溫潤細膩柔光磚釉的調配

陳偉賢 胡曉洪 黃耀良 張海朋 陳景山 胡秋星

摘 要：柔光磚釉具有平滑、手指觸摸細膩感受的特點，為市場熱點。本文調配實驗配方改變石英、石灰石、氧化鍶、磷酸鈣的含量，探究對柔光釉的影響。結果得到釉料的始熔溫度范圍在1090～1150℃之間，熔融溫度在1205～1230℃之間，石英含量是影響釉料始熔溫度和熔融溫度的最主要原因。影響釉料光澤度的主要因素為石英的含量。燒制的釉料符合柔光磚光澤度在10°～20°之間的定位。

關鍵詞：柔光釉;熔融溫度;正交實驗配方;白度;光澤度

1 前 言

隨著人們生活水平的提高，對于生活品質、生活環(huán)境的要求也不斷提高，具有天然仿石、簡潔的裝飾材料成為消費的主流。柔光磚釉由于光澤度在 15°左右，更加接近石材光感（石材10°左右），光感漫反射，舒適柔和不刺眼，有效護眼，手感也更加細膩、柔潤，顯示出一種獨特的低光澤藝術美感[1]。用于陶瓷制品的裝飾，具有樸素、自然、高雅的藝術特色，給人一種柔和、安靜、舒服的視覺感受，使人感到身心得到放松、疲憊減輕的獨特風格被廣大用戶喜愛，在外國更是掀起一場市場熱潮。柔光釉的配方與啞光釉類似，都在光澤釉的釉料中加入啞光劑，在適當?shù)臒蓽囟群蜔伤俾氏拢闪６确浅Ｐ〉牧Ｗ?。這種粒子的產(chǎn)生使光線發(fā)生漫反射，從而降低光澤度，但是比啞光釉的光澤度稍高而實現(xiàn)柔光的效果。根據(jù)啞光劑的不同大致可以分為以下幾類啞光釉系列：鈣啞光釉、鋇啞光釉、鎂啞光釉、鋅質啞光釉[2]。釉面白度是白色柔光釉的重要的工藝指標， 也是外觀藝術效果的重要表征，鋇長石析晶的釉的白度高于鈣長石析晶的釉[3]。氧化鍶的加入比氧化鋇更有助熔效果、釉料可以有更高的耐磨性[4]。

本文在課題組申請發(fā)明專利的基礎上[5]通過添加鍶元素，調節(jié)鍶、鋇、鈣元素競爭形成更小晶體，代替?zhèn)鹘y(tǒng)的鋇、鈣元素單一的析晶，在現(xiàn)有工廠普遍的燒成制度下燒成，探討石英、石灰石、SrO、磷酸鈣含量對于釉熔融溫度的影響，以及對柔光釉光澤度及白度的影響。

2 實驗部分

2.1 實驗原料和實驗儀器

釉用原料采用佛山地區(qū)普遍使用的原料，化學成分見表1，應用的主要儀器設備見表2。

2.2 實驗過程

2.2.1 釉料配方的正交設計

配方中固定長石、滑石、黑泥和BaO的含量，改變石英、石灰石、SrO、磷酸鈣的加入量（配方稱量總量為20g左右），正交設計見表3[6]。

2.2.2 實驗工藝

首先按照正交設計釉料配方進行釉料稱量，球磨。準備5cm×5cm的瓷片坯體，坯體上經(jīng)過補水之后涂上底釉，再施上所制備的釉料。烘干之后放入馬弗爐中燒成。燒成制度模擬目前陶瓷廠普遍采用的燒成升溫制度，最高溫度1200℃。

2.2.3 釉的熔融性能測定

將配制好的釉料烘干，在影像燒結儀中測試釉料的始熔溫度和熔融溫度。

2.2.4 釉料的光澤度和白度分析和測定

將燒制好的啞光釉樣品分別用光澤度儀和白度儀測定其光澤度和陶瓷白度，每個試樣測定兩次取平均值。

2.2.5 釉料的XRD和電鏡分析

燒制后對有代表性的啞光釉進行XRD和電鏡分析。

3 結果與討論

3.1 釉料始熔溫度和熔融溫度的測定

圖1～圖9為9組不同配方釉料的初始影像、始熔溫度時的影像、熔融溫度時的圖像。

從影像燒結儀的圖像可以得出，當圓柱體開始出現(xiàn)圓角時為釉料的始熔溫度，此時釉料開始收縮逐漸變得致密和堅固，當釉料逐漸收縮到最終變成球形，作為釉料的熔融溫度。

由圖1～圖9的始熔溫度、熔融溫度數(shù)據(jù)，得到表4。

根據(jù)表4采用正交的直觀分析獲得，始熔溫度、熔融溫度因素影響分析見表5、表6。

由表5、6因素影響分析表，作出各因素對于始熔溫度、熔融溫度影響變化圖，見圖10、圖11。

由圖10、11影響分析可知，隨著石英含量的增加，釉料的始熔溫度在石英含量大于3g而小于4g時逐漸下降，在大于4g后逐漸上升，熔融溫度隨石英含量變化類似;石灰石含量的增加，釉料的始熔溫度會上升，而熔融溫度則先下降再上升;隨著SrO含量的增加，釉料的始熔溫度上升，熔融溫度先上升再下降;隨著磷酸鈣含量的增加，始熔溫度和熔融溫度都在小于0.1g時上升而在大于0.1g后下降。石英、石灰石、SrO、磷酸鈣的加入量對于柔光釉熔融溫度都有一個拐點。從極差上看，石英含量對釉料始熔溫度的影響最為顯著，而石英含量和磷酸鈣含量對釉料熔融溫度的影響最為顯著。

3.2 釉料光澤度和白度的測定

采用光澤度計及色差儀測定燒制后釉的光澤度和白度，見表7。

根據(jù)表7采用正交的直觀分析獲得光澤度、白度因素影響分析表8、表9。

由表8、9因素影響分析表，作出各因素對于光澤度、白度影響變化圖，見圖12、圖13。

由圖12、13因素影響圖可知，隨著石英含量的增加，光澤度也逐漸增加，而白度逐漸下降;隨著石灰石含量的增加，光澤度逐漸下降，這與釉料熔融溫度的趨勢一致，而白度逐漸升高;隨著SrO含量增加，光澤度逐漸升高，而白度在SrO含量為0.1g前逐漸升高，大于0.1g后逐漸下降;磷酸鈣含量在0.1g前光澤度逐漸上升，大于0.1g后逐漸下降，白度則隨著磷酸鈣含量增加逐漸上升。從極差來看影響釉料光澤度的主要因素為石英的含量，這與釉料的熔融溫度的主要影響因素一致;而影響白度的主要因素為石灰石的含量。全部燒制釉的光澤度數(shù)據(jù)在9.8°～14.9°之間，符合柔光磚在10°～20°之間的定位，能達到8°～15°的光澤，并且形成陶瓷行業(yè)公認的啞光釉質感[7]。

3.3 釉料衍射半定量分析

7號配方燒制后，剝離釉面的釉進行了X-衍射分析，見圖14。

分析結果如上圖所示，釉料的晶相中主要含有石英和鈉鈣長石。

3.4 釉料掃描電鏡分析

7號配方燒制后，斷面進行了電子顯微鏡觀察。 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 由電鏡分析可知，圖中析晶一般呈棱形1μm左右和針狀長20μm左右的晶體。根據(jù)X-衍射數(shù)據(jù)推測橢圓形晶體為殘余石英晶體，長柱狀為鈣長石，其余大部分為玻璃相，樣品釉層內部主要為細小的顆粒，較多數(shù)十微米大小的球狀孔洞，釉層厚度大致在0.25～0.3mm。所以該柔光釉的形成機理是在燒制過程中，有殘余石英及生成的鈉鈣長石晶體對光線產(chǎn)生了漫反射，使釉面光澤度在10°～15°之間，而不至于降低太多。

4 結 論

（1） 釉料的始熔溫度范圍在1090～1150℃之間，熔融溫度在1205～1230℃之間，隨著石英含量的增加，釉料的始熔溫度上升，而熔融溫度則在石英含量大于3g而小于4g時逐漸下降，在大于4g后逐漸上升，石英含量是影響釉料始熔溫度和熔融溫度的最主要原因。

（2） 隨著石英含量的增加，光澤度也逐漸增加，而白度逐漸下降;隨著石灰石含量的增加，光澤度逐漸下降，這與釉料熔融溫度的趨勢一致，而白度逐漸升高;影響釉料光澤度的主要因素為石英的含量。

（3） 釉料中晶體主要殘余石英和鈉鈣長石，燒制的釉料達到柔光的效果。

參考文獻

[1] 程貴生. 一種手感柔潤細膩緞光釉面磚的技術研究[J]. 佛山陶瓷，2019，29（8）：25-27.

[2] 蘇繼承.高檔陶藝啞光釉的研制[J].大眾科技，2008（3）：77-78.

[3] 戴長祿，粟濤，楊勇等.內墻釉面磚用啞光釉的性能特點[J].佛山陶瓷，2013，23（11）：20-23.

[4] 戴長祿，楊勇，楊明.鋇與鍶在建筑陶瓷坯體、釉料及微晶玻璃中的作用與影響[J].佛山陶瓷，2011，21（5）：40-43 3.

[5] 胡曉洪， 詹長春， 柯美云. 一種衛(wèi)生陶瓷潔具柔光溫潤釉及其制備工藝[P]，201711376286.

[6] 曾湘濤， 胡曉洪， 朱麗文等. 石灣鈞釉呈現(xiàn)白色流紋的探討[J]. 佛山陶瓷， 2018， 28（09）：21-25.

[7] 關寶強，張克林，黃盈碩. 一種緞光袖的調配及制造方法[J].佛山陶瓷，2019.29（1）：30-33.