仿龙泉哥窑冰裂纹釉工艺条件因素的研究*

董伟霞 包启富 向文宝

(景德镇陶瓷学院材料与工程学院 江西 景德镇 333001)



仿龙泉哥窑冰裂纹釉工艺条件因素的研究*

董伟霞 包启富 向文宝

(景德镇陶瓷学院材料与工程学院 江西 景德镇 333001)

笔者以钾长石、钠长石、方解石、龙岩土、氧化锌为主要原料研制了龙泉哥窑冰裂纹釉。通过考察烧成制度及制备工艺等对冰裂纹釉面效果的影响，制备出仿龙泉哥窑冰裂效果较好的冰裂纹釉。研究结果表明：最佳工艺参数为：球磨时间40 min，浸釉时间30 s，在烧成温度为1 250 ℃，当坯与釉的热膨胀系数的差值Δα>1×10-6/℃时，冰裂纹釉效果明显，釉面光滑。

冰裂纹釉 热膨胀系数 烧成温度 工艺条件

前言

冰裂纹釉作为传统的陶瓷釉面, 以其独特的艺术效果备受世人珍爱。冰裂纹釉釉面布满许多小裂纹，纹面有疏有密、有粗有细、有长有短、有曲有直。可惜的是，由于冰裂纹胎釉料的选取较难，同时烧成的温度不易控制，使得窑烧的成品率低。虽然烧制“冰裂纹”的工艺在宋代后失传，但随着科学技术的进步，冰裂纹釉又得以回复且应用日趋广泛。它以特有的美感，为陶瓷产品增添了一份诗意和冷峻之美。冰裂纹釉釉色素雅莹净，釉色滋润如玉，多层次的立体结构裂纹，犹如玫瑰花瓣般的层面，色彩丰富，条纹活泼。冰裂纹釉无穷的艺术魅力，对促进陶瓷的研究与发展起到积极的推动作用，在陶瓷科学技术发展史上闪烁着灿烂的光辉。笔者主要考察烧成温度、浸釉时间和球磨时间对冰裂纹釉面效果的影响。

1 实验过程

所制备冰裂纹釉的工艺流程可参考文献[1～2]。其配方组成(质量%)为：钾长石35～40，钠长石40～50，方解石8～10，龙岩土5～7，ZnO 2。按配方称取原料，按照原料∶球∶水=1.0∶2.0∶0.7的比例放入球磨罐中球磨。球磨时间为20～40 min，转速为400 r/min。釉的颗粒细度是冰裂纹釉的工艺指标之一，冰裂纹釉的颗粒细度应控制在万孔筛筛余0.01%～0.05%，较一般釉料要细些。球磨完以后的釉料需要过250目的筛，最后把除铁棒放入釉浆中进行除铁。

采用RPZ-1型晶体管状热膨胀仪测试坯和釉的热膨胀系数，其升温速度为10 ℃/min，测试温度范围为室温～800 ℃。

2 实验结果与分析

2.1 球磨时间和浸釉时间对冰裂纹釉的影响

根据不同球磨时间和浸釉时间所得出的釉面实验效果如表1所示。

表1 实验结果

从表1可以看出，在浸釉时间相同的情况下，球磨40 min的釉浆烧出来的冰裂纹釉的裂纹效果最好。球磨时间相同的情况下，浸釉时间稍长较好。这主要是由于釉面的冰裂纹效果与釉层厚度有关，釉层较厚，会引起釉层内产生微弱应力，减弱釉的弹性，易使釉层开裂。釉层厚时，高温过程中更能有空间产生裂纹的扩散，形成立体感。釉层厚也能有足够的坯釉中间层；釉层过薄，液相被坯体吸收，使釉面干枯无光，得不到裂纹釉。球磨时间较短则釉的颗粒细度过粗，较大颗粒会沉降，引起粗细颗粒分层，从而会造成釉料化学组成的改变，使釉裂不均匀，产生有的区域有冰裂纹，有的区域没有裂纹；如果颗粒细，物质就具有较大的化学活性，容易溶解在釉中，可以使烧成温度下降，有利于釉、坯之间的中间层形成。特别是石英的粒度很重要，粒度细，易使釉组成均匀，裂纹均匀。当进一步增加球磨时间和浸釉时间，会导致釉面产生针孔和釉面流不平等缺陷，同时当釉层较厚时，坯釉中间层厚度相对地降低，因而不足以缓和两者之间膨胀系数差异而出现的有害应力。因此，本实验以球磨40 min，浸釉30 s时所烧出来的冰裂纹釉效果较好。

2.2 烧成温度对冰裂纹釉的影响

烧成温度对冰裂纹釉面的影响结果如表2和图1所示。

表2 实验结果

从表2和图1可以看出，A3釉面效果最好。A1烧成的温度较低，产生了缩釉现象。缩釉是由于烧成温度低，致使釉的粘度大，釉在熔融的过程表面阻力大，不能铺展开来；A2冰裂纹细碎效果不是很明显，在空间上没有形成明显的层次感和堆积感；A3的样品效果是最好的，釉面乳浊，有玉石般的光泽，有层次堆积感；A4釉的烧成温度较高，釉粘度较低，裂纹粗大，但是都是普通的直型的裂纹。为了进一步解释其原因，对其不同烧成温度的样品进行了热膨胀系数的测试，表3是不同烧成温度的坯釉的热膨胀系数。

A1 1 210 ℃ A2 1 230 ℃ A3 1 250 ℃ A4 1 270 ℃

样品号烧成温度(℃)釉的热膨胀系数(×10-6/℃)坯的热膨胀系数(×10-6/℃)坯釉的热膨胀系数差Δα(×10-6/℃)A112107．676．790．88A212307．766．860．90A312508．206．951．25A412708．057．051．00

由表3可知，样品为A3时坯釉的热膨胀系数差较大，因此其表面的冰裂纹呈现层次堆积感。这是由于当秞的膨胀系数大于坯的膨胀系数，在烧成的冷却过程中，由于坯釉之间不一致收缩，产生张应力，当张应力超过釉层所能所能承受的限度时，釉层就出现龟裂，从而形成裂纹釉。当坯釉的热膨胀系数差Δα<1×10-6/ ℃时，裂纹效果不明显；当Δα>1×10-6/ ℃时，裂纹效果明显，釉面光滑。这主要是由于最高烧成温度不同，釉的玻化程度不同，从而会引起坯釉组分及结构的改变，导致坯釉的热膨胀系数不同。随着烧成温度的提高，坯体会促进石英转变为方石英，致使坯的膨胀系数增大，相应地釉随着烧成温度的升高，粘度下降，石英转变为方石英的机率增加，釉的热膨胀系数也随之增大，当坯釉的膨胀系数相差较大时，有利于釉面的龟裂，从而产生冰裂纹，如图A3所示。当进一步升高烧成温度时，坯的膨胀系数增加，而此时会使釉料中石英熔融，从而降低釉的膨胀系数，釉面龟裂的范围越来越小，如图A4所示。

3 结论

球磨时间、浸釉时间和烧成温度对试样裂纹效果的影响很大，本实验工艺条件为球磨时间40 min浸釉时间30 s为佳，在烧成温度为1 250 ℃时，当坯与釉的热膨胀系数的差值为Δα>1×10-6/ ℃时，冰裂纹釉效果明显，釉面光滑。

1 周健儿,董伟霞,包启富,等.冰裂纹釉的制备.中国陶瓷,2014(1):64～66

2 包启富, 董伟霞,周健儿,等.高温冰裂纹釉的研制.全国性科技核心期刊——陶瓷,2015(5):25～29

Studies of the Processing Condition on Imitated Longquan Ge Kiln Ice Crackle Glaze

Dong Weixia,Bao Qifu,Xiang Wenbao

(School of Material Engineering,Jingdezhen Ceramic Institute,Jiangxi,Jingdezhen,333001)

In this paper, the ice crack glaze was prepared by using feldspar, dolomite, calcite, quartz and Longyan kaolin, etc as raw materials. Effect of firing temperature and processing condition on glaze crack was studied by single factor experiment. The experimental results show that: when the dipping glaze time and ball milling time are 30 s and 40 min, respectively, the glaze appears smooth and obvious ice crack effect，which is due to thermal expansion coefficient of 1×10-6/℃ at 1 250 ℃.

Ice crack glaze; Thermal expansion coefficient; Firing temperature; Processing condition

*国家自然科学基金项目(项目编号：51562013)。

董伟霞(1977-)，博士，副教授；主要从事传统陶瓷色釉料，纳米粉体及新能源材料的制备。*

TQ174.4+5

A

1002-2872(2016)10-0030-03