利用光谱学分析探究高温木叶黑釉瓷的实验模拟

高温木叶黑釉瓷作为一种兼具雅致和审美特点的文化符号,因其独特的装饰效果逐渐成为中国茶道文化中备受青睐的陶瓷器具。然而,其配烧技术至今仍然神秘莫测,虽得到学者们的持续关注仍未完全披露其形成和机理。为此,采用实验模拟方法并结合光谱学分析,通过利用样品色调角h°、饱和度C*以及反射光谱曲线和超景深显微镜观察分析釉面显微结构及其与黑釉呈色之间的关系,揭示了黑釉呈色和木叶纹清晰展现的机理,并基于传统黑釉筛选出了一组最佳的釉料配烧参数,其中Si/Al摩尔比在10.14~10.47,MgO摩尔量为0.19~0.22,CaO摩尔量为0.42~0.47,施釉厚度在0.7~0.9 mm之间可使黑釉呈现出最稳定的色泽和清晰度,并且木叶纹装饰较为理想。研究结果表明,合理的釉料配方组成及施釉厚度等对于黑釉的色调呈现和木叶纹清晰装饰具有至关重要的作用,同时,所采用的光谱学分析方法和实验模拟方法可以有效地辅助陶瓷行业中的釉料配方优选研发,有望提高制瓷工艺的精细化和智能化水平。同时,实现了对木叶黑釉显微结构与反射光谱曲线特征的解析,凸显了光谱学分析方法在陶瓷泥釉料研发方面的应用前景,有助于促进陶瓷文化的发展,为珍贵文化遗产的保护、传承和发扬提供理论支持,具有重要的实际应用价值。

北京万泉寺遗址金代白瓷胎釉配方的锶同位素特征研究

北京丰台万泉寺遗址位于金中都遗址内,遗址出土金代白瓷样品在形制上符合金代定窑白瓷特征。白瓷胎体成分和锶同位素比值综合研究确定了三种制胎原料,其中:高铝黏土原料的锶同位素比值在0.73左右;白云岩化石灰岩原料的锶同位素比值在0.72左右且钙含量较高;草木灰原料的锶同位素比值在0.71左右,且锶含量在1000μg/g左右。通过釉层的成分分析及胎釉成分的对比研究,发现釉层主要使用高硅原料与白云岩化石灰岩配制而成,并受到了部分熔融胎体的强烈影响,根据与草木灰关联性较强的P_(2)O_(5)含量推断,釉层中可能也含有一定量草木灰。万泉寺遗址白瓷的研究丰富了有关金代定窑白瓷胎釉配方的认识,确认了白云岩化石灰岩为胎釉的主要钙质助熔剂,揭示了草木灰类助熔剂在胎和釉中可能存在各自独立的来源。

氧化烧成下金属着色剂对黑釉呈色的影响

本文以中国历代黑釉瓷的特点为背景,研究了以石灰-碱釉为基础的釉料配方中MnO_(2)和TiO_(2)含量变化以及施釉厚度对黑釉呈色效果的影响。通过试验和反射光谱曲线分析,发现随着MnO_(2)含量增加,黑釉呈现偏黄红色调,并且反射率呈先下降后上升的趋势。此趋势是由于高温下MnO_(2)释放氧气,影响了Fe^(2+)和Fe^(3+)之间的平衡,适量添加MnO_(2)有利于Fe^(3+)离子迁移并消除黄绿色成分;TiO_(2)含量也对黑釉发色效果产生显著影响,促使更多Fe_(2+)转变为Fe^(3+),并产生黄色效果;混合添加MnO_(2)和TiO_(2)在黑釉呈色中起到重要作用,可改变反射特性使光线更多地被吸收。此外,施釉厚度同样对呈色有重要影响,过薄或过厚都会影响遮盖力。该研究对于丰富中国陶瓷文化、提升瓷器工艺水平以及传承和发展黑釉瓷艺术具有重要意义。

国产特高压大吨位悬式瓷绝缘子机电性能提升与工艺优化方法

随着特高压输变电项目的不断建设,绝缘子的使用数量急剧增长。绝缘子作为输电线路上不可或缺的关键部件,起着防止电流回地和支撑导线的重要作用,直接影响着输电线路的安全稳定性。近年来,特高压工程中出现的多起瓷绝缘子头部断裂事故表明,在绝缘子头部结构、材料等方面的设计仍存在盲区,未能充分考虑特高压大吨位瓷绝缘子的外部使用条件。对此,该文对特高压大吨位瓷绝缘子可靠性进行了研究。首先,通过有限元分析软件Ansys对特高压大吨位悬式绝缘子进行了力学特性分析和头部电场强度计算,对头部结构进行了优化设计;然后,对绝缘子的胚料配方和头部釉配方进行了优化;并在此基础上,通过大量试验,对绝缘子的多项生产工艺进行了改进;最终得到了低质量、低投入、高性能的特高压大吨位悬式瓷绝缘子。试验结果表明,改型后的绝缘子机电破坏性能可提升16.5%左右。

南宋越窑低岭头类型青瓷的材料和艺术审美研究

随着越窑考古工作的深入,特别是窑址的调查、发掘工作持续推进,南宋越窑的面貌得以清晰呈现,其产品除传统越窑青瓷以外,还有一种与北宋晚期的汝窑御用瓷器相似的乳浊釉青瓷,称为“低岭头类型”,本文通过文献查阅、遗址调查发掘报告解读的方式,结合釉药学研究、两宋审美探究,试说明浙江原生材料是烧造乳浊釉青瓷的基础条件及宋室审美决定南宋青瓷的发展及高度。

析晶虹彩釉的制备及工艺调控

本文采用以铅熔块、氧化锌、氧化锰、NH_(4)VO_(3)、钾长石、石英、高岭土为主要原料制备虹彩釉,研究组成、烧成制度、施釉厚度等工艺参数对釉面变化、呈色效果的影响。实验研究结果表明:配方组成为53%铅熔块、5%ZnO、8%NH_(4)VO_(3)、12%MnO_(2)、5%高岭土、5%石英、12%钾长石、1%Fe_(2)O_(3)、1%CuO,且烧成温度1200℃,保温时间为20min,析晶保温温度为860℃,保温时间为15~20min,施釉厚度为0.8~1.2mm时,釉面产生的虹彩效果最佳。

锶硼低温釉的研究

研制了一种以氧化硼、氧化锶为主要助熔剂,熔融温度范围在850-880℃的适应于包装容器陶瓷环保低温釉配方,并探讨了其化学组成、生产工艺对锶硼低温釉质量的影响。

一次烧成釉面砖坯釉配方设计及坯釉性能的研究

本研究参照经验配方,采用正交实验设计等实验方法,利用扫描电镜等现代分析手段,通过合理选择原料,在配方中调整SiO2、Al_2O_3、K_2O、Na_2O之间的摩尔比,确定了一次烧成釉面砖坯釉的最佳配方,在烧成中采用“阶梯式升温”与快、缓升温结合,对釉面质量起到了促进作用。通过对坯体配方差热曲线、胀缩曲线的测试及扫描电镜分析,坯釉膨胀系数匹配,坯釉适应性好,而且釉面质量稳定,气孔、釉泡少,釉面光泽度高。

透明裂纹釉的研制

以钠长石、高岭土、石英、石灰石等为主要原料制备透明裂纹釉,首先采用探索性实验确定初步基釉配方,再通过正交实验得到最佳配方。实验表明,其最佳配方是(wt.%)钠长石73.2、高岭土4.1、石英12.4、石灰石10.3;烧成制度为:由室温升温156 min到800℃,保温30 min,再升温98 min到1290℃,保温30 min,然后自然冷却;所得透明釉裂纹密集、纹理清晰、分布均匀,釉面平整光滑、透明度高,有较好的艺术效果。

红色油滴天目釉的研制

主要研究油滴天目釉中的一种,称之为红油滴天目,作为一种釉面成橙红色的油滴釉,其表面会形成白色珠状的小油滴.该釉是利用长石、石英、方解石、氧化铁、骨灰、滑石、高岭土等陶瓷原料配制而成,通过考察釉料配方组成和烧成制度以及施釉厚度等制备工艺对油滴天目釉的影响,制备出呈色效果较好的红油滴天目釉.实验结果表明：配方组成为（wt％）：长石24～30、石英30～36、苏州土10～14、方解石10～12、滑石4～6、骨灰4～8、氧化铁10～12,厚度为0.6～0.8 mm,烧成温度为1280℃,保温时间20 min,红油滴天目釉的呈色效果比较好.

CaO-SiO_2-P_2O_5系铁红花艺术釉制备工艺研究

在对CaO-SiO2-P2O5系分相釉研究的基础上,对釉料配方、釉层厚度、烧成制度等影响铁红花釉制备的因素进行了分析讨论。

透锂长石质低膨胀陶瓷的研制

以天然矿物透锂长石为主要原料,添加适量高岭土、石英、氧化锌和碳酸钡等原料,研制了透锂长石质低膨胀陶瓷坯和釉配方。通过研究坯体的吸水率、体积密度等性能与烧成温度之间的关系,确定了基本烧成制度。透锂长石质低膨胀陶瓷可在1310℃下保温30min烧结。坯料配方中透锂长石的加入量为60%和适量高岭土和石英,坯体热膨胀系数为0.95×10-6/℃,抗折强度达82MPa;釉料配方中透锂长石70%,添加适量石英、高岭土、滑石、氧化锌和碳酸钡,能制备出与坯体具有良好适应性,膨胀系数为0.88×10-6/℃,呈丝绢光泽的低膨胀釉,其白度达到67.8,显微硬度为525kg/mm2。

R_2O-RO-SiO_2-Al_2O_3-Fe_2O_3-P_2O_5系分相釉的研究

针对铁红分相釉的配方特点,采用L8(4×24)正交实验研究了钠长石、牛骨灰、滑石、方解石、石英加入量对R2O-RO-Si O2-Al2O3-Fe2O3-P2O5系统分相釉釉面效果的影响,采用扫描电子显微镜(SEM)和能谱分析(EDS)对釉层的微观结构进行了表征。研究发现:牛骨灰对釉面是否出现"柿红"效果影响最显著,而方解石影响最不明显。Si/P摩尔比对铁红色釉面的产生起关键作用,当Si/P摩尔比小于20,出现铁红釉面效果的概率极高。随着滑石加入量从9份变化到18份,出现铁红色釉面的趋势反而降低。经SEM和EDS分析发现,"柿红色"、"酒红色"釉面效果的产生很大程度上是由于釉层液液分相促进Fe2O3富集或偏析造成,且特别容易在高钠、低镁、低铝处聚集,最终连成雪花状结晶。

玲珑釉的制备工艺与研制

采用单因素实验及正交实验法制备出光泽度、坯釉适应性、釉面质量较好的玲珑釉,讨论了主要原料对玲珑釉性能的影响,确定了较好的配方组成和合适的素烧温度。

生料铁金星釉的研究

金星釉是一种名贵釉料,其特征为在透明玻璃质釉中悬浮着金色板状晶体或金属状粉粒,在光线照射下闪烁异彩。传统金星釉的制备过程中的毒性及使用过程中的铅溶出量较高,且必须使用熔块,制备工艺复杂,在高温下结晶难以控制,因而金星釉显得非常名贵。本文以Fe2O3、硼砂、石英、长石等为主要原料,采用普通釉料制备工艺,研究了低温环保无铅无毒的生料铁金星釉的组成及工艺。通过研究釉料的组成、施釉厚度、烧成温度与保温时间对结晶效果的影响,得出了结晶效果优异的铁金星釉的配方和合理的制备工艺参数。

废瓷粉在日用细瓷釉中的应用

在日用细瓷釉中大量引入废瓷粉，研究表明，在１３５０°Ｃ左右烧成的废瓷粉的最佳用量为４０～５０％，且可以改善日用细瓷釉的性质，提高釉面质量。

高温无铅仿古金属光泽釉的研制

以高岭土、长石、石英、磷酸钙、氧化锌、氧化铁等原料制备高温无铅仿古金属光泽釉。主要研究了釉料配方组成及烧成制度对釉面效果的影响。结果表明:当在基础釉中添加(wt.%)磷酸钙25,氧化锌2,氧化铁20,在烧成温度为1260℃、保温20min条件下,可获得釉面效果良好的红色仿古金属光泽釉。采用XRD、SEM等现代测试方法对釉层的显微结构和物相组成进行表征,揭示了釉面的呈色效果与配方组成和显微结构之间的关系。

银灰色无铅金属光泽釉的研制

采用长石、石英、氧化铝和方解石等普通陶瓷原料及磷酸铝、氧化铁、脆丸素制备银灰色无铅金属光泽釉。主要研究了釉料配方组成及烧成制度对釉面效果的影响。结果表明:当在基础釉中加入磷酸铝11%～15%(质量百分数、下同),氧化铁2.3%～3.5%,脆丸素30%～35%,在烧成温度为1230℃、保温20min条件下,可获得光泽效果良好的银灰色金属光泽釉。

磁州窑观台窑址不同时期绿釉器原料来源的PIXE分析

磁州窑是宋、金、元时期北方最著名的民间窑场之一,其烧制的以铅为助溶剂的氧化铜绿釉器装饰技法和装饰品种丰富多彩.为了解不同时期绿釉器的原料来源和配方,以及它们之间的关系,用质子激发X射线荧光分析(PIXE)技术无损测定磁州窑观台窑址不同时期11个样品胎、釉的化学组成,对这些数据分别进行模糊聚类分析,结果表明:多数宋金时期绿釉器胎样品的胎料来源相对比较集中;多数金代绿釉器胎样品的胎料来源相对比较分散;多数金代绿釉器样品的釉料来源相对比较集中,配方变化相对较小;多数宋金时期绿釉器样品的釉料来源相对有些分散,配方变化比较多;护胎酱釉的釉料来源和绿釉明显不同.

高强度棕色电瓷釉的研制

电瓷釉要求较高的电绝缘性,其研制需要综合考虑釉的电绝缘性、润湿性、釉面光洁度、呈色均匀性、膨胀系数以及釉面强度等多个相互制约的因素。本文采用正交实验法,通过调整釉料配方,制备出高强度的棕色电瓷釉,结果表明:增加高岭土的比例能明显提高釉的弯折强度;钠长石的引入会导致电瓷釉强度明显降低;对着色剂Fe2O3,Cr2O3,MnO2的在1150℃预烧处理能有效降低釉的孔隙率,提高釉面强度。所得最佳釉料配方(wt%)为:硅灰石15.97%,高岭土31.76%,钾长石22.59%,石英14.46%,熟滑石7.02%,Fe2O31.57%,Cr2O31.39%,MnO25.85%。与原配方相比,改进后的配方所得电瓷釉强度达到171.2 MPa,比原始配方提高42.6%。