陶瓷色料在炻瓷高钡透明釉中的发色＊

聂保民 刘小云

（咸阳陶瓷研究设计院 陕西 咸阳 712000）

陶瓷色料在炻瓷高钡透明釉中的发色＊

聂保民 刘小云

（咸阳陶瓷研究设计院 陕西 咸阳 712000）

研究了陶瓷色料在炻瓷高钡透明釉中的发色情况，其烧成温度为1 200℃。研究结果表明：只有含钴的蓝色料以及锆系色料发色及釉面良好；其他色料则釉面起泡，或者褪色。

色料 炻瓷 高钡釉 发色

前言

碳酸钡作为常用的化工原料，在日用陶瓷领域得到广泛应用，尤其在炻瓷色釉生产中，常在釉料中添加少量碳酸钡做熔剂。色料在钡釉中的发色目前还未见全面报道。因此，笔者对色料在炻瓷高钡透明釉中的发色情况进行了实验。

在实验中，笔者对单纯高钡釉进行了研究，发现很多陶瓷色料在该釉中的发色并不理想，甚至很差；而含钴蓝色料在该釉中的发色却很好。现将实验过程叙述如下，供业内同行参考，敬请指正。

1 实验

1.1 实验用仪器与设备

电子天平（精度0.001g）、行星式快速球磨机（带玛瑙罐及玛瑙球）、量筒、烘箱、高温箱式硅碳棒电炉（智能控制）、标准筛。

1.2 实验用原料

实验所用釉用原料为钾长石、石英、碳酸钡、苏州土、河北土、日用瓷高档熔块等矿物和化工原料。各原料的化学成分见表1。

实验所用基础釉组成（质量%）范围为：钾长石43～46，石英23～25，碳酸钡18～22，苏州土1～2，河北土4～6，熔块2～4。

1.3 实验用坯体

实验所用坯体为炻瓷坯体，形状为圆片，采用注浆成形。该坯体的烧结温度范围是1 190～1 250℃，坯体的化学成分见表2。

表1 实验用原料的化学成分（质量%）

表2 坯体的化学成分（质量%）

1.4 实验用陶瓷色料

实验所使用的色料为国内某公司生产的高档釉用系列色料，该系列色料发色较好，质量稳定。所有色料的细度均满足325目筛余小于0.5%，水分小于0.5%。

1.5 实验过程

按配方仔细称量各种原料，然后按照表3加入相应比例的色料，并加适量水球磨。大部分色料加入6%即可获得较好的颜色，故色料的基准加入量定为6%，发色能力弱一些的色料定为8%。实验采用快速球磨机，控制料∶球∶水＝1∶2∶0.75，球磨时间为35min，出磨时再加入25%的水，摇匀后过200目筛，备用。釉浆陈腐1 d后上釉，上釉方法为浸釉，浸釉时间为12s，以保证颜色均匀并有足够的遮盖力。上釉后的坯体在烘箱充分干燥后，放入实验电炉中烧成。设置升温时间为160min，烧成温度为1 200℃，保温时间为20min。烧成结束后，关闭电炉自然冷却。

2 结果与分析

2.1 实验结果

釉烧后各色料的发色情况及釉面质量见表3。从表3可以看出，所有绿色、黑色、棕色以及海蓝色，在该釉中均出现严重的起泡现象；包裹色料在该釉中发色较差，且釉面起泡；锆系色料和钴蓝色料在该釉中发色较好；铬锡红色料在该釉中出现明显褪色，但铬锡紫色料却发色正常；灰色料发色基本正常。需要说明的是，单纯的基础釉，不加任何色料时，烧后釉面光亮平滑，无起泡缺陷。

表3 各色料的发色情况及其釉面质量

2.2 结果分析

2.2.1 对高含铬量色料的影响

综合表3中各色料的发色及釉面情况，可以发现一个规律：色料中氧化铬含量高的色料（如所有绿色、所有棕色、钴黑和无钴黑色、海蓝色料等），在本实验基础釉中均出现严重的起泡缺陷。铬锡红和铬锡紫色料虽然含有氧化铬，但其含量非常低，可以忽略不计。

根据这个规律，可初步推断在高钡釉环境下，高温时氧化铬分解放出气体导致釉面严重起泡。为此做了以下验证实验：向基础釉中分别加入0.5%、1%、2%、3%、4%的化学纯氧化铬绿，在1200℃釉烧后，釉面均出现起泡现象。这说明，即使含有少量的氧化铬，在本实验基础釉中也会导致釉面起泡。

不过这些导致釉面起泡的色料有一个共同点，都属于尖晶石结构。是不是在高钡釉环境中，氧化钡可以置换出发色晶体结构中少量的铬并促使其高温分解放出气体，还有待于继续研究。

2.2.2 对锆系色料的影响

从表3可以看出，锆系色料，即钒蓝、钒黄、镨黄、锆铁红4种色料，在该釉中发色基本正常，釉面未起泡。这说明锆系色料的稳定性较好，对基础釉的适应性较强，所以在本实验高钡釉中发色未受影响。

银灰（Zr－Si－Co－Ni）色料也属于锆英石结构，所以在本釉中发色稳定，釉面良好。由于该釉为透明釉，而银灰色料最适宜用在锆乳浊釉中，所以色调有点发蓝。该蓝调是由色料中少量的氧化钴发出的。

2.2.3 对包裹色料的影响

釉中含有碳酸钡，通常会影响包裹色料的发色，所以一般建议基础釉中尽量少添加碳酸钡。从表3中也可证实，包裹色料不适合在高钡釉中使用。

通常来说，包裹色料在1240℃以下可以稳定发色，不会导致釉面起泡。同时，包裹色料对基础釉组成要求苛刻，配方不当则极易出现针孔、起泡等缺陷。在本实验中包裹色料之所以会出现釉面起泡，是由基础釉配方不当引发的包裹色料的分解所导致。

2.2.4 对含钴蓝色料的影响

从表3可以看出，含钴蓝色料（除海蓝外，如钴蓝、深蓝、宝蓝）在高钡釉中发色非常好，为鲜艳的蓝色，色调比较纯净，没有氧化钴着色所特有的紫红调。可能在高含量氧化钡影响下，釉中钴的配位及价态发生了变化。

2.2.5 对锡基色料的影响

从表3可以看出，铬锡红色料褪色严重，而铬锡紫色料却发色良好。铬锡红（Cr－Sn－Ca－Si）色料属于锡榍石结构，铬锡紫（Cr－Sn）属于锡石结构。究其原因，应该是釉中高含量的氧化钡破坏了锡榍石结构的稳定性，从而导致铬锡红色料分解，但锡石结构在高钡釉中是稳定的，所以铬锡紫色料发色未受影响。

另外，同为锡基色料的蓝灰色料在本釉中也发色正常，釉面良好。蓝灰（Sn－Sb）色料也是锡石结构，如上所述，其在高钡釉中也是稳定的。

2.3 烧成制度对釉面起泡的影响

为寻找本实验中釉面起泡问题的原因，笔者还做了如下实验：

2.3.1 烧成温度的影响

把最高烧成温度分别降低和升高20℃，即烧成温度分别为1 180℃和1 200℃，结果显示那些高铬含量的色料仍然导致釉面起泡。可见烧成温度不是导致起泡的主要原因。

2.3.2 保温时间的影响

将保温时间延长，实验保温时间分别为30min、40 min、50min、60min，结果烧成后仍然起泡，可见保温时间也不是导致起泡的原因。

2.3.3 升温时间的影响

实验中分别考察了不同升温时间对起泡的影响，结果延长升温时间到180min、240min和300min，烧成后依然起泡严重。由上可见，烧成制度不是导致釉面起泡的主要原因。

3 结论

1）在中温高钡透明釉中，含铬量高的色料釉面起泡，不适合在该釉中使用。

2）含钴的蓝色料，在高钡透明釉中发色非常艳丽、纯净。

3）锡基色料在高钡釉中发色稳定性良好。

4）铬锡红色料在高钡釉中褪色明显，而铬锡紫色料发色正常。

5）包裹色料不适合在中温高钡透明釉中使用。

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TQ174.4＋5

A

1002－2872（2012）02－0020－03

聂保民（1967－），本科，高级工程师；主要从事陶瓷工艺研究及《陶瓷》编辑工作。