合成青花色料的研究初探

董方文

摘 要：本課題以MnO2，F(xiàn)e2O3，Co2O3等化工原料采用固相合成法進(jìn)行青花色料的合成制備試驗。在青花色料的研制中，主要研究青花色料的配方組成，色料細(xì)度，混合程度對釉面效果的影響。在青花色料的研制中，采用正交試驗法與單因素試驗法針對配方組成對青花色料的影響。試驗表明，顏料的細(xì)度為過325目篩為佳。該試驗通過以MnO2，F(xiàn)e2O3，Co2O3，Al2O3等化工原料在1300℃的還原氣氛下燒成了發(fā)色較好的青花色料。

關(guān)鍵詞：化工原料;青花色料

1前言

青花瓷是我國古陶瓷中最具有代表性的品種之一，傳統(tǒng)青花瓷在不同的時代呈現(xiàn)出了不同的產(chǎn)品特點。元青花裝飾畫面形式豐富、氣勢磅礴，呈現(xiàn)出莊重而活潑的雅麗之風(fēng)韻；明青花在元代基礎(chǔ)上推陳出新，注重繪畫性裝飾，在藝術(shù)風(fēng)格上表現(xiàn)出虛實相間的裝飾面貌；清青花在裝飾紋樣方面吸取中國畫的特色，減少了圖案的裝飾效果，追求生動自然，表現(xiàn)形象多概括夸張，常用剛勁細(xì)致的筆法勾線，再以多種深淺的色料予以分水。青花經(jīng)歷了元、明、清三個時代，從而形成了獨特的藝術(shù)面貌，無論是御窯的青花瓷，還是民窯的青花瓷，都有自己的藝術(shù)特色，有著無與倫比的藝術(shù)成就，也確立了傳統(tǒng)青花藝術(shù)雅致清麗、端莊典雅的文化品格。

但是由于傳統(tǒng)青花料一向采用天然鈷土礦作為青花料的著色劑，由于鈷土礦來源不能適應(yīng)青花瓷日益發(fā)展的要求，而且發(fā)色很不穩(wěn)定，給青花瓷的生產(chǎn)帶來困難，因此本課題擬采用各種化工原料進(jìn)行人工合成青花料解決由于原料的不穩(wěn)定帶來的發(fā)色問題。

2試驗所用原料

2.1色料所用原料

原料的組成與來源見表1。

2.2 試驗用儀器設(shè)備：

試驗所用儀器設(shè)備如表2所示。

3 試驗方法與流程

3.1青花色料制備工藝

青花色料制備工藝[1]如圖1。

3.2色料制備試驗內(nèi)容

3.2.1 初步確定色料配方

在高溫條件下煅燒釉下顏料最穩(wěn)定的不是著色的金屬氧化物，而是它的硅酸鹽，鋁酸鹽，硅鋁酸鹽等化合物，因此，采用了下列系統(tǒng)[2]：

（1）鐵---錳---鈷---硅系統(tǒng)

（2）鐵---錳---鈷---鋁系統(tǒng)

青花料配方著色氧化物和其他原料組成的，參閱相關(guān)文獻(xiàn)資料，擬定初始配方如下[3]：

方案一（1#）：

試驗所用原料為：三氧化二鈷、二氧化錳、三氧化二鐵和氧化鋁

方案二（2#）：

試驗所用的原料為：三氧化二鈷、二氧化錳、三氧化二鐵和三氧化二鋁

由結(jié)果可知，2#相對較好，因此將2#作為優(yōu)化實驗的基礎(chǔ)配方。

3.2.2正交優(yōu)化試驗

調(diào)整Fe2O3（A因素），MnO2（B因素），Co2O3（C因素）的含量，采用4因素3水平的L9（34） 正交試驗優(yōu)化配方[4]，實驗安排表如表6。

3.2.3 單因素試驗

（1）Fe2O3組分單因素實驗 。? ?Fe2O3組分單因素實驗安排見表7。

（2）添加SiO2組分單因素實驗。

為了降低色料合成溫度，本組實驗降低Al2O3的含量而引入部分SiO2，其實驗安排見表8。

（3）研磨細(xì)度單因素實驗如表9。

4 結(jié)果分析與討論

（1）根據(jù)安排好的試驗方案，按各號試驗規(guī)定的試驗條件進(jìn)行試驗，根據(jù)測得的數(shù)據(jù)，利用正交表分析試驗的結(jié)果如下表10。

① 由表10可以直接看出最優(yōu)的方案為A1B3C3，但是這并不一定是最優(yōu)搭配。

② 用因素的水平作橫坐標(biāo)，綜合值作為縱坐標(biāo)，畫出指標(biāo)與因素關(guān)系如圖2。

由圖1可以看出：A因素對色料的影響為主要因素，B為次要因素，C基本不影響。圖中的最佳配方為A1B3C1.考慮到A為影響色料的主要因素，因此繼續(xù)對A減少含量進(jìn)行分析，對B和C因素取B3和C1。

（2） Fe2O3在燒成過程中存在著下列平衡：2Fe2O3=4FeO+O2。由于Fe2O3受窯內(nèi)氣氛的影響較大[5]，因此Fe2O3對青花的發(fā)色影響至關(guān)重要，F(xiàn)e2O3的含量選定為1mol。

（3）氧化鋁加入陶瓷顏料中能顯著地提高顏料對高溫的穩(wěn)定性。在試驗中通過減少Al2O3的含量增加SiO2的含量以降低色料的合成溫度，Al2O3的含量至少為6.8，否則青花色料將無法耐高溫而熔化。

（4）在制備色料時，研磨細(xì)度對色料的發(fā)色影響較大，研磨細(xì)度過粗，色料發(fā)色不純且發(fā)色效果不穩(wěn)定。只有細(xì)度達(dá)到一定時，制出的色料才能達(dá)到較穩(wěn)定的發(fā)色效果。研磨細(xì)度至少為325目篩時，青花色料發(fā)色才較好，因此研磨細(xì)度至少為325目篩為宜。

5 結(jié)論

（1）本次試驗以MnO2，F(xiàn)e2O3，Co2O3，Al2O3等為主要原料，采用固相合成法在1300℃的還原氣氛下制備得到青花色料。

（2） 色料的細(xì)度為過325目篩，否則發(fā)色不理想。

參考文獻(xiàn)

[1] 李家駒. 陶瓷工藝學(xué)[M].中國輕工業(yè)出版社，2001.

[2] 素木洋一. 釉及色料（上＼下冊）[M].中國建筑工業(yè)出版社，1984.

[3] 俞康泰. 現(xiàn)代陶瓷色釉料與裝飾技術(shù)手冊[M].武漢理工大學(xué)出版社，2002.

[4] 成岳，夏光華.科學(xué)研究與工程試驗設(shè)計方法[M].武漢理工出版，2004.

[5] 祝桂洪，周健兒.陶瓷釉配制基礎(chǔ)[M].輕工業(yè)出版社，1989.