高溫鐵紅釉的研制

王超 劉懷國 徐浩

（無錫工藝職業(yè)技術學院陶瓷工藝系，宜興214206）

0 前言

鐵紅釉是以氧化鐵為著色劑，有的為鐵紅、棕紅單色釉面，也有的在棕黃、棕黑色釉面上分布著鮮艷的紅色花斑，并點綴有金黃色顆?；蚬馊Γ且环N十分獨特且多變、多層次的藝術釉。這是由于Fe3+親氧性強，且容易聚集在孤立相中，因此過量Fe2O3的富集造成過飽和而析出紅色晶體。鐵紅釉在藝術陶瓷中應用廣泛，且不斷延伸到陶瓷花盆、琉璃瓦、日用陶瓷等領域，前景廣闊。

1 實驗

1.1 原料

實驗原料主要以三氧化二鐵為著色劑，礦物原料包括：蘇州土、石英、鈉長石、方解石、牛骨灰、燒滑石，其主要化學組成見表1。

1.2 實驗過程

采用L8(4×24)正交試驗研究釉料配方組成對鐵紅釉釉面效果的影響。L8(4×24)正交試驗中，“4”即指四水平的石英加入量，而“24”指的是二水平的長石、滑石、牛骨灰、方解石加入量。此外，氧化鐵的加入量固定為12份，蘇州土加入量固定為5份，正交試驗設計見表2所示。

釉料配制時，按照料、球、水質量比為1：2：0.75配制，經(jīng)KM快速球磨機研磨8min過篩。試片泥料為高白瓷泥，尺寸Φ25mm×8 mm，經(jīng)小型手動液壓機壓制成型，經(jīng)900℃素燒。施釉方式采用浸釉，上釉試片干燥后，置于SX2系列箱式電阻爐中燒成。

表2 正交試驗設計（單位：份）

2 結果與討論

2.1 正交試驗結果分析

正交試驗試樣釉面效果如表3所示。3號和6號釉面在一定溫度下能出現(xiàn)鮮艷的紅色，其中6號試樣紅色更深，光澤度更好。2號和7號釉面呈現(xiàn)紅斑與棕色底釉相互混合的效果，其中2號樣斑點小，但在邊緣釉堆積處相對較多且顏色紅，7號樣呈現(xiàn)出大塊紅斑，并在釉面上層。其它試樣均為棕黑或棕色，9號試樣經(jīng)1290℃高溫燒制后，表現(xiàn)出淡酒紅色。

表3 正交試驗試樣釉面效果

對比表2可以看出，牛骨灰對鐵紅分相釉紅色釉面效果的產(chǎn)生起到了非常關鍵的作用。在8組實驗中，出現(xiàn)紅色釉面效果的2、3、6、7號試樣，其牛骨灰加入量均為15份，Si/P摩爾比分別為 19.97、16.00、19.20、19.79，其中 3 號和 6 號樣 Si/P摩爾比最小，而其余1、4、5、8號試樣的Si/P摩爾比均較大，分別為 45.72、62.19、57.10、59.88。 牛骨灰中 P、Ca 的增加有效地促進了鐵紅釉的分相，使得Fe2O3能夠聚集在富磷硅酸鹽玻璃中，而形成所謂的“大紅花”。

但我們也發(fā)現(xiàn)，2號和7號樣的Si/P摩爾比也較低，但卻未有連續(xù)紅花的出現(xiàn)，這可能是由于配方中MgO的加入量較多所致。MgO可以促進鎂鐵尖晶石的生長，呈現(xiàn)棕褐色釉面。八組實驗中，2號和7號試樣的Si/Mg摩爾比分別為5.92和5.87，較3號樣的9.49、6號樣的11.39均差異較大。因此猜測，過多的滑石加入量（本實驗大于18%）有使紅斑減少、棕色釉面增加的趨勢。

此外，8組實驗均未出現(xiàn)理想的棕底大紅圓斑釉面效果，估計這和配方中Si/Al摩爾比以及堿金屬氧化物的含量有關。配方中計算得出的Si/Al摩爾比在3～5范圍內(nèi)。從文獻資料記載分相花釉的硅鋁摩爾比可能在10以上才能達到預期效果。因此，長石及蘇州土的過量均會造成鐵紅分相花釉的釉面無法達到預期效果。

2.2 燒成制度對釉面效果的影響

正交實驗的試樣分別經(jīng)1230℃、1260℃、1290℃三種溫度下進行燒制。不同制度下，試片釉面效果變化趨勢基本相似。從表3可以看出，隨著燒成溫度的提高，3號和6號試樣的紅色效果越發(fā)明顯，呈現(xiàn)出艷紅效果。而當燒成溫度低于1260℃時，出現(xiàn)鐵紅釉面效果的概率降低，這主要是因為釉的分相主要受其高溫熔融粘度的影響，粘度大，分相受到抑制。此外，大量牛骨灰、滑石、長石的加入進一步增加了釉熔體粘度，表面張力過大，只有進一步提高溫度才能促進分相的進行。

此外，研究了1000℃～1290℃的升溫速率對釉面效果的影響。分別選用了1℃/min、2℃/min、3℃/min的升溫速率觀察其釉面效果。結果發(fā)現(xiàn)，升溫速率對釉面效果的影響不大，三組實驗的釉面無明顯的差異。

3 結論

（1）Si/P、Si/Mg摩爾比對鐵紅釉紅花的產(chǎn)生起到?jīng)Q定性作用。實驗中，當Si/P摩爾比小于20，均可出現(xiàn)紅花效果。MgO雖然可以促進分相，但隨著Si/Mg摩爾比的降低，紅花減少，釉面出現(xiàn)棕紅相間效果。

（2）隨著燒成溫度從1230℃提高到1290℃，鐵紅釉釉面“紅花”效果不斷增強。但升溫過程中，在1000℃以上1℃/min、2℃/min、3℃/min的升溫速率對其釉面效果無顯著影響。

[1]徐建華,等.陶瓷花釉與裝飾技術[M].北京：中國輕工業(yè)出版社.2011.

[2]張玉南.陶瓷藝術釉工藝學[M].南昌：江西高校出版社.2009.

[3]李耀龍.“丹紅龍珠”晶花碗與結晶釉裝飾機理淺探[J].2010,44(10)：15-17.

[4]王超,施建球.陶瓷裝飾技術[M].中國輕工業(yè)出版社.2013.

[5]王超.銀色金屬光澤釉的研制及微觀結構分析[J].人工晶體學報.2012,41(4)：1138-1142.

[6]張玉春.藝術釉[M].北京：中國輕工業(yè)出版社.1976.

[7]賀可音.硅酸鹽物理化學[M].武漢：武漢理工大學出版社.2010.