董偉霞 包啟富 向文寶

(景德鎮(zhèn)陶瓷學(xué)院材料與工程學(xué)院 江西 景德鎮(zhèn) 333001)

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仿龍泉哥窯冰裂紋釉工藝條件因素的研究*

董偉霞 包啟富 向文寶

(景德鎮(zhèn)陶瓷學(xué)院材料與工程學(xué)院 江西 景德鎮(zhèn) 333001)

筆者以鉀長石、鈉長石、方解石、龍巖土、氧化鋅為主要原料研制了龍泉哥窯冰裂紋釉。通過考察燒成制度及制備工藝等對冰裂紋釉面效果的影響，制備出仿龍泉哥窯冰裂效果較好的冰裂紋釉。研究結(jié)果表明：最佳工藝參數(shù)為：球磨時(shí)間40 min，浸釉時(shí)間30 s，在燒成溫度為1 250 ℃，當(dāng)坯與釉的熱膨脹系數(shù)的差值Δα>1×10-6/℃時(shí)，冰裂紋釉效果明顯，釉面光滑。

冰裂紋釉 熱膨脹系數(shù) 燒成溫度 工藝條件

前言

冰裂紋釉作為傳統(tǒng)的陶瓷釉面, 以其獨(dú)特的藝術(shù)效果備受世人珍愛。冰裂紋釉釉面布滿許多小裂紋，紋面有疏有密、有粗有細(xì)、有長有短、有曲有直?？上У氖?，由于冰裂紋胎釉料的選取較難，同時(shí)燒成的溫度不易控制，使得窯燒的成品率低。雖然燒制“冰裂紋”的工藝在宋代后失傳，但隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，冰裂紋釉又得以回復(fù)且應(yīng)用日趨廣泛。它以特有的美感，為陶瓷產(chǎn)品增添了一份詩意和冷峻之美。冰裂紋釉釉色素雅瑩凈，釉色滋潤如玉，多層次的立體結(jié)構(gòu)裂紋，猶如玫瑰花瓣般的層面，色彩豐富，條紋活潑。冰裂紋釉無窮的藝術(shù)魅力，對促進(jìn)陶瓷的研究與發(fā)展起到積極的推動(dòng)作用，在陶瓷科學(xué)技術(shù)發(fā)展史上閃爍著燦爛的光輝。筆者主要考察燒成溫度、浸釉時(shí)間和球磨時(shí)間對冰裂紋釉面效果的影響。

1 實(shí)驗(yàn)過程

所制備冰裂紋釉的工藝流程可參考文獻(xiàn)[1～2]。其配方組成(質(zhì)量%)為：鉀長石35～40，鈉長石40～50，方解石8～10，龍巖土5～7，ZnO 2。按配方稱取原料，按照原料∶球∶水=1.0∶2.0∶0.7的比例放入球磨罐中球磨。球磨時(shí)間為20～40 min，轉(zhuǎn)速為400 r/min。釉的顆粒細(xì)度是冰裂紋釉的工藝指標(biāo)之一，冰裂紋釉的顆粒細(xì)度應(yīng)控制在萬孔篩篩余0.01%～0.05%，較一般釉料要細(xì)些。球磨完以后的釉料需要過250目的篩，最后把除鐵棒放入釉漿中進(jìn)行除鐵。

采用RPZ-1型晶體管狀熱膨脹儀測試坯和釉的熱膨脹系數(shù)，其升溫速度為10 ℃/min，測試溫度范圍為室溫～800 ℃。

2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析

2.1 球磨時(shí)間和浸釉時(shí)間對冰裂紋釉的影響

根據(jù)不同球磨時(shí)間和浸釉時(shí)間所得出的釉面實(shí)驗(yàn)效果如表1所示。

表1 實(shí)驗(yàn)結(jié)果

從表1可以看出，在浸釉時(shí)間相同的情況下，球磨40 min的釉漿燒出來的冰裂紋釉的裂紋效果最好。球磨時(shí)間相同的情況下，浸釉時(shí)間稍長較好。這主要是由于釉面的冰裂紋效果與釉層厚度有關(guān)，釉層較厚，會引起釉層內(nèi)產(chǎn)生微弱應(yīng)力，減弱釉的彈性，易使釉層開裂。釉層厚時(shí)，高溫過程中更能有空間產(chǎn)生裂紋的擴(kuò)散，形成立體感。釉層厚也能有足夠的坯釉中間層；釉層過薄，液相被坯體吸收，使釉面干枯無光，得不到裂紋釉。球磨時(shí)間較短則釉的顆粒細(xì)度過粗，較大顆粒會沉降，引起粗細(xì)顆粒分層，從而會造成釉料化學(xué)組成的改變，使釉裂不均勻，產(chǎn)生有的區(qū)域有冰裂紋，有的區(qū)域沒有裂紋；如果顆粒細(xì)，物質(zhì)就具有較大的化學(xué)活性，容易溶解在釉中，可以使燒成溫度下降，有利于釉、坯之間的中間層形成。特別是石英的粒度很重要，粒度細(xì)，易使釉組成均勻，裂紋均勻。當(dāng)進(jìn)一步增加球磨時(shí)間和浸釉時(shí)間，會導(dǎo)致釉面產(chǎn)生針孔和釉面流不平等缺陷，同時(shí)當(dāng)釉層較厚時(shí)，坯釉中間層厚度相對地降低，因而不足以緩和兩者之間膨脹系數(shù)差異而出現(xiàn)的有害應(yīng)力。因此，本實(shí)驗(yàn)以球磨40 min，浸釉30 s時(shí)所燒出來的冰裂紋釉效果較好。

2.2 燒成溫度對冰裂紋釉的影響

燒成溫度對冰裂紋釉面的影響結(jié)果如表2和圖1所示。

表2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果

從表2和圖1可以看出，A3釉面效果最好。A1燒成的溫度較低，產(chǎn)生了縮釉現(xiàn)象?？s釉是由于燒成溫度低，致使釉的粘度大，釉在熔融的過程表面阻力大，不能鋪展開來；A2冰裂紋細(xì)碎效果不是很明顯，在空間上沒有形成明顯的層次感和堆積感；A3的樣品效果是最好的，釉面乳濁，有玉石般的光澤，有層次堆積感；A4釉的燒成溫度較高，釉粘度較低，裂紋粗大，但是都是普通的直型的裂紋。為了進(jìn)一步解釋其原因，對其不同燒成溫度的樣品進(jìn)行了熱膨脹系數(shù)的測試，表3是不同燒成溫度的坯釉的熱膨脹系數(shù)。

A1 1 210 ℃ A2 1 230 ℃ A3 1 250 ℃ A4 1 270 ℃

樣品號燒成溫度(℃)釉的熱膨脹系數(shù)(×10-6/℃)坯的熱膨脹系數(shù)(×10-6/℃)坯釉的熱膨脹系數(shù)差Δα(×10-6/℃)A112107．676．790．88A212307．766．860．90A312508．206．951．25A412708．057．051．00

由表3可知，樣品為A3時(shí)坯釉的熱膨脹系數(shù)差較大，因此其表面的冰裂紋呈現(xiàn)層次堆積感。這是由于當(dāng)秞的膨脹系數(shù)大于坯的膨脹系數(shù)，在燒成的冷卻過程中，由于坯釉之間不一致收縮，產(chǎn)生張應(yīng)力，當(dāng)張應(yīng)力超過釉層所能所能承受的限度時(shí)，釉層就出現(xiàn)龜裂，從而形成裂紋釉。當(dāng)坯釉的熱膨脹系數(shù)差Δα<1×10-6/ ℃時(shí)，裂紋效果不明顯；當(dāng)Δα>1×10-6/ ℃時(shí)，裂紋效果明顯，釉面光滑。這主要是由于最高燒成溫度不同，釉的玻化程度不同，從而會引起坯釉組分及結(jié)構(gòu)的改變，導(dǎo)致坯釉的熱膨脹系數(shù)不同。隨著燒成溫度的提高，坯體會促進(jìn)石英轉(zhuǎn)變?yōu)榉绞?，致使坯的膨脹系?shù)增大，相應(yīng)地釉隨著燒成溫度的升高，粘度下降，石英轉(zhuǎn)變?yōu)榉绞⒌臋C(jī)率增加，釉的熱膨脹系數(shù)也隨之增大，當(dāng)坯釉的膨脹系數(shù)相差較大時(shí)，有利于釉面的龜裂，從而產(chǎn)生冰裂紋，如圖A3所示。當(dāng)進(jìn)一步升高燒成溫度時(shí)，坯的膨脹系數(shù)增加，而此時(shí)會使釉料中石英熔融，從而降低釉的膨脹系數(shù)，釉面龜裂的范圍越來越小，如圖A4所示。

3 結(jié)論

球磨時(shí)間、浸釉時(shí)間和燒成溫度對試樣裂紋效果的影響很大，本實(shí)驗(yàn)工藝條件為球磨時(shí)間40 min浸釉時(shí)間30 s為佳，在燒成溫度為1 250 ℃時(shí)，當(dāng)坯與釉的熱膨脹系數(shù)的差值為Δα>1×10-6/ ℃時(shí)，冰裂紋釉效果明顯，釉面光滑。

1 周健兒,董偉霞,包啟富,等.冰裂紋釉的制備.中國陶瓷,2014(1):64～66

2 包啟富, 董偉霞,周健兒,等.高溫冰裂紋釉的研制.全國性科技核心期刊——陶瓷,2015(5):25～29

Studies of the Processing Condition on Imitated Longquan Ge Kiln Ice Crackle Glaze

Dong Weixia,Bao Qifu,Xiang Wenbao

(School of Material Engineering,Jingdezhen Ceramic Institute,Jiangxi,Jingdezhen,333001)

In this paper, the ice crack glaze was prepared by using feldspar, dolomite, calcite, quartz and Longyan kaolin, etc as raw materials. Effect of firing temperature and processing condition on glaze crack was studied by single factor experiment. The experimental results show that: when the dipping glaze time and ball milling time are 30 s and 40 min, respectively, the glaze appears smooth and obvious ice crack effect，which is due to thermal expansion coefficient of 1×10-6/℃ at 1 250 ℃.

Ice crack glaze; Thermal expansion coefficient; Firing temperature; Processing condition

*國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(項(xiàng)目編號：51562013)。

董偉霞(1977-)，博士，副教授；主要從事傳統(tǒng)陶瓷色釉料，納米粉體及新能源材料的制備。*

TQ174.4+5

A

1002-2872(2016)10-0030-03