透明裂纹釉影响因素的探究

洪 琛，沈华荣，徐 强，卢希龙，曹春娥

(景德镇陶瓷学院，江西 景德镇 333001)

透明裂纹釉影响因素的探究

洪 琛，沈华荣，徐 强，卢希龙，曹春娥

(景德镇陶瓷学院，江西 景德镇 333001)

本项目以较好的透明裂纹釉配方为基础，考察其釉料组成、工艺参数和烧成制度等对釉面效果的影响。实验结果证明：较好的组成范围是，钠长石为70-78wt.%，高岭土1-3wt.%，石英12-20wt.%，石灰石 6-12wt.%；烧成温度为1290 ℃，保温30 min，冷却速度20 ℃/min；釉层厚度为0.8～1.3 mm，球磨时间是20 min。所得样品釉面光滑平整、透明度较好，裂纹也具有较好艺术效果。

透明釉；裂纹釉；釉面效果；影响因素

0 前 言

目前，不同的相关资料[1-3]中有关制备透明裂纹釉的方法大相径庭，所以，对于裂纹釉的研究仍有重要的意义。首先，釉料的配方组成、配制工艺参数，对于改善裂纹釉的质量至关重要，也是取得较好釉面效果的关键。其次，裂纹釉本身就是一种艺术釉，所以通过各种不同影响因素的探究，得到不同效果的裂纹釉，为陶艺家们提供创新的基础，带动创意陶瓷行业的发展，继承和弘扬传统陶瓷艺术。本实验对配方组成、釉料细度、釉层厚度、烧成制度等因素进行研究，探究其对裂纹釉的影响规律，以确定裂纹釉制备的较好工艺参数。

1 实 验

1.1 原料组成及实验设备

本研究所用原料为高岭土、钠长石、石英、石灰石，具体原料化学组成详见表1。实验用仪器与设备见表2。

1.2 釉料组成对透明裂纹釉的影响

基于前期大量实验得出的较好透明裂纹釉配方(如表3)，由于形成的裂纹效果并不很理想，所以对釉料组成、釉面厚度、釉料细度、烧成温度与保温时间等方面采用单因素实验进行改进。

以表3配方为基础，固定四种原料中任意三种的含量，然后对剩下一种进行单因素实验，讨论各组成对透明裂纹釉的影响。

实验方案如表4所示。

1.3 烧成制度对透明裂纹釉的影响

考察烧成制度对透明裂纹釉的影响，如表5所示。

1.4 工艺参数对透明裂纹釉的影响

表1 矿物原料的化学组成(%)Tab.1 The chemical composition of mineral materials (%)

表2 实验仪器与设备Tab.2 The apparatus used in the experiment

表3 较好的透明裂纹釉配方 (wt.%)Tab.3 The better formula composition of transparent crackle glaze (wt.%)

表4 原料组成的单因素实验(wt.%)Tab.4 The single factor experiment of material composition (wt.%)

表5 烧成制度的单因素实验Tab.5 The single factor experiment of sintering system

实验考察釉层厚度对透明裂纹釉的影响，并考察釉的细度对透明裂纹釉的影响，通过控制行星磨球磨时间来控制釉料细度。实验方案如表6所示。

2 结果与分析

2.1 釉料组成对釉面效果的影响

由表7可以看出，钠长石的含量在70～78 wt.%之间，釉面及裂纹效果比较好。增加钠长石的含量，能够显著提高釉的膨胀系数，有利于裂纹的形成。但是不能无限制增加，否则会使釉的成熟温度降低，变为易熔的高流动性釉，使裂纹大而少。

2.1.2 高岭土对釉面效果的影响

高岭土对透明裂纹釉效果影响的实验结果如表8，样品的数码照片如图2所示。

高岭土使釉料具有悬浮性与稳定性，这是釉料所必须具备的性能，并且引入Al2O3和SiO2。Al2O3是形成釉的网络中间体，既能与SiO2结合，也能与碱性金属氧化物结合。Al2O3能改善釉的性能，提高化学稳定性、硬度和弹性，并能降低釉的膨胀系数。实验中提高高岭土的含量，能够轻度地减小釉的膨胀系数，但不利于裂纹的形成。由表8可以看出，高岭土的含量在1-3wt.%之间，釉面及裂纹效果比较好。

表6 工艺参数的单因素实验Tab.6 The single factor experiment of process parameters

表7 钠长石对釉面效果的影响Tab.7 The inf l uence of sodium feldspar on glaze effect

表8 高岭土对釉面效果的影响Tab.8 The inf l uence of kaolin on glaze effect

图1 钠长石的实验结果Fig.1 The experiment result of sodium feldspar

图2 高岭土的实验结果Fig.2 The experiment result of kaolin

2.1.3 石英对釉面效果的影响

石英对釉面透明裂纹效果的影响实验结果如表9，样品照片如图3所示。

在釉料中石英是生成玻璃质的主要成分，一般含量在50%以上，石英能提高釉的熔融温度与粘度，并降低釉的热膨胀系数[4]。同时它是赋予釉以高的力学强度、硬度、耐磨性和耐化学侵蚀性的主要因素。合理控制石英的含量，能够保证釉适宜的膨胀系数，从而使釉面出现裂纹。本实验中增加石英的含量，可使釉的膨胀系数降低，不利于裂纹的形成，但能够形成很好的玻璃相，增加釉面的透明度、光滑度。本实验中石英的含量为12～20wt.%时，釉面及裂纹效果更好。

2.1.4 石灰石对釉面效果的影响

石灰石对釉面透明裂纹效果的影响实验结果如表10，样品照片如图4所示。

石灰石的主要成分是CaCO3，在陶瓷中的主要作用是作高温的助熔剂。在其分解温度以下石灰石晶体内产生膨胀，形成裂纹。CaCO3高温分解生成CaO，能增加釉的抗折强度和硬度，降低釉的膨胀系数。本实验范围，CaCO3含量在6-12wt.%，都能使釉面产生较好的裂纹效果。

表9 石英对釉面效果的影响Tab.9 The inf l uence of quartz on glaze effect

表10 石灰石对釉面效果的影响Tab.10 The inf l uence of limestone on glaze effect

表11 烧成温度对釉面效果的影响Tab.11 The inf l uence of sintering temperature on glaze effect

图3 石英的实验结果Fig.3 TThe experiment result of quartz

图4 石灰石的实验结果Fig.4 The experiment result of limestone

2.2 烧成制度对釉面效果的影响

2.2.1 烧成温度对釉面效果的影响

烧成温度对釉面透明裂纹效果的影响实验结果见表11，样品照片如图5所示。

烧成温度对裂纹釉尤为重要。烧成温度不同，釉的玻化程度也不同，引起坯釉组成及结构改变，导致膨胀系数不同。提高烧成温度、延长保温时间，将促进石英转化为方石英，增大釉的膨胀系数，有利于釉面开裂。本实验的最佳烧成温度是1290 ℃。

2.2.2 保温时间对釉面效果的影响

烧成温度为1290 ℃，不同保温时间的实验结果如表12所示，样品照片如图6所示。

保温时间对裂纹釉也很重要。保温时间不同，釉的结构改变，导致膨胀系数不同。延长保温时间，可促进石英转化为方石英的数量与发育长大，增大釉的膨胀系数，有利于裂纹形成。本实验的最佳保温时间是30 min。

图5 烧成制度的实验结果Fig.5 The experiment result of sintering temperature

2.2.3 冷却速度对釉面效果的影响

保温时间为30 min，不同冷却速率的实验结果如表13所示，样品照片如图7所示。

当冷却速度过快时，由于石英的晶型转化产生较大应力，坯体产生惊裂；随着冷却适度减慢时，该应力会由于石英体积变化有所减弱，使釉的膨胀系数有所降低，从而裂纹也有所减少[5]。相对来说，本实验的最佳冷却速度是20 ℃/min。

2.3 釉层厚度对釉面效果的影响

图6 保温时间的实验结果Fig.6 TThe experiment result of holding time

表12 不同保温时间下的釉面效果Tab.12 Glaze effect at different holding time

表13 不同冷却速度下的釉面效果Tab.13 Glaze effect at different cooling speed

图7 冷却速度的实验结果Fig.7 The result of cooling speed

图8 釉层厚度的实验结果Fig.8 The experiment result of glaze layer thickness

表14 釉层厚度对效果的影响Tab.14 Glaze effect of different glaze layer thickness

表15 釉料细度对效果的影响Tab.15 The inf l uence of glaze fi neness

釉层厚度对釉面透明裂纹效果的影响如表14，样品照片如图8所示。

釉层厚度是制得裂纹釉的重要工艺条件，也是决定裂纹效果的重要因素。釉层过厚，会引起釉层内产生微弱应力，减弱釉的弹性，易使釉层发裂。釉层过薄，液相被坯体吸收，使釉面干枯而无光，也得不到裂纹釉。本实验结果是釉层厚度1.0 mm时较好，进一步实验发现，釉层厚度应该控制在0.8-1.3 mm为宜。

2.4 釉料细度对釉面效果的影响

釉料细度对釉面效果的影响如表15，样品照片如图9所示。

釉料细度也是裂纹釉的重要影响因素，裂纹釉的细度应该控制在万孔筛筛余0.01-0.05%，较一般釉要细些。球磨时间过长，导致软质原料颗粒过细，较大的瘠性料颗粒会沉降，引起分层，从而造成釉料的化学组成改变，使裂纹不均匀，或有的区域有裂纹、有的区域没有裂纹。其中石英的粒度更加重要，粒度细，易使釉组成均匀、裂纹均匀；但是如果釉的粒度过细，会造成其他釉面缺陷，如缩釉、剥釉等。釉的细度可以通过延长球磨时间来改变，本实验最好的球磨时间是20min，釉料过250目筛、筛余0.05%。

图9 釉层细度的实验结果Fig.9 The experiment result of glaze fi neness

3 结 论

(1)本实验得到较好的组成范围：钠长石为70-78 wt.%，高岭土1-3 wt.%，石英12-20wt.%，石灰石 6-12wt.%。

(2)本实验的最佳烧成制度：烧成温度1290 ℃，保温30 min，冷却速度20 ℃/min。

(3)釉层厚度为0.8-1.3 mm，此时形成的裂纹数量多，分布均匀，釉面质感细腻。

(4)最佳的釉料粒度是球磨时间20 min，釉料过250目筛、筛余0.05%，釉面平整光滑，裂纹分布均匀，效果理想。

[1] 李家科, 刘欣. 裂纹釉的研制及残余应力有限元分析[J]. 陶瓷学报, 2011, 32(1): 57-57.

[2] 周玉所, 金艳. 一种高翘曲性裂纹釉的试制[J]. 山东陶瓷, 2004, 27(3): 36-37.

[3] 霍新刚. 天蓝色裂纹釉的研制[J]. 山东陶瓷, 2007, 29(1): 31.

[4] 马铁成, 缪松兰 林绍贤, 等. 陶瓷工艺学[M]. 第二版, 北京:轻工业出版社, 2012: 457-459.

[5] 武同青, 苏敏. 中温炻瓷冰裂纹釉的研制[J]. 佛山陶瓷, 2005 15(10): 14-15.

Factors Inf l uencing Transparent Crackle Glaze

HONG Chen, SHEN Huarong, XU Qiang, LU Xilong, CAO Chun’e
(Jingdezhen Ceramic Institute, Jingdezhen, 333001 Jiangxi, China)

The effects of glaze composition, process parameters and firing systems on glaze result were studied for a better formula of transparent crackle glaze. Experimental results show that the preferable range of the composition is sodium feldspar 70 ～ 78 wt%, kaolin 1 ～ 3 wt%, quartz 12 ～ 20 wt%, limestone 6 ～ 12 wt%; fi ring temperature is 1290 ℃, holding time is 30min, cooling rate is 20 °C/min; glaze layer thickness is 0.8 ～ 1.3 mm, and the milling time is 20min. The glaze surface of the resulted samples was smooth with better transparency and artistic crackle effect.

transparent glaze; crackle glaze; glaze effect; inf l uencing factors

TQ174.4+3

A

1006-2874(2014)04-0015-06

10.13958/j.cnki.ztcg.2014.04.004

2014-05-03。

2014-05-08。

曹春娥，女，教授。

Received date: 2014-05-03. Revised date: 2014-05-08.

Correspondent author:CAO Chun'e, female, Professor.

E-mail:tycce@163.com