固體還原法對色釉呈色影響研究

顧曉朦+唐奇

摘 要：青瓷釉和銅紅釉是中國傳統經典釉色，其呈色是依靠Fe2+元素和Cu+元素在還原氣氛下的離子著色。本文研究在氧化氣氛下利用“固體還原”的方法制備青瓷釉和銅紅釉，通過在原料中加入不同的固體還原劑，通過改變材料配方的方法，實現了這兩種色釉在氧化氣氛下的燒成，并對其影響因素進行了研究。實驗研究表明：選擇合適的固體還原劑，在氧化氣氛下燒成還原氣氛中的呈色可行。在青釉及銅紅釉中，氧化錫和氧化鈦對被還原金屬離子可起到乳濁分散和穩定的作用，促進發色；但是在含量過多的情況下，它只會遮蓋和呈現自身的顏色。固體還原劑與被還原金屬離子間存在固定摩爾比，可達到較好的呈色。

關健詞：固體還原劑；釉色呈色

1 前言

青瓷釉和銅紅釉是中國傳統經典釉色，其呈色是依靠Fe2+元素和Cu+元素在還原氣氛下的離子著色。古代青瓷釉及銅紅釉在燒成過程中[1-2]主要依靠控制木柴燃料的燃燒程度在窯內形成還原氣氛，以窯工的眼力斷定氣氛強弱，氣氛的可控性較差，現代窯爐以氣體燒成還原氣氛時，控制氣氛也是難度較大的[3]。

本文研究在氧化氣氛下利用“固體還原”的方法制備青瓷釉和銅紅釉，通過在原料中加入不同的固體還原劑，通過改變材料配方的方法，實現這兩種色釉在氧化氣氛下的燒成，并對其影響因素進行了研究。

2 實驗

2.1實驗原料

實驗所用釉用原料為：鈉長石、鉀長石、方解石、石英、膨潤土、碳酸鋇，著色劑為氧化鐵、氧化銅，采用固體還原劑為SiC（純度99%）、二氧化鈦、二氧化錫，所用的礦物原料化學組成及配方表如表1、表2所示。

按表2配方準確稱量原料，以料：球：水=1：1：0.6的比例球磨，漿料萬孔篩篩余0.05 ～ 0.1%，以實驗電爐非保護氣氛燒成，溫度曲線如圖1。

2.2樣品的制備

在上述基礎釉中，實驗確定以氧化鐵0.5%和氧化銅0.1%為著色劑，分別添加固體還原劑SiC、SnO2、TiO2多因素試驗對釉呈色的影響，，其中主要對比性實驗列表如表3。

3 測試結果及表征分析

用日本理學D/max-Ⅲ A型X射線衍射儀對樣品物相分析，其可見晶相主要為石英相。

對應以上實驗，當釉面呈現非氧化狀態下的色彩變化時，表明其中呈現還原氣氛，采用日本柯尼卡CR-10型色度儀來對樣品的色度測試，分析所制得的樣品的色度值變化規律如下，其中：L*（Lumminosity）表示明度，a*表示從洋紅色至綠色的范圍，b*表示從黃色至藍色的范圍，+127至-128。

實驗及測試結果表明，固體還原劑SiC的加入對釉面的還原作用明顯，當沒有加入時，鐵釉呈現黃色調，銅釉呈現綠色調。當加入后，對釉中的Fe、Cu起到了明顯的還原作用，其中鐵釉中，綠色調呈色明顯（a*↓）；銅釉中釉面呈現出了還原氣氛特征的紅色調（a*↑）。

數據分析中，可以看出適量二氧化鈦的加入對釉有分散的作用，并且可以促進釉發色效果的提升。

測試結果表明，加入不同含量的氧化錫后，釉的明度L值保持上升的趨勢。當SnO2≤0.1%時，它的紅色調a值出現上升的趨勢，當SnO2≥0.3%時，它的紅色調a值被乳濁性遮蓋，呈色出現下降的趨勢，且隨釉面呈色逐漸變為乳白色，紅調消失。

實驗結果表明，固體還原劑的加入，可以使釉在氧化氣氛下呈現還原氣氛的燒成結果，本文同時對固體還原劑合適加入比例做以探討。見表7、圖6。

當Fe2O3的加入量≤0.5%時，釉都呈現綠色調，但是隨著Fe2O3的加入量增多，其明度L值出現降低的趨勢，釉的綠色調逐漸減少；

當Fe2O3的加入量為1.0%時，釉呈黃色調，當Fe2O3的加入量≥2.0%時， L值繼續為下降的趨勢，紅色調a值出現上升的趨勢，黃色調b值出現下降的趨勢，釉的呈色逐漸偏向紅褐色調，

由此可以表明其中Fe和SiC之間是存在相對固定摩爾比的，當其SiC / Fe2O3摩爾比在1：6.25 范圍內時，能達到較好的青色效果。

4 結論

本文以鉀鈉長石、方解石、石英、膨潤土、碳酸鋇為主要原料進行配方設計，以氧化鐵、氧化銅為著色劑，采用加入SiC的固體還原法進行實驗，在氧化氣氛下燒成出還原氣氛中釉色，并加入SnO2 / TiO2進行對比實驗，利用XRD、色度儀測試方法對樣品的物相、呈色進行表征，分析了SiC加入對青瓷釉和銅紅釉樣品的呈色影響。

實驗研究表明：

1）以碳化硅為固體還原劑，在氧化氣氛下釉面燒成還原氣氛中的呈色可行。

2）氧化錫和氧化鈦對被還原金屬離子可起到乳濁分散和穩定的作用，促進發色；但是在含量過多的情況下，它只會遮蓋和呈現自身的顏色。

3）固體還原劑與被還原金屬離子間存在最佳摩爾比，可達到較好的呈色。

參考文獻

[1] 陳全慶等.宋官窯青瓷釉呈色機理研究.陶瓷學報，1996，17（1）：42-47.

[2] 李輝. 制取紅色銅釉的氣氛條件[J]. 陶瓷，1989，（06）：49-52.

[3] 宛良德，劉振群. 陶瓷還原氣氛燒成的研究[J]. 景德鎮陶瓷學院學報，1994，（02）：21-28.