透明细网裂纹釉的研制

    康光宇 楊春蓉 江俊灵 孙耀明

    

    

    

    摘 要：本实验采用钾长石、石英、高岭土、碳酸镁为原料制备裂纹釉。先确定基础配方，再通过实验改变各组分的加入量，根据烧制后的釉面形态选出最佳配方范围，分析原料组成对釉面裂纹的影响。实验表明：较好的釉料配方组成范围是：钾长石63 ～ 66 wt%，石英25 ～ 28 wt%，高岭土8 ～ 11 wt%，碳酸镁 1 wt%左右。在上述实验条件下所得釉面裂纹可呈现较好的艺术效果，且釉面质量佳。

    关键词：裂纹釉;釉料组成;艺术效果

    1 前言

    裂纹釉作为我国传统陶瓷名釉之一，以独特的美感为陶瓷釉料领域注入了新的生命力。裂纹本是一种缺陷，而裂纹之所以可以产生美，是因为长短曲直的纹路富有一定规律的形式美。如同疏密有致的布局，结合了艺术规律，产生的艺术结晶。

    裂纹釉的的形成机理主要有两种：一种是由于在成型时坯泥沿着一定的方向进行延伸，因而影响了坯料的排列;二是坯釉之间的膨胀系数不同，烧制冷却中釉层受到的收缩作用力比坯体的大[1，2]。裂纹釉与普通釉对比起来，明显的差别是熔剂量较多且含膨胀系数大的组分也多。在裂纹釉的釉料组成中，膨胀系数大的碱性氧化物K2O、Na2O、PbO 等含量一般较高[3，4]。因为坯釉间化学组成和物理性能存在较大差别，釉的膨胀系数大于坯，在冷却过程中，釉面因受到张应力作用而形成许多裂纹。原料组成配比不同的釉料的膨胀作用不同，制出的组分配比不同的釉料施于同种坯体上，出现的裂纹也不尽相同。因此，通过调整釉料的组成配比来提高釉料膨胀系数[5-7]，就能达到理想的裂纹效果。

    本研究采用钾长石、石英、高岭土、碳酸镁为原料，按一定的配比制备裂纹釉，用单因素实验对比各组分不同加入量下所形成的裂纹形态，从而选出最佳配方范围，并分析釉料组成对裂纹外观品质的影响，最终得到最为理想的混合质透明细网裂纹釉。

    2 实验

    2.1 实验原料

    本實验采用的釉用原料为钾长石、石英、高岭土、碳酸镁。

    2.2 坯体制作

    本实验采用长石质瓷坯体，根据确定的坯体配方（石英：长石：黏土=1：1：2）进行称量;将称量好的配方料放入行星球磨机球磨30 min;将球磨后的浆料放入烘干箱烘干水分;将得到粉末用压片机压成厚度5 ～ 8 mm的大小均匀的坯体;压制好的坯体进行800℃保温30 min素烧，获得若干坯体。

    2.3 裂纹釉样品制作

    2.3.1 裂纹釉基础配方

    本实验采用裂纹釉基础配方如表1。

    2.3.2 釉料制备、施釉及烧成

    各原料按基础配方比例称量，放入球磨罐进行球磨30 min，其中球：料：水=2：1：1.5。

    将上述釉料施于坯体表面，釉厚度控制在0.8 ～ 1.2 mm;施釉后自然烘干若干小时直至完全干透。最后，将样品在1290℃烧成并保温0.5 h，炉冷。

    3 结果与讨论

    3.1 釉料中钾长石含量对釉面外观品质的影响

    由表2和图1可以看出，当钾长石的含量在63 ～ 66 wt%之间时，釉面裂纹效果比较好（图1（a，b））。钾长石的加入量与膨胀系数成正比，适当增加用量会提高整体的膨胀系数，这样有利于裂纹的形成[8]。但是并不能无限制增加的，否则当加入量过大时，会导致釉的成熟温度降低，变成易熔的高流动性的釉，使得裂纹大而少，如图1（c，d）。

    3.2 釉料中石英含量对釉面外观品质的影响

    石英加入量对釉面效果的影响实验结果如表3，样品效果如图2。该实验适当增减石英的含量，能够改变釉的膨胀系数，从而影响釉面出现裂纹的情况。过多地添加石英，会使得釉的膨胀系数降低，这样不利于裂纹的形成[9]。但由于石英是能够形成玻璃相的重要组分，所以釉面的透明度、光滑度都随着其加入量增加而变得更佳。本实验中石英的含量为25 ～ 28 wt%时，釉面裂纹效果更好。

    3.3 釉料中高岭土含量对釉面外观品质的影响

    高岭土对釉面效果影响的实验结果如表4和图3所示。高岭土会使釉料具有悬浮性与稳定性，能同时引入Al2O3和SiO2·Al2O3是形成釉的网络中间体，不但能与SiO2结合，而且能与碱性金属氧化物结合。Al2O3能改善釉的性能，提高膨胀系数，但不利于裂纹的形成[10]。本实验高岭土的含量在8 ～ 11 wt%之间，釉面及裂纹效果比较好。

    3.4 釉料中碳酸镁含量对釉面外观品质的影响

    碳酸镁对釉面效果影响的实验结果如表5和图4。碳酸镁在高温下会产生MgO，它起到助熔的作用，能增宽制品的烧成范围，降低熔融温度，提高釉的流动性，减小釉的膨胀系数，改善热稳定性。但是加入量要把控，随着加入量的增加，表面裂纹减少的同时还产生许多釉面缺陷，这可能和高温下释出的CO2气体过多有关。

    总结上述实验数据，可以发现，增加长石的用量，可以提高釉的膨胀系数。此外，长石也可以降低熔融温度和高温粘度。但用量也不能过多，否则会引起膨胀系数过大导致釉面缺陷。钾长石含量范围在63 ～ 66 wt%时最佳。

    石英与高岭土的含量需要控制。因为釉料若含SiO2 、Al2O3的量过多，釉料中的K2O 、Na2O 等易熔组分含量降低，从而不易发生开裂。石英含量范围在25 ～ 28 wt%，高岭土含量范围在8 ～ 11 wt%时为最佳。

    碳酸镁在高温情况下为强的活性助熔剂，可以增宽制品的烧成范围，但要严控含量。因为在高温下它会分解出CO2气体，气体过多会影响釉面。镁元素还会导致表面无光，所以含量不能多。添加的碳酸镁为1 wt%时最佳。

    4 结论

    研究混合质裂纹釉的原料配比，在经过一系列单因素实验的探究，得到最佳的裂纹釉配方范围为钾长石63 ～ 66 wt%，石英25 ～ 28 wt%，高岭土8 ～ 11 wt%，碳酸镁1 wt%左右。

    参考文献

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    [2] 吴隽， 张茂林， 吴军明， 等. 中国陶瓷釉的多元化起源与初步发展探析[J]. 中国科学， 2011， 41（2）： 99-102.

    [3] 戴长禄， 杨勇， 杨明. 硼在釉料及微晶玻璃中的作用与影响[J]. 佛山陶瓷， 2011（1）： 40-43.

    [4] 戴長禄， 杨勇， 杨明. 锌在建筑陶瓷坯体、釉料及微晶玻璃中的作用与影响[J]. 佛山陶瓷， 2012（4）： 29-32.

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    [7] 高晓琳. 冰裂纹釉在氧化气氛下的烧成研究[J]. 佛山陶瓷， 2014， 24（07）： 15-19.

    [8] 洪琛， 沈华荣， 徐强. 透明裂纹釉影响因素的探究[J]. 中国陶瓷， 2014， 21（4）： 15-20.

    [9] 包启富， 董伟霞， 周建儿. 高温冰裂纹釉的制备[J]. 陶瓷， 2014， （5）： 25-29.

    [10] M. Gajek， K. Gasek. Effects of quartz grain size distribution on the structure of porcelain glaze [J]. Ceramics International， 2014， 40（2）： 12045-12053.