【doc】琉璃瓦翠绿釉的研制及机理分析

琉璃瓦翠绿釉的研制及机理分析FOSHANCERAMICS1996年第4期29琉璃瓦翠绿琉璃瓦翠绿釉的研制及机理分析逑.刘斌(佛山市石湾美术陶瓷厂852031)Q厂_,7.丁摘要本文通过大量的配方实验,分析和讨论了经1250烧成的铜翠绿釉的作用机理.认为经由隧道窑高温一次烧成铜翠绿釉是完全可行的.1前言琉璃制品是我国传统的建筑装饰材料之一,目前我国生产琉璃陶瓷的厂家不少,然多采用低温两次或一次烧成工艺进行生产,产品的釉面均采用高铅釉.因此,釉面的耐久性,色泽不太理想.如果采用高温一次烧成工艺生产琉璃瓦,则产品的光泽好,耐久性强,从而使产品的质量上了一个新档次.传统的铜绿釉是在龙窑中烧出,釉面呈翠绿色,色泽非常明快,赏心悦目.佛山市很多古建筑的绿釉琉璃瓦皆呈翠绿色,装饰效果非常好.自从采用隧道窑生产琉璃瓦,铜绿釉失去了当年的风采,绿色趋向发暗,发黄.如何在隧道窑中烧出色泽明快的翠绿釉,是非常有必要进行深入研究的.2实验过程2.1釉用主要原料的化学成份见表一表15LSiO2Al203Fe2O3CaOMgOKNaOI.L.原料石英98.200.880.070.320.242长石68.0017.480,120.60.4313,000.33方解石0.31.7854.951.10.7740.84市桥黑泥49.8622.770.890.161.3813.36滑石58,410.890,0740.8834.170.515.1其它硼酸,氧化锌,硝酸钾,氯化钠均为工业纯.2.2经过反复试验比较,排除了采用生料釉的可能性.最后确定了半熔快釉#9608为理想的配方.0?l0NazO,.0蒜132M.g00278A1O0023PbO050BsO.【.za.I.0.198ZNOl0457CaO#6一F釉化学成份及釉式:KzONa2OMgOCaOZnOPbOB2O3Al2O3SiO6.301.00.176.5211.380.975.0314.1054.370?197KNaO,0.012PbO,2.66SiO20.012MgO0.39A12O310.332ZnOI)0.21Bz030.401CaO#6一F釉配料范围:长石30-35石英1015霍县土59ZnO79.5#63040石灰石684分析与结果(1)分相乳浊效果不仅与釉的碱性组成和SiO/AlO.有关,而且与SiO,A103及B2O3的量有关.试验表明SiO/AlO.大于10.7可形成分相乳浊,SiO/Alo.比值越大越利于分相乳浊的形成;B.o.的量决定了分相乳浊的白度,当B2O.大于11%时釉面白度可达80%以上.(2)氧化锌,滑石和石灰石利于乳浊形成,碱金属氧化物抑制分相形成,尽量少用或不用长石.(3)降低SiO/A1O.,即增加A1O.量降低SiO量,使用#6熔块可制得透明釉.(4)在#615釉中外加12%磷灰石,釉面白度显着提高,但釉面针眼较多.在1200C以上釉面针眼消除.5结论#615白釉不同锆英石或TiO2,釉面白度也达到了同样效果,而且釉面比应用锆英石的乳浊釉釉面光亮平整.#6一F透明釉,外加7%红棕色剂,呈色饱满,釉面平滑光亮.在1200以上应用#熔块及磷灰石,可得到乳浊白釉,这在卫生瓷生产中很有价值.分相#6熔块,在不使用乳浊剂情况下可制得乳浊釉和透明釉,简化了生产管理,降低了产品成本,在外墙砖生产上有广阔的应用前景.参考文献1.祝桂洪等编译:陶瓷釉配制基础.2.于丽达.硼硅酸盐分相乳浊釉,陶瓷,95年1期.30佛山陶瓷FOSHANCERAMICS1996生箜#9608配方的釉式:0.196K2O+Na2O0.12Li020.267CaO0.139MgO0.25ZnO0.013Pb00.01BaO2.3釉浆制备工艺:按料:球:水=1:1.8:0.55球磨釉料,釉浆过250目的筛余0.05%.釉料中引入少许CMC及柠檬酸.施釉采用浇釉法,釉的比重在1.851.95之间.2.4烧成施釉后的试样在隧道窑一次烧成,烧成温度1250121012,烧成周期18小时.燃料为重油,以氧化气氛烧成.2.5熔块的制备:全部原料按配方混合均匀,熔制熔块,熔制温度1280C-1350C,熔块水淬冷后呈青白色透明状.经多次试验,最终确定KP一113熔块的配方.釉式如下:09薰MgNa2.c三:3.5.si.Pb.)0360B2o33结果分析与讨论:本试验#9608釉呈鲜艳的翠绿色,色泽基本接近龙窑翠绿釉的效果.釉面有少许龟裂,但符合琉璃瓦国标要求.3.1铜绿釉的形成机理在氧化焰下,Cu在釉中呈绿色.如何形成鲜艳翠绿色是问题的关键.试验过程中,用普通长石生料釉为基础釉,生成的釉色,绿中发黄,发暗,说明基础釉的组成对于呈色的影响巨大.如何才能消除绿色中的发黄,发暗的负作用呢?根据颜色起因的原子结构学理论,在硅酸盐玻璃中,离子的颜色主要是和它的氧化状态及配位数有关.显然,配位数不同,配位场强度和对称性以及配位离子或中性极分子性质不同,将严重影响着颜色的变化.在釉中(我们可将釉视为较均匀的玻璃质),Cu一般是由六个或更多氧离子所包围着.当以半径大的阳离子取代半径小的阳离子,因氧离子对半径大的阳离子屏蔽不完全,使阳离子的部分正电场进入着色离子的氧多面体中,从而使其配位场分裂能值下降,吸收带相应的向长波方向移动.这样所观察到的颜色,则向蓝绿方向移动.从而减少绿色中的灰暗现象.由以上原理可知,以K替代Na有利于Cu呈翠绿色效果.众所周知,铜釉在还原焰下,可产生鲜艳的铜红釉,这正与铜离子本身的不同价位有关.2CuO=Cu2O+1/2O2(A)在A式中,如果酸性氧化物含量提高,则铜离子被还原,结果反应式向右移动,则Cu减少,这样则不利生成鲜艳的翠绿釉.如果釉中碱性氧化物的含量提高,则反应式向左移动,Cu将被氧化为Cu,从而Cu离子的呈色加强,有利于呈翠绿色效果.由上述分析,认为采用高碱金属含量的熔块釉是合理的,有利于Cu离子发翠绿的色泽.实验结果证明,添加部分KP一113#熔块,可生成良好的翠绿铜釉.3.2烧成制度的影响从上述A式可清楚得看出窑炉的气氛对铜离子的显色有重要影响!当O:增加,A式将向反应式的左方移动,从而Cu增加.因此要获得良好的翠绿铜釉,就要保证窑内有良好的气氛.这就要求严格的控制好空气过剩系数以及保证二次空气充足,窑炉排烟顺畅.3.3釉层厚度以及坯釉结合问题釉层薄,则因釉的透明性,釉色受到坯胎颜色的影响.坯胎的颜色呈灰色从而影响到铜离子的正常发色.釉层厚,则呈色太深,不能出现翠绿色的颜色.从本实验结果看来,釉层厚度以0.6mm为宜.翠绿铜釉,因采用高温一次烧成,使坯釉结合性增强,由于SiO:,A1:0.含量的提高,使坯釉的膨胀系数更趋接近.同上,因釉内增加了铝氧四面体AlO】含量,而铝氧四面体进入SiO】四面体网络之中,把一些断网重新联接起来,使釉结构更加趋向紧密,从而釉的抗风化及耐久性皆有所提高.4结论实验表明,在重油隧道窑中,经1250高温烧成,可以生产出色泽优良的琉璃瓦翠绿釉,从而改善目前铜绿釉釉色发黄发暗的现象.大大增强铜绿釉的装饰效果.本实验配方成份虽较复杂,然原料均为普通原料,工艺上也无特殊要求,在大生产中,控制其稳定性并不困难.由于对窑炉气氛的要求,燃料的水份含量及空气过剩系数应控制适当,保证有良好的氧化气氛.参考文献1,浙江大学<硅酸盐物理化学)中国建筑工业出版社2,(日)素木洋一<釉及色料)中国建筑工业出版社3,<光学玻璃)干福熹等着4,杜海清,<陶瓷釉彩)湖南出版社5,<硅酸盐热工过程及设备)中国建筑出版社一30AB8363叫一O00,-I厂-.7