摘 要:本文主要闡述了銅、銀、金的基本物理、化學(xué)性質(zhì),以及主要的存在形式,如氧化銅、硝酸銀、氯化金。并研究了氧化銅、硝酸銀、氯化金在釉料及微晶玻璃中的呈色作用以及氧化銅對(duì)釉料及微晶玻璃主要性能的影響。結(jié)果表明:氧化銅具有降低熔化溫度和降低粘度的雙重作用,可被用作釉料的呈色劑;同時(shí)會(huì)增大釉料及微晶玻璃的熱膨脹系數(shù);降低釉料及微晶玻璃的機(jī)械強(qiáng)度;但對(duì)釉料及微晶玻璃耐化學(xué)腐蝕性的影響不具備大的正面意義;玻璃表面結(jié)構(gòu)中的銅離子具有抗菌功能,這種抗菌作用僅次于Ag+離子。
關(guān)鍵詞:氧化銅;硝酸銀;氯化金;釉料;微晶玻璃
1 基本物理、化學(xué)性質(zhì)
銅、銀、金同屬于銅分族的過渡元素。它們的核最外電子構(gòu)型分別為:3d104s1、4d105s1、5d106s1。由于d電子層的屏蔽效應(yīng)較弱,致使它們的有效核電荷大于同周期的堿金屬元素和堿土金屬元素,最終也使銅分族元素的電離能大于同周期的堿金屬和堿土金屬元素。因此,銅分族元素的化學(xué)性質(zhì)遠(yuǎn)不如堿金屬、堿土金屬活潑,是屬于化學(xué)性質(zhì)比較惰性的元素。然而,受d電子軌道的影響,銅分族形成絡(luò)合物的能力較強(qiáng)。
銅分族元素具有突出的導(dǎo)電熱和導(dǎo)熱性,也具有較高的熔點(diǎn)和優(yōu)異的延展性。因此,銅分族元素是很重要的工業(yè)材料,特別是銅。
一般來說,銅不僅容易失去4s1電子,而且3d電子軌道中的一個(gè)電子也可參與化學(xué)鍵。因此,Cu2+離子的穩(wěn)定性高于Cu+離子。Cu+離子的配位數(shù)優(yōu)先選擇4,Cu2+離子的配位數(shù)優(yōu)先選擇6。由銅分族各元素的電極電位和電離勢(shì)可知,以銅的化學(xué)活潑性較高,銀其次,金最次。銅在常溫下和在干燥的空氣中較穩(wěn)定,而在潮濕的空氣中會(huì)緩慢地銹蝕成銅綠(即堿式碳酸銅),如:
銅在常溫下可與鹵素元素直接化合,加熱時(shí)則反應(yīng)加快。在加熱條件下,銅與氧、硫也可以發(fā)生反應(yīng)。但是,與碳、氮即使在高溫下也不會(huì)發(fā)生反應(yīng)。銅溶于硝酸將放出NO2或NO,溶于濃硫酸將放出SO2。在隔絕空氣的條件下,銅不溶于鹽酸與稀硫酸。與空氣中的氧氣接觸時(shí),銅與鹽酸、稀硫酸緩慢反應(yīng)生成二價(jià)的氯化銅與硫酸銅。銅易溶于氰化鈉溶液生成銅氰絡(luò)合鹽和氫氣,即:
加熱條件下銅與氧反應(yīng)生成黑色的氧化銅。溫度超過1100℃,氧化銅又分解為氧化亞銅與氧氣。在硫酸銅溶液中加入堿可生成氫氧化銅淡藍(lán)色沉淀。氫氧化銅微顯兩性,能溶于酸,也可溶于很濃的強(qiáng)堿溶液。氫氧化銅與氨水反應(yīng)易生成[Cu(NH3)4(OH)2]絡(luò)合物。用熱的濃硫酸溶解銅,或者在充分供氧的條件下,用熱的稀硫酸溶解銅都會(huì)生成五水硫酸銅,俗稱膽礬。銅在玻璃相中有離子形式和膠體形式。離子形式包括Cu+和Cu2+。Cu+離子在玻璃相中呈無色,Cu2+離子在玻璃相中呈湖藍(lán)色,形成Cu2O膠體顆粒則會(huì)呈現(xiàn)銅紅色。
銀是相對(duì)銅的化學(xué)活潑性較小的元素。它在空氣中是穩(wěn)定的,即使加熱也不會(huì)變暗,只在具有高氧分壓時(shí)才生成一價(jià)的氧化銀。在300℃溫度下,一價(jià)氧化銀又會(huì)分解為金屬銀。銀與鹵素常溫下反應(yīng)很慢,加熱下反應(yīng)才加快。一價(jià)氧化銀多通過間接方法制備,即先將可溶性的銀鹽與堿反應(yīng)生成氫氧化銀(AgOH),然后再脫水生成Ag2O。在銀的化合物中,除了AgF、AgNO3可溶、Ag2SO4微溶之外,其它銀鹽均難溶于水,并且均呈無色。AgCl、AgBr、AgI均不溶于水,遇光照會(huì)分解為銀與鹵素,這是感光顯影的技術(shù)基礎(chǔ),特別是AgBr。難溶于水的銀鹽常常由于生成各種類型的絡(luò)合物而溶解,如形成Ag(NH3)2+、[Ag(S2O3)2]3-、[Ag(CN)2]-、[AgCl2]-等。硝酸銀(AgNO3)是最重要的銀鹽,由銀與硝酸反應(yīng)生成。硝酸銀在空氣中穩(wěn)定,熔點(diǎn)為208.5℃,加熱到440℃分解。如有微量的有機(jī)物存在,見光后即分解,因此常保存于棕色的瓶中。
金相對(duì)于銅、銀來說,化學(xué)活潑性更差。它即使在高溫或存在硝酸鹽氧化劑條件下也不易被氧化。金與鹵素在加熱條件下才能反應(yīng)。金與酸堿均不反應(yīng),只溶于王水(濃鹽酸:濃硝酸 = 3:1)中,即:
金尚能與硒酸、碲酸反應(yīng),即:
三氯化金是重要的金鹽,它呈褐紅色,溶解于水,200℃下開始分解。它與鹽酸或氯化鉀可生成H[AuCl4]或K[AuCl4]。與氰化鉀可生成溶解度很小的K[Au(CN)4]·3/4H2O 。
2 存在的主要形式及其主要性能
在自然界,銅作為礦石存在的形式有黃銅礦(CuFeS2)、輝銅礦(Cu2S)、赤銅礦(Cu2O)及其風(fēng)化產(chǎn)物孔雀石[Cu2(OH)2CO3]。但在陶瓷工業(yè)中使用銅的主要形式是氧化銅。銀多以輝銀礦(Ag2S)的形式少量地分散于銅、鉛、鋅的硫化物礦床中。但在陶瓷工業(yè)使用銀的主要形式是硝酸銀。金是以更微量的自然金的形式散布于熱液石英脈(巖金)或沖積砂礦(砂金)中。但在陶瓷工業(yè)中金的主要應(yīng)用形式是氯化金。下面將分別對(duì)氧化銅、硝酸銀、氯化金的主要性能進(jìn)行闡述。
2.1 氧化銅
氧化銅的理論化學(xué)式為CuO,它是二價(jià)銅的氧化物,雖然也有一價(jià)氧化亞銅——紅銅礦的存在,但它很少用于陶瓷與微晶玻璃中。用得較為廣泛的是氧化銅?;ぱ趸~產(chǎn)品的制備方法如下:先將銅灰、銅渣原料進(jìn)行二次焙燒氧化,制備粗品氧化銅;然后將粗氧化銅放入裝有1:1的硫酸溶液的反應(yīng)器中,在加熱攪拌條件下反應(yīng)至pH=2~3;生成的硫酸銅溶液經(jīng)靜置澄清后,在加熱及攪拌條件下再加入鐵刨花置換出精品銅;此后將分離干燥出來的精品銅,于450℃溫度下氧化焙燒8h,冷卻后將其粉碎過100目;最后,再于氧化爐中再次氧化,制得氧化銅粉末產(chǎn)品。這些過程的主要反應(yīng)式如下:
黑色氧化銅的密度較大,為6.3~6.49g/cm3,其熔點(diǎn)為1326℃,它在1000℃以上就發(fā)生分解反應(yīng),生成O2和Cu2O?;蛟谶€原條件及加熱條件下,也可以生成Cu2O,甚至還可以還原成銅金屬。它不溶于水和乙醇,但溶于各種稀的無機(jī)酸生成相應(yīng)的鹽。氧化銅還可與碳酸銨、氯化銨、氰化鉀反應(yīng)生成鉻合鹽。氧化銅主要用作陶瓷釉料及微晶玻璃的著色劑。
2.2 硝酸銀
硝酸銀的理論化學(xué)式為AgNO3,是重要的可溶性的銀鹽。它是由金屬銀在60%~65%的硝酸中,并在100℃下氧化,經(jīng)靜置、除雜、蒸發(fā)、冷卻結(jié)晶、離心分離、干燥等工序制備的。其主要反應(yīng)式為:
硝酸銀是無色透明的、斜方晶系的、片狀晶體,其密度為4.35g/cm3,熔點(diǎn)為209℃,加熱到440℃時(shí)會(huì)分解出銀、二氧化氮、氧氣。其分解反應(yīng)式為:
純硝酸銀在干燥的空氣中可以穩(wěn)定存在,見光也不易分解。如果硝酸銀含有硫化氫、有機(jī)物等雜質(zhì)時(shí),則易見光分解為黑色的金屬銀。純硝酸銀受潮或在潮濕的空氣中也會(huì)見光分解。硝酸銀極易溶于水,0℃的水溶解度為122g/100mL;100℃水的溶解度為952g/100mL。水溶液顯弱酸性(pH=5~6)。易溶于氨水、乙醚、甘油;微溶于無水乙醇;幾乎不溶于濃硝酸。微量的氯離子(Cl-)會(huì)使硝酸銀溶液中沉淀出白色物質(zhì)(即生成了難溶于水的氯化銀)。硝酸銀是氧化劑,可被金屬銅、鋅等還原為單質(zhì)銀。硝酸銀可使蛋白質(zhì)凝固,故有殺菌劑作用,對(duì)人的皮膚也會(huì)造成腐蝕。利用這一原理,現(xiàn)已開發(fā)出抗菌陶瓷(包括抗菌釉)產(chǎn)品,但長(zhǎng)期效果仍有待驗(yàn)證。硝酸銀在釉料及微晶玻璃中也可用于著色劑。所謂銀黃釉、銀黃微晶玻璃是以硝酸銀為原料制備金屬銀膠體呈色的相應(yīng)產(chǎn)品。此外,它也用于陶瓷工業(yè)使用的銀水和銀粉。
2.3 氯化金
氯化金的理論化學(xué)式為AuCl3,含Au量為65%。它為紅色或葡萄酒紅色的晶體,密度為3.9g/cm3。氯化金在200℃左右開始分解,生成一氯化金和氯氣。它的熔點(diǎn)為254℃、升華點(diǎn)為265℃。易溶于水,冷水的溶解度為68g/100mL;易潮解,潮解后生成二水化合物(AuCl3·2H2O)。它溶于乙醇、乙醚;微溶于氨水;不溶于二硫化碳;溶于鹽酸生成金氯酸;溶于氯化鈉或氯化鉀生成金氯酸鈉或金氯酸鉀。氯化金可以用金溶于王水(濃鹽酸:濃硝酸 = 3:1)的方法制備,也可以用金在加熱200℃條件下直接與過量的氯氣反應(yīng)制得,還可以用金氯酸加熱分解的方法制得。與硝酸銀一樣,在瓷釉和微晶玻璃中,氯化金主要用于制備特有金紅色的膠體呈色的發(fā)色劑。此外,氯化金也常用于陶瓷裝飾使用的金水和金粉。
3 氧化銅、硝酸銀、氯化金在釉料及微晶玻
璃中的呈色作用
3.1 氧化銅在釉料及微晶玻璃中的作用
氧化銅在釉料及微晶玻璃的玻璃相中有二種存在形式,一種是離子形式;一種是膠體顆粒形式。因此,它對(duì)釉料及微晶玻璃的呈色分為離子呈色和膠體呈色。
氧化銅在玻璃相中存在兩種氧化態(tài)離子,一種為Cu+離子;一種為Cu2+離子。Cu+離子對(duì)應(yīng)于失去核最外的s電子,d電子軌道有10個(gè)完全充滿的電子。因此,Cu+離子不發(fā)生相關(guān)d電子軌道之間的躍遷,也不會(huì)吸收任何可見光波,故而Cu+離子本身是無色的。不過,這種Cu+離子在玻璃相中可以在紫外輻射下呈熒光。用此方法可以用來鑒定玻璃相中Cu+離子的存在。
Cu2+離子在玻璃相中會(huì)呈現(xiàn)藍(lán)(天藍(lán))至藍(lán)綠(海藍(lán))色。Cu2+離子的呈色具有中等強(qiáng)度,比Fe3+離子呈色能力大3.3倍,但比Co2+離子弱60多倍。氧化銅的加入量一般為0.2%~4.5%。Cu2+離子呈色受釉料及微晶玻璃的基礎(chǔ)成分的影響。一般來說,Na2O、MgO成分有利于Cu2+離子呈色向藍(lán)波長(zhǎng)方向移動(dòng),因此,白云石質(zhì)的玻璃成分中Cu2+離子呈色比石灰石質(zhì)玻璃更顯藍(lán)色。而K2O、CaO、BaO、ZnO、TiO2、B2O3成分則有利于Cu2+離子呈色向綠波長(zhǎng)方向移動(dòng)。由此表明,負(fù)電性和酸性增加的氧化物成分有利于Cu2+離子呈色移向綠色。與Cr2O3氧化物呈現(xiàn)綠色和Co3O4呈現(xiàn)藍(lán)色相比,Cu2+離子強(qiáng)烈地吸收黃、橙光波長(zhǎng),特別是紅光波長(zhǎng)的光。因此,Cu2+離子呈色的綠色信號(hào)玻璃可以避免在大霧天氣錯(cuò)誤地看作是紅色或無色的信號(hào),Cr2O3和Co3O4著色的綠色玻璃不吸收紅光波長(zhǎng)的光,容易在大霧天氣產(chǎn)生錯(cuò)覺。
在還原條件下,Cu2+離子將轉(zhuǎn)化為Cu+離子,玻璃相的Cu+離子可以聚集成Cu2O的膠體粒子,形成銅紅色釉。對(duì)銅紅釉來說,其膠體粒子的大小為數(shù)納米到數(shù)十納米范圍。因此,在某種意義上來說,銅紅釉也是銅紅微晶玻璃,即含有數(shù)納米到數(shù)十納米級(jí)微晶的微晶玻璃。銅紅釉與銅紅微晶玻璃的呈色與以下因素有關(guān):
(1) 呈色劑的種類。銅紅的呈色劑種類很多,有氧化銅(CuO)、氧化亞銅(Cu2O)、氯化銅(CuCl2)、醋酸銅(Cu(AC)2)、硫化銅(CuS)等。用氧化亞銅與醋酸銅作呈色劑效果最佳,用氧化銅呈色難以獲得鮮艷、穩(wěn)定的紅色。試驗(yàn)表明,不用有毒的、價(jià)格又昂貴的氧化亞銅,而用氧化銅仍然可以獲得比較鮮艷、穩(wěn)定的紅色。氧化銅的加入量一般為1.2%~3.2%。在一定成分比例的范圍內(nèi),氧化銅添加量越多,銅紅的呈色越鮮艷。添加量越少,銅紅呈色反而越暗;
(2) 還原劑種類。銅紅的呈色是由氧化亞銅的膠體顆粒產(chǎn)生的。因此,在使氧化銅作為呈色劑的條件下,必須采用還原劑才能使配方體系中的Cu2+離子向Cu+離子方向平衡移動(dòng),單靠燒成的還原氣氛是不夠的。還原劑的種類也很多,筆者曾采用鋅粉、碳粉、鎂粉、鋁粉、硅粉、酒石酸鉀鈉等開展還原效果的試驗(yàn)。試驗(yàn)表明,采用鋅粉與酒石酸效果較好。有時(shí)采用鐵粉也能有正面的作用。需要說明的是,還原劑的添加量要嚴(yán)格控制。添加量偏少,會(huì)使局部發(fā)綠(部分Cu2+離子尚未還原為Cu+離子),添加量偏多,會(huì)析出銅粒(過度的還原使Cu+離子還原為Cu單質(zhì));
(3) 穩(wěn)定劑。要使銅紅呈色穩(wěn)定,引入適合的穩(wěn)定劑是必要的。一般引入SnO2為宜,因?yàn)樗哂械慕饘贅蜃饔?,有利于Cu2O膠體顆粒的形成;
(4) 基礎(chǔ)成分。銅紅釉和銅紅微晶玻璃的呈色與其基礎(chǔ)成分有關(guān)。一般來說,對(duì)于一價(jià)堿金屬氧化物而言,按照Li2O、Na2O、K2O順序,銅紅發(fā)色趨弱。對(duì)于二價(jià)氧化物而言,按照MgO、CaO、BaO、ZnO、PbO順序,銅紅顯色趨強(qiáng)。對(duì)于三價(jià)氧化物和四價(jià)氧化物而言,Al2O3、B2O3和SiO2都是有利于銅紅發(fā)色;
(5) 對(duì)于銅紅微晶玻璃來說,粗粒的玻璃顆粒有利于呈色,細(xì)粉末則不利于呈色。熔制玻璃的溫度高有利于呈色,溫度低不利于呈色。燒成溫度在一定的范圍內(nèi)有利于呈色,過高或過低均不利于呈色。
銅紅釉和銅紅微晶玻璃呈色機(jī)理有以下不同:(1) 銅紅呈色是銅原子的膠體呈色;(2) 銅紅呈色是氧化亞銅(紅銅礦)的膠體呈色(也有人認(rèn)為是氧化亞銅的半導(dǎo)體的導(dǎo)帶與禁帶之間的電子躍遷所致)。試驗(yàn)表明觀點(diǎn)(2)更為符合實(shí)際。
3.2 硝酸銀對(duì)釉料及微晶玻璃呈色的影響
硝酸銀在釉料及微晶玻璃中可呈亮麗的黃色。銀黃的呈色機(jī)理是:金屬銀膠體顆粒對(duì)可見光的選擇性吸收。在銀黃呈色體中,金屬銀的膠體吸收最大值為420~430nm,即屬于藍(lán)光范圍。因此,透射光則處于黃光的范圍,而且,隨著銀膠體顆粒的長(zhǎng)大,可以從檸檬黃變?yōu)槌赛S色。銀黃在微晶玻璃中,AgNO3的添加量為0.1%~0.5%,穩(wěn)定劑SnO2的添加量為0.5%~1%。需要注意的是,在銀黃的微晶玻璃中,一般不應(yīng)再加硝酸鹽等氧化劑,氧化劑過多不利于銀黃的呈色。同時(shí),Al2O3的存在也不利于銀黃的呈色。銀黃微晶玻璃的熔制溫度一般在1450~1480℃。水淬的銀黃微晶玻璃粒料為無色,需要二次加熱后才顯色。銀黃的顯色特點(diǎn)是從表到里逐漸減弱。在研制的銀黃微晶玻璃中,拋光深度超過0.6mm,銀黃明顯減小,超過1mm就看不到銀黃色。這可能是深處的微晶玻璃溫度較低,造成銀膠體顆粒太小所致。
3.3 氯化金對(duì)釉料及微晶玻璃的呈色作用
金可使微晶玻璃顯玫瑰紅。金膠體顆粒呈色的微晶玻璃的最大可見光吸收值在540nm附近,即吸收綠光范圍,因而透過紅光與藍(lán)光,且透過率較高。紅光與藍(lán)光的結(jié)合即呈現(xiàn)玫瑰紅色。金紅的呈色受金膠體顆粒大小的控制。一般認(rèn)為,金膠體顆粒粒徑小于5nm,將不會(huì)顯色或只顯淡黃色;粒徑在5~10nm范圍,將呈現(xiàn)粉紅色;粒徑在10~50nm范圍,將呈現(xiàn)紅色;粒徑在50~70nm范圍,將呈現(xiàn)紫紅色;料徑在75~110nm范圍,將呈現(xiàn)藍(lán)色。此外,金紅的呈色也隨顯色溫度的變化而變化。一般來說,顯色溫度越低,其紅調(diào)增加;顯色溫度越高,藍(lán)色調(diào)增加。金紅微晶玻璃中氯化金的添加量為0.05%~0.15%。通常先將氯化金溶于水中,再將溶液倒入石英砂中,攪拌均勻后再與其它配料混合。金紅微晶玻璃的配方要點(diǎn)是:
(1) 不加還原劑;
(2) 必須加穩(wěn)定劑SnO2,加入量為0.5%~1%;
(3) 加>1%的Li2O成分有利于金紅呈色;
(4) AuCl3加入量為0.12%時(shí)較佳。
金紅微晶玻璃與銀黃微晶玻璃一樣,金紅的呈色從表至里逐漸減弱,超過1mm的深度即沒有金紅的顯色。因此,金紅和銀黃的微晶玻璃不能深度拋光,拋光深度應(yīng)小于0.6mm。同時(shí)要確保拋光0.5mm深度后,表面不能有氣孔存在。這就需要調(diào)配合適的熔劑組份才能達(dá)到此目的。此外,金紅微晶玻璃在熔制時(shí),需要在氧化氣氛中熔制。而且,熔制溫度越高,熔制時(shí)間越短,對(duì)金紅的呈色就越有利。
4 氧化銅對(duì)釉料及微晶玻璃主要性能的影響
4.1 對(duì)釉料及微晶玻璃的熔化溫度的影響
銅、氧化亞銅、氧化銅的熔點(diǎn)均不高,其熔點(diǎn)分別為1083℃、1235℃、1326℃。因此,它們與釉料及微晶玻璃的其它組份會(huì)形成溫度更低的共熔點(diǎn)。因此,氧化銅對(duì)釉料及微晶玻璃的熔化溫度起降低作用。含CuO的玻璃相吸收紅外波長(zhǎng)的輻射能力較強(qiáng),熱輻射的傳導(dǎo)性差,因此,會(huì)造成玻璃液表層溫度與內(nèi)部溫度存在較大的差距,在玻璃池窯的中、下部的溫度降低較多,造成整個(gè)玻璃熔液熔化不均勻、不充分。鑒于此種情況,既要適當(dāng)提高熔化溫度,又要延長(zhǎng)熔化時(shí)間,降低熔化速度,適當(dāng)減少熔化產(chǎn)量。這些措施能有效克服含CuO玻璃液熔化不均勻、不充分等缺點(diǎn)。
4.2 對(duì)釉料及微晶玻璃的粘度的影響
氧化銅對(duì)釉料及微晶玻璃粘度的影響不同于Fe2O3,而接近于ZnO。即會(huì)明顯降低釉料及微晶玻璃的粘度,而且,降低粘度的溫度范圍也比CaO、MgO等短性性質(zhì)的氧化物要寬,這可能與Cu2+離子易受極化變形有關(guān)。也正是因?yàn)檠趸~降低熔化溫度和降低粘度的雙重作用,才使得氧化銅在古代就被用作釉料的呈色劑,例如唐三彩中的綠色釉就是含CuO的鉛釉。
4.3 對(duì)釉料及微晶玻璃的熱膨脹的影響
氧化銅在釉料及微晶玻璃中無論以Cu2+離子形式存在,還是以Cu+離子形式存在,它們都是釉料及微晶玻璃中玻璃相結(jié)構(gòu)的改性體,都會(huì)形成不對(duì)稱的玻璃網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。這種不對(duì)稱的結(jié)構(gòu)會(huì)隨著溫度增加而增大質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)的振幅。表明,氧化銅會(huì)增大釉料及微晶玻璃的熱膨脹系數(shù)。不過,由于銅與氧之間的鍵強(qiáng)大于鈉、鉀與氧的鍵強(qiáng),故氧化銅增大熱膨脹系數(shù)的作用要稍小于這兩種堿金屬氧化物。
4.4 對(duì)釉料及微晶玻璃的機(jī)械強(qiáng)度的影響
在釉料及微晶玻璃的玻璃結(jié)構(gòu)中,銅與氧的鍵強(qiáng)高于堿金屬鈉、鉀與氧的鍵強(qiáng),但比Si-O、B-O、Al-O、Zn-O、Ca-O等的鍵強(qiáng)還是要小。氧化銅可降低釉料及微晶玻璃的機(jī)械強(qiáng)度,其作用不如氧化鉀、氧化鈉明顯。
4.5 對(duì)釉料及微晶玻璃表面張力的影響
由于銅在周期表中位于鐵與鋅之間,它們的氧化物對(duì)玻璃相表面張力的影響相近,都是屬于表面非活性組份,都有增加玻璃相表面張力的作用,與氧化鋅的作用更為接近,甚至還要低于氧化鋅的作用。
4.6 對(duì)釉料及微晶玻璃的耐化學(xué)腐蝕性的影響
對(duì)于耐水性而言,含氧化銅的玻璃相具有抵抗腐蝕性的能力。對(duì)于耐酸性而言,含氧化銅的玻璃相不具有較好的耐化學(xué)腐蝕性能力。對(duì)于耐堿性而言,當(dāng)玻璃相中的銅以Cu2+離子形式出現(xiàn)時(shí),它們的耐堿抵抗腐蝕的能力應(yīng)該還是具備的;當(dāng)玻璃相中的銅以Cu+離子形式出現(xiàn)時(shí),由于Cu+離子的半徑與Na+離子的半徑相近,電荷基本相同,因此Cu+離子較易滲透到NaOH溶液中,與Na+離子發(fā)生交換。說明Cu+離子對(duì)耐堿性的影響是負(fù)面的。
5 結(jié) 語
從銅紅、銀黃、金紅的膠體呈色的結(jié)果表明,銀黃、金紅的呈色只需極少量的銀、金添加量即可實(shí)現(xiàn),而銅紅的添加量需多一些才可以獲得理想的效果。
氧化銅具有降低熔化溫度和降低粘度的雙重作用,可被用作釉料的呈色劑;氧化銅會(huì)增大釉料及微晶玻璃的熱膨脹系數(shù);降低釉料及微晶玻璃的機(jī)械強(qiáng)度;對(duì)釉料及微晶玻璃耐化學(xué)腐蝕性的影響不具備大的正面意義;玻璃表面結(jié)構(gòu)中的銅離子具有抗菌功能,這種抗菌作用僅次于Ag+離子。
參考文獻(xiàn)
[1] 袁怡松等.顏色玻璃[M].北京:中國(guó)輕工業(yè)出版社,1987:193-215.
[2] 戴長(zhǎng)祿等.銅紅微晶玻璃陶瓷復(fù)合板的研制[J].佛山陶瓷,2009
(8):15-22.