添加剂对吉州窑黑釉性能影响

2013-11-16王展光李书琴张家宙吉杨帆

中国新技术新产品 2013年19期

王展光蔡萍李书琴张家宙吉杨帆

(1.井冈山大学建筑工程学院，江西吉安 343009；2.井冈山大学艺术学院，江西吉安 343009；3.吉安市吉州窑陶瓷艺术与制瓷工艺工程技术研究中心，江西吉安 343009)

吉州窑黑釉的形成主要为釉中的氧化铁由气泡带到釉面析晶而形成铁系结晶条纹或结晶斑，通过在釉用原料添加一定比例的添加剂，通过施釉烧成，添加剂对天目釉质量的影响具有重要影响。

一、吉州窑黑釉的化学成分

通过对出土的古吉州窑黑釉制品残片进行X 射线分析、电子探针仪等，可以得知其化学组成为：Fe2O3含量在4%到 8% ，CaO 含量在 6% 到 9% ，MgO 含量高于 2%，Al2O3含量不超过 20% ，除了这些主要成分外，还含有少量 P2O5等。

二、黑釉制备工艺

吉州窑黑釉的制备工艺主要分为以下几个步骤：做坯→制秞→施釉→干燥→二次施釉→干燥→烧成。黑釉的形成，是由于在烧成过程中，釉料中的 Fe2O3在一定条件下发生分解、富集、析晶所致，Fe2O3的分解开始于1150℃，在1200℃后分解过程强烈，一直持续到 1250℃左右。釉料开始始熔融温度为 1200℃，随着釉料熔融，由于釉表面处于封闭状态，分解过程中产生的气体排出受到阻碍，在釉层内部就会产生气泡，随着分解的加剧，气泡不断长大、合并为大气泡，在釉熔体粘度与表面张力适当的条件下，气泡上浮并冲破釉面，在釉表面留下痕迹。在气体排出过程中，成分铁会一起上升并在泡痕附近形成富铁玻璃相，并与主体液相发生相分离、析晶。

三、添加剂对吉州窑黑釉性能影响

在釉用原料添加一定比例的添加剂，通过施釉烧成，从黑釉厚度、光泽和析晶纹理等方面分析添加剂种类和含量对黑釉质量的影响。

黑釉属于 CaO-MgO-Fe2O3-Al2O3-SiO2系统，其在高温下将发生亚稳分解分相，形成最后的晶相和纹理。对黑釉的性能分析，可以从热动力学理论出发，采用全自动 X 射线衍射仪分析釉面析出的矿物晶相，讨论黑釉的晶相分析过程，探讨添加剂对氧化铁与釉熔体分相作用的影响，考虑添加剂在气泡周围富集形成富铁相作用。采用电子探针仪以及扫描电镜对不同添加剂的黑釉陶瓷样品进行显微结构观察和微区成分分析；分析相关添加剂及元素对釉色、釉面斑点及条纹形成所起的作用。下面分析几种主要添加剂对黑釉性能影响。

图1 吉州窑黑釉陶瓷的制备流程

（1）工业Fe2O3

添加工业氧化铁，引入釉内所必需的 Fe2O3，提高天然釉原料总的铁含量，分析铁含量在烧制过程中对复杂的结晶形态产生的影响。

随着用量增加，可以发现釉面综合质量提高。用量为 4%时，只有很少的极小的星点，当用量达 8%时，星点已达 4到5mm大小，有的已经连成片；数量也呈增多趋势；星点形状在氧化铁少时比较圆整，随着用量增加，形状规整性变差；釉面光泽度在星点少时较好，之后随数目的增多和尺寸的变大，光泽变的很差。

（2）添加硼砂Na2B4O7

添加硼砂，促使液相在低温阶段形成,加速高温物化反应,将釉料的烧成温度降到800度以下。将制备好的黑釉粉末与不同质量分数的添加剂混合,经过充分研磨混匀，将其放在8000C的马弗炉中焙烧，时间为30分钟,焙烧后取出自然冷却至室温。

通过观察黑釉粉末的表面形貌,发现很多厚厚的密密麻麻的小球状颗粒紧紧的堆积在一起,加入5%添加物后，经8000C煅烧处理,再研碎进行测试的结果,发现小颗粒呈现出小球状,而且更加疏松,变得薄薄的，表明在该温度下能够引起黑釉产生明显变化,与此同时,当把黑釉由厚变薄,薄釉在高温下能很快被瓷胎吸附,从而促进图案清晰,使彩绘瓷美感增强,这是由于该种黑釉富含有铁的缘故。通过能谱分析，发现几种元素的含量均增加,而且比焙烧前还要高,同时出现了元素,这可能与加入5%添加物有关,结果表明加入5%添加物后在该温度下能够引起黑釉产生明显变化,同时也说明了该添加物能够参与反应,起到降低制作吉州窑陶瓷烧成温度的作用。