磷酸鐵對高溫鐵紅釉的影響初探

王超 寇寶康 朱浩坤

摘 要 采用L9（33）正交試驗研究了釉料配方中石英、鉀長石、磷酸鐵對鐵紅釉釉面效果的影響。實驗發(fā)現(xiàn)，磷酸鐵對高溫釉面紅色產(chǎn)生起關(guān)鍵作用，且使釉面出現(xiàn)金屬質(zhì)感的傾向加強。當(dāng)加入量從4%提高至8%時，紅色釉面出現(xiàn)的概率降低。

關(guān)鍵詞 磷酸鐵；釉；氧化鐵；分相

0 前 言

鐵紅釉是一種高溫分相釉，通常在富Si、Al、K、Mg等連續(xù)相中分布著富含氧化鐵的球狀或荷葉狀綜合孤立相，當(dāng)氧化鐵的富集過飽和時易析出紅色結(jié)晶，因此釉面有的為鐵紅、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。鐵紅釉在藝術(shù)陶瓷中應(yīng)用廣泛，且不斷延伸到陶瓷花盆、琉璃瓦、日用陶瓷等領(lǐng)域。研究表明，鐵紅釉中硅鋁摩爾比、硅磷摩爾比、鐵含量等對釉面影響顯著，特別是配方中牛骨灰的加入量，隨之引入的P5+具有極高的離子場強，這對高溫分相起到了關(guān)鍵作用。但是隨著環(huán)保意識的提高，牛骨灰的生產(chǎn)面臨突出問題，尋求替代品是很多企業(yè)想要尋求的對策，同時也是解決牛骨灰原料品質(zhì)不穩(wěn)定的關(guān)鍵所在。本文將在高溫鐵紅釉中引入磷酸鐵，初探其對于釉面效果的影響，并驗證其在陶瓷釉料中的適應(yīng)性。

1 實 驗

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、鉀長石、牛骨灰、燒滑石、磷酸鐵（分析純），其主要化學(xué)組成見表1。采用L9（33）正交試驗研究了釉料配方中石英、鉀長石、磷酸鐵對鐵紅釉釉面效果的影響。正交試驗設(shè)計見表2所示。

釉料配制時，按照料、球、水質(zhì)量比為1：2：0.75配制，經(jīng)快速球磨機研磨3～5min，過篩。試片坯料為陶瓷酒瓶注漿料，尺寸Φ30×35mm，經(jīng)900℃素?zé)Ｊ┯苑绞讲捎媒?，上釉試片干燥后，用美國進口SKUTT 818型全自動電爐燒成，燒成制度如表3所示。

2 結(jié)果與討論

2.1 正交試驗結(jié)果分析

圖1是試樣的釉面效果圖，由圖可知，1號、6號、8號釉面效果良好，沒有針孔、氣泡等缺陷，紅色鮮艷，釉面光滑明亮。2號、4號、9號也析出了紅色結(jié)晶，但顏色呈暗紅色，釉面光滑，也無明顯缺陷。3號、5號、7號鐵紅釉效果不明顯，但比較光亮，釉面呈暗黑色，極少量紅色析出。

表2是石英、鉀長石、磷酸鐵加入量對釉面效果的影響。極差分析可知，磷酸鐵是影響釉面鐵紅效果好壞的主要因素。隨著加入量從4%遞增至8%，釉面紅色效果呈現(xiàn)明顯減弱趨勢。9個試樣橫向與縱向變化效果比較后發(fā)現(xiàn)，石英及鉀長石加入量的極差變化不顯著。

2.2 化學(xué)組成對釉面的影響

實驗發(fā)現(xiàn)，磷酸鐵的加入對高溫鐵紅釉的形成起到了關(guān)鍵作用，特別是隨著加入量從4%提高至8%，釉面紅色不增反降，但表面光澤度卻有一定程度提高。說明適當(dāng)?shù)牧姿徼F對于釉面分相及析晶具有促進作用，但過量后容易使釉面發(fā)黑，這主要是由于磷酸鐵、磷酸鈣這類物質(zhì)一般在高溫時無法完全熔融，特別在高溫分相釉中，導(dǎo)致釉本身黏度增大而抑制分相甚至氧化鐵析晶的產(chǎn)生。

2.3 燒成制度對釉面效果的影響

正交實驗的試樣經(jīng)1 260℃高溫?zé)啤? 100℃～1 250℃階段的升溫速率保持在50℃/h，當(dāng)接近1 260℃的最高溫時，升溫速率提高至100℃/h，這種升溫制度類似于結(jié)晶釉的燒制。降溫時，人為控制慢速降溫促進晶體長大。但總體發(fā)現(xiàn)試樣的釉面顏色比較均勻，沒有出現(xiàn)明顯的斑點效果，這可能與本次實驗的保溫時間過長有關(guān)，兩個高溫階段均設(shè)置了50min的保溫時間，使得晶核易熔融消失而出現(xiàn)釉玻璃均勻化。

3 結(jié) 論

（1）成功制備了以磷酸鐵部分替代牛骨灰的高溫鐵紅釉。當(dāng)加入量從4%提高至8%時，紅色釉面出現(xiàn)的概率降低，原因可能是由于釉面高溫黏度增大所致。

（2）磷酸鐵的加入普遍使釉面出現(xiàn)金屬光澤傾向，為金屬釉配方的設(shè)計提供參考。

參 考 文 獻

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