不同霞石含量對(duì)釉料性質(zhì)的影響

摘 要：通過(guò)改變霞石與石灰石的相對(duì)含量并考慮不同品種的霞石進(jìn)行釉料調(diào)配，制得霞石-石灰石2個(gè)系列共14種釉，施于白胎上，入窯進(jìn)行燒制，觀察各燒成制品的成熟度、?；潭取⑵交?、光澤度、透明度、氣泡、裂紋、呈色、晶體分布等性狀變化情況，總結(jié)霞石與石灰石調(diào)配的熔融溫度、高溫黏度、熱膨脹系數(shù)、析晶和呈色的變化規(guī)律。

關(guān)鍵詞：霞石；石灰石；熔融溫度；高溫黏度；熱膨脹系數(shù)；析晶；呈色

霞石是一種含有鋁和鈉的硅酸鹽，由于其成分與長(zhǎng)石相似，被稱為似長(zhǎng)石。與傳統(tǒng)長(zhǎng)石原料相比，霞石有燒成溫度低、燒結(jié)范圍較寬、易熔、高溫黏度大、不易流釉等優(yōu)點(diǎn)，在現(xiàn)代陶瓷釉料配置中的應(yīng)用日益廣泛，在某些性能方面，甚至優(yōu)于長(zhǎng)石，具有廣闊的應(yīng)用前景。因此，通過(guò)霞石與石灰石進(jìn)行釉料調(diào)配實(shí)驗(yàn)，分析霞石在釉料調(diào)配中對(duì)釉料性質(zhì)的影響，可為霞石在陶瓷釉料領(lǐng)域的應(yīng)用和研究提供理論基礎(chǔ)和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)［1］。

1 實(shí)驗(yàn)

1.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

通過(guò)改變霞石和石灰石的相對(duì)含量進(jìn)行釉料的調(diào)配，其中霞石采用328霞石和338霞石（二者的主要區(qū)別在于Na2O含量不同，338霞石Na2O含量大于328霞石的含量），分別與石灰石調(diào)配形成328霞石-石灰石、338霞石-石灰石兩大系列釉，每一系列中石灰石的含量分別為0、5%、10%、15%、20%、25%和30%。此外，為便于分析釉料組成對(duì)釉呈色的影響，采用化學(xué)純氧化鐵進(jìn)行調(diào)節(jié)［2］。各原料的化學(xué)組成見(jiàn)表1，各釉料的原料配方見(jiàn)表2，各釉料的化學(xué)組成及釉式見(jiàn)表3。

1.2 制備工藝

1.2.1 胎體的制備流程

坯料→淘洗→過(guò)150 μm篩→干燥成泥→成型→素?zé)?。本?shí)驗(yàn)施釉胎體選用龍泉弟窯白胎。

1.2.2 釉料的制備流程

釉用原料→濕法球磨→過(guò)150 μm篩→釉漿。

1.2.3 施釉

首先采用浸釉法上底釉，然后在底釉的基礎(chǔ)上進(jìn)行噴釉，確保釉層厚度達(dá)到1～1.5 mm。

1.2.4 燒成

用還原氣氛進(jìn)行燒制，實(shí)驗(yàn)最高燒成溫度為1 200 ℃，保溫30 min，氧化和還原氣氛轉(zhuǎn)換溫度為860 ℃，圖1為燒成曲線圖。

2 結(jié)果與討論

2.1 燒成實(shí)驗(yàn)結(jié)果

隨著霞石與石灰石比例的變化，釉料成熟度、

?；潭取⒂悦嫫交?、光澤度、透明度，釉層氣泡數(shù)量、大小、分布、裂紋，釉的呈色、結(jié)晶大致呈現(xiàn)循序漸進(jìn)的變化，其變化規(guī)律和變化程度見(jiàn)表4。

2.2 釉的熔融情況

對(duì)于328霞石系列釉，隨著石灰石與霞石的比例變大，釉的表面平滑度、光澤度、透明度均呈現(xiàn)由差變好再變差的趨勢(shì)。例如，霞石100%、石灰石0配成的釉，在1 200 ℃溫度燒成，屬欠燒，釉的平滑度、光澤度、透明度均較差，但玉質(zhì)感很強(qiáng)。霞石85%、石灰石15%配成的釉，在1 200 ℃溫度燒成，屬正燒，釉的平滑度、光澤度、透明度均很好，但玻璃感很強(qiáng)。霞石70%、石灰石30%配成的釉，由于鈣長(zhǎng)石或硅灰石的結(jié)晶，在1 200 ℃溫度燒成，晶體未能熔融，屬欠燒，釉的平滑度、光澤度、透明度均很差，屬無(wú)光釉。

338霞石系列釉對(duì)比328霞石系列釉，由于Na2O含量的增加，釉的表面平滑度、光澤度、透明度均變好，且隨著石灰石與霞石的比例變大，釉的表面平滑度、光澤度、透明度均呈現(xiàn)由差變好的趨勢(shì)（表4）。

2.3 釉的高溫黏度情況

從表4顯微圖可以看出，對(duì)于328霞石系列釉和338霞石系列釉，從1-0至1-5，以及2-0至2-5釉，隨著石灰石與霞石的比例變大，釉中氣泡數(shù)量逐漸變少、尺寸逐漸變大、由密集變?yōu)橄∈?、分布位置由釉層中下部逐漸變?yōu)橛詫又猩喜?，說(shuō)明釉層的高溫黏度逐漸變小。而1-6因?yàn)?28霞石Al2O3和CaO含量高，所以1-6化學(xué)組成接近于鈣長(zhǎng)石，因此釉中含有鈣長(zhǎng)石晶體，在燒成溫度下未能熔融，導(dǎo)致釉的黏度偏高，氣泡數(shù)量很少。2-6釉黏度比2-5的高，氣泡比2-5的小。對(duì)比338霞石和328霞石，因338霞石Na2O含量較高，降低了釉的熔融溫度，使2-6在相同燒成溫度下能夠熔融，釉的黏度降低，故氣泡比1-6的大。

2.4 釉的熱膨脹系數(shù)

釉的熱膨脹系數(shù)受化學(xué)組成和燒成制度影響，據(jù)索特和文凱爾曼的資料，形成玻璃態(tài)氧化物的體膨脹系數(shù)和加和性常數(shù)見(jiàn)表5［3］。

當(dāng)釉的熱膨脹系數(shù)大于胎的熱膨脹系數(shù)時(shí)，在胎釉冷卻過(guò)程中，釉層的收縮大于胎體的收縮，胎體受到壓應(yīng)力，而釉層受到張應(yīng)力，當(dāng)張應(yīng)力超過(guò)了釉層的抗張強(qiáng)度時(shí)，就出現(xiàn)釉層斷裂的裂紋。熱膨脹系數(shù)相差越大，龜裂程度就越大，當(dāng)熱膨脹系數(shù)相差不大，或釉的熱膨脹系數(shù)小于胎體的熱膨脹系數(shù)時(shí)，釉面不開(kāi)裂。

采用加和法計(jì)算霞石的熱膨脹系數(shù)，可得328霞石的熱膨脹計(jì)算系數(shù)為2.8×10-7/℃、338霞石的熱膨脹計(jì)算系數(shù)為3.1×10-7/℃，而石灰石的熱膨脹計(jì)算系數(shù)為5.0×10-7/℃。因此，隨著石灰石與霞石的比例變大，釉裂按網(wǎng)格狀大片裂紋-網(wǎng)格狀小片裂紋-網(wǎng)格狀細(xì)碎裂紋的規(guī)律變化；且用338霞石配置的釉料的裂紋程度明顯大于用328霞石配置的釉料。

由于霞石與石灰石的熱膨脹系數(shù)較大，霞石與石灰石組合適合配置裂紋釉。

2.5 對(duì)釉結(jié)晶的影響

實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，隨著石灰石與霞石的比例變大，釉逐漸從光澤透明釉變?yōu)閬喒獍胪该饔宰詈笞優(yōu)闊o(wú)光失透釉。當(dāng)石灰石含量為5%、10%、15%、20%時(shí)，釉中鈣長(zhǎng)石或硅灰石飽和度較低，不能析出鈣長(zhǎng)石、硅灰石或晶體，釉仍呈光澤透明狀；當(dāng)石灰石含量為25%時(shí)，釉中鈣長(zhǎng)石或硅灰石飽和度升高，釉出現(xiàn)局部結(jié)晶現(xiàn)象，呈亞光半透明狀；當(dāng)石灰石含量為30%時(shí)，釉的組成點(diǎn)接近于鈣長(zhǎng)石或硅灰石，致使鈣長(zhǎng)石或硅灰石在釉中呈過(guò)飽和狀態(tài)，形成晶體存在于釉層中，且在燒成溫度下未能溶解，使釉呈無(wú)光失透狀態(tài)。從328霞石到338霞石，由于Na2O含量的增加，使釉料的熔融溫度降低，在相同的燒成溫度下，用338霞石配置的釉料中的鈣長(zhǎng)石或硅灰石得以熔融，成為透明光澤釉。

2.6 對(duì)釉呈色影響

實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，隨著釉中氧化鈣含量的增加，釉逐漸由灰色變?yōu)榍嗌詈笞優(yōu)樗{(lán)色。

由于Na2O化學(xué)鍵容易斷裂，釉中游離氧增多，使得鐵離子保持高價(jià)態(tài)，釉呈現(xiàn)青中帶黃綠色。因此，隨著石灰石與霞石的比例變大，釉的顏色大體呈現(xiàn)從灰黃到藍(lán)青變化。同時(shí)，由于Na2O含量的增多，338霞石系列釉色調(diào)中灰黃成分比328霞石系列釉更為濃重。

3 結(jié)論

1）隨著石灰石與霞石的比例變大，釉料成熟度從欠燒到正燒再到欠燒變化，?；潭瓤傮w變好，釉中氣泡逐漸變大、變稀疏，平滑度、光澤度和透明度逐漸變好，釉的呈色從灰色、青色到藍(lán)色變化，釉面裂紋逐漸增多、從大片裂紋向細(xì)碎裂紋變化。

2）對(duì)于不同霞石，當(dāng)Na2O含量增加，釉料成熟度逐漸變好，?；潭戎饾u變高，釉中氣泡逐漸變大、變稀疏，光澤度和透明度逐漸變好，釉的呈色從青色、藍(lán)色到灰色、黃色、綠色變化，釉面裂紋逐漸增多、從大片裂紋向細(xì)碎裂紋變化。

3）霞石的Na2O含量比長(zhǎng)石的高，霞石的熔融溫度低，因此霞石比長(zhǎng)石更能夠降低釉的溫度；但是霞石的熱膨脹系數(shù)比長(zhǎng)石大，故加入霞石容易使釉開(kāi)裂，對(duì)配置裂紋釉是有利的，但不適合配置普通的無(wú)裂紋釉料。

參考文獻(xiàn)

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［2］劉干平，梅英，李劉旒，等.外加滑石對(duì)龍泉窯梅子青釉性狀影響之研究［J］.佛山陶瓷，2023，33（9）：14-18.

［3］馬鐵成.陶瓷工藝學(xué)［M］.2版.北京：中國(guó)輕工業(yè)出版社，2011，196.

（責(zé)任編輯：王軍輝）