卻。

2.4仿銀金屬光澤釉的基礎(chǔ)釉式

表1 原料化學(xué)組成Tab.1 Chem ical com position of raw materials

表2 實(shí)驗儀器名稱及生產(chǎn)廠家Tab.2 Experimentalapparatus denom ination and manufacturer

圖1 調(diào)節(jié)堿金屬成分Fig.1 Adjustmentof the alkalicomposition

圖2 Na2O、PbO對金屬光澤的影響Fig.2 Influence of Na2O and PbO on the glaze

3 實(shí)驗結(jié)果與分析

3.1 基礎(chǔ)釉成分對金屬光澤的影響

3.1.1 SiO2/A l2O3成分對金屬光澤發(fā)色的影響

通過改變SiO2/A l2O3成分變化，通過實(shí)驗可以看出Si/A l比在3.9～4.5之間時，因為釉熔體析出金紅石型二氧化鈦晶體，金紅石型二氧化鈦的結(jié)晶為葉片狀長方形，聚體成星型狀，由于其厚度很小，使光線產(chǎn)生了干涉效應(yīng)，故出現(xiàn)紅、藍(lán)、橙等虹彩現(xiàn)象[1]。Si/A l比在5.0～5.4之間時，因為釉高溫粘度過大，阻礙了晶體的生成。隨著粘度下降，則會出現(xiàn)一個最佳析晶點(diǎn)，本實(shí)驗Si/A l在6左右為最佳析晶點(diǎn)。當(dāng)隨著Si/A l含量的增加，釉面呈現(xiàn)黃斑，其原因可能是釉的粘度是抑制或促進(jìn)熔體中生成較大結(jié)晶或微晶的重要因素。一般說來，釉熔體粘度大的，其擴(kuò)散阻力大，因而不利于晶體長大；反之，釉熔體粘度小，其擴(kuò)散作用就非常明顯，則有利于粒子的定向排列，有利于晶體的生長。

3.1.2 堿金屬成分對金屬光澤發(fā)色的影響

基礎(chǔ)釉除鉛丹的含量和氧化鉀的含量變化以外，其他組分的量不變。為了直觀地反映鉛丹的含量和氧化鉀的含量變化，可以用圖1來表示。通過對這20個配方進(jìn)行實(shí)驗，其實(shí)驗結(jié)果由圖2所示。

從圖2可知，在K，L，M點(diǎn)有金屬光澤，釉面較平整；在R，S，T，O，J點(diǎn)有較強(qiáng)的金屬光澤，釉面光滑；P，Q，N，I點(diǎn)金屬光澤差，呈斑狀；A，B，C點(diǎn)金屬光澤很弱，釉面有褶皺；其余的D，E，F(xiàn)，G，H點(diǎn)幾乎無金屬光澤。

以R點(diǎn)為參照配方，從點(diǎn)R→M→H→C，其他組分均不變，只對配方中添加Na2CO3，實(shí)驗結(jié)果為：R，M點(diǎn)有較好的金屬光澤，而H，C點(diǎn)的釉面效果很差。這說明Na2O含量過多不利于生成優(yōu)質(zhì)的金屬光澤釉。

點(diǎn)P→Q→R→S→T是在配方中其他組分不變，只改變配方中鉛丹的量，實(shí)驗結(jié)果為：從P到T點(diǎn)光澤逐漸增強(qiáng)，說明PbO含量適當(dāng)提高有助于產(chǎn)生金屬光澤強(qiáng)的釉面效果。

如果換算成摩爾當(dāng)量數(shù)，當(dāng)K2O含量在0.30～0.35和PbO含量在0.30～0.40時，其金屬光澤效果較佳。該原因可能是：K2O、PbO都是強(qiáng)助熔劑，它們能降低釉的熔融溫度和粘度，能增加熔體的折射率，從而提高其光澤度。K2O作為助熔劑，主要用于低溫釉中，能增加半透明性，但光澤差。PbO作為最強(qiáng)的助熔劑，PbO與SiO2極易反應(yīng)生成低熔點(diǎn)的硅酸鉛，由于硅酸鉛折射率高，因而可形成光澤度高的釉面。與堿金屬相比，適量PbO作為熔劑可以降低釉的膨脹系數(shù)，使熱穩(wěn)定性提高，并可降低熔體溫度，使釉具有良好的流動性，同時增加釉的熔融范圍；提高釉的彈性、光澤度，增加抗張強(qiáng)度。K2O與PbO混和對釉面表面張力與粘度的減少有很大作用，促進(jìn)了金紅石和鈦榍石析出并懸浮到釉表面，從而形成銀白色金屬光澤釉面，增加了金屬光澤效果[1]。

3.2 色劑氧化物成分對金屬光澤的影響

3.2.1 V2O5用量對釉面金屬光澤的影響

由實(shí)驗結(jié)果可知：當(dāng)V2O5的加入量在1.5～2w t％時，樣品都有較強(qiáng)的金屬光澤出現(xiàn)。這是因為V2O5在釉中有兩大作用，第一，能降低釉的表面張力，有利于金紅石和鈦榍石析出并懸浮到釉表面，從而形成銀白色金屬光澤釉面，使釉面更加平整光滑，產(chǎn)生較強(qiáng)的金屬光澤。第二，它會富集在釉層表面使釉表面產(chǎn)生耀光效應(yīng)[2]。

3.2.2 TiO2/CaO用量及比例對金屬光澤呈色效果的影響

TiO2/CaO摩爾比1∶0.8時，釉面呈現(xiàn)淺綠底的銀色金屬光澤，隨著石灰石加入量的逐漸增大到TiO2/CaO摩爾比1∶0.85時，綠的底色漸少，直至有良好的銀色金屬光澤。之后隨著TiO2/CaO摩爾比繼續(xù)增加到1∶0.88時，金屬光澤逐漸減弱至完全消失。這是因為石灰石在高溫中能增大釉的折射率，因而提高光澤度，并能改善釉的透光度，但是如果用量過多，易析出鈣長石而出現(xiàn)乳濁（析晶）現(xiàn)象。另外，CaO既能與釉料反應(yīng)，也能與坯體反應(yīng)，用量適當(dāng)，可以增加坯釉結(jié)合性，還可以提高釉面的化學(xué)穩(wěn)定性。所以只有TiO2/CaO用量在特定范圍內(nèi)才有助于析晶。

表3 不同燒成溫度對釉金屬光澤釉的影響Tab.3 Influence of different firing temperature on the glaze

表4 保溫時間對金屬光澤呈色效果的影響Tab.4 Influence of different soaking time on the glaze

表5 釉層厚度對金屬光澤的影響Tab.5 Influence of thickness of glaze layer on metallic luster

3.3 工藝條件對金屬光澤呈色效果的影響

3.3.1 燒成制度對金屬光澤呈色效果的影響

在確定好基礎(chǔ)釉配方和色劑的添加量后，通過改變燒成溫度來考察釉面的金屬光澤。實(shí)驗結(jié)果如表3和4。

從表3中可以看出，1200～1260℃是比較合適的燒成溫度范圍，在此溫度范圍下燒成的釉面光澤度好，類似鏡子般，釉面無氣泡、氣孔產(chǎn)生，且釉面有金屬光澤析出。

從表4中可以看出：保溫時間過短或過長對金屬光澤的形成都不利，只有保溫在30～60m in才能夠得到較好的金屬光澤釉面效果。這是因為溫度過高，保溫時間過長時，會使坯釉的反應(yīng)加劇，使釉層中過多的進(jìn)入坯體的成分，尤其是Al、Si成分對晶體的析出起阻礙或溶解的作用。同時，釉中的一些有效成分（如：PbO，B2O3）在高溫下也會揮發(fā)，使釉熔體粘度、表面張力增大，使晶體析出困難。因此，必須要有合理的燒成制度才能產(chǎn)生最佳的金屬光澤，而且在升溫過程中速度要適當(dāng)?shù)目刂?，宜快不宜慢?/p>

3.3.2 釉層厚度對金屬光澤的影響

從實(shí)驗結(jié)果表5可以看出：當(dāng)釉層厚度在0.3～0.5mm范圍時為最佳厚度，在這個厚度之間均可出現(xiàn)光滑平整、金屬光澤強(qiáng)的釉面，過薄與過厚都不能形成最佳金屬光澤。因為過薄時，晶體結(jié)晶空間太小，不但不利于析晶與晶體的重排，而且可能使晶體無法析出，即使是長時間保溫也很難析出晶體；過厚則晶體析出過大、過多，晶體無法重排，釉面中間呈現(xiàn)烏黑色，只有四周才有少量的金屬光澤。

4 結(jié)論

（1）基礎(chǔ)釉是影響燒成溫度的關(guān)鍵，它的化學(xué)組成對釉面呈色效果的影響很大，除硅鋁比對金屬光澤有影響外，堿金屬的量對釉面金屬光澤的影響也很大。因此，合理的調(diào)整基礎(chǔ)釉的化學(xué)組成，有利于金屬光澤的產(chǎn)生。

（2）當(dāng)TiO2/CaO摩爾比1∶0.85時，可以獲得較好的銀色金屬光澤。

（3）燒成制度和工藝條件是影響金屬光澤十分重要的因素。當(dāng)釉層厚度0.3～0.5mm時，該金屬光澤釉適合于1200～1220℃下燒成，保溫30～60m in，金屬光澤效果比較理想。

1李家駒等.陶瓷工藝學(xué).北京：中國輕工業(yè)出版社，2007

2耿毅.金光釉面磚的研制.陶瓷，1995（4）：34～35

3王勤.亮銀金屬光澤釉的研制.佛山陶瓷，1999，（1）：16～18