紫砂彩釉日用瓷的研制

宋慧民，馮 榮，楊尚權(quán)，張艾麗

（山西省玻璃陶瓷科學(xué)研究所（有限公司）030013）

1 引言

山西有著豐富的紫砂資源，從南到北，從東到西，沿太行山脈、呂梁山脈、中條山脈紫砂頁(yè)巖隨處可見(jiàn)，但長(zhǎng)期以來(lái)這些豐富的紫砂資源并沒(méi)有得到充分利用。本試驗(yàn)利用山西榆縣紫砂，調(diào)整不同色釉的熔融溫度，采用多種不同的施釉方法，試制出具有仿鈞瓷、推光漆器裝飾效果的日用瓷器。

以墨黑和大紅為主色調(diào)裝飾的紫砂瓷器，在墨黑、大紅的底釉上進(jìn)行釉上描金、彩繪，效果猶如傳統(tǒng)推光漆器，色澤亮麗、流光溢彩、高貴典雅；通過(guò)調(diào)整不同色顏色釉料的高溫流動(dòng)性，采用浸釉、噴釉、涂釉和多次施釉的方法，一次燒成，產(chǎn)生如鈞瓷窯變的效果，釉面云霞霧靄、變幻莫測(cè)、韻味無(wú)窮。

2 中試試驗(yàn)

2.1 原料

試驗(yàn)所使用的主要原料有紫砂頁(yè)巖、大同砂石、石英、長(zhǎng)石、石灰石、釉用透明熔塊、高溫陶瓷色料和多種著色氧化物。主要原料的化學(xué)成分見(jiàn)表1。

2.1.1 紫砂

試驗(yàn)使用山西榆縣紫砂，礦物形成于早二疊系晚期至晚二疊系早期的上石盒子組地層中，礦石以醬紫色、紫色泥巖為主，呈層狀分布，厚幾米至幾十米，長(zhǎng)數(shù)十至數(shù)百米不等，礦物組成或以多水高嶺石為主，混有蒙脫石、石英、斜長(zhǎng)石、鐵鋁榴石等。

紫砂原料使用前應(yīng)有不低于3個(gè)月的陳腐分化期，使用時(shí)進(jìn)行揀選，去掉混雜的雜物。

表1 中試原料化學(xué)成分（wt%）

為降低成形和燒成收縮，保證大件產(chǎn)品的規(guī)整度和合格率，以及調(diào)整注漿泥料的流動(dòng)性，部分紫砂原料在使用前要進(jìn)行煅燒，煅燒溫度不低于1050℃。

2.1.2 大同砂石

大同砂石，又名大同土，與煤共生，屬硬質(zhì)粘土巖。大同砂石的主要礦物組成為高嶺石，含有少量石英及雜質(zhì)有機(jī)物。外觀呈黑色塊狀物，其礦物結(jié)構(gòu)直觀上可以分成兩類(lèi)，一類(lèi)質(zhì)地比較細(xì)膩,常呈規(guī)則的塊狀，性脆，表面常帶有一層白色物質(zhì)，斷面上分布著均勻的小紅點(diǎn)，含有機(jī)質(zhì)較少；另一類(lèi)砂石斷面粗糙，硬度大，有韌性，常帶有一定的煤分及較多的有機(jī)物。

試驗(yàn)在釉料中使用大同砂石，選用有機(jī)質(zhì)含量較少的細(xì)砂石。砂石在使用前要進(jìn)行洗選，去掉煤質(zhì)附著物，粉碎、預(yù)磨過(guò)100目篩后烘干備用。

2.1.3 其它原料

石灰石在使用前洗選，預(yù)磨過(guò)100目篩后沉淀、烘干備用。

長(zhǎng)石、石英使用粉狀原料，要求細(xì)度過(guò)800目篩。

熔塊使用山東某公司產(chǎn)品，疏松狀玻璃質(zhì)，軟化溫度900℃。

其它氧化物均為市售，工業(yè)純。

2.2 試驗(yàn)生產(chǎn)工藝

工藝流程如圖1。

2.2.1 泥料的制備

試驗(yàn)?zāi)嗔喜捎脝我坏淖仙霸稀Ｗ仙傲辖?jīng)過(guò)長(zhǎng)期的分化后結(jié)構(gòu)變得疏松，粒度分化變小，一般不超過(guò)2.5cm，可以不經(jīng)過(guò)初碎、中碎，直接使用球磨機(jī)進(jìn)行細(xì)磨。

球磨時(shí)的料球水比例、電解質(zhì)的種類(lèi)和加入量影響球磨效率和泥漿性能。因此要嚴(yán)格控制球磨時(shí)的料球水的比例，以縮短球磨時(shí)間，提高效率、節(jié)約能源、降低成本。試驗(yàn)中，機(jī)制泥料球水比例1∶2∶1，球磨時(shí)間 8h，泥漿細(xì)度控制在 0.15%～0.20%（萬(wàn)孔篩余）。

用單純的生紫砂料進(jìn)行注漿成形，由于其粘性較強(qiáng)，透水性較差，不能滿足注漿成形的要求。經(jīng)過(guò)反復(fù)多次的試驗(yàn)，驗(yàn)證使用了30%～40%的煅燒紫砂，外加0.5%的純堿調(diào)節(jié)流動(dòng)性，可以滿足注漿成形對(duì)泥料的要求。注漿泥料球水比例1∶2∶0.6，其余參數(shù)與機(jī)制泥相同。

2.2.2 除鐵、過(guò)篩

試制的產(chǎn)品是紫砂彩釉瓷，紫砂原料本身就有一定的含鐵量，原料中的微量鐵質(zhì)對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量危害不大，因此在工藝過(guò)程中不需要進(jìn)行除鐵。

為了防止泥釉料中混入的雜質(zhì)大顆粒產(chǎn)生危害，泥料和釉料出磨時(shí)過(guò)80目篩。放置時(shí)間較長(zhǎng)的注漿泥料和釉料在重新使用時(shí)除了進(jìn)行攪拌外也要重新過(guò)篩。

2.2.3 濾泥脫水

壓濾脫水采用板框式壓濾機(jī)進(jìn)行。 濾泥開(kāi)始時(shí)用較低的壓力（3～5kg/cm2），待濾液由混濁轉(zhuǎn)清后，再加大壓力至6～8kg/cm2。泥餅的含水率控制在19%～22%之間。

2.2.4 練泥與陳腐

經(jīng)壓濾機(jī)制成的泥片，水分和顆粒分布極不均勻，并有氣體存留，組織疏松，不能滿足成形的要求，且易造成半成品缺陷。這些情況可通過(guò)較長(zhǎng)時(shí)間的陳腐和多次練泥來(lái)改善。泥料在陳腐過(guò)程中，通過(guò)水解、氧化以及細(xì)菌的作用，使泥料性能得以改善，塑性提高。

同時(shí)陳腐也可改善注漿泥的工藝性質(zhì)。

試驗(yàn)要求泥料及泥漿的陳腐時(shí)間不低于3天。

真空練泥時(shí)真空度不低于-0.65MPa。

2.2.5 成形及干燥

圖1 工藝流程

試制產(chǎn)品采用機(jī)制和注漿兩種成形方式。盤(pán)、碗、碟及杯類(lèi)產(chǎn)品采用滾壓成形，其它形狀不規(guī)則的產(chǎn)品采用注漿成形。注漿時(shí)泥漿比重控制在1.60～1.65之間。

成形后的坯體需要進(jìn)行干燥，以提高強(qiáng)度便于搬運(yùn)和修洗。修洗時(shí)控制坯體水分＜5%。

2.2.6 施釉

施釉方法采用浸釉、噴釉和涂釉。根據(jù)要產(chǎn)生的裝飾效果選擇不同的施釉方法，或幾種方法同時(shí)使用。

施釉時(shí)坯體的水分控制在1%以下。施釉前應(yīng)將坯體上的灰塵吹掃干凈。

2.2.7 燒成與彩烤

試驗(yàn)燒成采用燃?xì)馑笫礁G一次燒成。

燒成時(shí)坯體的入窯水分控制在1%以下。

通過(guò)多次試驗(yàn)，確定了如下燒成制度∶室溫～300℃ ，2h；300℃ ～600℃ ，1.5h；600℃ ～900℃ ，3h；900℃～1150℃，2h；1150℃保溫 0.5h；1150℃～900℃引風(fēng)機(jī)正常運(yùn)行，溫度低于900℃后關(guān)閉風(fēng)機(jī)自然冷卻。

貼花或鑲金裝飾的產(chǎn)品要進(jìn)行彩烤，合理的烤花制度可以縮短彩烤周期并可得到光澤好、色澤鮮艷的釉面效果。試驗(yàn)采用電窯進(jìn)行彩烤，升溫時(shí)間 3.5h，彩烤溫度 780～800℃。

2.3 釉料

2.3.1 釉料的裝飾效果

試驗(yàn)產(chǎn)品一般是以特黑或大紅為主色調(diào)進(jìn)行裝飾，在特黑、大紅的底釉上進(jìn)行釉上描金、彩繪，產(chǎn)生推光漆器的裝飾效果。二是通過(guò)調(diào)整不同釉料的高溫流動(dòng)性，應(yīng)用噴釉、涂釉和多次施釉的方法，產(chǎn)生諸如鈞瓷窯變的效果。

2.3.2 釉料的組成

由于所用紫砂的燒成溫度較低（1130℃～1160℃），為了達(dá)到釉面的裝飾效果，試驗(yàn)采用熔塊釉。

（1）基礎(chǔ)釉組成

基礎(chǔ)釉組成為：熔塊85%～95%，生砂石5%～10%，石英 0～5%，長(zhǎng)石 0～5%，石灰石 0～3%，外加甲基纖維素0.3%～0.5%。

生砂石的使用是為了調(diào)節(jié)釉料的懸浮性。

試驗(yàn)中使用少量的石英、長(zhǎng)石、石灰石，是為了調(diào)整釉的高溫流動(dòng)性和成熟溫度。

外加甲基纖維素是為了增強(qiáng)釉的附著能力，避免產(chǎn)生施釉缺陷。

（2）色釉組成

試驗(yàn)產(chǎn)品以特黑和大紅為主色調(diào)，各種色釉的組成如下：紅色釉料：基礎(chǔ)釉100%，外加10%大紅色料。黑色釉料：基礎(chǔ)釉100%，外加2.5%氧化銅，3%氧化錳，4.0%氧化鐵，2.0%鈷黑色料。

藍(lán)色釉料：基礎(chǔ)釉100%，外加0.5%氧化鈷，10%藍(lán)色色料。

2.3.3 釉料的制備

基礎(chǔ)釉按照配方配料，球磨機(jī)球磨，料球水比例 1∶2∶1，球磨時(shí)間 10h，細(xì)度控制 0.01%～0.02%（萬(wàn)孔篩余），達(dá)到規(guī)定的細(xì)度后出磨，過(guò)100目篩備用。

各種色釉單獨(dú)配料細(xì)磨。按照干基礎(chǔ)釉與色料1∶1的比例配料，在10kg球磨罐中球磨，料球水比例1∶2.5∶1，球磨時(shí)間10h，細(xì)度控制0.008%以下（萬(wàn)孔篩余），出磨過(guò)100目篩。

色釉使用時(shí)，按比例取基礎(chǔ)釉和色釉在攪拌桶內(nèi)攪拌混合，攪拌時(shí)間不低于1h，確保色釉混合均勻，調(diào)節(jié)釉漿比重后使用。

2.4 各工藝過(guò)程參數(shù)

2.4.1 泥料及成形工藝

原料入磨細(xì)度：≤2.5cm。

機(jī)泥料球水比例：料∶球∶水＝1∶2∶1。

注漿泥料球水比例：料∶球∶水＝1∶2∶0.6。

球磨時(shí)間：8h。

泥漿細(xì)度：0.15%～0.20%（萬(wàn)孔篩余）。

注漿成形泥漿比重：1.60～1.65。

機(jī)制成形泥料水分：18%～21%。

機(jī)泥濾泥壓力：≤-0.65MPa。

坯體干燥收縮：4.8%。

2.4.2 釉料及施釉工藝

基礎(chǔ)釉球磨料球水比例：1∶2∶1。

球磨時(shí)間：10h。

細(xì)度控制0.01%～0.02%（萬(wàn)孔篩余）。

色釉球磨料球水比例：1∶2.5∶1。

色釉球磨時(shí)間：10h。

色釉細(xì)度控制0.008%以下（萬(wàn)孔篩余）。

施釉比重：浸釉 1.45～1.50；噴釉、涂釉 1.55～1.60。

施釉時(shí)坯體水分：≦1%。

2.4.3 燒成及彩烤工藝

坯體入窯水分：≦0.5%。

最高燒成溫度：1150℃。

燒成周期：8～10h。

保溫時(shí)間：0.5h。

燒成收縮10.3%。

總收縮15.1%。

彩烤溫度：780℃。

3 試驗(yàn)結(jié)果

紫砂釉彩瓷利用山西紫砂原料的優(yōu)勢(shì)，采用復(fù)雜多變的釉彩，研制出產(chǎn)生諸如鈞瓷窯變、推光漆器等裝飾效果。

以特黑和大紅為主色調(diào)進(jìn)行裝飾的紫砂瓷器，在特黑、大紅的底釉上進(jìn)行釉上描金、彩繪，產(chǎn)生推光漆器的裝飾效果，色澤亮麗、流光溢彩、高貴典雅；仿鈞瓷窯變的瓷器，釉面云霞霧靄、變幻莫測(cè)、韻味無(wú)窮，給人以“高山云霧霞一朵，煙光空中星滿天”；“峽谷飛瀑兔絲縷，夕陽(yáng)紫翠忽成嵐”之美感。

4 結(jié)語(yǔ)

紫砂釉彩系列瓷具有很好的裝飾效果，其成果如果能夠得到推廣應(yīng)用，對(duì)于利用紫砂資源，開(kāi)發(fā)具有創(chuàng)新意識(shí)和現(xiàn)代審美價(jià)值的新產(chǎn)品；引導(dǎo)陶瓷產(chǎn)業(yè)進(jìn)行產(chǎn)品創(chuàng)新，為陶瓷產(chǎn)業(yè)探索可持續(xù)發(fā)展的途徑；解決企業(yè)生產(chǎn)原料短缺的現(xiàn)狀，大幅度降低生產(chǎn)成本，減少能源消耗，提高經(jīng)濟(jì)效益等諸多方面都具有積極意義。