钧瓷泥料工艺制备

李雪亚

禹州市神垕镇永春瓷业有限公司 河南禹州 461670

斗转星移，时空转换，钧窑经千年历程，进入高科技时代，但万变不离其宗，章法不变，钧瓷泥料烧制后还是铜口铁足、芝麻酱底，钧瓷现代制泥和古代差别很大，但溯其根源，本质没变，只是技法变了。

一、古代钧瓷制泥工艺

钧瓷原产地神垕古代烧制钧瓷选料，主要在方圆五千米的范围之内，主要在神垕西北约2千米的温堂村和刘家沟村一带。这里出产一种陶瓷原料——“一和土”，颜色呈青灰色，像野鸽子的羽毛，俗语叫鸽子灰。神垕制瓷先人仅用这一种土，无需添加其它材料就能制瓷。这种原料中的铝元素和硅元素含量比例适当，使其具有很强的可塑性，在烧制过程中的不易变形，烧成强度高。

神垕古代制瓷时，瓷土选好后，用石头在高处砌池，中间用木制机耙，“一和土”与水混合后，以蓄力为动力，围池转动，带动机耙粉碎。澄泥池包括三个互通池，泥浆先注放到第一个池，池满后逐渐往第二个、第三个池漫溢过去，这样第一个池里泥料杂质比较多，泥浆里的颗粒比重大；后边池里的泥料比较精细纯净。第一个池里的泥一般弃之不用。古代这种制泥方式，成本比较高。

元代钧瓷制泥，则在一个大池放泥浆，晒半干后使用。所以我们观察古代钧瓷标本，官钧泥质细，没有杂质；元钧杂质多，比较粗糙。

泥料靠日晒、风干，晾晒至半干，从池中取出杀泥、揉泥，这一工序就是排出泥料中的空气，使坯体不容易开裂。

二、现代钧瓷制泥工艺

近二十年来，随着神垕钧瓷窑口的快速增长，原来钧瓷泥料配方中的“一和土”原料早已用完，窑工们不得不根据新的原料去配比调合钧瓷胎料成分比例。新的钧瓷胎料配方中含量有二氧化硅（SiO2）、氧化铝（Al2O3）、氧化铁（Fe2O3） 、二氧化钛（TiO2）、氧化钙（CaO）、氧化镁（MgO）、氧化钾（K2O）、氧化钠（Na2O）等。胎料配方中主要调合二氧化硅和氧化铝的比例，在烧制过程中硅和铝比值决定钧瓷的耐高温程度，铝含量低，钧容易变型；硅含量大，钧瓷容易风裂，其它成分都是辅助作用。

现在钧瓷界比较常用的钧瓷胎料配方：黏土50%，沙30%，长石10%，黑毛土10%。配方调合好后选料，陶瓷是材料艺术，首先要了解原材料的基本性能。

（一）关于黏土

神垕俗称“白土”，在禹州境内矿体主要分布在阎庄、仝庄、夫子庙、大涧一带，铝含量一般在44%。

1、黏土的成因

自然界中的黏土是由硅酸盐岩石经过长期自然风化而形成的天然土块矿物。黏土不是单一矿物，而是一种以长石为主、含水的铝硅酸盐等多种矿物的混合体。黏土没有固定的化学式，也没有一定熔点，显着特点是加水掺和后具有可塑性。黏土在自然条件下的风化过程有三种：其一，物理风化，包括温度变化、冰冻、风力、水力的的作用；其二，化学风化，包括空气中二氧化硅和水的作用；其三，有机物风化，包括动植物遗骸腐蚀的作用。这三种风化过程通常是交错重叠进行。

长石经风化而成高岭土的反应过程是：

式中K2O •Al2O3• 6SiO2是 钾长石，H2C O3是碳酸 ，Al2O3• 2SiO2• 2H2O 是 高 岭 土 ，K2C O3是 碳 酸钾，H4SiO4是硅酸。

碳酸钾（K2C O2）可溶于水，硅酸（H4SiO4）有可能随水流走，也可能在干燥后失去水分变成偏硅酸，最后成为二氧化硅（SiO2）,它是各种硅酸盐的基本成分。硅酸变成二氧化硅的反应过程是：

2.黏土的化学组成

黏土根据出生情况可分为一次黏土（原生黏土）和二次黏土。通常情况下，二次黏土比一次黏土可塑性强，但纯度不及一次黏土，根据可塑性强弱可分为强可塑性黏土、中可塑性黏土、弱可塑性黏土和非可塑性黏土；根据耐火度不同可分为耐火土、难熔土及易熔土。

黏土的主要化学成分为氧化铝、二氧化硅和结晶水，不同地域的黏土，三者比例会发生变化。黏土中还含有少量碱金属氧化物，以及铁、钛等有色氧化物。没有绝对纯净的黏土，黏土中总混有其他氧化杂质。黏土越纯净，烧出来的瓷胎就越白，钧瓷是香灰胎，是因为北方黏土中含有较多的铁氧化物。黏土使用前的矿物化学成分分析包括九项：二氧化硅（SiO2）、氧化铝（Al2O3） 、 氧 化 铁 （Fe2O3）、 二 氧 化 钛（TiO2）、氧化钙（CaO）、氧化镁（MgO）、氧化钾（K2O）、氧化钠（Na2O）和灼烧减量。黏土的化学组成会影响它的质量，例如二氧化硅含量高，尤其含有较多的游离石英，可塑性就会降低，但收缩量小。如果碱金属和碱土金属氧化物含量高，则易于烧结。

3.黏土烧成后的颜色

黏土中因有机物质和其他杂质的存在，呈现出多种颜色，如灰、紫、黄黑等颜色。多数杂质的颜色对烧后瓷胎的颜色没有影响，但铝、铁、钛化合物煅烧后仍然着色，从淡黄色到褐色，影响白瓷制品质量。钧瓷是香灰胎，对瓷胎颜色要求不高，一般要求坯料中氧化铁含量在3%以内。

（二）关于石英

石英是钧瓷坯料中的瘠性原料，具有不可塑性。在钧瓷烧制过程中，石英熔解在长石玻璃中，提高液相黏度，防止温度变化引起的变形，冷却后在瓷坯中起骨架作用，也就是说石英是瓷坯中的脊梁。

1．石英原料

石英又称硅石，是天然二氧化硅矿物的统称。自然界的石英材料有多种同质异形体，根据它们的形成原因和纯度表现出各种不同的性质，其中纯度最高是水晶。

二氧化硅（SiO2）是坯体中的主要成分之一。钧瓷坯体中的二氧化硅除黏土或长石供给一部分外，主要来源于石英。钧瓷坯料使用的石英主要有以下几种：

（1）脉石英。脉石英色泽纯白，半透明，呈油脂光泽，断口呈贝壳状。脉石英的二氧化硅含量可达99%，在加热转化时由于结晶颗粒较大，体积膨胀剧烈，不宜直接用作原料，需要将其预先煅烧，然后加工碾碎使用。

（2）石英砂。石英砂是花岗岩等风化破坏后，其中石英颗粒因化学稳定性好、耐风化，同时密度较大，在大浪淘沙流冲击淘洗后，自然聚积而成。利用石英砂作为钧瓷的原料，可大幅度简化工艺过程，降低成本。石英砂纯度波动较大，往往含有杂质，用时必须进行选择。

2.石英在坯体中的作用

石英是钧瓷坯体中的主要成分之一，烧成前，它对泥料的可塑性起调节作用。干燥时能降低收缩，缩短干燥时间并防止坯体变形。烧成时，石英的加热膨胀能部分地抵消坯体的收缩。在烧成时玻璃质大量出现时，石英又成为坯体的骨架，可以防止坯体发生软化变形等缺陷。石英是钧瓷具有机械强度的主要因素之一，并能增加钧瓷的透光度和白度。

在钧瓷生产中，也可以用黏土烧成的熟料或废瓷磨成的石粉作瘠性原料。

3、本配方中沙石是石英的一种，是神垕储量很大的一种原料，有别于洛阳那种纯度很高的石英沙，适合于钧窑的香灰胎、芝麻酱胎，二氧化硅含量为92%，氧化钾、氧化钠含量为3%，氧化铁含量为1.14%。

（三）关于长石

长石是碱金属（钾、钠）或碱土金属（钙、钡）的无水铝硅酸盐，是地壳中分布最广的矿物，约占地壳总重量的50%，火成岩中含长石最多，约占长石总重量的60%。长石主要有以下四种：钾长石（K2O.AL2O3. 6SiO2）、

钠长石（Na2O .Al2O3. 6SiO2）、

钙长石（CaO.Al2O3. 6SiO2）、

钡长石（BaO.AL2O3. 6SiO2）。

自然界中，长石以单独品种存在的很少，大多是由两种以上高温岩浆冷却时在不同温度下互相混熔而成。如钾长石、钠长石或钙钡长石等。钾长石与钙长石互不混熔，所以它们的混合晶体不多见。钾长石由于形成温度的不同有三种同质异形体：高温型的透长石、中温型的正长石、低温型钾微斜长石。钠长石和钙长石可以按任何比例互相混熔，形成完全类质同相，构成斜长石系列。

本配方中选用了汝州黄长石。

（四）黑毛土

在钧瓷胎料配方中主要起成型作用，提高坯体的粘度，有利于成型，烧成上不起任何作用。

钧瓷泥料的选料也是制泥的重要一环。砂石和长石从矿区采下后要用水把泥土冲刷纯净，把杂质挑选出来用粉碎机把它粉碎成3-4cm的块状，黏土和黑毛土挑选好后，一般露天堆放进行风化，日晒、雨淋后自然风化，一般需要2-3个月时间，然后用球磨机进行研磨。

球磨过程中的加水量直接影响球磨效率，加水过多会占据磨机的有效空间，还会使球石上黏附物料减少，降低球石对物料的研磨机会，降低研磨效率；加水过少，泥浆将黏结在球石上成团，甚至球石彼此黏结在一起，失去了球石互相撞击的研磨作用。通常料、球、水的比例为1：（1.5-2）：（0.8-1.2），对含黏土多的料，由于吸水性强可适当多加水。整体装载量不宜超过球磨机内径4/5。研磨时间一般根据球磨机的大小转速去算。

现代钧瓷工艺把泥浆变成泥，一般用滤泥机和变量双缸泵工作原理，就是先在地下挖池，泥浆放入泥池中，用双缸泵把泥浆压到滤泥机中进行脱水。压滤时，要注意缓慢逐渐增压，最高压力控制在0.8-1.2兆帕，压滤时间为30-40分钟，泥饼厚度为3-4cm。脱水之前最关键的环节是除铁，先把泥料通过振动筛，放到一个制泥槽中，流向地下泥浆池，泥槽中放置强磁铁棒除铁。振动筛箩底目数一般是80—100目之间，振动筛的作用是泥浆中的杂质和云母除下来，强磁铁棒可以把泥料中的矿物铁除下来，所以这一环节很重要。

现代工艺在练泥时加入了真空设备，这是一场技术革命。把泥料的空气抽净，在拉坯时基本不会开裂，这一工艺在古代主要靠人工揉泥、杀泥，很费窑工体力。泥料陈腐也是防坯体开裂和好用的。陈腐期一般不低于十五天，泥饼作好后先用练泥机练好第一遍放在泥库中陈腐，半个月后练第二遍，抽真空就可以用了。