炻瓷鈷黑色釉重燒變色的原因分析＊

翟新崗尹秀娟

（1淄博福祿新型材料有限責任公司 山東 淄博 255086） （2淄博市博山山頭陶瓷廠 山東 淄博 255200）

炻瓷鈷黑色釉重燒變色的原因分析＊

翟新崗1尹秀娟2

（1淄博福祿新型材料有限責任公司 山東 淄博 255086） （2淄博市博山山頭陶瓷廠 山東 淄博 255200）

在大生產時，炻瓷鈷黑色釉在1 000～1 150℃重燒過程中出現嚴重的變色問題，對導致鈷黑色釉顏色變化的原因進行了分析，并給出了解決方法。實驗發現，是釉中氧化鎂導致鈷黑色釉在重燒過程中出現變色。因此，建議在鈷黑色釉的基礎釉中，應盡量不使用滑石、白云石等含氧化鎂的原料，少用或不用氧化鋅，以免在重燒過程中出現變色。

炻瓷 鈷黑色釉 重燒 變色

在大件炻瓷色釉產品的生產過程中，對于一些有針孔、缺釉等缺陷的產品，難免要進行補釉重燒。同時，炻瓷色釉產品有時也要進行中低溫烤花裝飾。在生產過程中 ，筆者發現有一種鈷黑色釉產品在中溫重燒過程中出現了嚴重的變色問題，黑釉燒成后色調不黑，顏色明顯偏灰綠，造成大批廢品。

筆者對鈷黑色釉重燒變色的原因進行了分析，同時通過實驗驗證，給出了解決方法。

1 實驗

1.1 實驗儀器與設備

電子天平（精度0.001g）、行星式快速球磨機（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）、標準篩、色度儀、激光粒度分析儀。

1.2 實驗用原料

實驗所用的釉用原料為鉀長石、石英、方解石、白云石、燒滑石、碳酸鋇、高嶺土等礦物原料。原始基礎釉配方組成范圍（質量%）為：鉀長石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。釉料的化學成分見表1。

表1 釉料的化學成分（質量%）

1.3 實驗用坯體

實驗所用坯體為炻瓷坯體。為方便上釉，對比顏色，坯體選用平板狀，為壓制成形，尺寸為40mm×80mm×10mm。該坯體的燒結溫度范圍是1 220～1 260℃。坯體的化學成分見表2。

表2 坯體的化學成分（質量%）

1.4 實驗用陶瓷色料

實驗使用淄博福祿公司生產的鈷黑色料。該廠色料發色較好，質量穩定，在國內各陶瓷企業被廣泛使用。所用鈷黑色料的細度為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1 300℃煅燒，仍能穩定發色。

1.5 實驗過程

按配方仔細稱量各原材料，然后外加入5.5%的鈷黑色料，加入適量水球磨，至細度達到萬孔篩余＜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燒，用色度儀測量其顏色變化。

2 結果與分析

2.1 黑釉在不同溫度重燒后的色調變化

輥道窯中燒制的試片，外觀顏色較黑，釉面光亮平滑，質量良好。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℃重燒。實驗結果為，在550～1 000℃重燒，黑釉顏色及釉面質量沒有發生變化，釉料未始熔；在1 000～1 150℃重燒，顏色發生顯著變化，色調變淺發灰、色調明顯偏綠，同時釉面質量不好，亮度差，不平整，桔釉；在1 200℃以上重燒，色調基本無變化，釉面良好。黑釉不同溫度重燒后色調變化見表3。

表3 黑釉不同溫度重燒后色調變化

2.2 黑釉重燒后顏色變化的原因分析

從基礎釉配方看，都是使用的常規的原料（鉀長石、石英、貴州土、宜春洗泥）肯定不會導致顏色變化，那么可能導致顏色變化就剩下方解石、碳酸鋇與白云石了。而根據長期生產實踐和經驗總結，方解石與碳酸鋇導致黑釉變色的可能性較小，而白云石的可能性最大。因為白云石中含有氧化鎂，很容易和鈷黑色料中的氧化鐵、氧化鉻等發生反應，從而破壞黑色料的結構，導致黑色釉變色。為此做了如下驗證實驗，分別用滑石、熔塊代替白云石，以觀察色調變化。

2.3 驗證實驗及結果

2.3.1 實驗方案

表4 實驗基礎釉配方

將基礎釉含有氧化鎂的配方與不含氧化鎂的配方做對比，在其他原料不變的情況下，用燒滑石、無鋅無鎂熔塊代替白云石。實驗基礎釉配方如表4所示。

各試片在大生產輥道窯中燒后顏色都比較黑。電爐試燒實驗證實，A、B、C、D 4種釉的始熔溫度都高于1 150℃。

2.3.2 實驗結果

將A、B、C、D 4種配方的試片分別在不同溫度重燒，比較其色調變化，結果如表5所示。

表5 各黑釉試片重燒前后色度對比

說明：重燒前的同一配方試片，由于釉層厚薄不均勻，加之窯爐不同位置的溫度存在差異，所以其初始測量值有微小差別，但外觀顏色目測完全一致。

在1 000～1 150℃重燒后，從試片外觀結合測量值來看：B釉和D釉色調變化最大，發色明顯淺，偏灰發綠；A釉也有變化，色調變淺，稍發綠；C釉變化最小，重燒后雖然不如重燒前發色黑，但外觀顏色仍是黑色，變化不明顯。

2.3.3 變色原因分析

結合釉料配方以及上述實驗結果分析，B釉、D釉之所以色調變化大，是因為都含有燒滑石。可以確認，滑石對黑釉重燒后的色調變化影響最大，白云石也有不利影響，不含氧化鎂成分的C釉顏色相對穩定。

比較不同重燒溫度的黑釉試片可以發現，在1 000～1 150℃，由于釉料還沒開始熔融，故重燒溫度越高，釉面質量越差，色調變化越大，色調越偏灰綠；而在1 000℃以前，由于釉料根本沒有發生燒結，所以其色調未發生改變。

根據文獻［1］，氧化鎂可和黑色料發生如下置換反應：

MgCr2O4尖晶石為淡綠色，它的生成破壞了原有的色調。這就可以解釋含鎂的黑釉重燒后為什么會發綠。

在1 200℃以上重燒后，黑釉色調變化不大，具體是什么原因，還有待于進一步研究。

3 結論

對于需要在1 000～1 150℃重燒的鈷黑色釉，其基礎釉配方中應避免使用滑石、白云石等含鎂原料，否則重燒后黑釉會變淺，色調明顯偏綠。

1 王芬，等.硅酸鹽制品的裝飾及裝飾材料.北京：化學工業出版社，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。E－mail：jiayupiaoyang＠163.com