康光宇 楊春蓉 江俊靈 孫耀明

摘 要：本實(shí)驗(yàn)采用鉀長(zhǎng)石、石英、高嶺土、碳酸鎂為原料制備裂紋釉。先確定基礎(chǔ)配方，再通過實(shí)驗(yàn)改變各組分的加入量，根據(jù)燒制后的釉面形態(tài)選出最佳配方范圍，分析原料組成對(duì)釉面裂紋的影響。實(shí)驗(yàn)表明：較好的釉料配方組成范圍是：鉀長(zhǎng)石63 ～ 66 wt%，石英25 ～ 28 wt%，高嶺土8 ～ 11 wt%，碳酸鎂 1 wt%左右。在上述實(shí)驗(yàn)條件下所得釉面裂紋可呈現(xiàn)較好的藝術(shù)效果，且釉面質(zhì)量佳。

關(guān)鍵詞：裂紋釉;釉料組成;藝術(shù)效果

1 前言

裂紋釉作為我國(guó)傳統(tǒng)陶瓷名釉之一，以獨(dú)特的美感為陶瓷釉料領(lǐng)域注入了新的生命力。裂紋本是一種缺陷，而裂紋之所以可以產(chǎn)生美，是因?yàn)殚L(zhǎng)短曲直的紋路富有一定規(guī)律的形式美。如同疏密有致的布局，結(jié)合了藝術(shù)規(guī)律，產(chǎn)生的藝術(shù)結(jié)晶。

裂紋釉的的形成機(jī)理主要有兩種：一種是由于在成型時(shí)坯泥沿著一定的方向進(jìn)行延伸，因而影響了坯料的排列;二是坯釉之間的膨脹系數(shù)不同，燒制冷卻中釉層受到的收縮作用力比坯體的大[1，2]。裂紋釉與普通釉對(duì)比起來，明顯的差別是熔劑量較多且含膨脹系數(shù)大的組分也多。在裂紋釉的釉料組成中，膨脹系數(shù)大的堿性氧化物K2O、Na2O、PbO 等含量一般較高[3，4]。因?yàn)榕饔蚤g化學(xué)組成和物理性能存在較大差別，釉的膨脹系數(shù)大于坯，在冷卻過程中，釉面因受到張應(yīng)力作用而形成許多裂紋。原料組成配比不同的釉料的膨脹作用不同，制出的組分配比不同的釉料施于同種坯體上，出現(xiàn)的裂紋也不盡相同。因此，通過調(diào)整釉料的組成配比來提高釉料膨脹系數(shù)[5-7]，就能達(dá)到理想的裂紋效果。

本研究采用鉀長(zhǎng)石、石英、高嶺土、碳酸鎂為原料，按一定的配比制備裂紋釉，用單因素實(shí)驗(yàn)對(duì)比各組分不同加入量下所形成的裂紋形態(tài)，從而選出最佳配方范圍，并分析釉料組成對(duì)裂紋外觀品質(zhì)的影響，最終得到最為理想的混合質(zhì)透明細(xì)網(wǎng)裂紋釉。

2 實(shí)驗(yàn)

2.1 實(shí)驗(yàn)原料

本實(shí)驗(yàn)采用的釉用原料為鉀長(zhǎng)石、石英、高嶺土、碳酸鎂。

2.2 坯體制作

本實(shí)驗(yàn)采用長(zhǎng)石質(zhì)瓷坯體，根據(jù)確定的坯體配方（石英：長(zhǎng)石：黏土=1：1：2）進(jìn)行稱量;將稱量好的配方料放入行星球磨機(jī)球磨30 min;將球磨后的漿料放入烘干箱烘干水分;將得到粉末用壓片機(jī)壓成厚度5 ～ 8 mm的大小均勻的坯體;壓制好的坯體進(jìn)行800℃保溫30 min素?zé)?，獲得若干坯體。

2.3 裂紋釉樣品制作

2.3.1 裂紋釉基礎(chǔ)配方

本實(shí)驗(yàn)采用裂紋釉基礎(chǔ)配方如表1。

2.3.2 釉料制備、施釉及燒成

各原料按基礎(chǔ)配方比例稱量，放入球磨罐進(jìn)行球磨30 min，其中球：料：水=2：1：1.5。

將上述釉料施于坯體表面，釉厚度控制在0.8 ～ 1.2 mm;施釉后自然烘干若干小時(shí)直至完全干透。最后，將樣品在1290℃燒成并保溫0.5 h，爐冷。

3 結(jié)果與討論

3.1 釉料中鉀長(zhǎng)石含量對(duì)釉面外觀品質(zhì)的影響

由表2和圖1可以看出，當(dāng)鉀長(zhǎng)石的含量在63 ～ 66 wt%之間時(shí)，釉面裂紋效果比較好（圖1（a，b））。鉀長(zhǎng)石的加入量與膨脹系數(shù)成正比，適當(dāng)增加用量會(huì)提高整體的膨脹系數(shù)，這樣有利于裂紋的形成[8]。但是并不能無限制增加的，否則當(dāng)加入量過大時(shí)，會(huì)導(dǎo)致釉的成熟溫度降低，變成易熔的高流動(dòng)性的釉，使得裂紋大而少，如圖1（c，d）。

3.2 釉料中石英含量對(duì)釉面外觀品質(zhì)的影響

石英加入量對(duì)釉面效果的影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表3，樣品效果如圖2。該實(shí)驗(yàn)適當(dāng)增減石英的含量，能夠改變釉的膨脹系數(shù)，從而影響釉面出現(xiàn)裂紋的情況。過多地添加石英，會(huì)使得釉的膨脹系數(shù)降低，這樣不利于裂紋的形成[9]。但由于石英是能夠形成玻璃相的重要組分，所以釉面的透明度、光滑度都隨著其加入量增加而變得更佳。本實(shí)驗(yàn)中石英的含量為25 ～ 28 wt%時(shí)，釉面裂紋效果更好。

3.3 釉料中高嶺土含量對(duì)釉面外觀品質(zhì)的影響

高嶺土對(duì)釉面效果影響的實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表4和圖3所示。高嶺土?xí)褂粤暇哂袘腋⌒耘c穩(wěn)定性，能同時(shí)引入Al2O3和SiO2·Al2O3是形成釉的網(wǎng)絡(luò)中間體，不但能與SiO2結(jié)合，而且能與堿性金屬氧化物結(jié)合。Al2O3能改善釉的性能，提高膨脹系數(shù)，但不利于裂紋的形成[10]。本實(shí)驗(yàn)高嶺土的含量在8 ～ 11 wt%之間，釉面及裂紋效果比較好。

3.4 釉料中碳酸鎂含量對(duì)釉面外觀品質(zhì)的影響

碳酸鎂對(duì)釉面效果影響的實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表5和圖4。碳酸鎂在高溫下會(huì)產(chǎn)生MgO，它起到助熔的作用，能增寬制品的燒成范圍，降低熔融溫度，提高釉的流動(dòng)性，減小釉的膨脹系數(shù)，改善熱穩(wěn)定性。但是加入量要把控，隨著加入量的增加，表面裂紋減少的同時(shí)還產(chǎn)生許多釉面缺陷，這可能和高溫下釋出的CO2氣體過多有關(guān)。

總結(jié)上述實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，可以發(fā)現(xiàn)，增加長(zhǎng)石的用量，可以提高釉的膨脹系數(shù)。此外，長(zhǎng)石也可以降低熔融溫度和高溫粘度。但用量也不能過多，否則會(huì)引起膨脹系數(shù)過大導(dǎo)致釉面缺陷。鉀長(zhǎng)石含量范圍在63 ～ 66 wt%時(shí)最佳。

石英與高嶺土的含量需要控制。因?yàn)橛粤先艉琒iO2 、Al2O3的量過多，釉料中的K2O 、Na2O 等易熔組分含量降低，從而不易發(fā)生開裂。石英含量范圍在25 ～ 28 wt%，高嶺土含量范圍在8 ～ 11 wt%時(shí)為最佳。

碳酸鎂在高溫情況下為強(qiáng)的活性助熔劑，可以增寬制品的燒成范圍，但要嚴(yán)控含量。因?yàn)樵诟邷叵滤鼤?huì)分解出CO2氣體，氣體過多會(huì)影響釉面。鎂元素還會(huì)導(dǎo)致表面無光，所以含量不能多。添加的碳酸鎂為1 wt%時(shí)最佳。

4 結(jié)論

研究混合質(zhì)裂紋釉的原料配比，在經(jīng)過一系列單因素實(shí)驗(yàn)的探究，得到最佳的裂紋釉配方范圍為鉀長(zhǎng)石63 ～ 66 wt%，石英25 ～ 28 wt%，高嶺土8 ～ 11 wt%，碳酸鎂1 wt%左右。

參考文獻(xiàn)

[1] J. Wu ， J. Z. Li， et al.， Property and provenance study of fancy proto-porcelain unearthed from the elite burials of the Yue state at Hongshan [J]. Science China， 2010， 53（2）： 369-374.

[2] 吳雋， 張茂林， 吳軍明， 等. 中國(guó)陶瓷釉的多元化起源與初步發(fā)展探析[J]. 中國(guó)科學(xué)， 2011， 41（2）： 99-102.

[3] 戴長(zhǎng)祿， 楊勇， 楊明. 硼在釉料及微晶玻璃中的作用與影響[J]. 佛山陶瓷， 2011（1）： 40-43.

[4] 戴長(zhǎng)祿， 楊勇， 楊明. 鋅在建筑陶瓷坯體、釉料及微晶玻璃中的作用與影響[J]. 佛山陶瓷， 2012（4）： 29-32.

[5] 沈華榮， 洪琛， 徐強(qiáng). 透明裂紋釉的研制[J]. 陶瓷學(xué)報(bào)， 2014， 35（5）： 492-496.

[6] S. F. Wang， J. Zhang， D. W. Luo. Transparent ceramics： processing， materials and applications [J]. Progress in Solid State Chemistry， 2013， 41（1-2）： 20-54.

[7] 高曉琳. 冰裂紋釉在氧化氣氛下的燒成研究[J]. 佛山陶瓷， 2014， 24（07）： 15-19.

[8] 洪琛， 沈華榮， 徐強(qiáng). 透明裂紋釉影響因素的探究[J]. 中國(guó)陶瓷， 2014， 21（4）： 15-20.

[9] 包啟富， 董偉霞， 周建兒. 高溫冰裂紋釉的制備[J]. 陶瓷， 2014， （5）： 25-29.

[10] M. Gajek， K. Gasek. Effects of quartz grain size distribution on the structure of porcelain glaze [J]. Ceramics International， 2014， 40（2）： 12045-12053.