高铁析晶釉的烧制工艺及显微结构研究

本研究以前期对宋代福建建窑的研究成果为基础,选用矿物原料和适量的化工原料,合理控制烧成的温度制度和气氛制度,烧制出多种形貌的高铁析晶釉。本文着重探讨了烧成制度对高铁析晶黑釉瓷形成的影响规律,并对实验样品的显微结构进行了深入研究。

富铁原料对铁系析晶釉的影响机制初探

黑釉瓷是我国古代最普遍的色釉瓷品种之一,由于原料易得,故各地都有烧造,尤其在宋代得到迅猛发展。目前,在古代黑釉中已发现α-Fe_(2)O_(3),ε-Fe_(2)O_(3),Fe_(3)O_(4)等多种铁的氧化物析晶,但关于富铁原料对晶体种类的影响机制却鲜有报道。因此,本研究以汝州大峪青石头、红石头和杭州紫金土作为研究对象,采用超景深显微镜、X射线荧光光谱仪(XRF)、X射线衍射仪(XRD)、显微共聚焦激光拉曼光谱仪(Raman)以及扫描电子显微镜(SEM)对其进行综合性研究。首先,根据光谱信息,对比分析它们的化学组成、物相以及含铁相的种类。然后,以其单独作为制釉原料,通过显微结构结合光谱信息,研究烧成后含铁相的变化机理。结果表明:青石头中CaO,MgO和K_(2)O的含量高,可以降低釉熔体的高温黏度,增加其流动性,有利于质点的迁移以及晶体的成核、长大。红石头中SiO_(2)的含量仅有61.36%,而且含有方解石晶体,故其熔融温度低,易于形成玻璃相,此时铁元素以离子状态存在。紫金土中SiO_(2)和Al_(2)O_(3)含量高,CaO,MgO和K_(2)O含量低,因而其熔融温度高。将三种富铁原料熔融成釉,青石头釉中部分的α-Fe_(2)O_(3)晶体发生了分解反应,析出黑色的磁铁矿(Fe_(3)O_(4))晶体,而且气泡周围的α-Fe_(2)O_(3)晶体浓度不断提高并随气泡上升到釉面逸出,形成棕红色的晶花,适合作为黑花釉的原料;红石头釉以玻璃相为主,未发现明显的铁析晶,适合作为青瓷釉的原料;紫金土釉中玻璃相含量最少,高含量的SiO_(2)与大尺寸的α-Fe_(2)O_(3)颗粒有利于短棒状ε-Fe_(2)O_(3)晶体的生成,使釉面呈深棕色并伴有金属光泽,适合制备紫金釉。该研究不仅探讨了富铁原料对铁氧化物析晶的种类及其釉色、釉质的影响规律,并揭示了铁氧化物析晶的物理化学过程,对于古代铁系析晶釉的研究以及现代铁磁材料的制备具有重要的借鉴意义。

分相—析晶釉的组成结构及应用

一 序言 瓷釉的分相与析晶是一个既古老又年轻的课题。说它古老,是指其存在而言。据知在中国古代的商周时期原始青瓷釉中已观察到分相现象。陕西省扶风周塬博物馆收藏的一片中晚周时期的原始瓷残片的釉局部也呈现出明显的分相特征。确凿的研究结果表明,1400多年前的梁唐怀安窑已生产了分相釉瓷器。我国在宋代就已享誉海内外的建窑天目则是典型的分相析晶釉。其制作工艺被日本人称之为“神技”,而耀变天日则被称为“神品”。以其玄妙的蓝色乳光和姹紫嫣红的艺术外观而令世人叹服的钧窑器则是典型的分相瓷釉。说它年轻,是从科学研究的角度而言。分相釉这个被中国古代陶瓷大师们无意而自然埋下的科学秘密在沉睡了数百年到千余年后。

原位合成白钨矿晶体在建筑陶瓷装饰中的应用

通过在高钙透明釉的基础上引入WO_(3)组分,烧成过程中CaO和WO_(3)反应并原位析出白钨矿晶体,利用WO_(3)的低表面能和白钨矿晶体产物异于玻璃相的折射率,配合不同引入方式,可在有釉陶瓷砖表面实现特殊光泽,下陷乳浊和乳浊细凸起的效果,提升了有釉砖的装饰性能。

中温氧化双层花釉的制备及研究

以分相/析晶乳浊釉为面釉、以透明釉及其外加6 wt% Fe2O3为底釉在中温氧化烧成条件下制备得到系列双层花釉。通过体视显微镜和SEM/EDS对铁着色底釉双层花釉釉样表面及断面进行观测和微观成分分析,并研究了工艺因素对其釉面效果的影响。结果表明:Fe2O3着色釉作为双层花釉的底釉制备得到的釉面效果较透明釉更加稳定,釉面均为白色与褐色相间的蜘蛛网格式图纹,釉料酸碱性差异主要体现为铁在底釉中的不同呈色效果;釉面白色区域主要分布有大尺寸长晶和分相液滴,P元素含量较高、Fe元素含量较低,褐色区域Fe元素含量较高、P元素含量较低;釉面网格状花纹是Fe2O3熔融反应产生的气泡在釉层中搅动和排出釉面时将底釉成分迁移扩散至釉面形成。当升温速率在5~10℃/min、底釉与面釉施釉重量比值D/M在3.5~5.84时可获得稳定的白色/褐色相间网格状图纹效果。