硅锌矿结晶形态的研究

以透明釉为基础,在透明釉中加入氧化锌制成结晶釉,采用氧化气氛进行烧制实验,观察釉的外观形貌和显微结构,并结合晶体结构,总结出硅锌矿结晶形态与成核和生长的关系。硅锌矿三方晶系、六方柱状晶型的晶胞结构决定了硅锌矿沿c轴方向的生长习性,从而形成由细逐渐变粗的空心管状晶体,结晶与熔融的对立统一使得空心管状晶体外圈形成溶蚀圈,而组成晶核的单体组合与取向决定了空心管的组合与走向,即决定了晶体的最终形态。

花型结晶釉的制备及显微结构表征

针对传统结晶釉产品普遍存在的烧成温度高、保温时间长、连续化生产难等问题,以钾长石、方解石、氧化锌、玻璃粉为主要原料,在1220℃成功烧成K 2O-Na 2O-CaO-ZnO-SiO 2-Al2O3系陶胎结晶釉,重点研究了窑炉冷却制度和着色剂对釉面效果的影响。结果表明:冷却过程中,1100℃“定点保温”3 h,2%(质量分数)NiO和2%(质量分数)CuO的着色剂组合可使陶胎釉面呈现直径约4.5 cm、白色花边、绿色内簇的花状粗晶;在速率为125℃/h的“缓速冷却”制度下,可生成内部绿色放射状晶簇、宏观尺寸约8 mm、美观自然且边界清晰的“梅花状”晶体。采用场发射扫描电镜(FESEM)、能谱仪(EDS)、XRD等分析对典型“梅花状”晶体的显微结构、化学组成等进行了表征,发现其内部存在着六边形柱状、针状等同晶异构硅锌矿晶体。六边形柱状晶体主要聚集在“梅花”中心,由于垂直釉面方向空间受限而长大缓慢,其尺寸普遍在2μm左右;针状晶体主要平行于釉面并向“花瓣”放射生长。底釉非晶玻璃相中存在大量纳米级分相微球结构,呈现出豆绿乳浊效果。Fe 2O 3、CuO、MnO、NiO的两两组合可使陶胎釉面呈现窑变多色的釉面结晶效果,其中Fe 2O 3与MnO,以及NiO与CuO的着色组合效果最佳。

变色结晶釉的研制

本文在硅酸锌结晶釉的基础上加入变色色料,对基础结晶釉的组成、变色颜料的组成和添加量、制备工艺条件等进行了系统的研究试验。通过采用一定的生产工艺,成功研制出烧成温度为1340℃的新型结晶釉——变色结晶釉,并探讨了各组成及工艺制度对结晶尺寸的影响,确定了最佳的工艺配方,分析了影响变色效果的各个因素。