高温铁红釉的研制

2014-12-27王超刘怀国徐浩

江苏陶瓷 2014年4期

王超刘怀国徐浩

（无锡工艺职业技术学院陶瓷工艺系，宜兴214206）

0 前言

铁红釉是以氧化铁为着色剂，有的为铁红、棕红单色釉面，也有的在棕黄、棕黑色釉面上分布着鲜艳的红色花斑，并点缀有金黄色颗粒或光圈，是一种十分独特且多变、多层次的艺术釉。这是由于Fe3+亲氧性强，且容易聚集在孤立相中，因此过量Fe2O3的富集造成过饱和而析出红色晶体。铁红釉在艺术陶瓷中应用广泛，且不断延伸到陶瓷花盆、琉璃瓦、日用陶瓷等领域，前景广阔。

1 实验

1.1 原料

实验原料主要以三氧化二铁为着色剂，矿物原料包括：苏州土、石英、钠长石、方解石、牛骨灰、烧滑石，其主要化学组成见表1。

1.2 实验过程

采用L8(4×24)正交试验研究釉料配方组成对铁红釉釉面效果的影响。L8(4×24)正交试验中，“4”即指四水平的石英加入量，而“24”指的是二水平的长石、滑石、牛骨灰、方解石加入量。此外，氧化铁的加入量固定为12份，苏州土加入量固定为5份，正交试验设计见表2所示。

釉料配制时，按照料、球、水质量比为1：2：0.75配制，经KM快速球磨机研磨8min过筛。试片泥料为高白瓷泥，尺寸Φ25mm×8 mm，经小型手动液压机压制成型，经900℃素烧。施釉方式采用浸釉，上釉试片干燥后，置于SX2系列箱式电阻炉中烧成。

表2 正交试验设计（单位：份）

2 结果与讨论

2.1 正交试验结果分析

正交试验试样釉面效果如表3所示。3号和6号釉面在一定温度下能出现鲜艳的红色，其中6号试样红色更深，光泽度更好。2号和7号釉面呈现红斑与棕色底釉相互混合的效果，其中2号样斑点小，但在边缘釉堆积处相对较多且颜色红，7号样呈现出大块红斑，并在釉面上层。其它试样均为棕黑或棕色，9号试样经1290℃高温烧制后，表现出淡酒红色。

表3 正交试验试样釉面效果

对比表2可以看出，牛骨灰对铁红分相釉红色釉面效果的产生起到了非常关键的作用。在8组实验中，出现红色釉面效果的2、3、6、7号试样，其牛骨灰加入量均为15份，Si/P摩尔比分别为 19.97、16.00、19.20、19.79，其中 3 号和 6 号样 Si/P摩尔比最小，而其余1、4、5、8号试样的Si/P摩尔比均较大，分别为 45.72、62.19、57.10、59.88。牛骨灰中 P、Ca 的增加有效地促进了铁红釉的分相，使得Fe2O3能够聚集在富磷硅酸盐玻璃中，而形成所谓的“大红花”。

但我们也发现，2号和7号样的Si/P摩尔比也较低，但却未有连续红花的出现，这可能是由于配方中MgO的加入量较多所致。MgO可以促进镁铁尖晶石的生长，呈现棕褐色釉面。八组实验中，2号和7号试样的Si/Mg摩尔比分别为5.92和5.87，较3号样的9.49、6号样的11.39均差异较大。因此猜测，过多的滑石加入量（本实验大于18%）有使红斑减少、棕色釉面增加的趋势。

此外，8组实验均未出现理想的棕底大红圆斑釉面效果，估计这和配方中Si/Al摩尔比以及碱金属氧化物的含量有关。配方中计算得出的Si/Al摩尔比在3～5范围内。从文献资料记载分相花釉的硅铝摩尔比可能在10以上才能达到预期效果。因此，长石及苏州土的过量均会造成铁红分相花釉的釉面无法达到预期效果。

2.2 烧成制度对釉面效果的影响

正交实验的试样分别经1230℃、1260℃、1290℃三种温度下进行烧制。不同制度下，试片釉面效果变化趋势基本相似。从表3可以看出，随着烧成温度的提高，3号和6号试样的红色效果越发明显，呈现出艳红效果。而当烧成温度低于1260℃时，出现铁红釉面效果的概率降低，这主要是因为釉的分相主要受其高温熔融粘度的影响，粘度大，分相受到抑制。此外，大量牛骨灰、滑石、长石的加入进一步增加了釉熔体粘度，表面张力过大，只有进一步提高温度才能促进分相的进行。

此外，研究了1000℃～1290℃的升温速率对釉面效果的影响。分别选用了1℃/min、2℃/min、3℃/min的升温速率观察其釉面效果。结果发现，升温速率对釉面效果的影响不大，三组实验的釉面无明显的差异。