合成青花色料的研究初探

董方文

摘 要：本課題以MnO2，Fe2O3，Co2O3等化工原料采用固相合成法進行青花色料的合成制備試驗。在青花色料的研制中，主要研究青花色料的配方組成，色料細度，混合程度對釉面效果的影響。在青花色料的研制中，采用正交試驗法與單因素試驗法針對配方組成對青花色料的影響。試驗表明，顏料的細度為過325目篩為佳。該試驗通過以MnO2，Fe2O3，Co2O3，Al2O3等化工原料在1300℃的還原氣氛下燒成了發色較好的青花色料。

關鍵詞：化工原料;青花色料

1前言

青花瓷是我國古陶瓷中最具有代表性的品種之一，傳統青花瓷在不同的時代呈現出了不同的產品特點。元青花裝飾畫面形式豐富、氣勢磅礴，呈現出莊重而活潑的雅麗之風韻；明青花在元代基礎上推陳出新，注重繪畫性裝飾，在藝術風格上表現出虛實相間的裝飾面貌；清青花在裝飾紋樣方面吸取中國畫的特色，減少了圖案的裝飾效果，追求生動自然，表現形象多概括夸張，常用剛勁細致的筆法勾線，再以多種深淺的色料予以分水。青花經歷了元、明、清三個時代，從而形成了獨特的藝術面貌，無論是御窯的青花瓷，還是民窯的青花瓷，都有自己的藝術特色，有著無與倫比的藝術成就，也確立了傳統青花藝術雅致清麗、端莊典雅的文化品格。

但是由于傳統青花料一向采用天然鈷土礦作為青花料的著色劑，由于鈷土礦來源不能適應青花瓷日益發展的要求，而且發色很不穩定，給青花瓷的生產帶來困難，因此本課題擬采用各種化工原料進行人工合成青花料解決由于原料的不穩定帶來的發色問題。

2試驗所用原料

2.1色料所用原料

原料的組成與來源見表1。

2.2 試驗用儀器設備：

試驗所用儀器設備如表2所示。

3 試驗方法與流程

3.1青花色料制備工藝

青花色料制備工藝[1]如圖1。

3.2色料制備試驗內容

3.2.1 初步確定色料配方

在高溫條件下煅燒釉下顏料最穩定的不是著色的金屬氧化物，而是它的硅酸鹽，鋁酸鹽，硅鋁酸鹽等化合物，因此，采用了下列系統[2]：

（1）鐵---錳---鈷---硅系統

（2）鐵---錳---鈷---鋁系統

青花料配方著色氧化物和其他原料組成的，參閱相關文獻資料，擬定初始配方如下[3]：

方案一（1#）：

試驗所用原料為：三氧化二鈷、二氧化錳、三氧化二鐵和氧化鋁

方案二（2#）：

試驗所用的原料為：三氧化二鈷、二氧化錳、三氧化二鐵和三氧化二鋁

由結果可知，2#相對較好，因此將2#作為優化實驗的基礎配方。

3.2.2正交優化試驗

調整Fe2O3（A因素），MnO2（B因素），Co2O3（C因素）的含量，采用4因素3水平的L9（34） 正交試驗優化配方[4]，實驗安排表如表6。

3.2.3 單因素試驗

（1）Fe2O3組分單因素實驗 。? ?Fe2O3組分單因素實驗安排見表7。

（2）添加SiO2組分單因素實驗。

為了降低色料合成溫度，本組實驗降低Al2O3的含量而引入部分SiO2，其實驗安排見表8。

（3）研磨細度單因素實驗如表9。

4 結果分析與討論

（1）根據安排好的試驗方案，按各號試驗規定的試驗條件進行試驗，根據測得的數據，利用正交表分析試驗的結果如下表10。

① 由表10可以直接看出最優的方案為A1B3C3，但是這并不一定是最優搭配。

② 用因素的水平作橫坐標，綜合值作為縱坐標，畫出指標與因素關系如圖2。

由圖1可以看出：A因素對色料的影響為主要因素，B為次要因素，C基本不影響。圖中的最佳配方為A1B3C1.考慮到A為影響色料的主要因素，因此繼續對A減少含量進行分析，對B和C因素取B3和C1。

（2） Fe2O3在燒成過程中存在著下列平衡：2Fe2O3=4FeO+O2。由于Fe2O3受窯內氣氛的影響較大[5]，因此Fe2O3對青花的發色影響至關重要，Fe2O3的含量選定為1mol。

（3）氧化鋁加入陶瓷顏料中能顯著地提高顏料對高溫的穩定性。在試驗中通過減少Al2O3的含量增加SiO2的含量以降低色料的合成溫度，Al2O3的含量至少為6.8，否則青花色料將無法耐高溫而熔化。

（4）在制備色料時，研磨細度對色料的發色影響較大，研磨細度過粗，色料發色不純且發色效果不穩定。只有細度達到一定時，制出的色料才能達到較穩定的發色效果。研磨細度至少為325目篩時，青花色料發色才較好，因此研磨細度至少為325目篩為宜。

5 結論

（1）本次試驗以MnO2，Fe2O3，Co2O3，Al2O3等為主要原料，采用固相合成法在1300℃的還原氣氛下制備得到青花色料。

（2） 色料的細度為過325目篩，否則發色不理想。

參考文獻

[1] 李家駒. 陶瓷工藝學[M].中國輕工業出版社，2001.

[2] 素木洋一. 釉及色料（上＼下冊）[M].中國建筑工業出版社，1984.

[3] 俞康泰. 現代陶瓷色釉料與裝飾技術手冊[M].武漢理工大學出版社，2002.

[4] 成岳，夏光華.科學研究與工程試驗設計方法[M].武漢理工出版，2004.

[5] 祝桂洪，周健兒.陶瓷釉配制基礎[M].輕工業出版社，1989.