高溫氧化燒成油滴天目釉

盧丹麗

(泉州工藝美術(shù)職業(yè)學(xué)院陶瓷工程系，福建 泉州 362500)

0 前 言

油滴天目因其釉面黑如夜空，寥若晨星的斑點(diǎn)，變幻莫測的表面形態(tài)深受陶瓷愛好者的青睞。近幾年，隨著茶文化的復(fù)古風(fēng)盛行，油滴天目裝飾的茶器更是成為茶客的必備。但因油滴天目燒成過程中影響因素頗多，且穩(wěn)定性較差，還原燒成工藝復(fù)雜，成品率較低，完美的產(chǎn)品數(shù)量更是有限。市場需求量大，造成油滴天目產(chǎn)品價(jià)格一直居高不下。對高品味油滴天目的研究成為釉料研究熱點(diǎn)，主要集中在不同顏色的油滴天目釉的研究，且大部分是中溫?zé)芠1-3]。為了豐富市場需求，提高產(chǎn)品穩(wěn)定性，降低成本，本實(shí)驗(yàn)擬在高溫中氧化燒成優(yōu)質(zhì)油滴天目釉。以中國科學(xué)院上海硅酸鹽研究所陳顯求等對古代油滴天目化學(xué)組成研究作為參考[4-6]，使用德化常用陶瓷礦物原料，在井式電爐氧化氣氛成功燒成色澤深邃，斑點(diǎn)規(guī)則的黑底銀斑油滴天目，并探討了化學(xué)組成和制備工藝對油滴釉形成的影響。

1 實(shí) 驗(yàn)

1.1 試驗(yàn)用原料

坯料以德化地區(qū)廣泛使用的陶瓷坯料為主，其坯體含鐵量較低，白度較高。坯體采用滾壓成型，經(jīng)干燥，修坯，素?zé)?800 ℃)后備用。

釉用原料：鉀長石、高嶺土、石英、石灰石、燒滑石、氧化鐵、骨灰、二氧化錳(工業(yè)純)、氧化銅(工業(yè)純)、氧化鈷(工業(yè)純)。釉用原料的化學(xué)組成如表1。

1.2 釉配方

根據(jù)傳統(tǒng)油滴釉的化學(xué)組成，結(jié)合德化所使用釉用原料特點(diǎn)，確定基礎(chǔ)配方，其化學(xué)組成如表2。

1.3 制備工藝

該釉料制備工藝采用常見的浸釉工藝。將800 ℃素?zé)鹘谥苽浜玫挠粤现?，通過固定釉漿濃度，調(diào)整浸釉時(shí)間來達(dá)到釉層厚度。上釉樣品經(jīng)自然干燥后入箱式電爐燒成，采用8 h升溫至最高溫度1340 ℃并保溫30 后自然冷卻的燒成制度(制度a)。為了研究燒成制度對釉的影響，另外采用了升溫至1250℃中間保溫30 min(制度b)和降溫至1250 ℃后期保溫30 min(制度c)的燒成方法。

2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析討論

2.1 化學(xué)組成的影響

陳顯球等研究者認(rèn)為油滴釉是高溫液－液分相后富鐵相中Fe2O3高溫發(fā)生還原反應(yīng)釋放氧氣，隨著溫度升高，釉液黏度逐漸降低，氧氣氣泡內(nèi)壓也逐漸增大，從而導(dǎo)致氣體漸升至液面破裂最終排出釉面。當(dāng)氧氣氣泡破裂后在釉表面會(huì)留下凹坑，富鐵液相中過飽和鐵以凹坑為非均相析晶點(diǎn)析出赤鐵礦或磁鐵礦相而呈現(xiàn)出美麗的油滴形貌[4]。依據(jù)這一油滴形成機(jī)理，釉的黏度及Fe2O3等含量對釉面效果會(huì)產(chǎn)生較大的影響。本文對釉中鐵、滑石及石灰石含量對釉效果影響做了初步研究。

鐵含量對釉面影響見表3。當(dāng)Fe2O3含量僅為6-7wt.%，釉面并無明顯油滴斑點(diǎn)，呈光亮黝黑色，可能是鐵含量過低在液相中未達(dá)過飽和而無法析晶；當(dāng)鐵含量增至8wt.%后出現(xiàn)理想的油滴效果，油滴分布均勻且圓整；但鐵含量增至9wt.%后油滴連成一片，少許未被油滴覆蓋的地方不再是黑色而呈暗黃棕色，整個(gè)釉面效果更接近于鐵質(zhì)金屬釉。本實(shí)驗(yàn)結(jié)果與繆松蘭等[7]所研究鐵含量對釉面影響不同，可能是基礎(chǔ)釉料差異導(dǎo)致其對鐵的溶解效果不同所致。

天目釉要形成規(guī)整圓形天目液滴，釉的高溫黏度只能在較窄的范圍內(nèi)變動(dòng)。黏度過高氣泡無法順利到達(dá)釉面而留在釉內(nèi)，少數(shù)大氣泡到達(dá)釉面破裂后液相也無法及時(shí)填平氣泡而留下凹坑釉面缺陷；釉面高溫黏度過低不僅易出現(xiàn)流釉現(xiàn)象，釉中較小的氧氣氣泡上升過程中也會(huì)因所受阻力小而很快溢出釉面，只能形成細(xì)小的液滴效果，無法形成較大規(guī)整的油滴斑?；褪沂鳛橛偷斡员夭豢缮俚闹蹌θ鄣母邷仞ざ绕鹬匾恼{(diào)節(jié)作用。表4、表5分別記錄了滑石和石灰石對釉面效果的影響。

表1 釉用原料的化學(xué)組成 (wt.%)Tab.1 Chemical composition of raw materials

表2 基礎(chǔ)釉料配方的化學(xué)組成 (wt.%)Tab.2 Chemical composition of the basic glaze

表3 鐵含量對釉的影響Tab.3 Effect of Fe2O3 amount on the oil-spot glaze

當(dāng)釉中不含滑石時(shí)，因釉中助熔劑較少，釉黏度過大。過大黏度甚至抵制了分相液體的表面張力致使液滴無法在張力作用下形成規(guī)整圓形。當(dāng)滑石含量高達(dá)8wt.%甚至9wt.%時(shí)，釉中的油滴數(shù)量變少，且不規(guī)整，但此時(shí)不規(guī)整并不同于無滑石釉面的不規(guī)整現(xiàn)象，此時(shí)油滴似在初期形成了規(guī)整油滴而在之后又部分被溶解于液相中而使液滴部分缺失。根據(jù)釉面表象分析，可能是在燒成初期赤鐵礦和黃鐵礦已經(jīng)在富鐵相中析出晶體。隨燒結(jié)的不斷進(jìn)行，滑石作為助熔劑使更多的難熔相發(fā)生熔解從而改變液相成分，新的液相對鐵的溶解度增大，從而使已經(jīng)析出的部分赤鐵礦和黃鐵礦再次熔解，致使油滴斑不完整。過高的滑石含量不僅使油滴斑熔解，其助熔降溫作用使釉的始熔溫度過低，釉面過早玻化，坯和釉中大量氣體來不及排出使釉面產(chǎn)生大量針孔。實(shí)驗(yàn)表明，在此系統(tǒng)中滑石含量為6wt%時(shí)，釉面生成數(shù)量較多、分布均勻、大小適中、偏圓銀灰色和紅棕色油滴。

從表5中可以看出，當(dāng)石灰石含量少時(shí)，釉面就會(huì)析出大量具有金屬感的晶體。是因助熔劑較少，鐵含量達(dá)飽和析出的鐵晶體，接近鐵金屬釉面；當(dāng)石灰石含量增多后，液相成分發(fā)生改變，助熔劑含量增加，也增加了液相對鐵的溶解作用，形成理想的油滴?？梢娛沂圩饔貌粌H表現(xiàn)在降低釉的燒結(jié)溫度方面，還增加了液相對鐵的溶解，是油滴釉中不可或缺的助熔劑之一。

2.2 釉層厚度的影響

表6顯示釉層的厚度對油滴的大小和數(shù)量具有一定的影響。當(dāng)釉層厚度為0.5 mm時(shí)，油滴較小，數(shù)量較多，幾乎布滿整個(gè)釉面。即釉層薄氧氣氣泡上升經(jīng)歷路程短，無需長到較大就能從釉面排出，因此形成很多細(xì)小的油滴；當(dāng)釉層厚度為1.1 mm時(shí)，油滴大小和數(shù)量相對較適中，且分布均勻，整體釉面相對美觀。當(dāng)釉層厚度大于1.6 mm時(shí)，油滴較大，數(shù)量較少，且油滴處不亮、不平整。即釉層厚氧氣氣體不能及時(shí)排出，造成許多小氣泡融合成大氣泡，至使油滴偏大且數(shù)量很少，且當(dāng)氣泡大到破裂時(shí)氣體排出處便留下較大的凹坑。隨燒成溫度的升高，小的凹坑在表面張力的作用下會(huì)被填平。但較大的凹坑在達(dá)到釉的流動(dòng)溫度時(shí)還難以獲得足夠大的表面張力去將凹坑填平，以致最終留下凹坑[5]。

表4 滑石含量對釉面效果的影響Tab.4 Effect of talcum amount on the oil-spot glaze

表5 石灰石含量對釉面效果的影響Tab.5 Effect of limestone amount on the oil-spot glaze

表6 釉層厚度對釉面效果的影響Tab.6 Effect of glaze thickness on the oil-spot glaze

表7 燒成制度對釉面效果的影響Tab.7 Effect of sintering process on the oil-spot glaze

2.3 燒成制度的影響

根據(jù)油滴的形成機(jī)理，除釉料配方外，氧氣氣泡的多少和大小是決定釉面效果的關(guān)鍵因素之一。因此，通過合理的燒成制度來控制氣泡的溢出釉面的狀態(tài)是改善釉面效果的有效方法。實(shí)驗(yàn)選擇4種溫度制度研究燒成制度對釉面效果的影響。

實(shí)驗(yàn)表明，在燒成過程進(jìn)行中間溫度適當(dāng)保溫明顯有利于油滴斑形成規(guī)整的圓形，可能是高溫保溫為析晶液相在表面張力作用下發(fā)生變形提供了足夠的時(shí)間而使油滴斑更圓。但同為1250 ℃保溫30 min的b制度和c制度所得實(shí)驗(yàn)結(jié)果不同，升溫過程保溫b制度所得樣品的油滴斑比在降溫過程中保溫的c制度所得樣品中油滴斑大?？赡苁巧郎氐?250 ℃時(shí)，釉中有大量氧氣生成，且此時(shí)釉黏度還較大。氧氣泡只能融合到一定大小才能克服釉液對其阻力升至液面破裂，破裂凹坑成為富鐵相的析晶區(qū)；而燒成制度c是在降溫到1250 ℃進(jìn)行保溫，該制度在氧氣大量產(chǎn)生的溫度區(qū)域升溫速度較快，釉黏度降低速度也較快。由于黏度降低，產(chǎn)生的氧氣泡還未大量融合之前就能克服釉阻力升到釉表面，形成較小的鐵析晶區(qū)，從而產(chǎn)生的油滴斑點(diǎn)較小。中間保溫和降溫中間保溫聯(lián)合的燒成制度制得的樣品油滴較圓且大小適中，升溫過程中保溫確保了形成較合理的鐵析晶區(qū)，降溫保溫為鐵晶體充分析出提供了時(shí)間保證，故可制備理想的油滴釉。

3 結(jié) 論

優(yōu)質(zhì)高溫氧化氣氛燒成油滴釉對其化學(xué)組成、釉層厚度和燒成要求較為苛刻，通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)：

(1)當(dāng)Fe2O3、滑石和石灰石含量分別為8、6、9時(shí)釉面效果較好；

(2)釉層厚度過薄釉面可能無油滴或較小油滴，過厚油滴斑會(huì)過大，且可能在釉面留下凹坑，當(dāng)釉層厚度為2 mm左右效果較好；

(3)適當(dāng)?shù)纳郎睾徒禍刂虚g保溫能制備油滴斑大小適中，規(guī)整的油滴釉面。

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