分相釉及其結(jié)構(gòu)呈色的研究.pdf

1、釉的分相呈色及結(jié)構(gòu)呈色作為一種重要的物理裝飾技術(shù)，既能豐富陶瓷釉的品種，增強(qiáng)呈色的穩(wěn)定性，獲得美觀多樣的色彩，還可以充分利用礦渣等廢棄資源，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減耗、綠色環(huán)保。本論文以研究制備新型分相色釉為目標(biāo)，合理設(shè)計(jì)出磷系乳濁釉和硼磷雙助劑乳濁釉，并以其作為分相基礎(chǔ)釉，再以氧化鐵、銅粉、氧化銅和鐵礦渣作為著色物質(zhì)，分別添加到基礎(chǔ)釉中，制備出呈色豐富、效果各異的釉面。通過各種測試技術(shù)分析了釉料組成、燒成制度、顯微結(jié)構(gòu)變化等對釉面性能和呈色效果的影

2、響規(guī)律，并結(jié)合物理學(xué)、光學(xué)等理論對分相呈色及結(jié)構(gòu)呈色的機(jī)理進(jìn)行了研究。分相結(jié)構(gòu)呈色具有低成本、低能耗、無污染等優(yōu)勢，對于提升陶瓷產(chǎn)品附加值具有較強(qiáng)的理論指導(dǎo)意義和較高的實(shí)用價(jià)值。
　　(1)在燒成溫度為1180-1230℃、850℃以上冷卻速度為25-35℃/min的工藝條件下，可以制備出白度較高的R2O-RO-Al2O3-SiO2-P2O5體系乳濁釉，在磷含量高的區(qū)域釉面白度較高，產(chǎn)生乳濁的原因是分相和熔析晶體。在硼磷雙助劑乳濁

3、釉中，釉組成中的B2O3/P2O5質(zhì)量比對乳濁效果影響較大，在合適的B2O3/P2O5質(zhì)量比條件下，磷酸鈣含量在2.5-15％的范圍，釉面白度高、光澤度好且無裂紋;燒成溫度對孤立液滴的大小、含量、分布有較大影響，進(jìn)而影響釉的乳濁程度;釉面產(chǎn)生乳濁的主要原因是多次不混溶分相。因此，合理的配方組成、分相促進(jìn)劑的配比與燒成制度是制備高質(zhì)量分相乳濁釉的重要因素。
　　(2)以少量鐵的氧化物為著色劑，分別添加到磷系基礎(chǔ)釉及硼磷雙助劑基礎(chǔ)釉中

4、，在不同燒成溫度下，得到具有多種分相呈色效果的釉面。通過分析氧化鐵分相色釉中釉組成、燒成溫度對分相微珠及呈色效果的影響，結(jié)合物理學(xué)、色彩學(xué)對釉色變化的機(jī)理作出解釋，即分相色釉的呈色機(jī)理符合瑞利散射及米散射規(guī)律:當(dāng)分相微珠尺寸小于100nm時(shí)，以瑞利散射為主，釉面呈淡藍(lán)色;而分相微珠較大時(shí)，以米散射為主，釉面呈乳白色。因此，通過調(diào)整基礎(chǔ)釉的組成、燒成溫度，進(jìn)而控制分相微珠尺寸及分布就可以獲得呈色豐富的氧化鐵分相色釉。
　　(3)以單

5、質(zhì)銅粉和氧化銅為著色劑，添加到磷系基礎(chǔ)釉中，在微氧化和氧化條件下，制備出不同呈色效果的銅系色釉。固定Ca3(PO4)2含量，隨著釉組成中SiO2/Al2O3與SiO2/CaO的變化，分相液滴的大小和分布發(fā)生變化，釉面可呈現(xiàn)月白、天青、天藍(lán)、銅綠等多種釉色。當(dāng)Cu粉含量增加時(shí)，釉面由乳白色、天青色、天藍(lán)色向海藍(lán)色轉(zhuǎn)變，乳濁度逐漸提高。當(dāng)Ca3(PO4)2含量增加時(shí)，釉面由淺黃綠色、天青色向月白色轉(zhuǎn)變，光澤度由半透明-半乳濁-乳濁漸變。在不

6、同的燒成溫度和氣氛下，釉層中Cu+和Cu2+的比例不同，分相液滴的大小和分布對釉面呈色產(chǎn)生重要影響。
　　(4)以鐵礦渣代替?zhèn)鹘y(tǒng)陶瓷色料，添加到磷系基礎(chǔ)釉中，通過著色離子產(chǎn)生的化學(xué)色與分相結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)色耦合，制備出不同呈色效果的鐵分相花釉。結(jié)合釉層組成、顯微結(jié)構(gòu)及燒成溫度等因素的分析，得出鐵礦渣加入量為25wt％，燒成溫度在1190-1250℃范圍時(shí)，釉面平整、光澤度好，而且釉色及釉面花紋都較豐富。燒成溫度在1160℃和1220

7、℃時(shí)，未熔解的磷酸鈣晶體是釉面出現(xiàn)花紋的原因;燒成溫度為1280℃時(shí)，釉中的磷酸鈣晶體完全熔融，發(fā)生微相功能轉(zhuǎn)化，產(chǎn)生釉面花紋。隨著鐵礦渣加入量的增多，熔解在釉中的Fe2O3含量增多，釉面顏色加深;當(dāng)鐵礦渣加入量過多時(shí)，剩余的Fe2O3以赤鐵礦的形式析出，使釉面帶有金屬閃光。
　　(5)分相釉中的結(jié)構(gòu)色機(jī)制包括光子晶體結(jié)構(gòu)色、瑞利散射色和分相結(jié)構(gòu)呈色等，但因分相釉中兩玻璃相折射率比值較低，釉面呈色效果不明顯。引入Fe、Cu元素于分