浅析配方组成对冰裂纹釉效果的影响

    吴则昌+李丽芳+程贵生

    

    

    

    摘 要：本文介绍了一种用钾钠长石、玻璃粉、石英、方解石等原料，用单因素和正交试验进行实验研究。通过调整长石的加入量、烧成温度、釉层厚度、球磨时间、坯体的热膨胀系数等因素，获得了釉面效果较好的冰裂纹釉。实验结果表明，较好釉面效果的配方组成为（wt%）为：钾长石35，钠长石40，方解石3，高岭土4，石英6，碳酸钡2，玻璃粉9， 氧化锌1 。当坯釉热膨胀系数之差≥3.54×10-6/℃时，冰裂纹效果最好。

    关健词：冰裂纹；烧成温度；坯体；热膨胀系数

    1 引言

    “冰裂纹”是龙泉哥窑的青瓷品种之一，其特征为釉层内明暗度不同的裂纹白边，像晶花一样层层叠叠的分布在釉层当中，营造出一种古色古香的艺术美感。

    冰裂纹釉作为传统的陶瓷釉面， 以其独特的艺术效果备受世人珍爱。可惜的是，由于冰裂纹胎釉料的选取较难，同时烧成的温度不易控制，窑烧的成品率低，龙泉青瓷冰裂纹的烧制技术在南宋以后便已失传。

    瓷器釉面的一种自然开裂现象。开裂原因有二：一是成型时坯泥沿一定方向延伸，影响了分子的排列。二是坯、釉膨胀系数不同，焙烧后冷却时釉层收缩率大。原是瓷器烧制中的缺点，但人们有意利用开裂的规律制造开片釉，作为瓷器的一种特殊装饰。本文研究的是通过正交实验和单因素实验找到一个适合于现代龙泉哥窑泥坯的冰裂纹釉。主要考察配方组成对冰裂纹釉的影响。

    2 实验内容

    2.1 实验原料

    实验所用原料及其化学组成如表1所示。

    2.2工艺流程及工艺参数

    本实验坯体和釉料制备工艺流程如下。

    （1）坯体制备工艺流程：

    配料球磨注浆成型干燥打磨备用。

    （2）釉料制备工艺流程：

    配料球磨过120目筛施釉干燥烧成成品。

    （3）工艺参数

    a. 料：球：水=1：2.0：0.45；b. 球磨时间：10 min；c. 施釉厚度：1.5 ～3.0 mm； d. 烧成周期：电炉500 min；e. 烧成气氛：氧化气氛；f. 施釉方法：浸釉；g. 烧成曲线：见图1。

    以升温速度表示：

    从室温经过180 min升到600℃，再经过180 min从600℃升到1050℃，接着用120 min的时间从1050℃升到1280℃，最后保温时间先固定为20 min。

    2.3 实验安排

    2.3.1 探索性实验

    经过查询，收集资料得到最初的配方：钾长石：35%，钠长石：30%， 方解石：10%， 碳酸钡：5%， 石英：10%，氧化锌：2%。实验配方见表2。

    2.3.2冰裂纹釉的配方微调

    经过探索性实验，又进行正交实验，虽然得到效果不错的裂纹釉，但为了寻求裂纹效果最好的实验配方，以配方钾长石：35%，钠长石：40%，方解石：3%，高岭土：4%，石英：6%，玻璃粉：9%，BaCO3：2%， ZnO：1%为基准进行微调。

    2.3.3不同的坯体对冰裂纹釉的影响

    经过微调以后得到效果较好的配方C1，现在以钾长石：35%，钠长石：40%，方解石：4%，高岭土：6%，石英：7%，玻璃粉：6%，BaCO3：1%， ZnO：1%为实验配方。考察不同坯体对冰裂纹釉釉面效果的影响，实验见表4。

    3 实验结果与分析

    3.1 探索阶段

    探索过程中各个配方的实验效果如表5。

    从表5可以看出，A1完全没有裂纹，A2虽然有许多裂纹，但没有呈现冰块状，所以需要进一步实验，以便找到有良好冰裂纹效果的配方。

    3.2冰裂纹釉的配方微调的结果分析

    现在针对正交实验得到的优选配方进行微调实验。以配方钾长石：35%，钠长石：40%，方解石：3%，高岭土：4%，石英：6%，玻璃粉：9%，BaCO3：2%， ZnO：1%为基准进行微调。

    冰裂纹釉的配方微调的实验现象如表6。

    从表6可以看出经过配方的微调得到了最好看的冰裂纹釉C1。

    3.3 不同的坯体对冰裂纹釉的影响

    從表7可以看出， D4裂纹效果最好，呈冰块状。出现这种现象的原因是所使用坯体的热膨胀系数不同，各种坯体的热膨胀系数如表8。

    表中可以看出：使用同一种釉料，不同坯体，烧成效果不同的原因是当坯釉膨胀差值大于3.54 × 10-6℃-1的情况下，其实验样品釉面的冰裂效果越好。坯体中加入的粗颗粒低膨胀的堇青石后，使坯体的热膨胀系数降低，即坯、釉之间的膨胀系数差值逐渐增大，有利于裂纹的产生。

    4 结论

    本文使用钾长石、钠长石、方解石、高岭土、石英、玻璃粉、BaCO3、ZnO作为原料，成功制备出冰裂纹釉。所得结论如下：

    （1）经过实验本课题得出冰裂纹的最佳配方为：钾长石：35%，钠长石：40%，方解石：4%，高岭土：6%，石英：7%，玻璃粉：6%，BaCO3：1%， ZnO：1%。其大概釉式为：

    0.2323K2O 0.3634Na2O 0.0353MgO 0.3690CaO0.5883Al2O30.0023Fe2O33.9195SiO2

    （2）该冰裂纹釉是由于坯、釉膨胀系数不同直接产生的釉裂，因此，釉的膨胀系数明显大于坯体膨胀系数时产生的裂纹具有粗细交织的良好效果。

    （3）工艺条件烧成温度、保温时间对试样裂纹效果的影响很大，好的工艺条件能使冰裂纹釉裂纹效果得到有效提高。为了使试样釉面光泽度好，釉的高温粘度适合，冰裂纹效果显著，无其它缺陷产生。最佳烧成温度1280℃。

    参考文献

    [1] 马铁成. 陶瓷工艺学.第2版[M]. 中国轻工业出版社， 2011.

    [2] 周健儿，梁铎，吴隽，等.“冰裂纹”青瓷的研制及机理研究[J].人工晶体学报，2011，40（4）1076-1082.

    [3] 陶勇霞. 建陶制品裂纹釉的研制[J]. 佛山陶瓷， 2004， 14（5）：19-20.

    [4] 翟新岗. 天蓝色裂纹釉的研制[J]. 陶瓷， 2007（9）：30-31.

    [5] 成岳， 夏光华. 科学研究与工程试验设计方法[M]. 武汉理工大学出版社， 2005.

    [6] 浙江大学等校编，硅酸盐物理化学北京[M].中国建筑工业出版社，1980.