固體還原法對(duì)色釉呈色影響研究

顧曉朦+唐奇

摘 要：青瓷釉和銅紅釉是中國(guó)傳統(tǒng)經(jīng)典釉色，其呈色是依靠Fe2+元素和Cu+元素在還原氣氛下的離子著色。本文研究在氧化氣氛下利用“固體還原”的方法制備青瓷釉和銅紅釉，通過(guò)在原料中加入不同的固體還原劑，通過(guò)改變材料配方的方法，實(shí)現(xiàn)了這兩種色釉在氧化氣氛下的燒成，并對(duì)其影響因素進(jìn)行了研究。實(shí)驗(yàn)研究表明：選擇合適的固體還原劑，在氧化氣氛下燒成還原氣氛中的呈色可行。在青釉及銅紅釉中，氧化錫和氧化鈦對(duì)被還原金屬離子可起到乳濁分散和穩(wěn)定的作用，促進(jìn)發(fā)色；但是在含量過(guò)多的情況下，它只會(huì)遮蓋和呈現(xiàn)自身的顏色。固體還原劑與被還原金屬離子間存在固定摩爾比，可達(dá)到較好的呈色。

關(guān)健詞：固體還原劑；釉色呈色

1 前言

青瓷釉和銅紅釉是中國(guó)傳統(tǒng)經(jīng)典釉色，其呈色是依靠Fe2+元素和Cu+元素在還原氣氛下的離子著色。古代青瓷釉及銅紅釉在燒成過(guò)程中[1-2]主要依靠控制木柴燃料的燃燒程度在窯內(nèi)形成還原氣氛，以窯工的眼力斷定氣氛強(qiáng)弱，氣氛的可控性較差，現(xiàn)代窯爐以氣體燒成還原氣氛時(shí)，控制氣氛也是難度較大的[3]。

本文研究在氧化氣氛下利用“固體還原”的方法制備青瓷釉和銅紅釉，通過(guò)在原料中加入不同的固體還原劑，通過(guò)改變材料配方的方法，實(shí)現(xiàn)這兩種色釉在氧化氣氛下的燒成，并對(duì)其影響因素進(jìn)行了研究。

2 實(shí)驗(yàn)

2.1實(shí)驗(yàn)原料

實(shí)驗(yàn)所用釉用原料為：鈉長(zhǎng)石、鉀長(zhǎng)石、方解石、石英、膨潤(rùn)土、碳酸鋇，著色劑為氧化鐵、氧化銅，采用固體還原劑為SiC（純度99%）、二氧化鈦、二氧化錫，所用的礦物原料化學(xué)組成及配方表如表1、表2所示。

按表2配方準(zhǔn)確稱(chēng)量原料，以料：球：水=1：1：0.6的比例球磨，漿料萬(wàn)孔篩篩余0.05 ～ 0.1%，以實(shí)驗(yàn)電爐非保護(hù)氣氛燒成，溫度曲線(xiàn)如圖1。

2.2樣品的制備

在上述基礎(chǔ)釉中，實(shí)驗(yàn)確定以氧化鐵0.5%和氧化銅0.1%為著色劑，分別添加固體還原劑SiC、SnO2、TiO2多因素試驗(yàn)對(duì)釉呈色的影響，，其中主要對(duì)比性實(shí)驗(yàn)列表如表3。

3 測(cè)試結(jié)果及表征分析

用日本理學(xué)D/max-Ⅲ A型X射線(xiàn)衍射儀對(duì)樣品物相分析，其可見(jiàn)晶相主要為石英相。

對(duì)應(yīng)以上實(shí)驗(yàn)，當(dāng)釉面呈現(xiàn)非氧化狀態(tài)下的色彩變化時(shí)，表明其中呈現(xiàn)還原氣氛，采用日本柯尼卡CR-10型色度儀來(lái)對(duì)樣品的色度測(cè)試，分析所制得的樣品的色度值變化規(guī)律如下，其中：L*（Lumminosity）表示明度，a*表示從洋紅色至綠色的范圍，b*表示從黃色至藍(lán)色的范圍，+127至-128。

實(shí)驗(yàn)及測(cè)試結(jié)果表明，固體還原劑SiC的加入對(duì)釉面的還原作用明顯，當(dāng)沒(méi)有加入時(shí)，鐵釉呈現(xiàn)黃色調(diào)，銅釉呈現(xiàn)綠色調(diào)。當(dāng)加入后，對(duì)釉中的Fe、Cu起到了明顯的還原作用，其中鐵釉中，綠色調(diào)呈色明顯（a*↓）；銅釉中釉面呈現(xiàn)出了還原氣氛特征的紅色調(diào)（a*↑）。

數(shù)據(jù)分析中，可以看出適量二氧化鈦的加入對(duì)釉有分散的作用，并且可以促進(jìn)釉發(fā)色效果的提升。

測(cè)試結(jié)果表明，加入不同含量的氧化錫后，釉的明度L值保持上升的趨勢(shì)。當(dāng)SnO2≤0.1%時(shí)，它的紅色調(diào)a值出現(xiàn)上升的趨勢(shì)，當(dāng)SnO2≥0.3%時(shí)，它的紅色調(diào)a值被乳濁性遮蓋，呈色出現(xiàn)下降的趨勢(shì)，且隨釉面呈色逐漸變?yōu)槿榘咨t調(diào)消失。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，固體還原劑的加入，可以使釉在氧化氣氛下呈現(xiàn)還原氣氛的燒成結(jié)果，本文同時(shí)對(duì)固體還原劑合適加入比例做以探討。見(jiàn)表7、圖6。

當(dāng)Fe2O3的加入量≤0.5%時(shí)，釉都呈現(xiàn)綠色調(diào)，但是隨著Fe2O3的加入量增多，其明度L值出現(xiàn)降低的趨勢(shì)，釉的綠色調(diào)逐漸減少；

當(dāng)Fe2O3的加入量為1.0%時(shí)，釉呈黃色調(diào)，當(dāng)Fe2O3的加入量≥2.0%時(shí)， L值繼續(xù)為下降的趨勢(shì)，紅色調(diào)a值出現(xiàn)上升的趨勢(shì)，黃色調(diào)b值出現(xiàn)下降的趨勢(shì)，釉的呈色逐漸偏向紅褐色調(diào)，

由此可以表明其中Fe和SiC之間是存在相對(duì)固定摩爾比的，當(dāng)其SiC / Fe2O3摩爾比在1：6.25 范圍內(nèi)時(shí)，能達(dá)到較好的青色效果。

4 結(jié)論

本文以鉀鈉長(zhǎng)石、方解石、石英、膨潤(rùn)土、碳酸鋇為主要原料進(jìn)行配方設(shè)計(jì)，以氧化鐵、氧化銅為著色劑，采用加入SiC的固體還原法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，在氧化氣氛下燒成出還原氣氛中釉色，并加入SnO2 / TiO2進(jìn)行對(duì)比實(shí)驗(yàn)，利用XRD、色度儀測(cè)試方法對(duì)樣品的物相、呈色進(jìn)行表征，分析了SiC加入對(duì)青瓷釉和銅紅釉樣品的呈色影響。

實(shí)驗(yàn)研究表明：

1）以碳化硅為固體還原劑，在氧化氣氛下釉面燒成還原氣氛中的呈色可行。

2）氧化錫和氧化鈦對(duì)被還原金屬離子可起到乳濁分散和穩(wěn)定的作用，促進(jìn)發(fā)色；但是在含量過(guò)多的情況下，它只會(huì)遮蓋和呈現(xiàn)自身的顏色。

3）固體還原劑與被還原金屬離子間存在最佳摩爾比，可達(dá)到較好的呈色。

參考文獻(xiàn)

[1] 陳全慶等.宋官窯青瓷釉呈色機(jī)理研究.陶瓷學(xué)報(bào)，1996，17（1）：42-47.

[2] 李輝. 制取紅色銅釉的氣氛條件[J]. 陶瓷，1989，（06）：49-52.

[3] 宛良德，劉振群. 陶瓷還原氣氛燒成的研究[J]. 景德鎮(zhèn)陶瓷學(xué)院學(xué)報(bào)，1994，（02）：21-28.