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文档简介
1、硅酸钕结晶釉的研究 摘 要:本实验是在参考氧化钕二氧化硅相图的基础上,借鉴硅酸锌结晶釉的配制思路,成功地制备出了具有浮雕质感的小菊花状硅酸钕结晶釉,并探讨了基础釉组成、保温温度及保温时间对实验结果的影响。 关键词:结晶釉;硅酸钕;小菊花状;浮雕质感 1 前言 结晶釉是通过向釉中加入结晶物质,使之在高温釉熔体中达到过饱和,再经过一定的工艺控制,在釉层中析出晶花的一种釉料。自我国两宋时期的铁结晶釉传到国外开始,便引起了人们广泛的兴趣。随着国外硅酸锌巨晶结晶釉的研发成功,在我国又掀起了一阵结晶釉的研究浪潮。张凤岐1等对结晶釉的形成机理进行了系统的研究,并制备出了一系列结晶釉新品种。国内近年来对结晶釉
2、的研究工作主要在硅酸锌结晶釉的掺杂方面;刘一军2等研制了硅锌钛结晶釉;陆小荣3、刘亚民4等通过向硅酸锌结晶釉中引入变色颜料,成功制备出了变色结晶釉。为了进一步拓宽结晶釉的研究范围,丰富结晶釉装饰的多样性,笔者通过实验,对硅酸钕结晶釉进行了系统的研究。 2 实验内容 2.1 所用原料及化学组成 本实验所用坯体为笔者公司日常生产所用坯泥注浆而成,所用釉料为笔者公司实验用原料配制而成的,其釉用原料名称及化学组成如表1所示。 2.2 实验流程及工艺参数 本试样制备的工艺流程如图1所示 其釉浆参数如下: (1) 料:球:水= 1:2:0.5; (2) 釉浆细度:250目筛余小于0.05%; (3) 施釉
3、方式:浸釉。 2.3 产品烧成 本实验借鉴硅酸锌结晶釉的烧制方法,经过试验调整后的烧成曲线如图2所示。 3 结果分析与讨论 3.1 釉料组成对结晶釉性能的影响 3.1.1玻璃粉的作用及其加入量 氧化钕二氧化硅相图如图3所示。 由图3可知,硅酸钕在1600 时有晶体析出,该物质的氧化钕、二氧化硅质量比为30:70。据此,可以看出要制备硅酸钕结晶釉必须以玻璃釉为基础釉,同时也可以判断出,以玻璃粉的助熔能力,不能够熔解足够的氧化钕以达到析晶的目的。 为了能够得到较多、较好的晶花,本实验初步固定氧化钕含量为20%。通过实验发现,当玻璃粉加到80%时,形成粉紫色无光釉。为了采用玻璃质基础釉,同时也为了提
4、供一定量的二氧化硅,因此,在调整好基础釉的基础上,要求玻璃粉的加入量在40%50%比较合适,过多的玻璃粉会提高釉的高温粘度。 3.1.2关于裂纹熔块作用及加入量 玻璃粉在一定程度上能够降低釉的烧成温度和高温粘度,促进釉中晶花的发育。然而,在制备硅酸钕结晶釉时,氧化钕的熔融温度比较高,高温粘度比较大。过多的玻璃粉会引入大量的二氧化硅,不利于结晶体析出。为了弥补玻璃粉的不足,本实验选取了碱金属含量高、助熔作用更强的裂纹熔块。 当加入少量裂纹熔块时,助熔效果不是很显著,釉面没有得到较大的改善。当引入量过多时,会发现其已析出的晶体又会重新熔解,并且釉面出现了密密麻麻的小裂纹。实验结果表明,当裂纹熔块的
5、加入量在10%20%之间时,效果较好。 3.1.3高硼熔块、碳酸锂及氧化锌的作用及加入量 氧化硼不仅有强助熔的作用,而且在引入量较少的情况下,能够降低釉的热膨胀系数。但氧化硼会阻碍晶体的析出,并且当超过一定量后,还会增加釉的膨胀系数,即硼反常现象6。鉴于玻璃釉具有较高的膨胀系数,容易产生釉裂,本实验引入少量高硼熔块,以平衡釉膨胀系数,降低釉高温粘度。笔者经过反复调试,确定氧化硼的最佳加入量为5%10%。 碳酸锂具有强助熔作用,当锂加入量过多时,会以锂硅酸盐的形式从釉中析出,影响釉面效果。本实验通过加入5%10%的碳酸锂方式对基础釉性能进行调整。为了获得性能稳定的釉料,本实验还引入了3%7%的氧
6、化锌,对釉的高温性能进行调节。(下转第41页) 3.2 保温温度及保温时间对结晶效果的影响 结晶釉烧制成功与否,其烧成制度起着至关重要的作用。合理的保温温度及保温时间则更是重中之重。 本实验通过改变保温温度后对样品进行观察,发现当保温温度过高时,析出的晶体较少,有些地方只出现微小的晶花痕迹;当保温温度过低时,釉面则布满了微小的结晶体,晶花大部分都未发育完整。通过调整保温时间,对比发现,在保温2 h后,晶花比较大,且形状较好,为粉紫底略带银色菊花状小晶花,有浮雕质感,十分漂亮。而 保温1 h的试样则晶花比较稀少,分布也不均匀。 实验表明,当煅烧温度为1160 时,保温2 h,可以获得比较理想的硅酸钕结晶釉。 4 结论 (1) 本文成功地制备出了具有浮雕质感的菊花状硅酸钕结晶釉,并确定了最佳基础釉组成为:玻璃粉40%50%、裂纹熔块10%20%、高硼熔块5%10%、碳酸锂5%10%、氧化锌3%7%、氧化钕20%。 (2) 烧成制度对结晶釉的影响较大,最终确定当保温温度为1160、保温时间为2 h时,其效果最佳。 参考文献 1 张凤岐,魏忠汉.结晶釉工艺学m.上海:科学技术出版社,1981. 2 刘一军.硅锌钛中温快烧结晶釉的研制j.佛山陶瓷,2011(
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