氧化錫對仿古磚面釉發(fā)色的影響

張國濤

摘 要：本文以某種亞光瓷質(zhì)釉面磚的面釉為基礎(chǔ)，分別添加不同比例的二氧化錫，分析陶瓷色料在面釉中的發(fā)色情況。

關(guān)鍵詞：亞光面釉；印刷釉；氧化錫；色料發(fā)色

1 前言

1.1 錫及其氧化物的化學(xué)物理特性

錫，碳族元素，原子序數(shù)50，原子量118.71，核電荷數(shù)50，電子排布式1s22s22p63s23p6 3d104s24p64d105s25p2，外圍電子層排布：5s25p2，電子層：K-L-M-N-O，莫氏硬度為1.5。錫在地殼中的含量為0.004%，幾乎都以錫石（氧化錫）的形式存在，此外還有極少量的錫的硫化物礦。由此可見，錫與硅碳相比，離子半徑較大，電離能較低，很容易失去電子顯正價，一般呈現(xiàn)為正二價和正四價的價態(tài)。錫屬于軟金屬，它在空氣中和常溫表面能夠生成一層膜，所以在水和空氣中較穩(wěn)定。

錫能與鹽酸、硫酸、硝酸反應(yīng)生成相應(yīng)的鹽類與氫氣。錫同鹵素、氧、硫等非金屬反應(yīng)可以生成鹵化物、氧化物、硫化物、對于鹵化物，錫以四價的鹵化物較穩(wěn)定。與此相一致，錫的二價鹵化物具有還原性質(zhì)。在氧化物中，二氧化錫比較穩(wěn)定，一氧化錫可以作為還原劑。二氧化錫偏酸性，屬于兩性氧化物，難溶于水，氫氧化物也是兩性。在硫化物中，SnS可作為還原劑被氧化為正四價的硫化物且正四價硫化物偏酸性。

1.2 二氧化錫

化工產(chǎn)品的 SnO2為白色粉末，它的晶體結(jié)構(gòu)屬于金紅石型結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)中的氧離子作六方最緊密堆積，其中Sn離子位于八面體的空隙，即配位數(shù)為6。這樣SnO2的晶體結(jié)構(gòu)是以 Sn-O6八面體為基礎(chǔ)，這些八面體彼此共棱形成平行c軸的（Sn-O6）八面體鏈，鏈與鏈之間以共用氧的角頂相連。自然界的錫石為雙錐狀、錐柱狀、針狀，有一組解理發(fā)育，它的比重較大，為6.95 g/cm3它的折光率較高為2.0～2.1，莫氏硬度6～7 一般無磁性SnO2 的熔點不高，為1127 ℃，升華點為1800～1900 ℃。

二氧化錫在陶瓷工業(yè)中是重要的化工原料之一。它不溶于水，在許多硅酸鹽高溫熔體中溶解度很低，且不熔融，在冷卻后的釉中，依然為懸浮細微顆粒，從而使釉乳濁。一般在乳濁釉中引入5%～8%的SnO2 ，引入過少，乳濁作用不明顯，過多則使釉面在陽光照射下發(fā)紅。SnO2 乳濁釉常以乳濁效果好、白度高、平整度佳、使用方便而受到歡迎，而且還賦予釉料一些良好的工藝性能，如流動性好、光澤度高等。

SnO2是部分色料的組成部分，包括金紅石型（即錫石結(jié)構(gòu)）的銻錫灰、釩錫黃、鉻錫紫以及榍石型鉻錫玫瑰紅等。SnO2與三氯化金結(jié)合可以制備低溫用凱沙金紫色料，它被用于紫紅色低溫釉上彩與景泰藍釉。

SnO2還可用于制備特種陶瓷，純SnO2陶瓷常溫下的電阻為108～109 Ω·m，通過引入 As3+、Sb3+、Bi3+、Ta3+、Zn2+、Cu2+、Mn4+、Fe3+、Cl-、F-等離子后電阻顯著下降，最低可降至10～102 Ω·m。加之SnO2陶瓷在1500 ℃ 下?lián)]發(fā)性較小、導(dǎo)熱系數(shù)高、線膨脹系數(shù)小，以及優(yōu)異的耐玻璃液侵蝕性能，因而，被用于制作玻璃電熔窯的輸送電流的導(dǎo)電電極和電熱元件，以及熔制特種玻璃的坩堝。

本實驗通過在亞光面釉中添加氧化錫，探討色料的發(fā)色情況，同時研究了印刷釉的發(fā)色情況。

2 實驗

2.1 實驗儀器與設(shè)備

電子天平（精度0.001 g）、快速球磨機、球磨罐（含氧化鋁球磨子）、量筒（100 mL）、烘箱、高溫電爐、標準篩。

2.2 實驗用原料

2.2.1實驗用陶瓷坯體原料

實驗所用坯體為生產(chǎn)車間干壓成型并通過干燥窯干燥的生坯，坯體燒成溫度范圍為1185～1195 ℃，坯體化學(xué)成分見表1。

2.2.2實驗用陶瓷釉料及色料

實驗用釉料的原料為長石、煅燒高嶺土、高嶺土、石灰石、細氧化鋁、燒滑石以及少量透明熔塊。實驗所用基礎(chǔ)釉組成范圍為：鉀長石10%～15%、鈉長石15%～20%、石灰石15%～20%、燒滑石15%～20%、細氧化鋁5%、高嶺土8%、煅燒高嶺土8%、熔塊5%。

實驗所用的色料均為國內(nèi)陶瓷色料公司生產(chǎn)的釉用色料，具有發(fā)色好、質(zhì)量穩(wěn)定等特點，所有色料細度控制在325目標準篩篩余小于0.5%，水分小于0.5%。

另外，試驗用氧化錫供應(yīng)商為國藥集團化學(xué)試劑有限公司，屬于工業(yè)級氧化錫，純度≥99.5%。

2.3 實驗步驟

2.3.1基礎(chǔ)釉料制備工藝

按配方稱量各種原料并按料水比為1：0.5加水，采用快速球磨機球磨，每100 g球磨5 min，球磨完成后過篩除鐵，烘干備用。圖1為基礎(chǔ)釉制備流程圖。

2.3.2面釉試樣制備工藝

分別稱量基礎(chǔ)釉料、色料和氧化錫（100%+6%+W%），加水100份用快速球磨機球磨3～4 min，使基礎(chǔ)釉、色料和氧化錫充分混合，然后過篩調(diào)整釉漿比重至1.5 g/cm3，然后人工噴釉，施釉量控制在55～60 g（300 mm×300 mm的生坯），干燥后進入車間窯爐燒成，燒成時間為58～60 min。同樣按照以上操作不加氧化錫制備相應(yīng)色料的樣板并烘干，同時將2塊樣板入窯燒成，對比觀察發(fā)色情況。圖2為操作流程圖。

2.3.3印花釉試樣制備工藝

按照面釉試樣制備工藝，在基礎(chǔ)釉料中添加不同比例氧化錫球磨，過篩，調(diào)整比重后人工噴釉，并施少量固定劑防止印花粘網(wǎng)，然后利用100目的絲網(wǎng)將事先準備好的單一色料印刷釉印在面釉上，干燥燒成后與不加氧化錫制備的試樣進行對比，觀察發(fā)色情況。圖3為操作流程圖。另外，本次試驗所用的印刷釉的制備是以50%印膏+10%助熔劑粉+6%色料，利用快速研磨機制備而成。

3 實驗結(jié)果

3.1 氧化錫對面釉發(fā)色影響情況

表2為氧化錫對面釉發(fā)色影響統(tǒng)計表。

由表2可知，隨著氧化錫添加量的增加，發(fā)色會偏淺，顏色變?nèi)岷?，原因在于氧化錫也是一種好的乳濁劑，但用量不可過多。包裹色料添加量較多，釉面沸騰且發(fā)色變淺，原因在于包裹色料加入基礎(chǔ)面釉中會降低面釉的熔融溫度，使得面釉在燒成過程過早熔融，而坯體和面釉中的有機物以及硫化物未排出干凈，導(dǎo)致高溫階段氣體大量排出致使釉面沸騰。

3.2 含錫面釉對印刷釉發(fā)色的影響

通過實驗發(fā)現(xiàn)，單一色料印刷釉在含錫面釉上的發(fā)色變化不大，但也有部分色料發(fā)色出現(xiàn)略微的波動。數(shù)據(jù)統(tǒng)計見表3。

由表3可知，添加氧化錫的基礎(chǔ)面釉對印刷釉的發(fā)色主要表現(xiàn)在黑色色料上。

4 結(jié)論

（1） 在亞光釉中，氧化錫對色料發(fā)色的影響主要體現(xiàn)亞光面釉發(fā)色的變化上：含鈷色料的發(fā)色變淺，色調(diào)更加柔和溫暖，添加量過多對發(fā)色影響較大；鈷黑色料，色調(diào)偏灰，不能發(fā)出較純的黑色；深灰和銀灰的發(fā)色隨著錫含量的增加，發(fā)色偏淺，銀灰在錫添加量過多時偏藍調(diào)；棕色系色料發(fā)色普遍變差；釩鋯藍和鐠黃的發(fā)色在添加量較少情況下，發(fā)色正常偏鮮（氧化錫為乳濁劑），但錫添加過多時也會出現(xiàn)發(fā)色變淺的現(xiàn)象；隨著錫含量的增加，鋯鐵紅的發(fā)色呈現(xiàn)減弱趨勢，釉面泛白，而包裹色料由于色料和錫添加量過多造成釉面沸騰，不利于發(fā)色。

（2） 實驗用的基礎(chǔ)面釉成分中含有鋅、鎂，添加氧化錫后對于含Cr成分的色料發(fā)色有一定影響，主要在于尖晶石的生成會導(dǎo)致色料發(fā)色變淺或者色調(diào)發(fā)生變化，如金棕、紅棕和黑棕。

（3） 氧化錫作為一種乳濁劑，添加過多會對部分色料發(fā)色有削弱作用。

（4） 添加氧化錫的基礎(chǔ)面釉對印刷釉的發(fā)色無明顯作用，對于鋯系紅色色料發(fā)色有削弱作用，鐠黃、鈷黑和深灰色調(diào)發(fā)生變化。

參考文獻

[1] 李家駒等.陶瓷工藝學(xué)[M].北京：中國輕工業(yè)出版社，2010.

[2] 俞康泰.現(xiàn)代陶瓷色釉料與裝飾技術(shù)手冊[M].武漢：武漢理工大

學(xué)出版社，1999.

[3] 祝桂洪等.陶瓷釉配制基礎(chǔ)[M].北京：輕工業(yè)出版社，1998.

[4] 佛山市三水區(qū)康立泰無機合成材料有限公司.釉用色料使用說

明，2012.

[5] 廣東道氏標準制釉有限公司.釉用色料使用說明，2011.

The Effects of Tin Oxide on Color of Porcelain Glaze

ZHANG Guo-tao

（Guang dong KITO Ceramics Co.，Ltd.， Foshan 528031）

Abstract：Base on porcelain matt glaze，the color of ceramic pigment in matt glaze was analyzed by adding different proportions of tin oxide.

Key words： matt glaze； printing glaze； tin oxide； pigment color

3.1 氧化錫對面釉發(fā)色影響情況

表2為氧化錫對面釉發(fā)色影響統(tǒng)計表。

由表2可知，隨著氧化錫添加量的增加，發(fā)色會偏淺，顏色變?nèi)岷停蛟谟谘趸a也是一種好的乳濁劑，但用量不可過多。包裹色料添加量較多，釉面沸騰且發(fā)色變淺，原因在于包裹色料加入基礎(chǔ)面釉中會降低面釉的熔融溫度，使得面釉在燒成過程過早熔融，而坯體和面釉中的有機物以及硫化物未排出干凈，導(dǎo)致高溫階段氣體大量排出致使釉面沸騰。

3.2 含錫面釉對印刷釉發(fā)色的影響

通過實驗發(fā)現(xiàn)，單一色料印刷釉在含錫面釉上的發(fā)色變化不大，但也有部分色料發(fā)色出現(xiàn)略微的波動。數(shù)據(jù)統(tǒng)計見表3。

由表3可知，添加氧化錫的基礎(chǔ)面釉對印刷釉的發(fā)色主要表現(xiàn)在黑色色料上。

4 結(jié)論

（1） 在亞光釉中，氧化錫對色料發(fā)色的影響主要體現(xiàn)亞光面釉發(fā)色的變化上：含鈷色料的發(fā)色變淺，色調(diào)更加柔和溫暖，添加量過多對發(fā)色影響較大；鈷黑色料，色調(diào)偏灰，不能發(fā)出較純的黑色；深灰和銀灰的發(fā)色隨著錫含量的增加，發(fā)色偏淺，銀灰在錫添加量過多時偏藍調(diào)；棕色系色料發(fā)色普遍變差；釩鋯藍和鐠黃的發(fā)色在添加量較少情況下，發(fā)色正常偏鮮（氧化錫為乳濁劑），但錫添加過多時也會出現(xiàn)發(fā)色變淺的現(xiàn)象；隨著錫含量的增加，鋯鐵紅的發(fā)色呈現(xiàn)減弱趨勢，釉面泛白，而包裹色料由于色料和錫添加量過多造成釉面沸騰，不利于發(fā)色。

（2） 實驗用的基礎(chǔ)面釉成分中含有鋅、鎂，添加氧化錫后對于含Cr成分的色料發(fā)色有一定影響，主要在于尖晶石的生成會導(dǎo)致色料發(fā)色變淺或者色調(diào)發(fā)生變化，如金棕、紅棕和黑棕。

（3） 氧化錫作為一種乳濁劑，添加過多會對部分色料發(fā)色有削弱作用。

（4） 添加氧化錫的基礎(chǔ)面釉對印刷釉的發(fā)色無明顯作用，對于鋯系紅色色料發(fā)色有削弱作用，鐠黃、鈷黑和深灰色調(diào)發(fā)生變化。

參考文獻

[1] 李家駒等.陶瓷工藝學(xué)[M].北京：中國輕工業(yè)出版社，2010.

[2] 俞康泰.現(xiàn)代陶瓷色釉料與裝飾技術(shù)手冊[M].武漢：武漢理工大

學(xué)出版社，1999.

[3] 祝桂洪等.陶瓷釉配制基礎(chǔ)[M].北京：輕工業(yè)出版社，1998.

[4] 佛山市三水區(qū)康立泰無機合成材料有限公司.釉用色料使用說

明，2012.

[5] 廣東道氏標準制釉有限公司.釉用色料使用說明，2011.

The Effects of Tin Oxide on Color of Porcelain Glaze

ZHANG Guo-tao

（Guang dong KITO Ceramics Co.，Ltd.， Foshan 528031）

Abstract：Base on porcelain matt glaze，the color of ceramic pigment in matt glaze was analyzed by adding different proportions of tin oxide.

Key words： matt glaze； printing glaze； tin oxide； pigment color

3.1 氧化錫對面釉發(fā)色影響情況

表2為氧化錫對面釉發(fā)色影響統(tǒng)計表。

由表2可知，隨著氧化錫添加量的增加，發(fā)色會偏淺，顏色變?nèi)岷?，原因在于氧化錫也是一種好的乳濁劑，但用量不可過多。包裹色料添加量較多，釉面沸騰且發(fā)色變淺，原因在于包裹色料加入基礎(chǔ)面釉中會降低面釉的熔融溫度，使得面釉在燒成過程過早熔融，而坯體和面釉中的有機物以及硫化物未排出干凈，導(dǎo)致高溫階段氣體大量排出致使釉面沸騰。

3.2 含錫面釉對印刷釉發(fā)色的影響

通過實驗發(fā)現(xiàn)，單一色料印刷釉在含錫面釉上的發(fā)色變化不大，但也有部分色料發(fā)色出現(xiàn)略微的波動。數(shù)據(jù)統(tǒng)計見表3。

由表3可知，添加氧化錫的基礎(chǔ)面釉對印刷釉的發(fā)色主要表現(xiàn)在黑色色料上。

4 結(jié)論

（1） 在亞光釉中，氧化錫對色料發(fā)色的影響主要體現(xiàn)亞光面釉發(fā)色的變化上：含鈷色料的發(fā)色變淺，色調(diào)更加柔和溫暖，添加量過多對發(fā)色影響較大；鈷黑色料，色調(diào)偏灰，不能發(fā)出較純的黑色；深灰和銀灰的發(fā)色隨著錫含量的增加，發(fā)色偏淺，銀灰在錫添加量過多時偏藍調(diào)；棕色系色料發(fā)色普遍變差；釩鋯藍和鐠黃的發(fā)色在添加量較少情況下，發(fā)色正常偏鮮（氧化錫為乳濁劑），但錫添加過多時也會出現(xiàn)發(fā)色變淺的現(xiàn)象；隨著錫含量的增加，鋯鐵紅的發(fā)色呈現(xiàn)減弱趨勢，釉面泛白，而包裹色料由于色料和錫添加量過多造成釉面沸騰，不利于發(fā)色。

（2） 實驗用的基礎(chǔ)面釉成分中含有鋅、鎂，添加氧化錫后對于含Cr成分的色料發(fā)色有一定影響，主要在于尖晶石的生成會導(dǎo)致色料發(fā)色變淺或者色調(diào)發(fā)生變化，如金棕、紅棕和黑棕。

（3） 氧化錫作為一種乳濁劑，添加過多會對部分色料發(fā)色有削弱作用。

（4） 添加氧化錫的基礎(chǔ)面釉對印刷釉的發(fā)色無明顯作用，對于鋯系紅色色料發(fā)色有削弱作用，鐠黃、鈷黑和深灰色調(diào)發(fā)生變化。

參考文獻

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[4] 佛山市三水區(qū)康立泰無機合成材料有限公司.釉用色料使用說

明，2012.

[5] 廣東道氏標準制釉有限公司.釉用色料使用說明，2011.

The Effects of Tin Oxide on Color of Porcelain Glaze

ZHANG Guo-tao

（Guang dong KITO Ceramics Co.，Ltd.， Foshan 528031）

Abstract：Base on porcelain matt glaze，the color of ceramic pigment in matt glaze was analyzed by adding different proportions of tin oxide.

Key words： matt glaze； printing glaze； tin oxide； pigment color