翟新崗尹秀娟

（1淄博福祿新型材料有限責任公司 山東 淄博 255086） （2淄博市博山山頭陶瓷廠 山東 淄博 255200）

炻瓷鈷黑色釉重燒變色的原因分析＊

翟新崗1尹秀娟2

（1淄博福祿新型材料有限責任公司 山東 淄博 255086） （2淄博市博山山頭陶瓷廠 山東 淄博 255200）

在大生產(chǎn)時，炻瓷鈷黑色釉在1 000～1 150℃重燒過程中出現(xiàn)嚴重的變色問題，對導致鈷黑色釉顏色變化的原因進行了分析，并給出了解決方法。實驗發(fā)現(xiàn)，是釉中氧化鎂導致鈷黑色釉在重燒過程中出現(xiàn)變色。因此，建議在鈷黑色釉的基礎釉中，應盡量不使用滑石、白云石等含氧化鎂的原料，少用或不用氧化鋅，以免在重燒過程中出現(xiàn)變色。

炻瓷 鈷黑色釉 重燒 變色

在大件炻瓷色釉產(chǎn)品的生產(chǎn)過程中，對于一些有針孔、缺釉等缺陷的產(chǎn)品，難免要進行補釉重燒。同時，炻瓷色釉產(chǎn)品有時也要進行中低溫烤花裝飾。在生產(chǎn)過程中 ，筆者發(fā)現(xiàn)有一種鈷黑色釉產(chǎn)品在中溫重燒過程中出現(xiàn)了嚴重的變色問題，黑釉燒成后色調(diào)不黑，顏色明顯偏灰綠，造成大批廢品。

筆者對鈷黑色釉重燒變色的原因進行了分析，同時通過實驗驗證，給出了解決方法。

1 實驗

1.1 實驗儀器與設備

電子天平（精度0.001g）、行星式快速球磨機（帶瑪瑙罐及瑪瑙球）、單頭快速磨（帶氧化鋁罐及瑪瑙球）、量筒、施釉器、烘箱、高溫箱式硅碳棒電爐（智能控制）、標準篩、色度儀、激光粒度分析儀。

1.2 實驗用原料

實驗所用的釉用原料為鉀長石、石英、方解石、白云石、燒滑石、碳酸鋇、高嶺土等礦物原料。原始基礎釉配方組成范圍（質(zhì)量%）為：鉀長石38～43，石英23～27，方解石13～17，碳酸鋇2～4，白云石2～4，貴州土1～4，宜春洗泥3～6。釉料的化學成分見表1。

表1 釉料的化學成分（質(zhì)量%）

1.3 實驗用坯體

實驗所用坯體為炻瓷坯體。為方便上釉，對比顏色，坯體選用平板狀，為壓制成形，尺寸為40mm×80mm×10mm。該坯體的燒結溫度范圍是1 220～1 260℃。坯體的化學成分見表2。

表2 坯體的化學成分（質(zhì)量%）

1.4 實驗用陶瓷色料

實驗使用淄博福祿公司生產(chǎn)的鈷黑色料。該廠色料發(fā)色較好，質(zhì)量穩(wěn)定，在國內(nèi)各陶瓷企業(yè)被廣泛使用。所用鈷黑色料的細度為325目篩余＜0.5%，水分＜0.5%，粒度分布為：D10＝1.82μm，D50＝5.54μm，D90＝13μm，D100＝23μm。該色料在氧化氣氛下經(jīng)1 300℃煅燒，仍能穩(wěn)定發(fā)色。

1.5 實驗過程

按配方仔細稱量各原材料，然后外加入5.5%的鈷黑色料，加入適量水球磨，至細度達到萬孔篩余＜0.05%后放出釉漿，陳腐1d后上釉。上釉后的坯體充分干燥（含水率＜2%），放入70m輥道窯中燒成。窯爐燃料為天然氣，燒成周期為8h，燒成溫度為1 225～1 245℃。燒后試片的吸水率＜2%。

將釉燒后的各黑色試片，用電爐在不同溫度重燒，用色度儀測量其顏色變化。

2 結果與分析

2.1 黑釉在不同溫度重燒后的色調(diào)變化

輥道窯中燒制的試片，外觀顏色較黑，釉面光亮平滑，質(zhì)量良好。將外觀顏色完全一致的黑釉試片分別在550℃、600℃、700℃、800℃、850℃、1 000℃、1 050℃、1 100℃、1 150℃、1 200℃重燒。實驗結果為，在550～1 000℃重燒，黑釉顏色及釉面質(zhì)量沒有發(fā)生變化，釉料未始熔；在1 000～1 150℃重燒，顏色發(fā)生顯著變化，色調(diào)變淺發(fā)灰、色調(diào)明顯偏綠，同時釉面質(zhì)量不好，亮度差，不平整，桔釉；在1 200℃以上重燒，色調(diào)基本無變化，釉面良好。黑釉不同溫度重燒后色調(diào)變化見表3。

表3 黑釉不同溫度重燒后色調(diào)變化

2.2 黑釉重燒后顏色變化的原因分析

從基礎釉配方看，都是使用的常規(guī)的原料（鉀長石、石英、貴州土、宜春洗泥）肯定不會導致顏色變化，那么可能導致顏色變化就剩下方解石、碳酸鋇與白云石了。而根據(jù)長期生產(chǎn)實踐和經(jīng)驗總結，方解石與碳酸鋇導致黑釉變色的可能性較小，而白云石的可能性最大。因為白云石中含有氧化鎂，很容易和鈷黑色料中的氧化鐵、氧化鉻等發(fā)生反應，從而破壞黑色料的結構，導致黑色釉變色。為此做了如下驗證實驗，分別用滑石、熔塊代替白云石，以觀察色調(diào)變化。

2.3 驗證實驗及結果

2.3.1 實驗方案

表4 實驗基礎釉配方

將基礎釉含有氧化鎂的配方與不含氧化鎂的配方做對比，在其他原料不變的情況下，用燒滑石、無鋅無鎂熔塊代替白云石。實驗基礎釉配方如表4所示。

各試片在大生產(chǎn)輥道窯中燒后顏色都比較黑。電爐試燒實驗證實，A、B、C、D 4種釉的始熔溫度都高于1 150℃。

2.3.2 實驗結果

將A、B、C、D 4種配方的試片分別在不同溫度重燒，比較其色調(diào)變化，結果如表5所示。

表5 各黑釉試片重燒前后色度對比

說明：重燒前的同一配方試片，由于釉層厚薄不均勻，加之窯爐不同位置的溫度存在差異，所以其初始測量值有微小差別，但外觀顏色目測完全一致。

在1 000～1 150℃重燒后，從試片外觀結合測量值來看：B釉和D釉色調(diào)變化最大，發(fā)色明顯淺，偏灰發(fā)綠；A釉也有變化，色調(diào)變淺，稍發(fā)綠；C釉變化最小，重燒后雖然不如重燒前發(fā)色黑，但外觀顏色仍是黑色，變化不明顯。

2.3.3 變色原因分析

結合釉料配方以及上述實驗結果分析，B釉、D釉之所以色調(diào)變化大，是因為都含有燒滑石?？梢源_認，滑石對黑釉重燒后的色調(diào)變化影響最大，白云石也有不利影響，不含氧化鎂成分的C釉顏色相對穩(wěn)定。

比較不同重燒溫度的黑釉試片可以發(fā)現(xiàn)，在1 000～1 150℃，由于釉料還沒開始熔融，故重燒溫度越高，釉面質(zhì)量越差，色調(diào)變化越大，色調(diào)越偏灰綠；而在1 000℃以前，由于釉料根本沒有發(fā)生燒結，所以其色調(diào)未發(fā)生改變。

根據(jù)文獻［1］，氧化鎂可和黑色料發(fā)生如下置換反應：

MgCr2O4尖晶石為淡綠色，它的生成破壞了原有的色調(diào)。這就可以解釋含鎂的黑釉重燒后為什么會發(fā)綠。

在1 200℃以上重燒后，黑釉色調(diào)變化不大，具體是什么原因，還有待于進一步研究。

3 結論

對于需要在1 000～1 150℃重燒的鈷黑色釉，其基礎釉配方中應避免使用滑石、白云石等含鎂原料，否則重燒后黑釉會變淺，色調(diào)明顯偏綠。

1 王芬，等.硅酸鹽制品的裝飾及裝飾材料.北京：化學工業(yè)出版社，2004

TQ174.4

A

1002－2872（2011）03－0045－03

＊ 翟新崗（1978－）本科，工程師；主要從事陶瓷色釉料的研究與生產(chǎn)。E－mail：jiayupiaoyang＠163.com