包裹紅色料在無鉛熔塊釉中的發(fā)色研究＊

翟新崗聶保民

（1淄博福祿新型材料有限公司 山東 淄博 255086） （2咸陽陶瓷研究設(shè)計(jì)院 陜西 咸陽 712000）

包裹紅色料在無鉛熔塊釉中的發(fā)色研究＊

翟新崗1聶保民2

（1淄博福祿新型材料有限公司 山東 淄博 255086） （2咸陽陶瓷研究設(shè)計(jì)院 陜西 咸陽 712000）

對國內(nèi)外8種主要的包裹紅色料，對比了它們在中低溫?zé)o鉛釉中的發(fā)色情況。結(jié)果表明：國產(chǎn)包裹紅色料質(zhì)量遠(yuǎn)高于國外同類產(chǎn)品；不同廠家的包裹紅色料質(zhì)量差異較大；基礎(chǔ)釉組成和燒成溫度對包裹紅色料的發(fā)色影響最大。

包裹紅色料 無鉛釉 發(fā)色

前言

包裹型鎘硒紅色料（以下簡稱包裹紅色料）以其鮮艷的顏色，較好的高溫穩(wěn)定性和適用性，在陶瓷裝飾領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。國內(nèi)外生產(chǎn)包裹紅色料的廠家眾多，產(chǎn)品質(zhì)量參差不齊。包裹紅色料對基礎(chǔ)釉要求嚴(yán)格，在藝術(shù)瓷、建筑衛(wèi)生陶瓷領(lǐng)域應(yīng)用較多，且多用含鉛的鉛硼熔塊釉。包裹紅色料在日用陶瓷尤其是高檔瓷方面的應(yīng)用較少，且相關(guān)文獻(xiàn)資料貧乏。因此，本文以無鉛熔塊釉為基礎(chǔ)釉，以高檔日用陶瓷素?zé)鳛榕黧w，對比了國內(nèi)外有代表性的包裹紅色料的發(fā)色情況，分析了影響包裹紅色料發(fā)色的因素。

1 實(shí)驗(yàn)

1.1 實(shí)驗(yàn)儀器與設(shè)備

電子天平（精度0.001g）、行星式四頭快速球磨機(jī)（帶瑪瑙罐及瑪瑙球）、量筒、施釉器、烘箱、高溫箱式硅碳棒電爐（智能控制）、噴釉設(shè)備、色度儀、激光粒度分析儀、原子吸收分光光度計(jì)。

1.2 實(shí)驗(yàn)用釉料

使用英國生產(chǎn)的賓館瓷用無鉛透明熔塊釉為基礎(chǔ)釉。該釉為成品釉，已加工磨細(xì)，可直接使用。該釉的粒度分布為D50＝7.35μm，D90＝28.15μm，D100＝50 μm；細(xì)度為325目篩余0.5%～2.5%。該釉為光澤釉，軟化點(diǎn)為670℃，COE＝170×10－7／℃，燒成溫度范圍為1 040～1 100℃。

該釉的化學(xué)組成范圍（質(zhì)量%）為：SiO240～50，Al2O38～15，B2O310～17，Na2O 2～8，K2O 2～8，CaO 10～17，ZrO20.5～2.0。該無鉛釉粉末中氧化鉛含量小于600ppm，釉燒后制品的鉛溶出量為零。

1.3 實(shí)驗(yàn)用坯體

實(shí)驗(yàn)所用坯體為瓷質(zhì)高白坯體。為方便上釉及對比顏色，坯體選用平板狀，并在1 100℃素?zé)黧w以提高強(qiáng)度，同時(shí)利于上釉。先期實(shí)驗(yàn)證實(shí)，該坯體與基礎(chǔ)釉的匹配性很好，未出現(xiàn)任何釉面缺陷。

1.4 實(shí)驗(yàn)用包裹紅色料

實(shí)驗(yàn)選用國內(nèi)外有代表性的8種包裹紅色料，分別為德國產(chǎn)RSK1、RDF2，山東產(chǎn)RTF3，江西產(chǎn)RDQ4，湖南產(chǎn)RKX5，RJH6，江蘇產(chǎn)RBF7，廣東產(chǎn)RYF8。這8種色料的粒度分布見表1。

表1 各包裹紅色料的粒度分布（μm）

1.5 實(shí)驗(yàn)過程

準(zhǔn)確稱量100g基礎(chǔ)釉倒入瑪瑙罐中，然后外加8%的包裹紅色料，再加入65%的CMC溶液（在1 000ml水中充分溶解5g高粘度CMC制得），用快速磨球磨10 min，倒出釉漿備用。把坯體清潔擦拭干凈，施釉器厚度選擇1.2mm。把紅釉施到坯體上后，放入烘箱中烘干，然后置于電爐中燒成。設(shè)定升溫時(shí)間為150min，燒成溫度為1 070℃，保溫時(shí)間為30min。燒成結(jié)束后關(guān)閉電爐自然冷卻，將燒后的試片測量CIE Lab值。

2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析

2.1 色度測試結(jié)果

釉燒后各色料的發(fā)色情況見表2。根據(jù)顏色外觀和測量值，可把這8種色料分為3類：發(fā)色淺，色調(diào)不紅的為一類，包括RSK1、RDF2、RBF7；發(fā)色較好，為鮮艷大紅色的為一類，包括RDQ4、RTF3、RJH6；還有一類是發(fā)色為深紅色，但鮮艷度稍差一些，包括RKX5、RYF8。

表2 各包裹紅色料試片的色度測量值

從表2可以看出，無論是發(fā)色深度還是鮮艷度，國產(chǎn)包裹紅色料都比國外同類產(chǎn)品好很多。但與此同時(shí)我們也應(yīng)該注意到，國內(nèi)生產(chǎn)包裹紅色料的企業(yè)，在含鎘廢水的處理上并不符合環(huán)保要求，今后還有很多工作要做。同時(shí)還發(fā)現(xiàn)，不同廠家的包裹紅色料發(fā)色差別較大。因此，在使用時(shí)要根據(jù)自身的具體情況，比較性價(jià)比以得出合理選擇。

2.2 鉛鎘溶出量

不同包裹紅色料的鎘溶出量是不同的，為測量各包裹紅色料釉燒后的鉛鎘溶出量，另把釉漿噴于骨瓷坯上，控制釉厚度為0.8mm，燒成制度同上。測試方法依照GB／T3534—2002《日用陶瓷器鉛、鎘溶出量的測定方法》，判定標(biāo)準(zhǔn)依照GB12651—2002《與食物接觸的陶瓷制品鉛、鎘溶出量允許極限》。測量結(jié)果見表3。

表3 各包裹紅色料試樣的鉛鎘溶出量（ppm）

從表3可以看出，使用優(yōu)質(zhì)的無鉛釉，配合使用高質(zhì)量的包裹紅色料，陶瓷大紅色釉制品的鉛鎘溶出量是遠(yuǎn)低于國家標(biāo)準(zhǔn)的，做到無鉛鎘溶出也是完全可能的。

2.3 燒成制度對包裹紅色料發(fā)色的影響

2.3.1 升溫時(shí)間

實(shí)驗(yàn)中分別對比了升溫時(shí)間為90min、120min、150 min、180min，結(jié)果各包裹紅色料的發(fā)色情況及釉面質(zhì)量并無明顯差別。所以，該基礎(chǔ)釉可以快燒以節(jié)省能源。

2.3.2 燒成溫度

燒成溫度對包裹紅色料的發(fā)色有重要影響，偏低的溫度有利于包裹紅色料的發(fā)色。通常來說，溫度越低則發(fā)色越好。燒成溫度在1 250℃以上時(shí)，很難得到鮮艷的大紅色。同樣的試片在1 100℃釉燒后，釉面質(zhì)量明顯不如1 070℃時(shí)好，部分包裹紅色料的發(fā)色情況如下：

RDF2：L＝39.90，a＝50.62，b＝21.57，顏色比1 070℃偏深。

RTF3：L＝29.79，a＝54.63，b＝17.85，顏色比1 070℃偏深、紅。

RJH6：L＝28.23，a＝50.04，b＝16.07，顏色比1 070℃偏暗、不紅。

RKX5：L＝57.00，a＝48.99，b＝15.39，顏色比1 070℃偏暗、不紅。

2.3.3 保溫時(shí)間

實(shí)驗(yàn)中考察不同保溫時(shí)間對包裹紅色料發(fā)色的影響，保溫時(shí)間低于10min時(shí)，釉面質(zhì)量不好；保溫時(shí)間超過40min時(shí)，發(fā)色明顯不紅。綜合考慮，保溫時(shí)間為20～30min比較合適。

2.3.4 燒成氣氛

在還原氣氛下燒成時(shí)，包裹紅色料也能呈現(xiàn)紅色，但不如在氧化氣氛下顏色深、鮮艷。所以，包裹紅色釉適合在氧化氣氛下燒成。

2.4 生產(chǎn)工藝條件對包裹紅色料發(fā)色的影響

2.4.1 釉層厚度

對包裹紅色釉來說，釉層不宜過厚，否則極易出現(xiàn)針孔、起泡等缺陷；但也不能太薄，否則色釉的遮蓋力不足，易出現(xiàn)色差。具體的釉層厚度要根據(jù)坯體和基礎(chǔ)釉的情況，通過實(shí)驗(yàn)來確定。對于高溫一次燒成瓷器色釉，通常要求釉層較薄，一般不超過0.3mm；同時(shí)在基礎(chǔ)釉中添加適量的硅酸鋯有利于提高色料的穩(wěn)定性。

2.4.2 色料加入量

隨著色料加入量的增加，顏色會越來越深。包裹紅色料加入量在5%以下時(shí)，顏色為粉紅色；加入量在8%以上時(shí)，顏色為大紅色。包裹紅加入量超過16%后，此時(shí)顏色已基本達(dá)到飽和，再增加加入量并不能使顏色加深。在生產(chǎn)中加入量范圍為8%～13%。

2.4.3 坯體白度

對于紅色、黃色、釩藍(lán)色等淺色調(diào)來說，坯體顏色越白，色料的發(fā)色越好。通過對灰坯、炻器坯、普通瓷坯、高白瓷坯這4種坯體的色釉顏色比較，發(fā)現(xiàn)高白坯顏色最干凈、色調(diào)最鮮艷。

2.4.4 色料球磨時(shí)間的影響

大量的實(shí)驗(yàn)及生產(chǎn)實(shí)踐證實(shí)，球磨時(shí)間越長，包裹紅色料的發(fā)色越淺。只要能保證色料在釉漿中分散均勻，則球磨時(shí)間越短越好。應(yīng)采用分步球磨工藝，通常建議在釉漿出磨前2h加入包裹紅色料。

2.5 高檔瓷色釉的色差問題

對于骨瓷、強(qiáng)化瓷等采用二次燒成工藝的高檔瓷來說，色釉產(chǎn)品的一個(gè)最大缺陷是色差。要解決此問題，最好是采用噴釉法，釉漿容重要高一些，釉層要稍厚一些。選擇技術(shù)熟練的工人噴釉，在噴釉時(shí)保證釉層盡量一致；同時(shí)盡量使用棱角少、弧度大的器型，如花瓶、盤碟類。

2.6 基礎(chǔ)釉組成對包裹紅色料發(fā)色的影響

包裹紅色料選定后，基礎(chǔ)釉組成就成為影響色料發(fā)色的重要因素，甚至是決定性因素。包裹紅色料在熔塊釉中的發(fā)色通常要好于生料釉。

實(shí)驗(yàn)中選用國內(nèi)有代表性的4種熔塊釉，分別是骨瓷釉、強(qiáng)化瓷釉、高石英瓷釉、精陶釉，燒成溫度范圍都為1 120～1 160℃，把熱穩(wěn)定性較好的RDF2、發(fā)色較好的RJH6分別加入到這4種釉中，1 140℃燒成。結(jié)果2種包裹紅色料在4種釉中均出現(xiàn)不同程度的起泡缺陷。

由此可見，釉料組成對包裹紅色料的發(fā)色影響很大。

制備高質(zhì)量大紅釉的關(guān)鍵，是提高包裹紅色料的呈色穩(wěn)定性?；A(chǔ)釉中引入ZrSiO4，有利于提高色料的穩(wěn)定性；基礎(chǔ)釉中加入適量ZnO，不僅對呈色無負(fù)面影響，反而能提高釉面光澤度，減少釉面缺陷，以3%～6%為宜。燒成溫度在1 250℃以上的釉中，目前僅發(fā)現(xiàn)鎂質(zhì)釉、鋰質(zhì)釉、鋯釉可以獲得良好的釉面。

3 結(jié)語

1）包裹紅色料的自身質(zhì)量是制備高品質(zhì)大紅釉制品的前提條件；

2）合適的基礎(chǔ)釉是制備高質(zhì)量大紅釉的基礎(chǔ)；

3）制定合理的生產(chǎn)工藝和燒成制度是獲得高質(zhì)量大紅釉的重要條件。

1 沈華榮，等.日用藝術(shù)陶瓷裝飾用新型大紅釉的研制.中國陶瓷工業(yè)，2002（5）：55～57

TQ174

翟新崗（1978－）本科，工程師；研究方向?yàn)樘沾缮粤?。E－mail：jiayupioyang＠163.com