摘要 本文以氧化鋅和玻璃粉為主要原料,以Co-Si寶藍色料為著色劑,通過調整釉料組成,在1240℃氧化氣氛下燒成,成功研制出一種適合藝術瓷裝飾用的海碧藍色亞光釉。
關鍵詞 藝術瓷,海碧藍色釉,研制
1 前 言
海碧藍色料是以Co-Ai-Zn為發色系統的一類無機著色材料,其色調不同于鈷藍色料,顏色更藍更純凈,發色漂亮。因為海碧藍色料特殊的發色結構,導致其在釉中易分解變色,故常得不到海碧藍色,大多成了以氧化鈷為發色成分的各種鉆藍色。海碧藍色料多用于陶瓷釉上裝飾和低溫釉下彩裝飾中,用作色釉裝飾的相對較少。因此,海碧藍色釉的生產一直存在一定的難度。
筆者偶然在實驗中發現了一種亞光海碧藍色釉的制作方法,經反復驗證,其生產穩定性良好,適合裝飾采用兩次燒成工藝的藝術瓷產品?,F將實驗過程敘述如下,供業內同行參考。
2 實驗
2.1實驗設備

電子天平、快速球磨機(帶四個瑪瑙罐及瑪瑙球)、量筒、烘箱、施釉設備、智能溫控高溫電爐、色度儀。
2.2實驗原料
石英、長石、氧化鋅、玻璃粉、蘇州土、碳酸鈣、碳酸鋇等原料均已磨細,并過250目篩,篩余小于0.3%。各原料的化學組成見表1。
2.3實驗用坯體及色料
實驗所用坯體為淄博某廠生產的高石英瓷坯體,該坯體高溫燒成后吸水率小于0.2%,白度較好。實驗所用著色劑為淄博福祿公司生產的寶藍色料,其化學組成系統為Co-Si。
2.4實驗方案和過程
實驗中的基礎釉配方是:玻璃粉26%+石英20%+鉀長石20%+氧化鋅32%+蘇州土2%,外加寶藍色料1%。然后采用單因素試驗法,通過調整釉料中各原料的加入比例、色料的加入量以及燒成溫度等,最終制得理想發色效果的海碧藍亞光釉。實驗過程如下:
按配方仔細稱量各原料,倒入球磨罐中。加入60%左右的CMC水溶液(在1000ml水中加入10g中等粘度的羧甲基纖維素,充分攪拌使CMC完全溶于水),然后球磨10min,倒出備用。不需除鐵。
施釉采用手動噴釉法。為便于測量顏色,坯體選用平板狀的,噴釉前將坯體清潔打磨干凈。噴釉時注意釉層厚度一致,一般控制在0.6~1.0mm即可。噴釉后將樣品置于60℃烘箱中充分干燥。
燒成采用實驗室用硅碳棒高溫電爐,氧化氣氛下燒成,升溫時間設置為180min,燒成溫度設置為1240℃,保溫時間設置為30min,燒成結束后關閉電源,自然冷卻。
釉燒后的樣品采用美國產色度儀測量L、a、b值,測試條件為C/2。光源,取試樣的不同位置測量三次,最終記錄結果取三次測量結果的平均值。測量結果見表2。
3 結果分析與討論
3.1測量結果
釉燒后的樣品,其顏色外觀各不相同,有的深藍偏紅,有的淺藍偏白,其余為不同顏色深度的海碧藍色。另外,試樣的釉面效果均為亞光,有些釉面不平整,有些釉面有針孔。各樣品的測量值見表2。
3.2結果分析
樣品編號從GZ1到GZ4,是保持基礎配方其他組分的含量不變,以2%的比例逐漸減少氧化鋅的量,同時等比例增加玻璃粉的量。從表2可以看出,氧化鋅的減少對于b值影響很大,樣品的海碧藍色調變化非常明顯。其中GZ4色調最不鮮艷,但釉面質量最好;622和GZ3是較深的海碧藍色,GZ1是色調略淺的海碧藍色。因此,釉中適宜的氧化鋅含量應為26~28%。
樣品編號從C1到C4,是保持基礎釉配方不變的前提下,改變寶藍色料的加入量,從0.6%逐步增加到2%。從表2可以看出,隨著寶藍色料加入量的增大,試樣的L值逐漸降低、a值增大、b值減小。從色調上看,C1顏色最淺,偏白,是較淡的海碧藍色;C2是中等深度的海碧藍色;C4是最深的海碧藍色,顏色外觀也最漂亮。超過2%加入量繼續增加寶藍色料,則樣品外觀明顯偏紅,已非純正的海碧藍色。因此,釉中適宜的寶藍色料加入量應在1.5~2%。
考慮到C4配方中寶藍色料加入量(2%)比基礎配方(1%)多一倍,因此試驗把氧化鋅減少4%,把玻璃粉增加4%,其余原料比例不變,SIC4樣品L值降低、a值不變。b值增大,目測色調是深藍色略帶紅調,不如C4鮮艷。
保持配方中其他原料比例不變,減少石英的比例,增加長石的加入量,結果L值降低、a值增加、b值降低,目測樣品的外觀較深,顏色也很鮮艷。但是,當配方中完全不加石英時,色釉明顯不藍,偏紅,釉面質量比較好。所以,在配方中,適當減少石英而提高長石含量,更有利于獲得發色質量好的海碧藍色亞光釉。
保持其余原料比例不變,只把基礎配方中的蘇州土用等量的氧化鋁細粉代替,結果樣品色調明顯變淺。這說明,在釉中氧化鈷、氧化鋅含量不變的情況下,單純增加氧化鋁含量會使海碧藍色調變淺、發色不鮮艷。
3.3燒成制度對顏色的影響
為考察不同燒成溫度對海碧藍色釉的影響,本實驗設置了以下四個溫度,其色度測量值如下:
1200℃時,L=24.67 a=31.75 b=-84.97
1230℃時,L=23.36 a=31.17 b=-81.50
1250℃時,L=28.55 a=24.84 b=-69.11
1270℃時,L=25.85 a=25.98 b=-70.04
從顏色外觀上看,燒成溫度越低,海碧藍色調越藍越鮮艷,但釉面質量稍差一些;燒成溫度越高,海碧藍色的藍調越弱,發色也越不鮮艷,但釉面質量越好。因此,綜合考慮,海碧藍亞光釉的燒成溫度以1220~1240℃比較合適。
同時,為獲得良好的釉面,不能采用快速冷卻的方式。實驗證實,保溫時間以20~40min為宜。另外發現,該釉不適合還原氣氛燒成。
3.4關于釉面亞光
由于基礎配方中氧化鋅含量較高,達到30wt%左右,因此該釉從本質上屬于鋅無光釉的范圍。通過調整配方組成,例如增加適量的碳酸鈣或碳酸鋇,完全可以獲得釉面良好的光澤釉,但是色調不再是海碧藍色,而成為了鈷藍色調。大量的配方調整實驗證實,用上述基礎釉配方,無法獲得較好光澤的海碧藍色釉。而只能得到亞光效果的海碧藍色釉。由于該釉含鋅量較高,耐酸堿性較差,所以不適合裝飾餐具和茶具。該釉適合裝飾采用高溫素燒、低溫釉燒兩次燒成工藝的藝術瓷。
3.5關于色料和著色氧化物的選用問題
實驗中發現,在鋅無光釉中加入適量的鈷含量高的原料,可獲得不同深度和色調的藍色。若以色料做發色劑,則以高鈷的寶藍色料發色最好;若以金屬氧化物做發色劑,則以加入黑色氧化鈷時發色效果最好。
平行對比實驗表明:在同一個基礎釉配方中,加入0.5%的氧化鈷與加入1%的寶藍色料試樣發色接近:加入1%的氧化鈷與加入2%的寶藍色料的試樣發色近似。不過,由于不同廠家生產的氧化鈷質量差別很大,而且氧化鈷本身在釉中發色很不穩定。受溫度和氣氛影響,容易出現色差、變色、針孔等問題,批量生產的控制難度較大。因此,考慮到顏色的穩定性和釉面質量,在實驗中確定使用寶藍色料作著色劑。
4 結束語
以高鈷的寶藍色料為著色劑,以氧化鋅和玻璃粉為主要原料,通過調整合適的釉料組成,成功研制出發色鮮艷的海碧藍色亞光釉。該釉適合在氧化氣氛下燒成,燒成溫度范圍為1220~1240℃。適合裝飾采用兩次燒成工藝的藝術瓷。