高溫蛇皮釉的研制

詹益州

（韓山師范學(xué)院廣東省陶瓷職業(yè)技術(shù)學(xué)校，潮州　521031）

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高溫蛇皮釉的研制

詹益州

（韓山師范學(xué)院廣東省陶瓷職業(yè)技術(shù)學(xué)校，潮州521031）

本文通過大量試驗(yàn)優(yōu)選出蛇皮釉的基礎(chǔ)配方，并對釉層厚度、燒成制度、添加金屬氧化物對釉面及蛇皮釉微晶的影響等方面進(jìn)行了研究，探索出蛇皮釉微晶的形成機(jī)理為：釉中的鐵、鎂化合物與鈦在高溫下進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)并在特定的燒成制度下形成一種新的晶體。要想得到理想的蛇皮微晶效果，釉中的Fe2O3含量宜控制在4%～5%之間，TiO2含量宜控制在4.5%～5.5%之間，MgO含量宜控制在4.5%～5.5%之間，釉層厚度宜控制在0.5～0.7mm之間。最高燒成溫度為1280℃左右，當(dāng)冷卻到1160℃時宜保溫2 h。

高溫蛇皮釉；微晶；Fe2O3；MgO；TiO2

1　前言

蛇皮釉是一種含鐵、鎂、鈦較多的微晶釉。它是我國宋代的一個名貴釉種——“茶葉未”釉演變出來的一個新釉種，其特點(diǎn)是釉面晶體細(xì)小，晶形呈鱗片狀，猶如蛇皮一樣布滿整個釉面，故名“蛇皮釉”。

在基礎(chǔ)釉中添加適量的著色金屬氧化物，可使蛇皮釉產(chǎn)生各種色調(diào)；同樣，調(diào)整基礎(chǔ)釉中的鐵、鎂、鈦含量，也可改變釉面和晶體的呈色。蛇皮釉可用于裝飾陳設(shè)瓷或日用瓷，可用于單獨(dú)裝飾，也可與其它釉種綜合裝飾，具有較好的藝術(shù)效果。

2　試驗(yàn)內(nèi)容

2.1試驗(yàn)原料

2.1.1原料的化學(xué)組成

本文坯釉所采用的原料為潮州瓷區(qū)通用的長石、石英、龍巖洗泥、龍巖原礦、黑粘土、方解石、滑石等礦物原料，以及Fe2O3、Cr2O3、MnO2、ZnO、NiO、TiO2等工業(yè)純的化工原料，其化學(xué)組成如表1所示。

2.1.2坯料組成

本試驗(yàn)所采用的坯料組成及范圍為：長石20%～30%、石英10%～20%、龍巖洗泥15%～30%、龍巖原礦30%～45%、黑粘土5%～15%。其化學(xué)組成如表2所示。

坯式為：

2.1.3釉料組成

本文所采用的基礎(chǔ)釉配方是從二十幾個試驗(yàn)配方中優(yōu)選出來的，其配方組成及范圍為：長石40%～50%、石英20%～25%、龍巖洗泥10%～20%、滑石 8%～16%、方解石6%～10%、Fe2O34%～8%、TiO24%～6%。釉料化學(xué)組成如表3所示。

表1　各種礦物原料化學(xué)組成（%）

表2　坯料化學(xué)組成（%）

表3　釉料化學(xué)組成（%）

釉式為：

2.2坯釉制備工藝

2.2.1坯漿制備及坯體制作

坯料按配方準(zhǔn)確稱料后，再按料:球:水=1:2:0.45的比例，加入到瓷質(zhì)球磨機(jī)內(nèi)，同時加入0.5%的水玻璃，研磨24 h，出磨后除鐵，過200目篩。坯漿陳腐一段時間后采用注漿法成型坯體。

2.2.2釉漿制備

釉漿制備采用從市場上購買的袋裝粉狀原料，按配方比例準(zhǔn)確稱料后，再按料：球：水=1:2:0.8的比例加入到瓷質(zhì)球磨機(jī)內(nèi)研磨30 h，細(xì)度控制在萬孔篩余0.05%左右，出磨后除鐵，過200目篩。

釉漿陳腐一段時間后可用于施釉操作。施釉之前要觀察釉漿的性能，若流動性太差，則要用電解質(zhì)調(diào)節(jié)。釉漿比重控制在1.45～1.48之間，施釉釉層厚度控制在0.5～0.7mm之間。

2.3燒成工藝

本文采用坯釉一次燒成工藝，在以硅鉬棒為發(fā)熱體的快速電爐中進(jìn)行，燒成曲線由微電腦控制，其燒成曲線參數(shù)如下：

20～120℃用了8 min；120～1100℃用了100 min；在1100℃保溫28min；又在12min內(nèi)升到1280℃，保溫30 min后把溫度降到1160℃，再保溫2 h后關(guān)電隨爐冷卻。

3　結(jié)果分析與討論

3.1蛇皮釉微晶的形成機(jī)理

本文制備的蛇皮釉，是在茶葉未釉的基礎(chǔ)配方中添加適量的TiO2實(shí)現(xiàn)的。也就是說，蛇皮釉是釉中的鐵鎂化合物與TiO2在高溫下進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)的結(jié)果。此反應(yīng)隨溫度升高而加劇，當(dāng)溫度達(dá)到足夠高時，反應(yīng)充分徹底；當(dāng)溫度下降到某一程度時，釉中開始析出透輝石微晶，此時鐵鈦氧化物（或化合物）則固溶于透輝石晶格中，形成一種新的微晶。在這個溫度點(diǎn)繼續(xù)保溫并且隨著保溫時間的加長，原有的微晶逐漸長大，新的微晶體又不斷產(chǎn)生，直至布滿整個釉面，形成蛇皮效果。

3.2Fe2O3量對釉面及微晶形成的影響

如前所述，蛇皮釉微晶的形成是基礎(chǔ)釉中Fe2O3、MgO和TiO2相互作用而造成的。因此，當(dāng)釉中的MgO、TiO2量一定時，改變Fe2O3量可得到不同色澤的釉面和不同尺寸的微晶。當(dāng)釉中的Fe2O3量小于3%時，釉面晶體微小，呈金黃色或淺黃褐色；爾后隨著Fe2O3量的增加，釉面晶體逐漸長大，色澤也由中黃褐色向深黃褐色變化。當(dāng)釉中的Fe2O3量達(dá)到7%時，釉面晶體粗大，呈深茶褐色；Fe2O3量再多時，釉面呈灰鐵色。經(jīng)反復(fù)試驗(yàn)得知，釉中Fe2O3量在4%～5%時，釉面晶體大小適中，外觀效果較好。

3.3TiO2量對釉面及微晶形成的影響

當(dāng)蛇皮釉中的Fe2O3、MgO量一定時，釉中TiO2量的多少對釉面微晶是否形成及微晶粗細(xì)有很大影響。當(dāng)TiO2量在3%以下時，釉面光亮，呈淺藍(lán)綠褐花釉色；爾后隨著TiO2量的不斷增加，釉面上的微晶也越來越多。當(dāng)TiO2量達(dá)到5%左右時，釉面上的微晶基本上均勻分布；隨著TiO2量的增多，釉面上的微晶越來越多，產(chǎn)生重疊現(xiàn)象；達(dá)到10%以上時，釉面顯得粗糙，失去藝術(shù)效果。經(jīng)反復(fù)試驗(yàn)得知，釉中的TiO2含量在4.5%～5.5%時，釉面微晶效果較好。

3.4MgO量對釉面及微晶形成的影響

在本文中，MgO主要是以滑石形式加入的?；仁歉邷厝蹌┬栽希譃樯咂び灾形⒕纬商峁┝薓gO的成分。當(dāng)釉中的Fe2O3、TiO2量一定時，釉中MgO量在3%以下時，MgO起熔劑作用，使釉面產(chǎn)生乳濁，增加白度；當(dāng)MgO量在4%左右時，MgO與TiO2、Fe2O3作用，產(chǎn)生透輝石晶體；當(dāng)MgO量超過6%時，釉面無光甚至有粗感。據(jù)試驗(yàn)得知，當(dāng)MgO量在4.5%～5.5%時，釉面效果較好。

3.5著色氧化物對釉面及微晶形成的影響

3.5.1MnO2含量對釉面微晶及釉漿工藝性能的影響

適量的MnO2加入到釉中，可調(diào)整釉面及微晶的顏色，使微晶呈紅棕偏褐色。隨著MnO2量的增加，微晶顏色逐漸加深。試驗(yàn)證明，當(dāng)MnO2的量超過3%時，將會影響到釉漿的工藝性能，使釉漿變稠，流動性變差，單用水玻璃很難稀釋，務(wù)必要用復(fù)合電解質(zhì)才能稀釋。

3.5.2N iO含量對釉面微晶及釉漿工藝性能的影響

NiO的加入對釉面微晶顏色也有一定的影響。試驗(yàn)證明，當(dāng)釉中NiO量小于2%時，釉面微晶呈深紅棕色；當(dāng)NiO量大于3%時，釉面微晶顏色加深，釉漿工藝性能受到破壞。

3.5.3Cr2O3含量對釉面及微晶形成的影響

Cr2O3的加入對釉面微晶的形成有較大的影響。當(dāng)Cr2O3量在0.3%以下時，釉面有微晶形成，顏色偏深褐色；當(dāng)Cr2O3量在0.5%以上時，釉面無光，呈茶褐色，沒有微晶形成?？梢?，Cr2O3對微晶形成有抑制作用。

3.5.4ZnO含量對釉面及微晶形成的影響

ZnO含量對釉面微晶形成有促進(jìn)作用。當(dāng)ZnO加入量在2%以下時，釉面微晶較細(xì)，呈金黃色；當(dāng)ZnO量在3%以上時，釉面會變成無光，微晶粗大，呈金黃褐色。

3.6釉層厚度對釉面及微晶形成的影響

根據(jù)試驗(yàn)得知，蛇皮釉晶體的粗細(xì)與釉層厚度有很大關(guān)系。當(dāng)釉層厚度在0.4mm以下時，釉面微晶細(xì)小、不美觀；當(dāng)釉層厚度在0.5～0.7 mm時，釉面微晶較大、較美觀；當(dāng)釉層厚度在0.8mm以上時，釉面微晶過大，釉面無光，除去結(jié)晶所需的釉料外，多余的釉料會沿著制品的豎直面往下流，嚴(yán)重則會導(dǎo)致粘足現(xiàn)象。操作時，一般用釉漿的濃度來控制釉層厚度。即在相同的施釉時間里，釉漿濃度較大時，釉層較厚；釉漿濃度較小時，則釉層較薄。

3.7燒成制度對釉面及微晶效果的影響

3.7.1氣氛制度對釉面及微晶效果的影響

蛇皮釉的微晶效果只有在氧化氣氛下才能產(chǎn)生。如果采用還原氣氛燒成時，底釉一般呈桔紅至棕紅色，晶體為不均勻的小草狀或棒狀黑晶。釉層較厚時，小草狀黑色晶體均勻重疊，釉面粗些，制品脫口；釉層薄時，釉面光亮，黑色小草狀或棒狀結(jié)晶較少。

3.7.2保溫制度對釉面及微晶效果的影響

蛇皮釉的微晶是在制品燒成后在降溫過程中產(chǎn)生的。根據(jù)試驗(yàn)得知，同一個釉方的產(chǎn)品在降溫的某個階段，有保溫者釉面微晶均勻、美觀；而沒有保溫者則釉面光亮，微晶稀少或沒有微晶。

降溫過程中的保溫時間的長短對微晶大小也有影響。同一個釉方的產(chǎn)品在相同溫度下保溫，保溫時間短者釉面微晶細(xì)小、不美觀；而保溫時間長者則釉面微晶均勻、粗大，較美觀。根據(jù)試驗(yàn)得知，同一個釉方的產(chǎn)品，保溫0.5 h者釉面光亮，微晶稀少；保溫1 h者釉面光滑，微晶較多但細(xì)??；隨著保溫時間的延長，釉面逐漸趨于無光，微晶越來越多，晶體越來越粗大且分布均勻；保溫時間在2 h以上時，微晶趨于粗大，導(dǎo)致釉面粗糙，手感反而不佳。本試驗(yàn)最佳的保溫時間為2 h。

4　結(jié)語

蛇皮釉的微晶是由釉料中的鐵鎂化合物與鈦在高溫下進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，并在一定燒成制度下形成的結(jié)果。根據(jù)試驗(yàn)得知，要想得到理想的蛇皮微晶效果，必須控制好如下幾個方面：

（1）釉中的Fe2O3含量應(yīng)控制在4%～5%之間，TiO2含量應(yīng)控制在4.5%～5.5%之間，MgO含量應(yīng)控制在4.5%～5.5%之間，這樣才能使晶體大小適中且均勻布滿整個釉面。

（2）釉層厚度應(yīng)控制在0.5～0.7mm之間。釉層太厚，釉面微晶過大，釉面無光且容易產(chǎn)生粘足缺陷；釉層太薄，釉面無晶或微晶細(xì)小，外觀效果不佳。

（3）燒成制度對釉面及微晶的效果影響極大。燒成氣氛應(yīng)采用氧化氣氛，燒成溫度應(yīng)控制在1280℃左右。在降溫過程中一定要保溫，保溫溫度以1160℃為宜，保溫時間宜控制在2 h左右。

（4）在基礎(chǔ)釉中外加適量的 MnO2、NiO、ZnO、Cr2O3等氧化物，可以調(diào)整釉面及微晶的顏色。但用量過多時，會影響到釉漿的工藝性能。具體要添加多少，則要通過實(shí)驗(yàn)確定。其中Cr2O3對蛇皮釉微晶的形成有抑制作用，而ZnO對微晶形成則有促進(jìn)作用。

［1］李家駒.日用陶瓷工藝學(xué)［M］.武漢：武漢理工大學(xué)出版社, 1992,7.

［2］戴若冰.低溫快燒茶葉未色釉的試制［J］佛山陶瓷,1999,3.

［3］陳春明.非鐵系茶葉未結(jié)晶釉的研制［J］.中國陶瓷,2011,5.

詹益州，男，陶瓷高級工程師、高級講師，主要從事陶瓷工藝教學(xué)和陶瓷科研工作。