炻瓷鈷黑色釉重?zé)兩脑蚍治觯?/h1>
2011-09-28 01:03:20翟新崗尹秀娟
陶瓷 2011年3期
翟新崗尹秀娟
（1淄博福祿新型材料有限責(zé)任公司 山東 淄博 255086） （2淄博市博山山頭陶瓷廠 山東 淄博 255200）
炻瓷鈷黑色釉重?zé)兩脑蚍治觯?/p>
翟新崗1尹秀娟2
（1淄博福祿新型材料有限責(zé)任公司 山東 淄博 255086） （2淄博市博山山頭陶瓷廠 山東 淄博 255200）
在大生產(chǎn)時(shí)，炻瓷鈷黑色釉在1 000～1 150℃重?zé)^(guò)程中出現(xiàn)嚴(yán)重的變色問(wèn)題，對(duì)導(dǎo)致鈷黑色釉顏色變化的原因進(jìn)行了分析，并給出了解決方法。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，是釉中氧化鎂導(dǎo)致鈷黑色釉在重?zé)^(guò)程中出現(xiàn)變色。因此，建議在鈷黑色釉的基礎(chǔ)釉中，應(yīng)盡量不使用滑石、白云石等含氧化鎂的原料，少用或不用氧化鋅，以免在重?zé)^(guò)程中出現(xiàn)變色。
炻瓷 鈷黑色釉 重?zé)?變色
在大件炻瓷色釉產(chǎn)品的生產(chǎn)過(guò)程中，對(duì)于一些有針孔、缺釉等缺陷的產(chǎn)品，難免要進(jìn)行補(bǔ)釉重?zé)?。同時(shí)，炻瓷色釉產(chǎn)品有時(shí)也要進(jìn)行中低溫烤花裝飾。在生產(chǎn)過(guò)程中 ，筆者發(fā)現(xiàn)有一種鈷黑色釉產(chǎn)品在中溫重?zé)^(guò)程中出現(xiàn)了嚴(yán)重的變色問(wèn)題，黑釉燒成后色調(diào)不黑，顏色明顯偏灰綠，造成大批廢品。
筆者對(duì)鈷黑色釉重?zé)兩脑蜻M(jìn)行了分析，同時(shí)通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，給出了解決方法。
1 實(shí)驗(yàn)
1.1 實(shí)驗(yàn)儀器與設(shè)備
電子天平（精度0.001g）、行星式快速球磨機(jī)（帶瑪瑙罐及瑪瑙球）、單頭快速磨（帶氧化鋁罐及瑪瑙球）、量筒、施釉器、烘箱、高溫箱式硅碳棒電爐（智能控制）、標(biāo)準(zhǔn)篩、色度儀、激光粒度分析儀。
1.2 實(shí)驗(yàn)用原料
實(shí)驗(yàn)所用的釉用原料為鉀長(zhǎng)石、石英、方解石、白云石、燒滑石、碳酸鋇、高嶺土等礦物原料。原始基礎(chǔ)釉配方組成范圍（質(zhì)量%）為：鉀長(zhǎng)石38～43，石英23～27，方解石13～17，碳酸鋇2～4，白云石2～4，貴州土1～4，宜春洗泥3～6。釉料的化學(xué)成分見(jiàn)表1。
表1 釉料的化學(xué)成分（質(zhì)量%）
1.3 實(shí)驗(yàn)用坯體
實(shí)驗(yàn)所用坯體為炻瓷坯體。為方便上釉，對(duì)比顏色，坯體選用平板狀，為壓制成形，尺寸為40mm×80mm×10mm。該坯體的燒結(jié)溫度范圍是1 220～1 260℃。坯體的化學(xué)成分見(jiàn)表2。
表2 坯體的化學(xué)成分（質(zhì)量%）
1.4 實(shí)驗(yàn)用陶瓷色料
實(shí)驗(yàn)使用淄博福祿公司生產(chǎn)的鈷黑色料。該廠色料發(fā)色較好，質(zhì)量穩(wěn)定，在國(guó)內(nèi)各陶瓷企業(yè)被廣泛使用。所用鈷黑色料的細(xì)度為325目篩余＜0.5%，水分＜0.5%，粒度分布為：D10＝1.82μm，D50＝5.54μm，D90＝13μm，D100＝23μm。該色料在氧化氣氛下經(jīng)1 300℃煅燒，仍能穩(wěn)定發(fā)色。
1.5 實(shí)驗(yàn)過(guò)程
按配方仔細(xì)稱(chēng)量各原材料，然后外加入5.5%的鈷黑色料，加入適量水球磨，至細(xì)度達(dá)到萬(wàn)孔篩余＜0.05%后放出釉漿，陳腐1d后上釉。上釉后的坯體充分干燥（含水率＜2%），放入70m輥道窯中燒成。窯爐燃料為天然氣，燒成周期為8h，燒成溫度為1 225～1 245℃。燒后試片的吸水率＜2%。
將釉燒后的各黑色試片，用電爐在不同溫度重?zé)?，用色度儀測(cè)量其顏色變化。
2 結(jié)果與分析
2.1 黑釉在不同溫度重?zé)蟮纳{(diào)變化
輥道窯中燒制的試片，外觀顏色較黑，釉面光亮平滑，質(zhì)量良好。將外觀顏色完全一致的黑釉試片分別在550℃、600℃、700℃、800℃、850℃、1 000℃、1 050℃、1 100℃、1 150℃、1 200℃重?zé)?shí)驗(yàn)結(jié)果為，在550～1 000℃重?zé)谟灶伾坝悦尜|(zhì)量沒(méi)有發(fā)生變化，釉料未始熔；在1 000～1 150℃重?zé)伾l(fā)生顯著變化，色調(diào)變淺發(fā)灰、色調(diào)明顯偏綠，同時(shí)釉面質(zhì)量不好，亮度差，不平整，桔釉；在1 200℃以上重?zé){(diào)基本無(wú)變化，釉面良好。黑釉不同溫度重?zé)笊{(diào)變化見(jiàn)表3。
表3 黑釉不同溫度重?zé)笊{(diào)變化
2.2 黑釉重?zé)箢伾兓脑蚍治?/h3>
從基礎(chǔ)釉配方看，都是使用的常規(guī)的原料（鉀長(zhǎng)石、石英、貴州土、宜春洗泥）肯定不會(huì)導(dǎo)致顏色變化，那么可能導(dǎo)致顏色變化就剩下方解石、碳酸鋇與白云石了。而根據(jù)長(zhǎng)期生產(chǎn)實(shí)踐和經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，方解石與碳酸鋇導(dǎo)致黑釉變色的可能性較小，而白云石的可能性最大。因?yàn)榘自剖泻醒趸V，很容易和鈷黑色料中的氧化鐵、氧化鉻等發(fā)生反應(yīng)，從而破壞黑色料的結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致黑色釉變色。為此做了如下驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)，分別用滑石、熔塊代替白云石，以觀察色調(diào)變化。
2.3 驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)及結(jié)果
2.3.1 實(shí)驗(yàn)方案
表4 實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)釉配方
將基礎(chǔ)釉含有氧化鎂的配方與不含氧化鎂的配方做對(duì)比，在其他原料不變的情況下，用燒滑石、無(wú)鋅無(wú)鎂熔塊代替白云石。實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)釉配方如表4所示。
各試片在大生產(chǎn)輥道窯中燒后顏色都比較黑。電爐試燒實(shí)驗(yàn)證實(shí)，A、B、C、D 4種釉的始熔溫度都高于1 150℃。
2.3.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
將A、B、C、D 4種配方的試片分別在不同溫度重?zé)?，比較其色調(diào)變化，結(jié)果如表5所示。
表5 各黑釉試片重?zé)昂笊葘?duì)比
說(shuō)明：重?zé)暗耐慌浞皆嚻捎谟詫雍癖〔痪鶆?，加之窯爐不同位置的溫度存在差異，所以其初始測(cè)量值有微小差別，但外觀顏色目測(cè)完全一致。
在1 000～1 150℃重?zé)?，從試片外觀結(jié)合測(cè)量值來(lái)看：B釉和D釉色調(diào)變化最大，發(fā)色明顯淺，偏灰發(fā)綠；A釉也有變化，色調(diào)變淺，稍發(fā)綠；C釉變化最小，重?zé)箅m然不如重?zé)鞍l(fā)色黑，但外觀顏色仍是黑色，變化不明顯。
2.3.3 變色原因分析
結(jié)合釉料配方以及上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析，B釉、D釉之所以色調(diào)變化大，是因?yàn)槎己袩??？梢源_認(rèn)，滑石對(duì)黑釉重?zé)蟮纳{(diào)變化影響最大，白云石也有不利影響，不含氧化鎂成分的C釉顏色相對(duì)穩(wěn)定。
比較不同重?zé)郎囟鹊暮谟栽嚻梢园l(fā)現(xiàn)，在1 000～1 150℃，由于釉料還沒(méi)開(kāi)始熔融，故重?zé)郎囟仍礁撸悦尜|(zhì)量越差，色調(diào)變化越大，色調(diào)越偏灰綠；而在1 000℃以前，由于釉料根本沒(méi)有發(fā)生燒結(jié)，所以其色調(diào)未發(fā)生改變。
根據(jù)文獻(xiàn)［1］，氧化鎂可和黑色料發(fā)生如下置換反應(yīng)：
MgCr2O4尖晶石為淡綠色，它的生成破壞了原有的色調(diào)。這就可以解釋含鎂的黑釉重?zé)鬄槭裁磿?huì)發(fā)綠。
在1 200℃以上重?zé)?，黑釉色調(diào)變化不大，具體是什么原因，還有待于進(jìn)一步研究。
3 結(jié)論
對(duì)于需要在1 000～1 150℃重?zé)拟捄谏裕浠A(chǔ)釉配方中應(yīng)避免使用滑石、白云石等含鎂原料，否則重?zé)蠛谟詴?huì)變淺，色調(diào)明顯偏綠。
1 王芬，等.硅酸鹽制品的裝飾及裝飾材料.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2004
TQ174.4
A
1002－2872（2011）03－0045－03
＊ 翟新崗（1978－）本科，工程師；主要從事陶瓷色釉料的研究與生產(chǎn)。E－mail：jiayupiaoyang＠163.com
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翟新崗尹秀娟
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炻瓷鈷黑色釉重?zé)兩脑蚍治觯?/p>
翟新崗1尹秀娟2
（1淄博福祿新型材料有限責(zé)任公司 山東 淄博 255086） （2淄博市博山山頭陶瓷廠 山東 淄博 255200）
在大生產(chǎn)時(shí)，炻瓷鈷黑色釉在1 000～1 150℃重?zé)^(guò)程中出現(xiàn)嚴(yán)重的變色問(wèn)題，對(duì)導(dǎo)致鈷黑色釉顏色變化的原因進(jìn)行了分析，并給出了解決方法。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，是釉中氧化鎂導(dǎo)致鈷黑色釉在重?zé)^(guò)程中出現(xiàn)變色。因此，建議在鈷黑色釉的基礎(chǔ)釉中，應(yīng)盡量不使用滑石、白云石等含氧化鎂的原料，少用或不用氧化鋅，以免在重?zé)^(guò)程中出現(xiàn)變色。
炻瓷 鈷黑色釉 重?zé)?變色
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筆者對(duì)鈷黑色釉重?zé)兩脑蜻M(jìn)行了分析，同時(shí)通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，給出了解決方法。
1 實(shí)驗(yàn)
1.1 實(shí)驗(yàn)儀器與設(shè)備
電子天平（精度0.001g）、行星式快速球磨機(jī)（帶瑪瑙罐及瑪瑙球）、單頭快速磨（帶氧化鋁罐及瑪瑙球）、量筒、施釉器、烘箱、高溫箱式硅碳棒電爐（智能控制）、標(biāo)準(zhǔn)篩、色度儀、激光粒度分析儀。
1.2 實(shí)驗(yàn)用原料
實(shí)驗(yàn)所用的釉用原料為鉀長(zhǎng)石、石英、方解石、白云石、燒滑石、碳酸鋇、高嶺土等礦物原料。原始基礎(chǔ)釉配方組成范圍（質(zhì)量%）為：鉀長(zhǎng)石38～43，石英23～27，方解石13～17，碳酸鋇2～4，白云石2～4，貴州土1～4，宜春洗泥3～6。釉料的化學(xué)成分見(jiàn)表1。
表1 釉料的化學(xué)成分（質(zhì)量%）
1.3 實(shí)驗(yàn)用坯體
實(shí)驗(yàn)所用坯體為炻瓷坯體。為方便上釉，對(duì)比顏色，坯體選用平板狀，為壓制成形，尺寸為40mm×80mm×10mm。該坯體的燒結(jié)溫度范圍是1 220～1 260℃。坯體的化學(xué)成分見(jiàn)表2。
表2 坯體的化學(xué)成分（質(zhì)量%）
1.4 實(shí)驗(yàn)用陶瓷色料
實(shí)驗(yàn)使用淄博福祿公司生產(chǎn)的鈷黑色料。該廠色料發(fā)色較好，質(zhì)量穩(wěn)定，在國(guó)內(nèi)各陶瓷企業(yè)被廣泛使用。所用鈷黑色料的細(xì)度為325目篩余＜0.5%，水分＜0.5%，粒度分布為：D10＝1.82μm，D50＝5.54μm，D90＝13μm，D100＝23μm。該色料在氧化氣氛下經(jīng)1 300℃煅燒，仍能穩(wěn)定發(fā)色。
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將釉燒后的各黑色試片，用電爐在不同溫度重?zé)?，用色度儀測(cè)量其顏色變化。
2 結(jié)果與分析
2.1 黑釉在不同溫度重?zé)蟮纳{(diào)變化
輥道窯中燒制的試片，外觀顏色較黑，釉面光亮平滑，質(zhì)量良好。將外觀顏色完全一致的黑釉試片分別在550℃、600℃、700℃、800℃、850℃、1 000℃、1 050℃、1 100℃、1 150℃、1 200℃重?zé)?shí)驗(yàn)結(jié)果為，在550～1 000℃重?zé)谟灶伾坝悦尜|(zhì)量沒(méi)有發(fā)生變化，釉料未始熔；在1 000～1 150℃重?zé)伾l(fā)生顯著變化，色調(diào)變淺發(fā)灰、色調(diào)明顯偏綠，同時(shí)釉面質(zhì)量不好，亮度差，不平整，桔釉；在1 200℃以上重?zé){(diào)基本無(wú)變化，釉面良好。黑釉不同溫度重?zé)笊{(diào)變化見(jiàn)表3。
表3 黑釉不同溫度重?zé)笊{(diào)變化
2.2 黑釉重?zé)箢伾兓脑蚍治?/h3>
從基礎(chǔ)釉配方看，都是使用的常規(guī)的原料（鉀長(zhǎng)石、石英、貴州土、宜春洗泥）肯定不會(huì)導(dǎo)致顏色變化，那么可能導(dǎo)致顏色變化就剩下方解石、碳酸鋇與白云石了。而根據(jù)長(zhǎng)期生產(chǎn)實(shí)踐和經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，方解石與碳酸鋇導(dǎo)致黑釉變色的可能性較小，而白云石的可能性最大。因?yàn)榘自剖泻醒趸V，很容易和鈷黑色料中的氧化鐵、氧化鉻等發(fā)生反應(yīng)，從而破壞黑色料的結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致黑色釉變色。為此做了如下驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)，分別用滑石、熔塊代替白云石，以觀察色調(diào)變化。
2.3 驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)及結(jié)果
2.3.1 實(shí)驗(yàn)方案
表4 實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)釉配方
將基礎(chǔ)釉含有氧化鎂的配方與不含氧化鎂的配方做對(duì)比，在其他原料不變的情況下，用燒滑石、無(wú)鋅無(wú)鎂熔塊代替白云石。實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)釉配方如表4所示。
各試片在大生產(chǎn)輥道窯中燒后顏色都比較黑。電爐試燒實(shí)驗(yàn)證實(shí)，A、B、C、D 4種釉的始熔溫度都高于1 150℃。
2.3.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
將A、B、C、D 4種配方的試片分別在不同溫度重?zé)?，比較其色調(diào)變化，結(jié)果如表5所示。
表5 各黑釉試片重?zé)昂笊葘?duì)比
說(shuō)明：重?zé)暗耐慌浞皆嚻捎谟詫雍癖〔痪鶆?，加之窯爐不同位置的溫度存在差異，所以其初始測(cè)量值有微小差別，但外觀顏色目測(cè)完全一致。
在1 000～1 150℃重?zé)?，從試片外觀結(jié)合測(cè)量值來(lái)看：B釉和D釉色調(diào)變化最大，發(fā)色明顯淺，偏灰發(fā)綠；A釉也有變化，色調(diào)變淺，稍發(fā)綠；C釉變化最小，重?zé)箅m然不如重?zé)鞍l(fā)色黑，但外觀顏色仍是黑色，變化不明顯。
2.3.3 變色原因分析
結(jié)合釉料配方以及上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析，B釉、D釉之所以色調(diào)變化大，是因?yàn)槎己袩??？梢源_認(rèn)，滑石對(duì)黑釉重?zé)蟮纳{(diào)變化影響最大，白云石也有不利影響，不含氧化鎂成分的C釉顏色相對(duì)穩(wěn)定。
比較不同重?zé)郎囟鹊暮谟栽嚻梢园l(fā)現(xiàn)，在1 000～1 150℃，由于釉料還沒(méi)開(kāi)始熔融，故重?zé)郎囟仍礁撸悦尜|(zhì)量越差，色調(diào)變化越大，色調(diào)越偏灰綠；而在1 000℃以前，由于釉料根本沒(méi)有發(fā)生燒結(jié)，所以其色調(diào)未發(fā)生改變。
根據(jù)文獻(xiàn)［1］，氧化鎂可和黑色料發(fā)生如下置換反應(yīng)：
MgCr2O4尖晶石為淡綠色，它的生成破壞了原有的色調(diào)。這就可以解釋含鎂的黑釉重?zé)鬄槭裁磿?huì)發(fā)綠。
在1 200℃以上重?zé)?，黑釉色調(diào)變化不大，具體是什么原因，還有待于進(jìn)一步研究。
3 結(jié)論
對(duì)于需要在1 000～1 150℃重?zé)拟捄谏裕浠A(chǔ)釉配方中應(yīng)避免使用滑石、白云石等含鎂原料，否則重?zé)蠛谟詴?huì)變淺，色調(diào)明顯偏綠。
1 王芬，等.硅酸鹽制品的裝飾及裝飾材料.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2004
TQ174.4
A
1002－2872（2011）03－0045－03
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