燒成溫度對茶葉末釉析晶及呈色的影響

孫國梁，吳國亮

（景德鎮(zhèn)陶瓷學院，江西 景德鎮(zhèn) 333403）

燒成溫度對茶葉末釉析晶及呈色的影響

孫國梁，吳國亮

（景德鎮(zhèn)陶瓷學院，江西 景德鎮(zhèn) 333403）

以分析純SiO2、Al2O3、MgO、CaO、Fe2O3為原料，在不同燒成溫度下制備了以普通輝石為主晶相的茶葉末結(jié)晶釉。采用X射線衍射、掃描電子顯微鏡及色度儀分別研究了結(jié)晶釉的晶相組成、組織形貌和色度值。結(jié)果表明：隨著燒成溫度的升高，普通輝石和鈣長石晶相的含量先增加后降低，同時結(jié)晶釉中晶體形態(tài)由規(guī)整的長柱狀、片狀、粒狀逐步發(fā)育為中心有空洞的不規(guī)整的短柱狀和板狀，最后長成晶形不規(guī)則的晶體；隨著燒成溫度的升高，晶體總體尺寸先是緩慢增大后顯著降小，并且樣品顏色先由暗黃色轉(zhuǎn)變?yōu)榘迭S綠色后，最終轉(zhuǎn)變?yōu)辄S綠色。

茶葉末釉；燒成溫度；析晶；色度

0 引 言

結(jié)晶釉在我國有著悠久的歷史[1-4]，早在宋朝時就出現(xiàn)了名貴的“茶葉末”釉。茶葉末結(jié)晶釉的主要特征是一種墨綠色或綠黑色的底釉中泛現(xiàn)一種錯落自然，金光燦爛的黃色星點[1]。不少學者對茶葉末釉的主晶相和主晶相的礦物種屬進行了研究，確定茶葉末釉的主晶相為普通輝石[1,2]。但是有關(guān)燒成溫度對茶葉末釉析晶的影響還未見有報道。本文以分析純SiO2、Al2O3、CaO、MgO、Fe2O3為原料，在不同燒成溫度下制備了以普通輝石為主晶相的茶葉末釉。通過XRD、SEM等手段探討了燒成溫度與茶葉末釉的物相及組織形貌之間的關(guān)系。

1 實 驗

以分析純SiO2、Al2O3、CaO、MgO、Fe2O3為原料，按照表1的化學組成稱取原料，混合均勻后，使用壓機在10 MPa下壓制成圓餅，放于普通敞口陶瓷坩堝中待燒。

在不同燒成溫度下保溫1 h得到了基礎(chǔ)釉樣品。采用X射線衍射儀(D8-Advance，德國)對試樣進行物相分析。另外，將樣品在10%HF中浸蝕5 min，表面噴金后在掃描電子顯微鏡(JSM-6700F，日本)下觀察了其組織形貌。

2 結(jié)果與討論

表1 釉料化學組成Tab.1 Chemical composition of the parent glaze

2.1 物相組成

圖1為經(jīng)不同燒成溫度得到的結(jié)晶釉樣品的X射線衍射(XRD)譜。由圖1可以看到：不同燒成溫度得到的結(jié)晶釉都析出了主晶相為普通輝石，次晶相鈣長石的晶體。隨著燒成溫度的升高，普通輝石和鈣長石晶相的衍射峰強度先增加后減小。在燒成溫度為1260 ℃時，普通輝石晶相的衍射峰最強，說明1260 ℃保溫得到的結(jié)晶釉中普通輝石晶相含量最高。而鈣長石在1280 ℃衍射峰最強，說明1280 ℃保溫得到的結(jié)晶釉中鈣長石含量最高。并且，普通輝石晶相和鈣長石晶相在1300 ℃的衍射峰的強度最低，說明1300 ℃溫度下得到的結(jié)晶釉中析出的普通輝石和鈣長石兩種晶相的含量均為最低。

以上分析說明輝石結(jié)晶釉可以在較寬的溫度范圍內(nèi)析出普通輝石和鈣長石兩種晶相。晶相種類沒有隨著燒成溫度的不同而改變，但是各晶相的含量隨燒成溫度的不同明顯變化。隨著燒成溫度的升高，普通輝石和鈣長石晶相含量均先增加后減少。

圖1 不同燒成溫度結(jié)晶釉樣品的XRD圖譜Fig.1 XRD patterns of the crystalline glaze samples fired at different temperatures

2.2 顯微結(jié)構(gòu)及形貌

圖2 不同燒成溫度結(jié)晶釉樣品的SEM照片F(xiàn)ig.2 SEM photographs of the crystalline glaze samples fred at different temperatures

圖2為不同燒成溫度保溫1 h得到的結(jié)晶釉的掃描電子顯微鏡(SEM)照片。可以看到，不同燒成溫度處理得到的結(jié)晶釉中都產(chǎn)生了晶體，XRD分析結(jié)果表明這些晶體是由普通輝石和鈣長石組成。由圖2可以看出：當燒成溫度為1220 ℃，結(jié)晶釉樣品中有許多的晶體，晶形為長柱狀、片狀、粒狀，晶粒大小約為3-30 μm。這與文獻[1]描述的茶葉末釉中晶體的晶形十分吻合。當燒成溫度為1240 ℃時，晶體尺寸總體上稍有增大，并且可以看到長柱狀晶體明顯變粗。當燒成溫度升高到1260 ℃時，開始出現(xiàn)較多的自形或半自形短柱狀晶體，并且部分晶體中心發(fā)育空洞，但空洞較?。痪w尺寸總體上變化不大，但是晶體發(fā)育的相對更為規(guī)整些，并且數(shù)量也明顯增加。當燒成溫度的進一步升高到1280 ℃時，晶體尺寸顯著減小，大小在3-10 μm左右。長柱狀晶體消失，自形或半自形的短柱狀或板狀晶體明顯增多，大部分晶體中心發(fā)育較小的空洞。當燒成溫度為1300 ℃時，晶體尺寸減小明顯，大小在1-8 μm左右，并且大多數(shù)晶體生長發(fā)育不規(guī)則。

表2 不同燒成溫度下樣品的外觀顏色及色度值Tab.2 The color and chromaticity results of the samples fred at different temperatures

由以上分析可知，結(jié)晶釉中晶體形態(tài)及尺寸隨燒成溫度的不同而發(fā)生相應(yīng)的變化。隨著燒成溫度的升高，結(jié)晶釉樣品中晶體的晶形由規(guī)整的長柱狀、片狀、粒狀逐步轉(zhuǎn)變?yōu)橹行挠锌斩吹牟灰?guī)整的短柱狀和板狀，最后發(fā)展成為晶形不規(guī)則的晶體；而晶體總體尺寸隨著燒成溫度的升高先是緩慢增大后顯著降小。這可能是因為隨著燒成的升高，熔體粘度降低，晶體生長基元活性變大，有更多的結(jié)構(gòu)單元能充分的排到各個晶格上，不僅使析出的晶體更加規(guī)整，而且晶體尺寸還有所增大；但是燒成溫度如果過高會引起熔體粘度大幅下降，不利于晶體結(jié)構(gòu)單元排列到各個晶格上，導致晶體發(fā)育較差，晶體中心出現(xiàn)空洞，析出更多的不規(guī)則的晶體，晶體尺寸也大幅減小[5-7]。可見，在一定范圍內(nèi)，燒成溫度升高有利于晶體的發(fā)育長大；但當燒成溫度過高時，則不利于晶體的發(fā)育長大。

2.3 樣品顏色變化

表2為不同燒成溫度對應(yīng)樣品的外觀顏色和色度值。其中， L*是明度，a*和b*是色度坐標，當a*為正數(shù)時表示紅色，當a*為負數(shù)時表示綠色；b*為正數(shù)時表示黃色，b*為負數(shù)時表示藍色。從表中可以看到，隨著燒成溫度的升高，樣品外觀顏色先由暗黃色轉(zhuǎn)變?yōu)榘迭S綠色后，最終轉(zhuǎn)變?yōu)辄S綠色。這從樣品的色度值變化也可看出來：隨著燒成溫度的升高，樣品的b*值在9～15黃色區(qū)波動；而a*值則隨著溫度的升高，由2.21逐漸減小到-1.23，即由紅色區(qū)轉(zhuǎn)變到綠色區(qū)。產(chǎn)生這些變化的原因是隨著燒成溫度的升高，釉中的著色離子Fe2+相對Fe3+的含量逐漸升高，最終導致了樣品顏色發(fā)生先由暗黃色轉(zhuǎn)變?yōu)榘迭S綠色后，最終轉(zhuǎn)變?yōu)辄S綠色的變化[8, 9]。

3 結(jié) 論

(1)以SiO2、Al2O3等分析純原料成功制備了主晶相為普通輝石，次晶相為鈣長石的茶葉末結(jié)晶釉。實驗發(fā)現(xiàn)，晶相的種類不隨燒成溫度的改變而改變，但各晶相的含量有明顯變化，隨著燒成溫度的升高，普通輝石和鈣長石晶相的含量均先增加后減少。

(2)結(jié)晶釉中晶體形態(tài)及尺寸隨燒成溫度的不同而發(fā)生相應(yīng)的變化。隨著燒成溫度的增加，結(jié)晶釉樣品中晶體的晶形由規(guī)整的長柱狀、片狀、粒狀逐步轉(zhuǎn)變?yōu)橹行挠锌斩吹牟灰?guī)整的短柱狀和板狀，最后生成晶形不規(guī)則的晶體；而晶體總體尺寸隨著燒成溫度的升高先是緩慢增大后顯著降小。在一定范圍內(nèi)，燒成溫度升高有利于晶體的發(fā)育長大；但當燒成溫度過高時，則不利于晶體的發(fā)育長大。

(3)隨著燒成溫度的升高，樣品顏色先由暗黃色轉(zhuǎn)變?yōu)榘迭S綠色后，最終轉(zhuǎn)變?yōu)辄S綠色。

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Effect of Firing Temperature on Crystallization and Color of Tea Dust Glaze

SUN Guoliang, WU Guoliang
(Jingdezhen Ceramic Institute, Jingdezhen 333403, Jiangxi, China)

Tea dust glazes with augite as the main crystalline phase were prepared, using AR SiO2, Al2O3, MgO, CaO, and Fe2O3as raw materials, and fred at different temperatures. The phase composition, microstructure and chroma of the crystalline glazes were analyzed by X-ray diffraction, scanning electron microscopy and colorimeter, respectively. The results showed that, with the fring temperature increasing, the content of augite and anorthite in the glazes frstly increased and then decreased, the morphology gradually changed from regular long columnar, faky, and granular to irregular short columnar and tabular with holes in the center, and fnally grew into irregular crystals, the overall size of the crystals frstly increased slowly and then decreased signifcantly, and the color of the samples turned from dark yellow into dark yellow-green and light yellow-green .

tea dust glaze; fring temperature; crystallization; chrominance

date: 2014-03-20. Revised date: 2014-04-10.

TQ174.4

A

1000-2278(2014)04-0411-04

10.13957/j.cnki.tcxb.2014.04.013

2014-03-20。

2014-04-10。

孫國梁(1954-), 男, 博士, 教授。

Correspondent author:SUN G uoliang(1954-), male, Ph. D., Professor.

E-mail:sungl@aliyun.com