中溫釉下彩料的研制*

陳 靜 黃晨宇 曾令可 程小蘇 王爍能

(華南理工大學材料科學與工程學院 廣州 510640)

前言

釉下彩是一種瓷器釉彩裝飾方法，是用陶瓷顏料在坯體上繪制各種紋飾圖畫，然后在其表面施以透明釉，再進行一次性燒成。燒成后的圖案在表面透明釉下，釉下彩料呈色光亮而柔和、平滑不粗糙、晶瑩透亮。

釉下彩瓷的出現可以追溯到漢末三國時代，真正意義上的釉下彩繪是唐代長沙窯瓷器上的釉下彩畫及陶瓷表面的題詩寫句裝飾。北宋磁州窯燒制成了最典型的白底釉下黑彩器。南宋吉州窯繼承并發展了磁州窯白底釉下黑彩的裝飾方法和風格，所生產的釉下褐彩瓷暢銷于國內外。它們的裝飾題材和靈感大多來源于民間生活，富有濃厚的民間色彩，從生產釉下彩繪瓷的時期來看，的確存在明顯的先后順序，并且它們的裝飾技術方法及彩繪紋飾表現出了非常大的相似性。

釉下彩制品燒成后可能會出現一定的缺陷，常見的缺陷有開裂、生燒或過燒、陰黃、棕眼、起泡、釉面缺陷等。陶瓷制品的開裂可分為升溫階段開裂和降溫階段開裂。本研究的目標是：研制出燒成溫度為1 230～1 250 ℃的中溫釉下彩料。其燒成溫度降低，不僅可以降低生產成本，而且更有利于釉下彩料的發色。

從理論、實踐方面進行較為系統的研究，研制出藝術效果好，能用于產品開發的釉下彩料，最后制作出質量好的制品。通過對釉下彩料的研制，掌握釉下彩料的配制原理、制作方法與工藝技術參數。

1 實驗

1.1 實驗原料

在陶瓷生產中，原料是基礎，坯料和釉料所用原料的質量，直接影響到產品的質量。因此，選擇質量穩定，價格適中的原料很重要。實驗用釉用原料的組成見表1、表2。

表1 化工原料(%)

表2 原料的化學組成(%)

1.2 實驗用儀器及設備

實驗用儀器及設備主要有：電子天平、熱風循環烘箱、立式快速球磨機、梭式窯、噴釉機。

1.3 實驗工藝流程及工藝參數

筆者在吸取前人的研究基礎上，并結合企業生產實踐的經驗對生產工藝進行一些改進研究，工藝流程如圖1所示。

實驗工藝參數如下：

1)釉下彩料的工藝參數

化妝土漿料體積密度：1.35～1.45 g/cm3；釉下彩料細度：250目篩余為0.1%左右；釉下彩料球磨參數：料∶球∶水=1∶3∶0.6；快磨時間：3 min。釉下彩繪繪制采用畫筆繪制的方法。

圖1 實驗工藝流程圖

2)透明面釉的工藝參數

透明釉體積密度：1.38～1.40 g/cm3；透明釉漿細度：250目篩余為0.05%左右；透明釉球磨參數：料∶球∶水=1∶3∶1；快磨時間：8 min。采用噴釉、浸釉或淋釉的施透明釉方法，透明釉厚度：0.3 mm左右；中溫釉下彩瓷燒成制度：氧化氣氛，燒成溫度為1 230～1 250 ℃，在天然氣氣燒梭式窯中燒成。

1.4 釉下彩料的配方實驗

色料根據性質可分為常規色料和包裹色料，常規色料易正常發色，缺陷少，而包裹色料易遭到破壞，不管是在配方上還是在工藝上都更復雜。

表3 寶藍色釉下彩料配方(g)

透明釉比重：1.38～1.40 g/cm3；透明釉漿細度：250目篩余為0.05%左右；透明釉球磨參數：料∶球∶水=1∶3∶1；快磨時間：8 min。采用噴釉、浸釉或淋釉的施釉方法，透明釉厚度：0.3 mm左右。中溫釉下彩實驗結果表明，配方B-2的呈色效果最好，顏色鮮亮，無氣泡；配方B-4由于色料含量太高，導致釉面有小氣泡，配方B-1呈色顏色過淺，釉下彩料不能很好地分布，易遭到破壞。實驗的色料含量定為20%，5種釉下彩料配方見表4。

表4 5種釉下彩料配方(g)

實驗結果顯示，配方H-1效果不好，釉面有針孔。配方Z-1、F-1、L-1和J-1發色很好，并且釉面無缺陷。我們接下來將調整配方H-1。黑色釉下彩料配方調整見表5。

表5 黑色釉下彩料配方(g)

燒土是指煅燒過的高嶺土，加入一定量到釉中可提高硅鋁比，從而提高釉面光澤度等性能。經過實驗發現，經過添加鉀長石降溫處理后，配方H-3效果最好，釉面無缺陷，光澤度高，達到了預期的效果。

表6 包裹色料釉下彩料配方(g)

本研究使用的包裹色料有包裹紅、包裹黃和瑪瑙紅，包裹色料釉下彩料配方見表6。

經過實驗表明，這3種色料都存在著氣泡的缺陷。大紅色釉下彩料調整配方1見表7，大紅色釉下彩料調整配方2見表8，黃色釉下彩料配方調整見表9，瑪瑙紅釉下彩料配方調整見表10。

實驗結果顯示，配方BG-2～BG-6所有試片釉面氣泡均未得到改善，所以考慮換一個配方體系，即更改基釉配方。大紅色釉下彩料配方體系更改后的配比見表10。

表7 大紅釉下彩料調整配方1(g)

表8 大紅釉下彩料調整配方2(g)

實驗結果顯示，配方BG-8的呈色效果最好，釉層汽泡，并且沒有其他缺陷，達到了理想效果。

表9 黃色釉下彩料調整配方(g)

實驗結果顯示配方BH-3的效果最好，之前的釉層缺陷消除了，并且沒有出現新的缺陷，如圖11所示。

表10 瑪瑙紅色釉下彩料調整配方(g)

實驗結果顯示BM-3的效果很好，如圖12所示。

2 釉下彩料配方的實驗結果與分析

圖2與圖3為本研究中溫釉下彩料的自制的部分色盤。圖2為色盤燒成前的照片，圖3為色盤燒成后的照片。

2.1 非包裹色料配制釉下彩料的實驗結果與分析

根據基礎配料常規配方Z-1、J-1、F-1、L-1、和H-1，得到樣品如圖4～圖8所示。

圖2 燒成前色盤照片 圖3 燒成后色盤照片

圖4 Z-1釉下彩料樣品照片 圖5 J-1樣品圖

圖6 F-1 樣品圖 圖7 L-1樣品圖

圖8 H-1～H-6 樣品照片

常規色料發色比較穩定，除了鈷黑色料配方有缺陷之外，其他色料發色都比較好，釉面平整，無氣泡、針孔或裂紋。圖8中樣品H-1的主要缺陷是釉層有小氣泡，使釉面呈霧狀，邊緣釉層厚的區域還有一些針孔。原因是熔融溫度高，氣泡沒有及時排盡，需要降低其熔融溫度。由圖8可見，經過添加鉀長石降溫處理，樣品H-3效果最好，釉面無缺陷，光澤度高，達到了理想的效果。而樣品H-6由于加入的鉀長石太多，熔融溫度下降的較多，導致釉面不平整。樣品H-5加入燒土后沒有明顯改善缺陷的效果，但提高了釉面光澤度。

2.2 包裹色料配制釉下彩料的實驗結果與分析

圖9 包裹紅形成機理

包裹色料與常規色料不同，其外層由硅酸鋯包裹。如果外層包裹層被破壞，色料就不能正常發色，所以包裹色料不能長時間球磨，一般加入基釉中攪拌均勻即可。我們以一般結構的包裹紅為例，其形成機理如圖9所示。

硅酸鋯緊緊地將硫硒化鎘包裹，色料的顏色飽和鮮明，釉下彩繪呈色豐富。

包裹色料配置的釉下彩料容易產生小氣泡，樣品BG-1、BH-1和BM-1均有這些缺陷產生，這是氣泡不能及時完全排出所導致的，這與配方體系和溶劑組成有關。考慮到釉的粘度等因素，在釉粘度較大的情況下，引入一些離子或氧化物等，容易在釉料中產生針孔、氣泡和棕眼等缺陷。而燒成溫度過高，釉層過厚也會導致氣泡缺陷。所以先應考慮給釉降溫，如果還不能改善，就要更換成一個離子氧化物含量少的配方體系。

實驗結果顯示，包裹紅釉下彩料經鉀長石等溶劑降溫實驗后沒有得到改善，經過改變配方體系得到最佳配方BG-8。圖10中BG-1到BG-8的順序為從上到下，從左到右。樣品BG-1釉層表面氣泡很多，小針孔密密麻麻，表面像有一層霧一般覆在坯體表面。樣品BG-2～BG-1分別對釉面的光澤度和降溫處理，對釉面缺陷改善不徹底，BG-4為這5片試片效果相對最好的一片，不過釉面小針孔依然存在。最后，通過徹底更改配方體系，得到新配方BG-8，改善了釉面缺陷。

圖10 BG-1至BG-8釉下彩料樣品試片 圖11 BH-3樣品圖

圖12 BM-3樣品圖

包裹黃和瑪瑙紅主要是根據降低熔融溫度使氣泡更好地被排除，在添加溶劑降溫的改變下改善了缺陷。瑪瑙紅樣品見圖11，包裹黃樣品見圖12。

表11 BG-8釉下彩料基礎配方化學組成(%)

釉下彩的最佳配方為BG-8，其配方組成如表11所示。

BG-8彩料的基礎釉配方化學式：

SiO2/Al2O3=7.98 屬于光澤透明釉。

SiO2/(RO+R2O)=3.20 屬于易熔釉。

(SiO2/RO+R2O>4.5難熔)

3 結論

1)本課題研制的各種顏色的釉下彩料適用于燒成溫度1 230～1 250 ℃，氧化氣氛下，氣燒梭式窯燒成，燒成成本低，具有實用性和開發應用前景。

2)釉下彩料中色料加入量為20%～30%。為了不破壞包裹色料的結構，使之能發出鮮艷的色彩，使用包裹色料時，球磨時間不能過長。

3)采用兩種以上釉下彩料進行調色時，改變釉下彩料用量，圖案顏色深淺或色調會產生變化。使用大紅色與黃色等淡色的釉下彩料調色時，黃色等淡色彩料用量要大于紅色，才能很好的控制顏色變化方向。

4)若表面透明釉過薄，會造成干釉、缺釉等缺陷；透明釉太厚會造成釉層氣泡和畫面模糊的缺陷，施釉厚度應控制在0.2 mm為宜。

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