温润细腻柔光砖釉的调配

陈伟贤 胡晓洪 黄耀良 张海朋 陈景山 胡秋星

摘 要：柔光砖釉具有平滑、手指触摸细腻感受的特点，为市场热点。本文调配实验配方改变石英、石灰石、氧化锶、磷酸钙的含量，探究对柔光釉的影响。结果得到釉料的始熔温度范围在1090～1150℃之间，熔融温度在1205～1230℃之间，石英含量是影响釉料始熔温度和熔融温度的最主要原因。影响釉料光泽度的主要因素为石英的含量。烧制的釉料符合柔光砖光泽度在10°～20°之间的定位。

关键词：柔光釉;熔融温度;正交实验配方;白度;光泽度

1 前 言

随着人们生活水平的提高，对于生活品质、生活环境的要求也不断提高，具有天然仿石、简洁的装饰材料成为消费的主流。柔光砖釉由于光泽度在 15°左右，更加接近石材光感（石材10°左右），光感漫反射，舒适柔和不刺眼，有效护眼，手感也更加细腻、柔润，显示出一种独特的低光泽艺术美感[1]。用于陶瓷制品的装饰，具有朴素、自然、高雅的艺术特色，给人一种柔和、安静、舒服的视觉感受，使人感到身心得到放松、疲惫减轻的独特风格被广大用户喜爱，在外国更是掀起一场市场热潮。柔光釉的配方与哑光釉类似，都在光泽釉的釉料中加入哑光剂，在适当的烧成温度和烧成速率下，生成粒度非常小的粒子。这种粒子的产生使光线发生漫反射，从而降低光泽度，但是比哑光釉的光泽度稍高而实现柔光的效果。根据哑光剂的不同大致可以分为以下几类哑光釉系列：钙哑光釉、钡哑光釉、镁哑光釉、锌质哑光釉[2]。釉面白度是白色柔光釉的重要的工艺指标， 也是外观艺术效果的重要表征，钡长石析晶的釉的白度高于钙长石析晶的釉[3]。氧化锶的加入比氧化钡更有助熔效果、釉料可以有更高的耐磨性[4]。

本文在课题组申请发明专利的基础上[5]通過添加锶元素，调节锶、钡、钙元素竞争形成更小晶体，代替传统的钡、钙元素单一的析晶，在现有工厂普遍的烧成制度下烧成，探讨石英、石灰石、SrO、磷酸钙含量对于釉熔融温度的影响，以及对柔光釉光泽度及白度的影响。

2 实验部分

2.1 实验原料和实验仪器

釉用原料采用佛山地区普遍使用的原料，化学成分见表1，应用的主要仪器设备见表2。

2.2 实验过程

2.2.1 釉料配方的正交设计

配方中固定长石、滑石、黑泥和BaO的含量，改变石英、石灰石、SrO、磷酸钙的加入量（配方称量总量为20g左右），正交设计见表3[6]。

2.2.2 实验工艺

首先按照正交设计釉料配方进行釉料称量，球磨。准备5cm×5cm的瓷片坯体，坯体上经过补水之后涂上底釉，再施上所制备的釉料。烘干之后放入马弗炉中烧成。烧成制度模拟目前陶瓷厂普遍采用的烧成升温制度，最高温度1200℃。

2.2.3 釉的熔融性能测定

将配制好的釉料烘干，在影像烧结仪中测试釉料的始熔温度和熔融温度。

2.2.4 釉料的光泽度和白度分析和测定

将烧制好的哑光釉样品分别用光泽度仪和白度仪测定其光泽度和陶瓷白度，每个试样测定两次取平均值。

2.2.5 釉料的XRD和电镜分析

烧制后对有代表性的哑光釉进行XRD和电镜分析。

3 结果与讨论

3.1 釉料始熔温度和熔融温度的测定

图1～图9为9组不同配方釉料的初始影像、始熔温度时的影像、熔融温度时的图像。

从影像烧结仪的图像可以得出，当圆柱体开始出现圆角时为釉料的始熔温度，此时釉料开始收缩逐渐变得致密和坚固，当釉料逐渐收缩到最终变成球形，作为釉料的熔融温度。

由图1～图9的始熔温度、熔融温度数据，得到表4。

根据表4采用正交的直观分析获得，始熔温度、熔融温度因素影响分析见表5、表6。

由表5、6因素影响分析表，作出各因素对于始熔温度、熔融温度影响变化图，见图10、图11。

由图10、11影响分析可知，随着石英含量的增加，釉料的始熔温度在石英含量大于3g而小于4g时逐渐下降，在大于4g后逐渐上升，熔融温度随石英含量变化类似;石灰石含量的增加，釉料的始熔温度会上升，而熔融温度则先下降再上升;随着SrO含量的增加，釉料的始熔温度上升，熔融温度先上升再下降;随着磷酸钙含量的增加，始熔温度和熔融温度都在小于0.1g时上升而在大于0.1g后下降。石英、石灰石、SrO、磷酸钙的加入量对于柔光釉熔融温度都有一个拐点。从极差上看，石英含量对釉料始熔温度的影响最为显著，而石英含量和磷酸钙含量对釉料熔融温度的影响最为显著。

3.2 釉料光泽度和白度的测定

采用光泽度计及色差仪测定烧制后釉的光泽度和白度，见表7。

根据表7采用正交的直观分析获得光泽度、白度因素影响分析表8、表9。

由表8、9因素影响分析表，作出各因素对于光泽度、白度影响变化图，见图12、图13。

由图12、13因素影响图可知，随着石英含量的增加，光泽度也逐渐增加，而白度逐渐下降;随着石灰石含量的增加，光泽度逐渐下降，这与釉料熔融温度的趋势一致，而白度逐渐升高;随着SrO含量增加，光泽度逐渐升高，而白度在SrO含量为0.1g前逐渐升高，大于0.1g后逐渐下降;磷酸钙含量在0.1g前光泽度逐渐上升，大于0.1g后逐渐下降，白度则随着磷酸钙含量增加逐渐上升。从极差来看影响釉料光泽度的主要因素为石英的含量，这与釉料的熔融温度的主要影响因素一致;而影响白度的主要因素为石灰石的含量。全部烧制釉的光泽度数据在9.8°～14.9°之间，符合柔光砖在10°～20°之间的定位，能达到8°～15°的光泽，并且形成陶瓷行业公认的哑光釉质感[7]。

3.3 釉料衍射半定量分析

7号配方烧制后，剥离釉面的釉进行了X-衍射分析，见图14。

分析结果如上图所示，釉料的晶相中主要含有石英和钠钙长石。

3.4 釉料扫描电镜分析

7号配方烧制后，断面进行了电子显微镜观察。                               由电镜分析可知，图中析晶一般呈棱形1μm左右和针状长20μm左右的晶体。根据X-衍射数据推测椭圆形晶体为残余石英晶体，长柱状为钙长石，其余大部分为玻璃相，样品釉层内部主要为细小的颗粒，较多数十微米大小的球状孔洞，釉层厚度大致在0.25～0.3mm。所以该柔光釉的形成机理是在烧制过程中，有残余石英及生成的鈉钙长石晶体对光线产生了漫反射，使釉面光泽度在10°～15°之间，而不至于降低太多。

4 结 论

（1） 釉料的始熔温度范围在1090～1150℃之间，熔融温度在1205～1230℃之间，随着石英含量的增加，釉料的始熔温度上升，而熔融温度则在石英含量大于3g而小于4g时逐渐下降，在大于4g后逐渐上升，石英含量是影响釉料始熔温度和熔融温度的最主要原因。

（2） 随着石英含量的增加，光泽度也逐渐增加，而白度逐渐下降;随着石灰石含量的增加，光泽度逐渐下降，这与釉料熔融温度的趋势一致，而白度逐渐升高;影响釉料光泽度的主要因素为石英的含量。

（3） 釉料中晶体主要残余石英和钠钙长石，烧制的釉料达到柔光的效果。

参考文献

[1] 程贵生. 一种手感柔润细腻缎光釉面砖的技术研究[J]. 佛山陶瓷，2019，29（8）：25-27.

[2] 苏继承.高档陶艺哑光釉的研制[J].大众科技，2008（3）：77-78.

[3] 戴长禄，粟涛，杨勇等.内墙釉面砖用哑光釉的性能特点[J].佛山陶瓷，2013，23（11）：20-23.

[4] 戴长禄，杨勇，杨明.钡与锶在建筑陶瓷坯体、釉料及微晶玻璃中的作用与影响[J].佛山陶瓷，2011，21（5）：40-43 3.

[5] 胡晓洪， 詹长春， 柯美云. 一种卫生陶瓷洁具柔光温润釉及其制备工艺[P]，201711376286.

[6] 曾湘涛， 胡晓洪， 朱丽文等. 石湾钧釉呈现白色流纹的探讨[J]. 佛山陶瓷， 2018， 28（09）：21-25.

[7] 关宝强，张克林，黄盈硕. 一种缎光袖的调配及制造方法[J].佛山陶瓷，2019.29（1）：30-33.