釉料組成對Ｃｒ－Ｓｎ紫色料發(fā)色的影響試驗(yàn)

摘要 本文通過釉料組成對鉻錫紫色料發(fā)色影響的研究發(fā)現(xiàn)，氧化硼、氧化鋰、氧化鋅等對鉻錫紫色料的發(fā)色有不利影響。試驗(yàn)還簡要探討了燒成溫度、保溫時間等因素對紫色料發(fā)色的影響。

關(guān)鍵詞 釉料組成，紫色色料，影響

1前 言

鉻錫紫色料由少量Cr⁴⁺固溶在SnO₂ 中得到。優(yōu)質(zhì)紫色色料的生產(chǎn)有一定的難度，加之原材料氧化錫的價格也較高，所以紫色色料的價格一直偏高。

紫色色釉顏色凝重、古典大方，深受人們喜愛。不過，由于紫色色料本身系統(tǒng)組成的原因，發(fā)色穩(wěn)定、顏色純正的紫色色釉產(chǎn)品在生產(chǎn)控制中有一定難度。

在顏色釉中，影響紫色色料發(fā)色的因素很多，除了色料本身質(zhì)量這個主要原因外（如配方、原料、生產(chǎn)工藝、合成溫度、加工處理方式等），基礎(chǔ)釉料的化學(xué)組成也是一個重要方面。

本文以無鉛熔塊釉為基礎(chǔ)釉，采用在基礎(chǔ)釉中添加化工原料的方法，通過對比釉燒后試片的色度值，分析了各種外加氧化物對紫色色料發(fā)色的影響，并在此基礎(chǔ)上得出了相應(yīng)的結(jié)論。

2實(shí)驗(yàn)

2.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)備

微粒球磨機(jī)、電子天平、標(biāo)準(zhǔn)篩、施釉設(shè)備、實(shí)驗(yàn)室用電爐、色度儀等。

2.2 實(shí)驗(yàn)用色料及坯體

采用FERRO公司生產(chǎn)的280055紫色色料，該色料發(fā)色深，紫紅色調(diào)純正，發(fā)色穩(wěn)定性好，使用范圍廣，耐溫性能好，是國內(nèi)優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品。

為方便顏色測量及色度比較，坯體使用山東淄博某廠生產(chǎn)的普通內(nèi)墻磚素?zé)鳌Ｓ捎谂黧w外觀不夠白，所以又在坯體上上了一層低溫化妝土，該化妝土燒后白度大于82度。

2.3 實(shí)驗(yàn)用化工原料

實(shí)驗(yàn)所用原料均為工業(yè)純原料。包括碳酸鋰、硼砂、氧化鋅、碳酸鈣、氧化錫、硅酸鋯、碳酸鎂、鉛丹、碳酸鋇等。

2.4 實(shí)驗(yàn)用基礎(chǔ)釉

實(shí)驗(yàn)所用基礎(chǔ)釉為FERRO公司生產(chǎn)的無鉛釉DV13067A，該釉適合裝飾兩次燒高檔日用瓷。另外由于該無鉛釉為成釉，所以只需簡單球磨后即可使用，方便操作，提高了生產(chǎn)效率。該無鉛釉采用高硼高鈉鈣系統(tǒng)，主要化學(xué)組成范圍（wt%）為：SiO₂：50%～60%、Al₂O₃：8%～15%、B₂O₃：8%～13%、Na₂O：2%～8%、CaO：2%～8%、Li2O：＜2%、K₂O：＜2%、MgO：＜2%、BaO：＜2%、ZrO₂：＜2%。該釉的體積膨脹系數(shù)（20～400℃）：190×10^-7/℃，燒成溫度范圍為1040～1100℃。

2.5 實(shí)驗(yàn)方法

實(shí)驗(yàn)采用同一條件下的平行對比實(shí)驗(yàn)法。由于紫色色料的發(fā)色能力比較弱，所以實(shí)驗(yàn)中的色料加入量較高（10%）。稱量完色料和釉粉后，再分別外加一定數(shù)量的化工原料，球磨后噴釉、燒成，釉燒后將添加化工原料的試片和沒有添加化工原料的試片作比較，得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。

2.6 實(shí)驗(yàn)過程

按配比仔細(xì)稱量各原料，然后倒入瑪瑙罐中，加入55%左右的水，同時加入少量CMC溶液以解凝釉漿。采用快速球磨機(jī)球磨10min，然后倒出釉漿，過篩備用。

噴釉前將坯體表面清潔干凈，噴釉時要保證各試片的釉層厚度一致，以便于比較。待上釉的試片充分干燥后，放入電爐中燒成。

燒成溫度為1070℃，升溫時間120min，保溫20min。燒成結(jié)束后關(guān)閉電源自然冷卻。

3結(jié)果與分析

3.1 測試結(jié)果

釉燒后的各試片外觀正常、光澤度良好、目測無明顯缺陷。采用分光式色度儀測量其CIE L、a、b值，測試結(jié)果見下表。

3.2釉料組成對紫色色料發(fā)色的影響

從表可以看出：氧化硼、氧化鋰對紫色色料的發(fā)色有明顯不利影響。為使色料正常發(fā)色，應(yīng)控制釉料中氧化硼和氧化鋰的含量。實(shí)驗(yàn)證明，氧化硼含量在10%以下、氧化鋰含量在1%以下時，對紫色色料的發(fā)色影響較小；超過此范圍就會導(dǎo)致紫色色料褪色。

添加CaO有利于紫色色料的發(fā)色。從與標(biāo)準(zhǔn)樣S的對比來看，增加氧化鈣含量可使發(fā)色深度提高，但相應(yīng)紅色調(diào)有一定程度的減弱。添加5%和10%氧化鈣的兩個試片的發(fā)色差別很小。因此，釉中氧化鈣含量達(dá)到一定值后，繼續(xù)增加氧化鈣對紫色色料發(fā)色的促進(jìn)作用不明顯，適宜的氧化鈣含量范圍是6%～10%。

氧化鎂含量低時，對L值的影響很小，但對a、b值的影響大，紅調(diào)減弱，藍(lán)調(diào)增強(qiáng)。氧化鎂含量高時，對發(fā)色深度有明顯影響。綜合來看，氧化鎂含量在2%以下時對紫色色料的影響很小。

氧化鋅加入量在4%以下時，對L值有明顯影響，其顏色變淺，紅調(diào)略有減弱。氧化鋅含量在4%～8%時，L值增大、a值基本不變、b值增大。外觀表現(xiàn)為顏色變淺、藍(lán)調(diào)減弱、紫色發(fā)色不正。

從表可以看出，無論氧化鋇加入量是4%還是8%，都是L值增大、a、b值基本不變。外觀上表現(xiàn)為顏色變淺，但顏色色調(diào)基本不變。因此，釉中氧化鋇含量以在2%以下為宜。

乳濁劑對紫色色料的發(fā)色影響比較明顯，釉中加入2%的氧化錫后乳濁非常明顯，同時加入氧化錫后釉面產(chǎn)生很多白點(diǎn)。因此，釉中氧化錫的加入量最好在0.5%以下。當(dāng)硅酸鋯的加入量為3%以上時乳濁效果也非常明顯，主要表現(xiàn)為發(fā)色淺、紅調(diào)減小、藍(lán)調(diào)增大。從表可以看出，加入少量的乳濁劑就可使紫色色料的發(fā)色發(fā)生改變。同時發(fā)現(xiàn)，同等加入量的氧化錫的乳濁性比硅酸鋯強(qiáng)得多。

有資料認(rèn)為氧化鉛有利于鉻錫紫色料的發(fā)色，但實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，氧化鉛對于紫色色料的發(fā)色并無促進(jìn)作用。當(dāng)然，這可能和所用基礎(chǔ)釉是無鉛釉有關(guān)。

在釉中加入2%以下的螢石對紫色色料的發(fā)色影響不大；當(dāng)加入量在4%以上時，顏色明顯變差，發(fā)色淺、藍(lán)調(diào)差。

3.3 燒成制度的影響

鉻錫紫色料必須在氧化氣氛中燒成，要避免還原氣氛，否則得不到紫色。與國產(chǎn)的紫色色料不同，F(xiàn)ERRO公司的280055對溫度不是很敏感。實(shí)驗(yàn)證明：在燒成溫度范圍內(nèi)，燒成溫度的高低及保溫時間的長短對該紫色色料的發(fā)色影響很小。當(dāng)然，相對而言，在高溫釉中紫色色料的發(fā)色深度沒有在低溫釉中深。

4結(jié) 語

（1） 高含量的氧化硼、氧化鋰、氧化鋅對紫色色料的發(fā)色有明顯不利影響；

（2） 氧化鈣對紫色色料的發(fā)色有利，但含量不宜過多，以6%～10%較為合適；

（3） 氧化鎂、氧化鋇、螢石含量在2%以下時對紫色色料的影響較小；

（4） 氧化錫、硅酸鋯等乳濁劑對紫色色料的色調(diào)改變有較大影響；

（5） 紫色色料應(yīng)在氧化氣氛下燒成，避免還原氣氛。