陶瓷色料在高温瓷泥中的应用研究

陶瓷色料在高温瓷泥中的应用研究 陶瓷色料在高温瓷泥中的应用研究 ? 26?陶瓷 陶瓷色料在高温瓷泥中的应用研究 翟新岗宋夜 (1IlJ东淄博高新区山东淄博255086)(2陕西科技大学西安7l002t) 摘要研究了陶瓷色料在高温瓷泥中的发色情况.结果发现:在l310己的烧成温度下.镨黄,锆铁红,棕色,钴黑,铬锡 红等包料均会出现起泡,变色,褪色等缺陷.而包裹色料发包正常.文中测量了各包坯的色度值.对包料出现缺陷的原因 进行T分忻.实验证实:温度和气氛是影响色料在瓷泥中发包的2个主要原因.所有色料都适合在氧化气氛,温度为l 250C使用. 关键词包料瓷泥发色高温 在日用陶瓷和艺术陶瓷生产中,经常会使用色料 制作陶瓷色坯.目前市场上出售的陶瓷色料多是釉用 色料,很少有专门供高温瓷泥使用的坯用色料.于是 就出现了一个问题:普通色料能否用来制作高温色坯? 其发色情况如何?对于陶瓷色料在高温瓷泥中的发色 问题,目前在国内各陶瓷专业刊物上未见相关报道和 研究.因此,笔者试对色料在瓷泥中的发色问题进行 探索实验,希望实验结果能对业内同行有所借鉴. 1实验 1.1实验仪器及设备 电子天平(精度0.001g),四罐式行星球磨机,量 简,烘箱,石膏模具,高温箱式硅钼捧电炉,色度仪. 1.2实验用原料 实验所用瓷泥为福建德化白瓷泥,该瓷泥来自专 业生产厂家,已除铁,磨细,加工好,以方便实验使用. 该瓷泥烧成温度为l280,l320C,烧后瓷化程度高 (吸水率小于0.1),烧后白度较好,外包汕润有玉 感,是非常好的瓷泥原料.实验所用色料为LlJ东淄博 福禄公司的釉用系列色料.该系列色料的细度为325 目筛余小于0.5%,而且稳定性好,在国内使用广泛, 代表了国产色料的较高水平. 1.3实验 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 确定 最高使用温度是色料的一个重要技术指标,一般 来说,普通色料的使用温度都可达到1250C;而镨 黄,黑色,铁棕色,铁红色,铬锡红,包裹红,紫色这些色 料则一般推荐在l300C使用.在日用陶瓷生产中, 瓷器的成瓷温度一般都在l280,l330C. 为使实验结果有代表性,最终方案确定为:瓷泥烧 成温度为1310C,色料在瓷泥中的加入量为6(发 色弱的色料加入量为8),坯体采用注浆成形,干燥 后用实验电炉烧成. 1.4实验过程 按配比准确称量色料和瓷泥并倒入玛瑙罐中,然 后加入合适比例的水和解凝剂开始球磨.由于瓷泥为 生产厂家的成品泥,已加工好,故球磨20min后即可 倒出泥浆,备用. 将石膏模具清洁干净,烘干,然后注入泥浆,水平 放置,6d后自然脱模.所得坯体形状为薄圆饼状(厚 度0.4,0.5cm),用刀片将坯体正面刮平,以方便测 量色度值,然后把坯体置于烘箱中干燥. 将干燥好的坯体置于自动控制实验电炉中,设置 烧成温度为l310fC,升温时间为l60rain,保温时间 为25rain,氧化气氛烧成,烧成后关闭电炉自然冷却. 烧后的试片采用进口色度仪测量其I,a,b值,c/ 2.光源,结果取3次测量的平均值. 2实验结果与分析 2.1实验结果 在l3J0,C高温烧成后,大部分色料在瓷泥中都 陶瓷?27? 发色正常,但以下色料出现了烧成缺陷.弱,为浅肉红色;桃红全部褪包,坯怵E常,色悯接近坯 镨黄发色能力减弱,为奶黄色,坯体表而凹凸不体本色;玛瑙红也完全褪包,但坯f水颜色略偏灰,坯 平,但未起泡;钴黑明显过烧,坯体起泡,色凋为黑中略正常;紫色坯体正常,但发色深度驯显减弱. 偏绿;栗棕明显过烧,坯体起泡,色调发生改变,为暗褐需要指出的是,在釉中使用不耐高温,易起泡的包 色;黄棕坯体正常,但色凋发生改变,为较浅黄褐包;黑裹红和包裹橘黄色料,在此坯体中均发色正常,坯体未 棕色调正常,但坯体过烧;银灰坯体正常,但色调发生出现缺陷.在瓷泥中l310C烧成后,各色料的包度 改变,为浅蓝灰色;锆铁红明显过烧,坯体起泡,发色减测量值及外观描述见表l. 表l各色料在瓷泥中的色度值及其外观 色料颜色(组成系统)Lab坯体外观 铬绿(Cr—AI) 孔雀绿(Co—Cr—Al—Zn) 蓝绿(C—oCr) 钒蓝(Zr,Si—V) 钴蓝(Co—Al—Sn—Zn) 海蓝(Co—Cr—AI) 深蓝(C0一AI) 宝蓝(Co—Si) 钒黄(Zr—V) 镨黄(zr,Si—Pr) 钴黑(Co—Cr—Fe—Ni) 银灰(Zr—Si—Ni,Co) 蓝灰(Sn—Sb) 栗棕(Fe,Cr—Zn) 黄棕(Fe—Cr—Al—Zn) 黑棕(Fe—Cr—Al—Zn) 锆铁红(Zr—Si—Fe) 桃红(Cr—Sn—Ca—Si) 玛瑙红(Cr—Sn—Ca—Si) 橘黄(Zr—Si—Cd—se—S) 大红(Zr—Sj—Cd—Se—S) 紫色(Cr—Sn) 31.86 24.55 2O.77 52.39 26.09 22.77 22.78 2O.17 64.71 87.8O 2O.Ol 37.27 40.69 41.40 27.96 24.62 51.87 85.10 77.77 54.58 40.4O 7O.28 色凋,坯体正常 色调,坯体正常 色凋,坯体正常 ' 正常发色.略偏绿 正常发色,颜色鲜艳 色调,坯体正常 色调,坯体正常 带红调蓝色.坯体正常 色调,坯体正常 发色减弱.坯体表面不平.轻微过烧 色调为黑中偏绿,坯体明显过烧 坯体正常,颜色改变.为浅蓝灰色 色调,坯体正常 非正常颜色,为褐色.坯体起泡严重 非正常颜色,为淡黄褐色,坯体轻微起泡 颜色正常.坯体起泡 色调正常但发色减弱,坯体表面不平整 完全褪色,坯体正常 褪色但色调偏黑.坯体正常 坯体正常,颜色鲜艳 坯体正常,颜色略减弱 坯体正常.发色明显减弱.部分褪色 2.2缺陷原因分析 无论是在瓷泥中还是釉料中,镨黄使用温度超过 l250C后,晶体发色结构就会被破坏,从而分解并放 出气体.在l310C烧成时,瓷泥已经瓷化烧结,镨黄 色料分解放出的气体不易被排出,所以导致瓷坯表面 不平整.在此温度下,镨黄色料已部分分解,所以发色 能力减弱.将相同的试样在1280?烧成后,镨黄发 色正常,发色深度也比13l0_C时有了明显提高;虽然 从外表面看坯体正常,但从断面看坯体也已轻微起泡. 其它实验证实:镨黄色料在透明釉中使用温度不能超 过l250.C,否则起泡;在锆乳浊釉中最高温度也不能 超过l280C. "?瑚m?瑚?..一一,一一一一,一一珊..一.;坞-.n 一一一一一一一一一一一一一一一 ? 28?陶瓷 锆铁红包料通常使f}】温瞍不超过1250(,.在l 3l0C烧成时,色料的发包结构已被破坏.原被硅酸锆 包裹的氧化铁裸露出来,从而和泥料发生反也.氧化 铁属于低熔点原料,使瓷泥的烧成温度降低,但由于包 料中氧化铁含量少,所以坯体只是轻微出现过烧,表面 略显不平整,没有起泡.将同样的试样在1280C烧战 后,坯体表面明显不平整,从坯体断面看已过烧,色闶 反不如13lOC烧成时红. 棕色色料的使用温度一般可以到l300C,其化 学组成中含有大量的铁和锌.铁和锌这两种物质在高 温下都是强助熔剂,易和瓷泥成分发生反应,降低坯体 成熟温度,所以导致栗棕和黄棕色料不能正常发色,且 坯体出现过烧起泡缺陷.将烧成温度降低到1280 ?,栗棕和黄棕色料仍不能正常发色,从坯体断面看坯 体均起泡,栗棕起泡尤为严重.黑棕虽然包凋没有大 的改变,但坯体也过烧起泡. 对于铬锡红色料(如桃红,玛瑙红,紫色)来说,其 结构稳定性差,不耐高温,通常使用温度不超过l250 ?.所以无论是在l310C还是在l280'C烧成,桃红 和玛瑙红色料均出现完全褪色.由于桃红和玛瑙红色 料的组成不同,所以褪色后,加入桃红的坯体基本上是 瓷泥自身白色,而加入玛瑙红的坯体则明显偏灰.紫 色色料属部分褪色,所以坯体呈淡紫色,坯体正常.在 l280-C烧成的坯体,紫色深度已有了明显提高. 通常来说,钴黑色料的稳定性较好,钴黑色料在釉 中使用时,l300?时能正常发色.1310.C烧成时,加 入钴黑的坯体发色基本正常,但坯体表面已有光泽,出 现明显起泡现象;在l280C烧成时,钴黑发色正常, 但坯体表面仍轻微过烧,从断面看过烧更明显.加入 钴黑的坯体出现过烧起泡,应该和钴黑色料中含有大 量的铁有关. 在釉中使用时,包裹红和包裹橘黄色料一般不能 超过1250C,否则会釉面起泡,因为高温熔融的液体 环境会侵蚀,破坏其发色结构.而在瓷泥中,一般不会 出现熔融的液体环境,所以其发色结构能保持稳定,可 以正常发色. 2.3温度对色料发色的影响 每种色料都有其使J丁J温度范?,j芏i过最高使用温 度时.包料易?现越色,起泡,变色等缺陷.包料生产 厂家的产品说明 书 关于书的成语关于读书的排比句社区图书漂流公约怎么写关于读书的小报汉书pdf 中一般都会注明最高使用温度,最 好是按照其推荐温度来使媚.通常釉用包料的最高使 用温度都可达l25OC,绿色和蓝色的使用温度还可 以更高. 不管是在瓷泥中使用还是在釉中使用,所有的绿 色,蓝色,钒黄,灰色色料都可使用到l350,l400C. 而镨黄,钴黑,锆铁红,桃红,玛瑙红等色料在坯中使用 时,烧成温度最好低于l250C.对于高温坯体来说, 最好不使用棕色色料来着色,因为棕色中的铁和锌易 和坯体发生反应.在瓷泥中使用时,包裹色料的使用 温度可超过1250.C,最高可达到i350C仍正常发 色. 2.4烧成气氛对色料发色的影响 烧成气氛对色料发色有重要影响,所有的色料都 适合在氧化气氛下烧成;适合在还原气氛下烧成的只 有绿色,蓝色等少数色料,其余色料在还原气氛下烧成 时,或者褪色,或者变色,均得不到理想颜色效果. 上述实验都是在氧化气氛下烧成的,受自身实验 条件限制,无法在还原气氛下考察色料的发色情况. 将所有颜色试片委托某瓷厂在l300C还原气氛下烧 成后,结果只有含铬的绿色,蓝色(除钴蓝外),钒黄,银 灰等色料正常发色,其余均褪色. 3结论 1)在l3l0?白瓷泥中烧成时,镨黄,钴黑,棕色, 锆铁红,铬锡红均出现起泡,褪色等缺陷,不能正常使 用;其余色料发色正常. 2)色料在瓷泥中出现起泡等缺陷的主要原因是: 烧成温度偏高. 3)棕色色料不适合做高温色坯使用. 4)烧成温度和烧成气氛对色料在瓷泥中的发色有 重要影响,所有色料都适合在l25OC以下,氧化气氛 下烧成.