艺术瓷用海碧蓝色釉的试制

时间:2022-10-10 03:50:54

艺术瓷用海碧蓝色釉的试制

摘要 本文以氧化锌和玻璃粉为主要原料,以Co-Si宝蓝色料为着色剂,通过调整釉料组成,在1240℃氧化气氛下烧成,成功研制出一种适合艺术瓷装饰用的海碧蓝色亚光釉。

关键词 艺术瓷,海碧蓝色釉,研制

1 前 言

海碧蓝色料是以Co-Ai-Zn为发色系统的一类无机着色材料,其色调不同于钴蓝色料,颜色更蓝更纯净,发色漂亮。因为海碧蓝色料特殊的发色结构,导致其在釉中易分解变色,故常得不到海碧蓝色,大多成了以氧化钴为发色成分的各种钻蓝色。海碧蓝色料多用于陶瓷釉上装饰和低温釉下彩装饰中,用作色釉装饰的相对较少。因此,海碧蓝色釉的生产一直存在一定的难度。

笔者偶然在实验中发现了一种亚光海碧蓝色釉的制作方法,经反复验证,其生产稳定性良好,适合装饰采用两次烧成工艺的艺术瓷产品。现将实验过程叙述如下,供业内同行参考。

2 实验

2.1实验设备

电子天平、快速球磨机(带四个玛瑙罐及玛瑙球)、量筒、烘箱、施釉设备、智能温控高温电炉、色度仪。

2.2实验原料

石英、长石、氧化锌、玻璃粉、苏州土、碳酸钙、碳酸钡等原料均已磨细,并过250目筛,筛余小于0.3%。各原料的化学组成见表1。

2.3实验用坯体及色料

实验所用坯体为淄博某厂生产的高石英瓷坯体,该坯体高温烧成后吸水率小于0.2%,白度较好。实验所用着色剂为淄博福禄公司生产的宝蓝色料,其化学组成系统为Co-Si。

2.4实验方案和过程

实验中的基础釉配方是:玻璃粉26%+石英20%+钾长石20%+氧化锌32%+苏州土2%,外加宝蓝色料1%。然后采用单因素试验法,通过调整釉料中各原料的加入比例、色料的加入量以及烧成温度等,最终制得理想发色效果的海碧蓝亚光釉。实验过程如下:

按配方仔细称量各原料,倒入球磨罐中。加入60%左右的CMC水溶液(在1000ml水中加入10g中等粘度的羧甲基纤维素,充分搅拌使CMC完全溶于水),然后球磨10min,倒出备用。不需除铁。

施釉采用手动喷釉法。为便于测量颜色,坯体选用平板状的,喷釉前将坯体清洁打磨干净。喷釉时注意釉层厚度一致,一般控制在0.6~1.0mm即可。喷釉后将样品置于60℃烘箱中充分干燥。

烧成采用实验室用硅碳棒高温电炉,氧化气氛下烧成,升温时间设置为180min,烧成温度设置为1240℃,保温时间设置为30min,烧成结束后关闭电源,自然冷却。

釉烧后的样品采用美国产色度仪测量L、a、b值,测试条件为C/2。光源,取试样的不同位置测量三次,最终记录结果取三次测量结果的平均值。测量结果见表2。

3 结果分析与讨论

3.1测量结果

釉烧后的样品,其颜色外观各不相同,有的深蓝偏红,有的浅蓝偏白,其余为不同颜色深度的海碧蓝色。另外,试样的釉面效果均为亚光,有些釉面不平整,有些釉面有针孔。各样品的测量值见表2。

3.2结果分析

样品编号从GZ1到GZ4,是保持基础配方其他组分的含量不变,以2%的比例逐渐减少氧化锌的量,同时等比例增加玻璃粉的量。从表2可以看出,氧化锌的减少对于b值影响很大,样品的海碧蓝色调变化非常明显。其中GZ4色调最不鲜艳,但釉面质量最好;622和GZ3是较深的海碧蓝色,GZ1是色调略浅的海碧蓝色。因此,釉中适宜的氧化锌含量应为26~28%。

样品编号从C1到C4,是保持基础釉配方不变的前提下,改变宝蓝色料的加入量,从0.6%逐步增加到2%。从表2可以看出,随着宝蓝色料加入量的增大,试样的L值逐渐降低、a值增大、b值减小。从色调上看,C1颜色最浅,偏白,是较淡的海碧蓝色;C2是中等深度的海碧蓝色;C4是最深的海碧蓝色,颜色外观也最漂亮。超过2%加入量继续增加宝蓝色料,则样品外观明显偏红,已非纯正的海碧蓝色。因此,釉中适宜的宝蓝色料加入量应在1.5~2%。

考虑到C4配方中宝蓝色料加入量(2%)比基础配方(1%)多一倍,因此试验把氧化锌减少4%,把玻璃粉增加4%,其余原料比例不变,SIC4样品L值降低、a值不变。b值增大,目测色调是深蓝色略带红调,不如C4鲜艳。

保持配方中其他原料比例不变,减少石英的比例,增加长石的加入量,结果L值降低、a值增加、b值降低,目测样品的外观较深,颜色也很鲜艳。但是,当配方中完全不加石英时,色釉明显不蓝,偏红,釉面质量比较好。所以,在配方中,适当减少石英而提高长石含量,更有利于获得发色质量好的海碧蓝色亚光釉。

保持其余原料比例不变,只把基础配方中的苏州土用等量的氧化铝细粉代替,结果样品色调明显变浅。这说明,在釉中氧化钴、氧化锌含量不变的情况下,单纯增加氧化铝含量会使海碧蓝色调变浅、发色不鲜艳。

3.3烧成制度对颜色的影响

为考察不同烧成温度对海碧蓝色釉的影响,本实验设置了以下四个温度,其色度测量值如下:

1200℃时,L=24.67 a=31.75 b=-84.97

1230℃时,L=23.36 a=31.17 b=-81.50

1250℃时,L=28.55 a=24.84 b=-69.11

1270℃时,L=25.85 a=25.98 b=-70.04

从颜色外观上看,烧成温度越低,海碧蓝色调越蓝越鲜艳,但釉面质量稍差一些;烧成温度越高,海碧蓝色的蓝调越弱,发色也越不鲜艳,但釉面质量越好。因此,综合考虑,海碧蓝亚光釉的烧成温度以1220~1240℃比较合适。

同时,为获得良好的釉面,不能采用快速冷却的方式。实验证实,保温时间以20~40min为宜。另外发现,该釉不适合还原气氛烧成。

3.4关于釉面亚光

由于基础配方中氧化锌含量较高,达到30wt%左右,因此该釉从本质上属于锌无光釉的范围。通过调整配方组成,例如增加适量的碳酸钙或碳酸钡,完全可以获得釉面良好的光泽釉,但是色调不再是海碧蓝色,而成为了钴蓝色调。大量的配方调整实验证实,用上述基础釉配方,无法获得较好光泽的海碧蓝色釉。而只能得到亚光效果的海碧蓝色釉。由于该釉含锌量较高,耐酸碱性较差,所以不适合装饰餐具和茶具。该釉适合装饰采用高温素烧、低温釉烧两次烧成工艺的艺术瓷。

3.5关于色料和着色氧化物的选用问题

实验中发现,在锌无光釉中加入适量的钴含量高的原料,可获得不同深度和色调的蓝色。若以色料做发色剂,则以高钴的宝蓝色料发色最好;若以金属氧化物做发色剂,则以加入黑色氧化钴时发色效果最好。

平行对比实验表明:在同一个基础釉配方中,加入0.5%的氧化钴与加入1%的宝蓝色料试样发色接近:加入1%的氧化钴与加入2%的宝蓝色料的试样发色近似。不过,由于不同厂家生产的氧化钴质量差别很大,而且氧化钴本身在釉中发色很不稳定。受温度和气氛影响,容易出现色差、变色、针孔等问题,批量生产的控制难度较大。因此,考虑到颜色的稳定性和釉面质量,在实验中确定使用宝蓝色料作着色剂。

4 结束语

以高钴的宝蓝色料为着色剂,以氧化锌和玻璃粉为主要原料,通过调整合适的釉料组成,成功研制出发色鲜艳的海碧蓝色亚光釉。该釉适合在氧化气氛下烧成,烧成温度范围为1220~1240℃。适合装饰采用两次烧成工艺的艺术瓷。

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