一種啞光結(jié)晶釉的研制

黃南興 黃萌柱

（廣東省梅州市大埔陶瓷工業(yè)研究所，梅州 514247）

1 前言

結(jié)晶釉的種類很多，常見(jiàn)的有鋅結(jié)晶、鈦結(jié)晶、鐵結(jié)晶、鋅鈦結(jié)晶、鐵鈦結(jié)晶等，本文在硅酸鋅結(jié)晶釉成型機(jī)理的基礎(chǔ)上研究以氧化鋅、碳酸錳為主要析晶劑，氧化鐵、碳酸銅為著色劑和促晶劑，制備在啞光釉面上呈圓形放射狀的鋅錳結(jié)晶藝術(shù)釉。啞光結(jié)晶釉在光照下晶斑呈現(xiàn)衍射光暈，也就是變色的藝術(shù)效果。

啞光結(jié)晶釉的形成機(jī)理是通過(guò)碳酸錳分解后的二氧化錳、碳酸銅分解后的氧化銅（氧化亞銅）、氧化鋅與釉中的硅、鋁形成鋁硅酸鹽結(jié)構(gòu)，由于釉中沒(méi)有添加低溫的玻璃粉、碳酸鋇等低溫成分，再加上錳、鐵等著色力強(qiáng)氧化物的遮蓋作用，使釉整體啞光。當(dāng)釉溶體中錳含量達(dá)到飽和時(shí)形成以硅酸錳為主的結(jié)晶核，并在燒成過(guò)程中晶核長(zhǎng)大形成晶花，由于不同價(jià)態(tài)的化學(xué)成分同時(shí)存在，晶花產(chǎn)生光的衍射作用，形成放射狀的變色晶花。

2 實(shí)驗(yàn)

2.1 實(shí)驗(yàn)坯體和釉用原料

2.1.1 坯體的制備

采用陶瓷工廠使用的普通日用瓷、陳設(shè)瓷坯泥，適用于1220～1300℃的中高溫?zé)Y(jié)程度良好的坯泥，將坯泥直接滾壓成小碗或者注漿成小酒瓶。

2.1.2 釉料的制備

選用鉀長(zhǎng)石、石英、石灰石、滑石、瓷土、碳酸錳、碳酸銅、氧化鐵、氧化鋅為釉用原料，其化學(xué)組分如下表：

2.1.3 工藝參數(shù)

配料和球磨工藝：將長(zhǎng)石、瓷土、石英、滑石、石灰石稱量后先球磨1h，后稱量碳酸錳、碳酸銅、氧化鐵、氧化鋅球磨至最佳細(xì)度范圍。因?yàn)榻Y(jié)晶釉對(duì)晶核顆粒有一定的要求，所以需要嚴(yán)格控制漿釉顆粒和釉漿細(xì)度為過(guò)250 目篩余0.2%～0.5%，保證晶核成核及長(zhǎng)大。

表1 啞光變色結(jié)晶釉原料成分

表2 啞光變色結(jié)晶釉配方組成

表3 啞光變色結(jié)晶釉工藝參數(shù)

3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論

3.1 化學(xué)組成對(duì)形成啞光釉面和結(jié)晶效果的影響

結(jié)晶釉的制備一般以玻璃粉、石灰石做助熔劑，釉面通常是透明的，本實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)釉成分主要是以長(zhǎng)石、瓷土、石英、滑石為原料，石灰石為助熔劑，沒(méi)有添加玻璃粉和熔塊，使釉面啞光。碳酸錳、碳酸銅是形成變色放射狀結(jié)晶釉的主要化學(xué)成分，結(jié)晶為錳結(jié)晶，錳和銅的化合物在高溫時(shí)都有不同價(jià)態(tài)的離子存在于釉熔體中，使結(jié)晶釉在光照下呈多種顏色，是變色結(jié)晶的基礎(chǔ)，碳酸銅高溫分解后的氧化銅能促進(jìn)硅酸錳呈色，氧化鋅和氧化鐵少量添加起促晶劑的作用。碳酸錳的含量影響高溫過(guò)飽和量，同時(shí)碳酸錳過(guò)量極易形成黑色硅酸錳結(jié)構(gòu)使釉整體呈黑色，無(wú)法形成晶核，其加入量是形成啞光變色結(jié)晶的關(guān)鍵。其他化工成分也容易影響結(jié)晶釉的結(jié)晶和呈色效果。

3.2 釉漿細(xì)度對(duì)結(jié)晶效果的影響

啞光變色結(jié)晶釉和其他結(jié)晶釉一樣都是需要形成一定尺寸的晶核，才能形成晶花，所以對(duì)釉漿顆粒有一定的要求，大的顆粒更容易析晶，所以在漿釉球磨過(guò)程中，先將基礎(chǔ)釉細(xì)磨到一定程度后再將化工原料加入球磨中混合球磨，從而干預(yù)結(jié)晶劑和著色劑成分的細(xì)度。利用先后順序投放原料，是最簡(jiǎn)單也是最直接控制漿釉粒度的方法。

3.3 釉層厚度對(duì)結(jié)晶效果的影響

施釉工藝是啞光變色結(jié)晶釉制備工藝中較為重要的一步，因?yàn)橛詫雍穸仁菦Q定釉高溫熔融時(shí)能否析出晶體的關(guān)鍵。通常我們?cè)谏嫌赃^(guò)程中需要將釉漿水分和釉流動(dòng)性調(diào)節(jié)好。施釉時(shí)能夠更好把握漿釉的厚度。啞光變色結(jié)晶釉的形成需要釉層達(dá)到1mm 至1.8mm，不宜低于0.8mm 或超過(guò)2mm。

3.4 燒成制度的影響

燒成制度類似于硅酸鋅結(jié)晶釉的燒成方式，“升、頓、降、保”幾個(gè)關(guān)鍵溫度點(diǎn)需要精確把握。升至1240℃，恒溫15min，降至1160℃，保溫60～90 分鐘后自然冷卻。最高溫度為1240℃，該溫度點(diǎn)降溫時(shí)晶體析出的關(guān)鍵溫度，1160℃保溫有助于晶體的長(zhǎng)大。

4 結(jié)語(yǔ)

啞光變色結(jié)晶釉是一種觀賞性很強(qiáng)的結(jié)晶藝術(shù)釉，為了得到更好的啞光和結(jié)晶效果，碳酸錳、碳酸銅和氧化鐵的添加量和比例很關(guān)鍵，碳酸銅替代氧化銅可以促進(jìn)錳結(jié)晶的分散效果。球磨工藝中須嚴(yán)格控制基礎(chǔ)釉和結(jié)晶劑的顆粒度，施釉時(shí)釉層最佳厚度為1mm 至1.8mm，采用溫控電窯無(wú)氣氛下燒成效果最好，且容易控制升溫曲率。在該啞光變色釉中如果加入稀土氧化物，如氧化鑭、氧化釔、氧化釹等，變色效果更明顯。在啞光的釉面上呈現(xiàn)發(fā)散的變色結(jié)晶效果，釉中玻璃相相比普通結(jié)晶釉要少，結(jié)晶劑添加量要適當(dāng)，避免釉面晶體雜亂或只有斑點(diǎn)沒(méi)有晶花，影響美觀。