高温有光和无光黑色釉系在陶瓷高温色釉中占有十分重要的位置,艳丽而素雅的黑色釉,早已成为人们所喜爱的珍品,人古至今有不少人从事这项研究,下面取出一些成功的配方实例作以介绍:
1、 艳黑形成机理:
一般性艳黑颜料的形成是以多种金属氧化物混合而成,其中以铁铬钴锰为主要原料,经过精细磨碾,在高温中均匀充分煅烧形成多种氧化物固熔体,这种固熔体通过光照和折射,吸收不同长度波长重叠成艳黑,其中铁铬钴为青黑,铁铬为绿黑和褐黑,铁铬锰为棕黑色,形成艳黑颜色还有铂、铱、铜等,因昂贵,常不被陶瓷所采用。
2、 黑色基的组成:
Fe2O3 45% Cr2O3 25% CoO3 30%
按此方,准确称量,在瓷摇栏罐中干粉至万孔筛余<0.03%,置氧化焰中1170-1190℃低火位以及1220-1240℃高火位同时烧成,所得结果,均为较理想的艳黑色,低火位未烧结,高火位已烧结.
3、 高温艳黑色釉的制备:
色基8-10% 长石55-62% 石英10-13% 方介石15-17% 生焦宝5%
苏州土2-3%
按上述配方,准确配方,在小球磨中加工至万孔筛余<0.03%,先后与多种坯胎相结合,同时置于还原焰1240℃和氧化焰1220℃烧成,所得结果,只有与日用瓷注浆料坯胎相结合,在氧化焰中烧成,其高温呈色,高温光洁度,坯釉结合牢固性,高温膨胀系数和高温流动性都较为理想,与其它坯釉结合和在还原焰中烧成均出现这样和那种缺陷,从实践中我们得出以下几点结论:(1)艳黑色釉只有与其膨胀系数相当的坯胎结合才能得出无缺陷的高温釉面;(2)艳黑色基在高温烧成中应反应完全;(3)艳黑色基必须超细磨磨;(4)艳黑釉料适用于氧化焰烧成;(5)上述配方在1240℃左右还原气氛中易生成无光釉;(6)适当调整色基中的不同含量,可以改变呈色,增大铁含量调呈褐黑,增大铬含量呈绿黑调,增大钴含量呈青黑调,因此,要引起注意。
4、 高温黑无光的配制:
无光釉是一种别具一格的高温色釉,特别是黑无光釉给人一种高雅,古朴,美观,大方之感觉,国内近期从事无光釉的研究单位不少,已经公布的几个厂家,例如:东北采用的多种氧化物为无光剂的研究;山东以粘土类为无光剂的试验;江西以腊石为无光剂的探讨;广东以高岭土为无光剂的研制,都取得了不同程度的成功,大多呈色为棕色,茶色,白色,紫色等。
研制无光釉的关键是研制无光釉的基础釉,无光釉的基础釉比一般基础釉化学组成中有以下几个特点:1、SiO2:Al2O3控制在3:1之间;2、Al2O3含量比一般高温釉要高5-7%;3、钙,镁含量比一般配方要高10-15%;4、所加入的无光添加剂大部分都是经过煅烧处理的或是天然高温收缩小的原料;5、高温烧成时,玻璃相的生长控制在最低点。
无光釉是指以Al2O3为无光剂的高温生料釉
(1)黑无光色剂配方:
1# Fe2O3 42.8% Cr2O345.7% Co2O311.5% 硼砂5%
2# Fe2O345% Cr2O3 25% CoO30% 硼砂5%(上已公布)
3# Fe2O335% Cr2O330% CoO15% NiO 5% 石英10% 硼砂5%
4# Fe2O335% Cr2O3 30% Co2O315% MnO220% 硼砂5%
5# Fe2O340% Cr2O3 38% Co2O312% 硼砂 5%
6# 上海, 山东黑色剂。
(2)艳黑色剂的制备:
分别按上述配方,准确称量,在瓷栏罐中干法球磨通过万孔筛,装入匣钵在中性或氧化焰中1260-1280℃烧成,高温保温2-4小时,任其在高温中充分氧化,固熔,结合,使反应完全,充分烧结,形成稳定的呈色均匀的黑色固熔体。
色基出窑后,倒入开水中充分冲洗,再在清水在清洗干净,烘干,粉碎过80-120目筛备用。
(3)基础釉配方:
新纹长石55% 新泰石英25% 烧滑石10% 苏州土5% 方介石5%
Al2O35%
(4)基础釉化学组成:
SiO2 Fe2O3 Al2O3 CaO MgO R2O 烧失量
63.66 0.18 18.03 1.89 9.01 5.04 7.24
(5)色釉制备:
按色基:基釉=92:8、90:10、85:15、80:20分别准备,准确称量,在0.2吨球磨机或10kg摇拦罐中按:料:球:水=1:1..2:0.8混磨至万孔筛余<0.02%,出磨,过筛后装入容器中,调整好釉料比重为1.32-1.4,分别用浸釉法施于研究所注浆料坯胎上。
(1) 注浆料配方:
1# 衡阳土64% 苏州土11% 新泰长石25% 水玻璃0.3% 纯碱0.2%烤胶 0.35%
2# 石英23% 长石7% 灰矸16% 粘土17% 苏州土6% 章村土9% 熟焦宝5% 腊石10% 回料8% 碱0.2% 水玻璃0.3%
(7)注浆原料的化学组成和产地:
|
原料名称 |
SiO2 |
Al2O3 |
Fe2O3 |
CaO |
MgO |
R2O |
烧失量 |
产地 |
|
衡阳土 |
70.20 |
19.56 |
0.56 |
0.7 |
- |
3.43 |
6.04 |
湖南 |
|
苏州土 |
45.43 |
38.65 |
0.72 |
0.86 |
0.41 |
- |
14.30 |
苏州 |
|
新泰长石 |
65.49 |
16.36 |
0.10 |
0.28 |
0.17 |
14.12 |
3.74 |
山东 |
|
石英 |
98.72 |
0.38 |
0.39 |
0.23 |
0.23 |
- |
0.31 |
山东 |
|
灰矸 |
45.35 |
38.35 |
0.54 |
0.31 |
- |
- |
13.86 |
河南 |
|
粘土 |
45.10 |
36.39 |
.074 |
1.04 |
0.03 |
21.4 |
17.00 |
淮南 |
|
章林土 |
59.28 |
28.39 |
0.10 |
0.20 |
0.05 |
8.08 |
3.69 |
邯郸 |
|
熟焦宝 |
47.40 |
49.30 |
0.46 |
- |
- |
1.5 |
- |
淮北 |
|
腊石 |
66.40 |
21.16 |
0.06 |
1.02 |
0.40 |
1.5 |
- |
青田 |
(8)无光黑色釉的煅烧;
上述色釉用浸釉法和喷釉法施于上述两种配方坯胎上,分别在74M、68M隧道窑和倒焰窑氧化焰中烧成,烧成温度为1240℃和1260℃,其烧成升温曲线如下:
倒焰窑升温曲线:
|
时间(小时) |
升速(℃/小时) |
累计温度(℃) |
气氛 |
|
1-8 |
20-30 |
400 |
氧化 |
|
8-16 |
40-50 |
760 |
氧化 |
|
17-21 |
35-40 |
900 |
氧化 |
|
22-23 |
保温 |
- |
氧化 |
|
24-32 |
50-60 |
1200 |
氧化 |
|
33-35 |
20-25 |
1260 |
氧化 |
|
36 |
保温 |
- |
氧化 |
68M隧道窑升温曲线:
|
时间(小时) |
升速(℃/小时) |
累计温度(℃) |
气氛 |
|
1-4 |
60-80 |
300 |
氧化 |
|
5-8 |
80-100 |
700 |
氧化 |
|
9-12 |
100-120 |
1200 |
氧化 |
|
13-22 |
5-10 |
1240 |
氧化 |
|
23-35 |
冷却 |
- |
氧化 |
影响黑无光的因素:
(1) Al2O3含量的大小直接影响无光釉的生成效果,在其它成份不变之情况下,黑无光的Al2O3含量在19%±1%之间浮动,在固定的烧成温度条件下,黑无光的Al2O3含量过高,釉面则变得粗糙,难看,釉面呈颗粒状,无玻璃相生成,釉料近于坯体状。
(2) 烧成温度的高低,对黑无光的生成是一个十分重要的关键,不同的基釉,配方,不同的着色剂,无光剂,都有不同的烧成温度,上述所介绍的配方,在1200-1260℃之间均能产生无光效果,1230-1250℃为最佳呈色区。
(3) 钙含量的存在,对黑无光的呈色也有作用,在以Al2O3为无光剂的黑无光釉中,含有一定量的钙长石晶体(CaO.Al2O3.2SiO2),无数的钙长石晶体的生成促使黑无光的生成,色釉中钙含量多少直接影响钙长石晶体形成量的多少,因此,配方中钙含量要控制适当,钙含量或钙镁含是一般与Al2O3含量相同或接近Al2O3的含量,不应过高或过低。
(4) 加入一定量的助熔剂主要是帮助控制配方适应一定的烧成温度,适当扩大呈色烧成范围,降低色釉烧成温度,进一步促进钙长石微小晶体加速生成,使黑无光达到较理想的境地,至于,助熔剂加多少为宜,这要根据配方而定,一般控制在3-5%之间,最大量不得超过10%,因为助熔剂加入量过大,使釉料烧成温度低于钙长石晶体形成温度(1170℃),那样,就会达到到无光效果。
(5) 黑色基在釉料中的颗粒度的大小,对黑无光的生成了有一定的影响作用,颗粒越细,高温形成的结晶越多,无光效果就越佳,反之,效果就不理想,实践告诉我们,黑色基在加入基釉前应进行超细碾磨,万孔筛余应不大于0.02%甚至全部通过万孔筛为最好。
(6) 色基煅烧湿度的高低了对黑无光有重要影响,原则上要求色基煅烧湿度应市于釉烧湿度或接近釉烧温度,加入基釉的色基一定要很稳定的,反应完全的烧结体,经过水洗时水中耍清,不应有未反应完全的氧化物存在,色基未烧结未反应完全会导致黑无光在高温中呈色不佳,不能形成纯正的艳黑无光釉,而会使黑无光中带进灰色、兰色,棕色等不正常色调。 |