釉料組成對(duì)牙舟陶釉層裂紋形成影響的初步研究*

陳杭馨，彭忠婷，阮代錟，周駿宏

(黔南民族師范學(xué)院化學(xué)化工學(xué)院，貴州 都勻 558000)

牙舟陶產(chǎn)于貴州省平塘縣牙舟鎮(zhèn)，始于明洪武年間，距今已有600多年的歷史，2008年被列為國(guó)家級(jí)非物質(zhì)文化遺產(chǎn)。牙舟陶藝作為古老的傳承藝術(shù)，純手工藝制作，充滿著想象力和創(chuàng)造力，具有豐富的文化內(nèi)涵、濃郁的地域色彩[1]。然而，牙舟陶如果不施釉，其特點(diǎn)幾乎消失殆盡。釉是具有一定功能和性能覆蓋在陶瓷制品上的薄層，釉按照分類方式不同種類也不同，傳統(tǒng)牙舟陶釉按照性質(zhì)可以分為土釉和玻璃釉，隨著工藝的不斷發(fā)展，牙舟陶又以玻璃釉著稱，它是將玻璃粉末及金屬粉末按一定比例和適量量水混合攪拌而成，在燒制過(guò)程中自然流淌，由于冷卻過(guò)程中環(huán)境突變等各種原因形成了不規(guī)則的裂紋，使制品釉層上具有細(xì)小裂紋，因其獨(dú)特的美感而具有神韻，成為我國(guó)傳統(tǒng)陶瓷名釉之一。裂紋的情況取決于兩者膨脹系數(shù)的差值，因?yàn)橛詫优c坯體膨脹系數(shù)不同，釉層在降溫過(guò)程中受到不同方向的張應(yīng)力而出現(xiàn)大小不一的裂紋。高曉琳等[2]在冰裂紋釉在氧化氣氛下的燒成研究應(yīng)用三角形法對(duì)配方對(duì)輕鈣-長(zhǎng)石含量的變化進(jìn)行調(diào)整得出呈現(xiàn)玉質(zhì)感的裂紋釉；吳則昌等[3]在淺析配方組成對(duì)冰裂紋釉效果的影響中得出，當(dāng)坯釉熱膨脹系數(shù)之差Δa>3.54×10-6/℃所得裂紋效果最佳；周健兒等[4]在冰裂紋釉的制備研究中也得到釉面呈現(xiàn)有規(guī)律的開(kāi)片的冰裂紋釉，裂紋釉在研究過(guò)程可通過(guò)測(cè)定熱膨脹系數(shù)觀察分析釉面產(chǎn)生裂紋情況，并對(duì)相應(yīng)的工藝及配方進(jìn)行調(diào)整[5]。為了加強(qiáng)對(duì)牙舟陶制作技術(shù)的挖掘和提升，探索牙舟陶釉在燒制過(guò)程中產(chǎn)生各種裂紋的影響因素，本實(shí)驗(yàn)在牙舟陶藍(lán)綠色玻璃釉基礎(chǔ)配方上，主要從燒成溫度、釉料組分、釉層厚度三個(gè)方面研究影響釉面裂紋的主要因素。探討導(dǎo)致裂紋的不可控因素，對(duì)提高成品率、減少能耗和污染具有重要意義。

1 實(shí) 驗(yàn)

1.1 原料和儀器

原料：貴州平塘牙舟陶土、鉀長(zhǎng)石、玻璃粉、碳酸鋇、鋰輝石、貴州福泉高嶺土等。

儀器：CS101-1EB電熱鼓風(fēng)干燥箱(溫度范圍：T+1C-300 ℃)；LX0414箱式高溫電阻爐型號(hào)，(最高溫度：1400 ℃)；JCS-31002B電子天平(分度值：0.01 g)。

1.2 工藝流程

坯體準(zhǔn)備：精選坯用原料→按配方稱量→混合漿料→陳腐→制坯→1000 ℃素?zé)蛑苯釉诩儼咨珘|板上施釉。(便于觀察釉面顏色、裂紋、氣孔氣泡等各種情況)

釉料制備及燒成：精選釉用原料→按配方稱量→混合漿料→陳腐→上釉→高溫?zé)伞?/p>

1.3 工藝參數(shù)

(1)料:水=1:1；

(2)施釉厚度：2±1.2 mm；

(3)燒成周期：>4 h；

(4)燒成氛圍：氧化氣氛；

(5)施釉方法：刷釉、滴釉、浸釉。

1.4 基礎(chǔ)配方

實(shí)驗(yàn)將牙舟陶藍(lán)綠色玻璃釉與去掉著色劑氧化銅、三氧化二鐵在氧化氣氛燒制，1000 ℃未融，1200～1250 ℃完全熔融，1250 ℃且熔融效果較好，釉面光滑透明，釉面裂紋情況相似(如圖1所示)，得出著色劑影響裂紋情況可以忽略，則本實(shí)驗(yàn)以表1為基礎(chǔ)裂紋配方探討釉面裂紋的影響因素。

表1 基礎(chǔ)配方Table 1 Basic formula

圖1 普通裂紋效果圖Fig.1 Common crack effect chart

1.5 釉料制備、施釉及燒成

實(shí)驗(yàn)在表1基礎(chǔ)釉料配方上，按照相同配比調(diào)整各組分，根據(jù)所設(shè)計(jì)方案稱量各組分，料水1:1等量均勻混合放置備用，將釉料主要施于莫來(lái)石墊板上(實(shí)驗(yàn)需要部分釉料施于經(jīng)高溫1000 ℃煅燒的牙舟陶素胚上進(jìn)行試驗(yàn))，將樣品于烘箱150 ℃左右烘干或常溫風(fēng)干，再放于箱式高溫電阻爐進(jìn)行釉燒，保溫1 h后高溫電阻爐自然降溫，待電阻爐溫度顯示低于500 ℃以下方可取出。

2 結(jié)果與討論

2.1 實(shí)驗(yàn)結(jié)果

為了便于精準(zhǔn)的探索牙舟陶藍(lán)綠色玻璃釉中各組分對(duì)產(chǎn)生裂紋的影響因素，實(shí)驗(yàn)在基礎(chǔ)配方上通過(guò)減少某個(gè)單一組分，其它因素保持不變的情況下進(jìn)行如下試驗(yàn)，方案如表2所示。

由表2中A1～A5五個(gè)方案得出，不同的降溫速度也可改變釉面裂紋，如急劇降溫可以促進(jìn)大量裂紋的產(chǎn)生，如樣方A1極速降溫可急劇增加釉面裂紋；高嶺土可增加釉料的黏性，但減弱裂紋的產(chǎn)生；面光滑透明產(chǎn)生裂紋的主要因素是玻璃粉，通過(guò)玻璃粉與鉀長(zhǎng)石共同作用產(chǎn)生裂紋，為了探索玻璃粉和鉀長(zhǎng)石相對(duì)用量對(duì)釉面裂紋的影響，實(shí)驗(yàn)將釉料比重分設(shè)定為八個(gè)樣放進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，控溫1250 ℃，方案如表3所示。

表2 釉料配方及燒成結(jié)果Table 2 Glaze formular and firing results

表3 釉料配方及燒成結(jié)果Table 3 Glaze formular and firing results

由實(shí)驗(yàn)結(jié)果得出，隨鉀長(zhǎng)石比重的增加，釉面顏色逐漸加深，釉面氣泡大小逐漸減小，說(shuō)明鉀長(zhǎng)石可以減少減小釉面氣泡，含量過(guò)多可導(dǎo)致釉面透明度下降。釉面裂紋較為明顯的為B6樣方，玻璃粉與鉀長(zhǎng)石的比重在3.5:6.5，裂紋效果較為突出。為了探索坯體對(duì)釉面裂紋的影響，實(shí)驗(yàn)選取B4、B5、B6三個(gè)樣方在經(jīng)高溫1000 ℃素?zé)难乐厶赵嚻线M(jìn)行試驗(yàn)，釉燒結(jié)果如表4所示。

表4 釉料配方及燒成結(jié)果Table 4 Glaze formular and firing results

在組分相同的試驗(yàn)過(guò)程中，不同的坯體與釉層可以改變釉面的裂紋情況，牙舟陶試片上釉裂紋情況比莫來(lái)石墊板的明顯，由于牙舟陶土顏色的遮蓋作用，釉面氣泡沒(méi)有莫來(lái)石墊板上釉面氣泡明顯。

通過(guò)大量文獻(xiàn)發(fā)現(xiàn)，可使釉面產(chǎn)生裂紋的組分較多，為挖掘其它原料在玻璃釉中的應(yīng)用，借助地方資源優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，在玻璃粉中引入磷酸鋇進(jìn)行實(shí)驗(yàn)(見(jiàn)表5)。

表5 釉料配方及燒成結(jié)果Table 5 Glaze formular and firing results

磷酸鋇能使釉面產(chǎn)生裂紋，但組分不易過(guò)多或過(guò)低，過(guò)多玻璃粉于硫酸鋇不互融隨著磷酸鋇比重的增加，釉面裂紋增加，白度增加，但光滑度和透明度下降，含量過(guò)低釉面光滑透明但裂紋不明顯，實(shí)驗(yàn)還進(jìn)行不同粒徑的硫酸鋇進(jìn)行試驗(yàn)，得出粒徑較小的更易于與玻璃粉融熔。

通過(guò)篩選配比得出相對(duì)較優(yōu)的裂紋釉面，探討這些組分在裂紋釉中的應(yīng)用，方案如表6所示(注：D1、D2、D3樣方均于牙舟陶試片上進(jìn)行實(shí)驗(yàn))。

表6 釉料配方及燒成結(jié)果Table 6 Glaze formular and firing results

引入的組分、工藝條件不同，產(chǎn)生裂紋情況也不同，鉀長(zhǎng)石、石英、磷酸鋇三者與玻璃粉均可以促進(jìn)裂紋的形成，但使釉面產(chǎn)生的裂紋形態(tài)和裂紋大小，釉面的氣孔氣泡數(shù)量和大小各不相同，與玻璃粉的混合比重也不同，如D2樣方的釉面氣泡相對(duì)較少，較不明顯，雖然D3樣方氣泡雖然明顯，但可以使釉面呈現(xiàn)冰裂形態(tài)的釉面，因此根據(jù)不同需求可以適當(dāng)選擇和控制各釉料組分。

2.2 討 論

2.2.1 燒成溫度

實(shí)驗(yàn)將牙舟陶藍(lán)綠色玻璃釉與去掉作色劑氧化銅、三氧化二鐵在氧化氣氛燒制，1000 ℃未融，1150 ℃半融，1200～1250 ℃完全熔融，且熔融效果較好，釉面光滑透明呈玻璃態(tài)，由表3和表4可得不同溫度對(duì)釉面裂紋效果影響較大。隨著外界溫度的逐漸變化可導(dǎo)致裂紋更加明顯，隨著時(shí)間推移，外界溫度的變化可能會(huì)使裂紋的持續(xù)形成。

2.2.2 厚度分析

釉面顏色隨著鉀長(zhǎng)石比重增大和釉層厚度增加逐漸加深，釉面由淺白向淺綠，由淺綠向黃綠方向擴(kuò)展，熔融效果越好，附著力較強(qiáng)，釉面均不易脫落，釉面較薄<1 mm均無(wú)裂紋產(chǎn)生，在1～2 mm有裂紋產(chǎn)生。

2.2.3 組分分析

(1)在玻璃釉中，引入的組分不同，裂紋產(chǎn)生形式也不同，各組分所起的作用也不同，膨脹系數(shù)較大組分可以促進(jìn)裂紋的形成；

(2)玻璃粉比重增加會(huì)加強(qiáng)釉料粘度，會(huì)影響整個(gè)過(guò)程中燒結(jié)速率，使表面易形成氣泡；

(3)碳酸鋇過(guò)高會(huì)使釉面無(wú)光，增加釉面的乳濁效果；

(4)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)釉層中的氣泡情況變化時(shí)，釉面可由普通直裂紋向冰裂紋形貌過(guò)度，所以配方組分及其含量對(duì)釉的發(fā)色、釉層內(nèi)的氣泡大小和數(shù)量起著主要的決定作用，同時(shí)決定了冰裂紋釉的形成，如圖2樣方為1:9的磷酸鋇和玻璃粉在牙舟陶試片上的燒成情況，有大量氣泡，透明光澤，釉面光滑有裂紋，具有細(xì)小的氣泡和冰裂效果。

圖2 樣方效果圖Fig.2 Sample renderings

3 結(jié) 論

(1)影響裂紋產(chǎn)生的因素較多，釉料組分，釉層厚度，燒成溫度，降溫速率等均可改變釉面裂紋狀況；

(2)在釉層厚度大于0.8 mm，燒成溫度在1200～1250 ℃的條件下，鉀長(zhǎng)石、磷酸鋇等膨脹系數(shù)較大的組分可促使玻璃型釉的釉面裂紋的形成；

(3)當(dāng)玻璃釉中引入磷酸鋇時(shí)，釉面可產(chǎn)生冰裂效果的裂紋。