曹體浩 董偉霞 包啟富

(景德鎮(zhèn)陶瓷大學(xué) 江西 景德鎮(zhèn) 333403)

隨著生產(chǎn)力的不斷發(fā)展及物質(zhì)資源的豐富，現(xiàn)代生活中人們?cè)谶x擇陶瓷制品時(shí)不僅考慮其實(shí)用性，也注重追求其創(chuàng)新性和欣賞價(jià)值。傳統(tǒng)的陶瓷釉料對(duì)人的吸引力逐漸減弱。砂金釉作為一種裝飾效果良好的藝術(shù)釉，因其釉層中存在大量閃光的金星狀晶體，頗受人們喜愛。[1]在傳統(tǒng)的砂金釉制備過程中，為了使釉面顯得色澤飽滿明亮，人們往往在配方中添加含鉛物質(zhì)，雖然提高了釉的美感，卻會(huì)令人在不斷接觸砂金釉面陶瓷的過程中將釉中的鉛帶入體內(nèi)。[2]此外，在國內(nèi)目前陶瓷行業(yè)生產(chǎn)的砂金釉面陶瓷大多存在著難以控制晶花生長、燒成溫度狹窄、成品率低等問題。

為了進(jìn)一步優(yōu)化砂金釉的制備工藝，通過單因素變量法研究各種原料含量、球磨時(shí)間、釉層厚度這些因素的變化對(duì)砂金釉釉面結(jié)晶效果的影響，從而設(shè)計(jì)最優(yōu)的配方組成和生產(chǎn)工藝。

1 實(shí)驗(yàn)過程

實(shí)驗(yàn)主要原料與工藝工程與高溫砂金釉的制備[3]相類似，其制備工藝參數(shù)為：球磨時(shí)間為10～20 min；料、球、水比為1∶2∶1；過篩后釉漿比重為1.54 g/mL，燒成溫度為1 280～1 300 ℃，保溫時(shí)間為120 min。其砂金釉基礎(chǔ)配方如下所示：

采用上海韌躍電子科技有限公司生產(chǎn)的數(shù)碼顯微鏡觀察釉面晶體形貌。

2 結(jié)果分析與討論

2.1 鉀長石含量變化對(duì)釉結(jié)晶的影響

通過表1可以看出，鉀長石含量為28%時(shí)，配方中的鉀長石含量過少，導(dǎo)致釉的熔融溫度較高，所以燒成的釉面不通透，“砂金”效果最不明顯；鉀長石含量提高到32%時(shí)，釉面的亮度最高，為64.5，晶體充分生長，尺寸大，且釉面缺陷很少；繼續(xù)提高鉀長石含量，釉面光澤度下降，且晶體數(shù)量眾多但尺寸很小，其原因是過高的鉀長石含量導(dǎo)致釉在高溫熔融時(shí)粘度過小，流動(dòng)性過高，使得高溫下熔融的釉面不平整。此外，在不改變燒成溫度的前提下，過高的鉀長石含量使得釉的始融溫度降低，相較始融溫度更高的實(shí)際燒成溫度使得釉中原本含有的眾多晶核在高溫下被熔融，剩余的殘余晶核，致使釉中生成了大量的小尺寸晶體。

表1 鉀長石含量變化對(duì)樣品性能的影響

2.2 白云石含量變化對(duì)釉結(jié)晶的影響

在適量范圍內(nèi)增加白云石用量可以促進(jìn)釉的熔融，釉熔融時(shí)，白云石中的Ca2+、Mg2+可以奪取硅氧負(fù)離子團(tuán)中的O2-，使硅氧網(wǎng)絡(luò)的復(fù)雜性減小，從而降低熔體粘度，促進(jìn)成核，所以隨著白云石含量增加釉中晶體含量上升，釉面亮度降低。因?yàn)榘自剖可仙纳屏擞缘娜廴谛阅埽杂悦嫫秸仍黾?，光澤度隨之增加，但由于白云石含量為8%時(shí)的施釉坯體略有不平，導(dǎo)致其光澤度略低于白云石含量為6%時(shí)的釉面光澤度，如表2所示。

表2 白云石含量變化對(duì)釉面性能的影響

2.3 玻璃粉含量變化對(duì)釉結(jié)晶的影響

由表3可知，隨著配方中玻璃粉含量的增加，釉面針孔減少，平整度和釉面光澤度提高，亮度幾乎無變化。增加玻璃粉含量有助于降低熔融溫度，促進(jìn)石英和高嶺土熔融，增加高溫下的液相量，又因?yàn)樘岣卟ＡХ塾昧靠梢越档驼扯?，有利于質(zhì)點(diǎn)的移動(dòng)，從而促進(jìn)成核和晶體的長大，故玻璃粉含量為21%的釉面出現(xiàn)了部分尺寸較大的晶體，含量為17%的釉面上尺寸較大的晶體數(shù)量次之，玻璃粉含量最少(14%)的釉面晶體尺寸相近。粘度降低時(shí)流動(dòng)性增加，因?yàn)楦邷叵掠缘牧鲃?dòng)性越好導(dǎo)致釉面更加平整，所以光澤度隨玻璃粉含量增加而提高。

表3 玻璃粉含量變化對(duì)樣品性能的影響

2.4 球磨時(shí)間對(duì)釉結(jié)晶的影響

由表4可以看出，隨著球磨時(shí)間增加，釉面出現(xiàn)了縮釉。這是因?yàn)橛粤霞?xì)度在一定范圍內(nèi)越小，晶體生長所需的質(zhì)點(diǎn)越小，高溫下熔體的粘度越小，越有利于質(zhì)點(diǎn)的移動(dòng)，從而促進(jìn)成核和晶體生長，而釉料細(xì)度過小，高溫下釉的粘度非常小，熔融時(shí)在表面張力的作用下會(huì)產(chǎn)生縮釉現(xiàn)象，而且縮釉區(qū)域附近的釉中會(huì)聚集較多的晶體，該區(qū)域顏色較深，影響釉面美觀。

表4 釉料細(xì)度變化對(duì)樣品性能的影響

2.5 釉層厚度變化對(duì)釉結(jié)晶的影響

由表5可以看出，釉層過薄，釉的結(jié)晶稀少難以長大至需要的尺寸，而且釉面質(zhì)感差。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，浸釉時(shí)間為2 s時(shí)，釉的光澤度仍較好；說明釉層厚度<1 mm時(shí)砂金釉的結(jié)晶效果良好，隨著釉層厚度逐漸增大，釉中氧化鐵含量越來越高，熔融狀態(tài)下越有利于成核和晶體的生長，所以晶體的尺寸逐漸增大。自浸釉時(shí)間從8 s開始繼續(xù)增加，釉的晶體尺寸變化不大，但浸釉時(shí)間為8 s和10 s的釉層厚度不均，釉的中心與邊緣處厚度差異較大；浸釉時(shí)間為12 s的釉面各處厚度差別不大，說明釉層較厚時(shí)釉面平整度很難保持穩(wěn)定，高溫下釉的流動(dòng)性較大，從而導(dǎo)致制品釉層厚度不均，釉面易產(chǎn)生色差。隨著釉層厚度的增加釉中的玻璃相逐漸增多，所以釉的亮度得以提高，但自浸釉時(shí)間8 s開始時(shí)，釉層過厚，釉面布滿了充分生長的晶體，亮度開始隨釉層厚度增加而降低。

表5 釉層厚度對(duì)樣品性能的影響

圖1是典型樣品的形貌圖和晶體結(jié)構(gòu)圖。從圖中可見，釉面有著均勻分布的晶體，從而使釉面呈現(xiàn)砂金效果，其中晶體的平均尺寸為0.089 μm。

(a)砂金釉面形貌 (b)砂金釉面晶體形貌圖1 砂金釉面形貌和砂金釉面晶體形貌

3 結(jié)語

通過改變配方組成和工藝條件得出：鉀長石含量過少，釉面在高溫出現(xiàn)生燒現(xiàn)象，隨著含量增加，燒成的釉面析出數(shù)量眾多、分布均勻的晶體，含量過高，釉面平整度和光澤度下降，析出眾多微小晶體。適當(dāng)增加白云石和玻璃粉含量均可促進(jìn)析晶，但玻璃粉含量過高時(shí)，釉面出現(xiàn)縮釉。隨著球磨時(shí)間的逐漸增加，釉料細(xì)度增加，燒成的制品釉面開始出現(xiàn)縮釉現(xiàn)象。浸釉時(shí)間過短時(shí)，釉面玻璃相含量非常少，釉面亮度差，隨著浸釉時(shí)間增加，釉層厚度逐漸增大，釉面的玻璃相越來越多，釉充分結(jié)晶，釉面亮度增加，而當(dāng)浸釉時(shí)間過長時(shí)，釉層過厚，導(dǎo)致在燒成時(shí)部分晶體異常長大，釉的美感下降。