Fe2O3含量对青花色料呈色的影响

实验以二氧化三铁、氧化钴、氧化锰、釉果为主要原料,采用单因素实验法,探究了青花色料中Fe2O3/CoO对青花瓷色度值、微观结构、晶相组成的影响。实验结果表明,随着青花色料配方中Fe2O3/CoO比值增大,青花瓷着色区域表面析出大量的1~3μm磁铁矿晶体并且发育越来越好,使得青花瓷呈现黑色调增强蓝色调减弱的现象。

冰裂纹青釉的制备

笔者采用钾长石、石英、方解石等为主要原料制备冰裂纹釉,研究着色剂种类和球磨时间对釉面效果的影响。实验结果表明,当釉配方组成(质量%)为:钾长石33、硅灰石39、方解石14、高岭土10、滑石3、氧化铜0.5时,球磨时间10 min时所制备釉面裂纹成龟裂、片状。釉面颜色呈青色L^(*)=53.85、a^(*)=-6.46、b^(*)=7.09,具有玉质感。

低温合成四方相BaTiO_(3)及其压电催化性能

基于淀粉糊化机制低温合成了四方相BaTiO_(3)粉体。采用扫描电子显微镜、透射电子显微镜、X射线衍射、傅里叶变换红外光谱、紫外可见吸收光谱、X射线光电子能谱对合成粉体的形貌、物相进行表征;在超声条件下,以系列典型染料为降解对象测试BaTiO_(3)压电催化性能。结果显示,煅烧温度为600℃时即可获得四方相BaTiO_(3)粉体,且随着温度的提升,结晶度逐渐增加;当煅烧温度为700℃时,合成的BaTiO_(3)粉体尺寸分布均匀,分散度良好,呈现类立方体状;在超声驱动下,BaTiO_(3)降解罗丹明B、刚果红、甲基橙染料时均展现出良好的效果,反应速率常数分别为1.090×10^(-2)、1.113×10^(-2)、1.084×10^(-2)min^(-1),并以降解刚果红为对象揭示其压电催化的机理,即空穴和超氧自由基是降解过程中的主要反应物质。

组成及球磨时间对月白釉呈色的影响

实验采用黄长石、石英、方解石、铜矿石等天然矿物为主要原料制备月白釉。通过测试釉面的L^(*)、a^(*)、b^(*)值、光泽度、反射率等性能,探究配方组成及球磨时间对月白釉釉面效果的影响。实验结果表明:当配方组成的质量分数分别为黄长石50%、石英20%、方解石14%、铜矿石10%时,在还原气氛下,烧成温度为1310℃,保温时间30 min的条件下,球磨时间控制在10 min,可以得到釉面效果较佳的月白釉。从化学组成上分析,黄长石含量增加提高了釉面的光泽度;铜矿石加入量不断增加,使得样品釉色从淡青黄色过渡到青绿色;适量引入滑石,釉面分相均匀;随着氧化锌含量的增加,最强反射波段由蓝绿色调逐渐过渡到黄绿色调。从样品釉面显微结构分析,月白釉釉面分相明显,其蓝绿色釉面主要是以铁的氧化物为主的化学着色和分相液滴的结构色共同作用形成。

氧化铁对建窑油滴釉呈色与析晶行为的影响

建窑油滴釉是中国古代最典型的铁系析晶釉之一,明晰氧化铁对析晶釉呈色与析晶的影响规律,能够为开发与创新多种呈色效果的铁系析晶釉提供科学依据和理论指导。本文采用XRD、Raman、SEM和EDS等测试方法,探究了不同氧化铁含量对釉熔体中析出晶体显微结构和釉面呈色的影响,揭示了釉层晶体结构对呈色的作用机制。结果表明,随着氧化铁含量增加,釉面析出棕黄色-银蓝色-银白色-银白泛红棕色的晶斑,晶斑呈色是由晶体的化学色与结构色耦合而成。晶斑中间区域的铁元素富集度高于边沿区域,优先发生ε-Fe_(2)O_(3)向α-Fe_(2)O_(3)的相变,形成不同的呈色效果。中间区域先析出2~4μm的叶状ε-Fe_(2)O_(3)晶体,呈棕黄色;随着氧化铁含量增加,釉层中析出与釉面平行定向排列的棒状α-Fe_(2)O_(3)晶体,形成晶体薄膜,对光产生强反射而呈银白色;随着氧化铁含量继续增加,釉层中析出10~20μm的树枝状α-Fe_(2)O_(3)晶体穿透晶体薄膜,薄膜产生的结构色(银白色)削弱,α-Fe_(2)O_(3)的化学色(红棕色)增强,耦合呈银白泛红棕色。边沿区域先析出大量30~50 nm的晶粒,产生瑞利散射,呈蓝色;随着氧化铁含量增加,表层棒状晶体也形成晶体薄膜,薄膜下层析出100~200 nm的板状纳米晶体,形成非晶光子晶体,产生相干散射呈蓝色,与反射的银白色耦合呈银蓝色。

烧成温度对建窑黄兔毫釉纹路的影响

以建阳当地原料红土、建瓯石、草木灰等为主要原料,制备了一种蓝底黄毫的兔毫釉。通过XRD、Raman、SEM、EDS等测试方法,探究烧成温度对建窑黄兔毫釉毫纹的影响规律及作用机理。实验结果表明:兔毫釉烧成温度范围较窄,在较低温度1270~1290℃下,釉中主要是分相-析晶,毫纹处ε-Fe_(2)O_(3)晶体尺寸为150 nm,釉中由于高温液相黏度较大晶体无法迁移形成釉面斑点;随着烧成温度升高至1310℃,釉面出现毫纹,釉浆黏度逐渐减小,釉中结构完成分相向析晶的转变,毫纹中的ε-Fe_(2)O_(3)晶粒数量增加,尺寸为300 nm,底釉中的晶核逐渐向毫纹中迁移,导致1350℃以上釉面逐渐呈现密集的黄色毫纹。在1330℃的兔毫釉釉浆黏度适中,底釉略微泛蓝,毫纹形态为细长的拉丝状,清晰分明,效果较佳。

n(Bi_(2)O_(3))/n(SiO_(2))对Bi_(2)O_(3)-B2O_(3)-SiO_(2)系光伏玻璃背板油墨微观结构和反射率的影响

随着光伏发射极和背面钝化电池双面双玻组件产业的兴起,光伏玻璃背板用光伏油墨的需求量逐年递增。光伏油墨制备成涂层后,其致密程度将直接影响自身的反射率,进而对光伏电池的光电转化效率产生影响。本文通过改变n(Bi_(2)O_(3))/n(SiO_(2)),探究玻璃熔剂析晶和其对Bi_(2)O_(3)-B_(2)O_(3)-SiO_(2)系玻璃熔剂所制备光伏油墨的影响。采用DSC和Raman对玻璃熔剂的特征行为进行了表征,采用XRD、SEM、色度仪对不同光伏油墨涂层的微观结构和反射率进行了研究,并提出了光伏油墨涂层的光反射增强机制。研究表明,n(Bi_(2)O_(3))/n(SiO_(2))的升高会使[BiO_(3)]和[BiO_(6)]基团含量增多,破坏[SiO_(4)]玻璃网络的能力增强,玻璃熔剂的转变温度和析晶峰温度逐渐降低,玻璃熔剂的析晶能力逐渐增大。在短时间内烤制后的玻璃熔剂涂层中会逐渐析出大量的片状Bi_(2)SiO_(5)晶粒,将其制备成光伏油墨涂层后,涂层的反射率会随着n(Bi_(2)O_(3))/n(SiO_(2))的升高而逐渐升高。当n(Bi_(2)O_(3))/n(SiO_(2))为30∶60时,光伏油墨涂层的反射率在近红外波长范围内可提升到82.66%。这主要是因为油墨涂层中的孔隙和空洞作为异相界面,可促使Bi_(2)SiO_(5)晶粒析出并填充在光伏油墨涂层的孔隙和空洞中,使油墨涂层的致密度提高,从而增强光伏油墨涂层对光线的反射能力。

Fe_(2)O_(3)对建窑黄兔毫釉纹路及结构的影响

以建阳当地原料红土、建瓯石、草木灰等为主要原料,研究不同Fe_(2)O_(3)含量对建窑兔毫釉黄色纹路及显微结构的影响规律,解析毫纹的变化机理。实验结果表明:Fe_(2)O_(3)含量影响着釉中ε-Fe_(2)O_(3)晶体析出的数量、形态及尺寸,使得毫纹呈现不同形态。Fe_(2)O_(3)含量为0.11 mol,釉中主要为玻璃相,析出晶体较少,形态为不规则块状,尺寸约50~100 nm,釉面呈灰青色而未出现毫纹。Fe_(2)O_(3)含量增至0.13~0.15 mol,ε-Fe_(2)O_(3)晶体析出较多,形态为短柱状,尺寸约50~150 nm,釉面形成细短蓝白色毫纹。当Fe_(2)O_(3)含量增至0.17~0.19 mol,ε-Fe_(2)O_(3)晶体发育形成单层和多层枝状晶花,尺寸约250~450 nm,釉面形成较长拉丝状黄色兔毫纹。Fe_(2)O_(3)含量增至0.21~0.23 mol,ε-Fe_(2)O_(3)晶体发育成树叶状大晶花,尺寸约1~2μm,釉面形成柿红。釉中Fe_(2)O_(3)含量处于0.15~0.21 mol,釉面形成的黄色毫纹数量适中,形态纤细,呈较好的拉丝状。

稀土尾砂对超低温建筑瓷质砖性能的影响

以黑泥、金溪钠砂、稀土尾砂为主要原料超低温制备建筑瓷质砖。研究了稀土尾砂用量和烧成温度对样品性能的影响。探索了稀土尾砂在高利用率条件下,将稀土尾砂中的高CaO含量代替传统的硅灰石等原料,其引入多元复合熔剂降低样品烧结温度的可能性。研究结果表明:稀土尾砂中含有高CaO含量,参与构成的多元复合熔剂体系对降低坯体烧结温度,提高样品的烧结性能有积极作用。当稀土尾砂用量≤50%时,增大稀土尾砂用量,样品的烧结温度降低,烧结性能提升,当引入50%稀土尾砂可使坯体的烧结温度降低至1080℃,并表现出最优性能:吸水率为0.15%,烧成收缩为9.84%,体积密度为2.46 g/cm^(3),抗折强度为98.55 MPa,性能指标达国家标准。然而,继续增大稀土尾砂用量,样品的烧结温度上升,其性能反而降低。

宋代龙泉大窑青瓷坯釉特征分析

龙泉大窑窑址是宋代龙泉窑极具代表性的窑址之一,其发掘出土的龙泉大窑青瓷中部分样品有别于其他窑口梅子青和粉青,釉色呈蓝绿透明、气泡少且小、玻璃质感强。本文针对这类典型样品采用能量色散型X射线荧光光谱分析仪(EDXRF)、X-射线衍射仪(XRD)、超景深显微镜(SRM)、紫外-可见光分光光度计(UV-Vis)等仪器对样品进行组成和微观结构检测与分析。研究结果表明,胎、釉配方具有高硅低铝的特点,釉中SiO_(2)与Al_(2)O_(3)物质的量分别为3.20~5.20 mol和0.30~0.50 mol,瓷胎中SiO_(2)物质的量为3.67~3.89 mol,Al_(2)O_(3)物质的量为0.63~0.75 mol;瓷釉中碱金属氧化物的平均物质的量为0.73 mol,碱土金属氧化物平均物质的量为0.27 mol,是典型的石灰釉,釉中气泡稀少,气泡尺寸大都在50~100μm之间。

稀有金属在油滴釉中析出的艺术表现及应用

本文研究了稀有金属在油滴釉中的析出情况,以及它们在艺术领域的表现和应用。油滴釉发展历史以及稀有金属对油滴釉产生的影响为分析出发点,然后详细阐述稀有金属是如何透过油滴釉上的色彩及光影,形态及质感、个性化和创新表现等手段,显示出了它特有的艺术魅力。本文最后论述稀有金属在陶瓷艺术品,工艺美术品及家居装饰等方面的具体运用及其在提高艺术价值与审美体验方面所起到的积极作用。

溶胶-凝胶法制备包裹炭黑色料及表征

采用溶胶-凝胶法制备ZrO2-SiO2混合溶胶,以碳素为炭黑来源,混合溶胶经快速凝胶化后得到初始粉体,经还原气氛煅烧后,得到ZrSiO4包裹炭黑色料。采用XRD、TEM,TG/DTA等手段测试所得粉体,实验结果显示,1150℃,还原气氛煅烧,Zr(OH)4-Si(OH)4混合凝胶能够转化为ZrSiO4,TG/DTA结果显示煅烧后的ZrSiO4包裹炭黑色料在氧化气氛下煅烧,质量损失只有3%,煅烧后的色料依然保持黑色,说明ZrSiO4能够实现对炭黑的包裹,包裹率较高。TEM照片显示多个炭黑颗粒嵌入致密的ZrSiO4颗粒中,这与Zr(OH)4-Si(OH)4混合溶胶的凝胶过程有关。

原位生长莫来石增强钙长石复合材料的制备

采用一步固相烧结法,以高岭土和氢氧化铝原位制备了莫来石晶相增强钙长石复合材料,利用XRD和SEM对材料的显微结构进行了分析。实验结果表明:原位生长莫来石/钙长石的配比组成对材料的显微结构有着极为重要的影响。当钙长石∶莫来石=70∶30时,该复合材料在1400～1420℃下烧成时,抗折强度高达107～123.9 MPa。该复合材料比纯的钙长石陶瓷材料的抗折强度提高了1.5～2倍。

镁质强化瓷的研究

主要采用生滑石、熟滑石为主要原料,添加方解石和BaCO3等其他原料,采用单因素实验法,考察了生/熟滑石的比例、方解石,BaCO3和球磨时间等对镁质瓷强度的影响,研制出了白度好,机械强度高、烧成范围宽镁质强化瓷。研究结果表明:当配方组成如生/熟滑石32/42(wt%)、方解石2 wt%,BaCO3 3 wt%时,坯料球磨30 min后,在1280℃烧成下可以得到机械强度高(135 MPa)的镁质瓷胎体,通过FESEM电镜分析可知这主要是由于球磨使原料细化,在烧结过程中坯体致密化程度所致。

不同醋酸锌浓度下的ZnO薄膜的结构和性能

利用溶胶-凝胶浸渍提拉法在导电玻璃(ITO)基板上制备了氧化锌(ZnO)薄膜。利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、电化学阻抗谱(EIS)等对ZnO薄膜的结构、形貌、以及光电性能进行了分析。结果表明,随着醋酸锌浓度的增加,薄膜由短柱状最终转化为无规则定位生长的聚集球形颗粒结构。随着醋酸锌浓度的升高,薄膜的结晶强度不断增加,薄膜的光电转化效率进一步增加。当醋酸锌浓度为0.9mol/L时,薄膜的光电转化效率为4.5%。

SiO_2/Al_2O_3对仿铜金属光泽釉面的性能影响

通过单因素实验探讨了SiO2/Al2O3摩尔比对仿铜金属釉的影响,研制了一种釉面耐磨性较高且呈现仿铜金属效果的生料金属釉。实验结果表明:随着SiO2/Al2O3摩尔比的增加,由于釉中析出的晶体种类和数量不同,从而导致釉面光泽度和色泽不一。当SiO2/Al2O3摩尔比为5.6时,釉中析出了CuMn2O4尖晶石晶体,从而使釉面呈现最佳的仿铜金属光泽,该釉面硬度为894.65Kg/mm2。

溶胶-浸渍提拉法制备ZnO薄膜

利用溶胶-凝胶浸渍提拉法在导电玻璃(FTO)基板上制备了氧化锌(ZnO)薄膜。利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、紫外分光光度计对ZnO薄膜的结构、形貌以及透过性能进行了分析。结果表明,当溶胶陈化时间为26h,煅烧温度550℃时,ZnO薄膜呈现棒状颗粒,缺陷密度低,从而使ZnO薄膜具有较高的透过率。

高温冰裂纹釉的研制

以长石、白云石、龙岩高岭土、方解石和石英等为原料,在1 260℃制备中高温冰裂纹釉。利用单因素试验通过改变配方组成和工艺条件等影响因素,研究其对冰裂纹釉面的影响。实验结果表明:当配方组成中硅灰石含量为3%~4%,高岭土/石英的质量比为6∶14,浸釉时间为12s时,可得到釉面光滑且裂纹呈大开片的冰裂纹效果。其成因是由于釉坯间的热膨胀系数不同,导致釉面存在较大应力,使较差的坯釉中间层有效地传递了胎釉间的应力导致釉层内开裂,裂纹在扩展过程中遇见釉层中气泡发生方向偏折,而形成了类似晶花态的"冰裂纹"形貌。

低温铁系砂金釉的制备

本实验以硼熔块、钾长石、苏州土、石英、氧化铁和氧化钛为主要原料来试制低温快烧砂金釉。运用单因素试验分析法研究了氧化钛、氧化铁、硼熔块、苏州土、钾长石等主要原料对砂金釉面性能的影响。

琉璃瓦用低温烧成结晶釉的试制

实验主要采用单因素实验法考察了不同助烧剂和烧成制度对结晶釉面的影响,在1180～1220℃下制备出了低温烧成的琉璃瓦用结晶釉。