毕业设计（论文）-仿古祭蓝釉论文.doc

摘 要本课题通过一系列实验，得到无光和有光两个系列的仿古祭蓝釉，适于景德镇13101330、还原气氛液化气气烧梭式窑烧成。实验中对仿古祭蓝釉的制作原理与方法、基础白釉、着色剂品种和用量、釉料制备工艺、釉层厚度等因素对仿古祭蓝釉呈色的影响进行了研究。实验中，首先确定最佳的有光、无光基础白釉，外加适量氧化钴制成单色祭蓝釉，然后分别加入24种着色氧化物（氧化钴、氧化铁、氧化铬、氧化锰等）制出一系列复色祭蓝釉，从中得到了呈色效果比较好的仿古祭蓝釉配方，并制作出了艺术效果比较好的样品。关键词：有光釉 无光釉 仿古祭蓝釉 着色氧化物 施釉厚度 4 abstractthrough a series of experiments,the subject gets glossy and unpolished two series of the archaize sacrificial blue glaze,which are suitable for jingdezhen 1310 1330 、fired in the reducing atmosphere liquefied petroleum gas gas burn spindle type kiln. in the experiment,i studied the factor that influences the colour generation of the archaize sacrificial blue glaze such as the production principle and method of the archaize sacrificial blue glaze、the bass white glaze、the colorants varieties and the dosage、the glaze materials preparation technology、the glaze layer thickness and so on. during the experiment, firstly i confirm the glossy and unpolished bass white glaze,then add defined amount of cobalt oxide to make some self-colored sacrificial blue glaze.then separately add twofour kinds of color oxides(cobalt oxide ferric oxide chrome oxide oxidation manganese etc) to make a series of compound colour sacrificial blue glaze,from which obtaines the good color effect archaize sacrificial blue glaze,and make out someartistic effect better samples.keywords：glossy unpolished glaze archaize sacrificial blue glaze color oxide glazing thickness目 录摘 要iabstractii1. 前 言12. 文献综述22.1祭蓝釉的历史发展22.2相关工艺资料33. 实 验53.1实验目标及方案53.2实验原料53.2.1原料的选择原则53.2.2原料的选择53.2.3各种原料在釉中的作用73.3实验用仪器与设备73.4工艺流程83.5工艺控制93.6釉料配方实验93.6.1有光祭蓝釉系列93.6.1.1有光基础釉的确定93.6.1.2有光基础釉逐量添加coo实验93.6.1.3有光祭蓝釉样品g3配方逐量添加fe2o3实验123.6.1.4有光祭蓝釉样品g3配方逐量添加mno2实验133.6.1.5有光祭蓝釉样品g3配方逐量添加cr2o3系列143.6.1.6有光祭蓝釉样品g3配方逐量添加fe2o3、mno2、cr2o3正交试验153.6.1.7有光仿古祭蓝釉施釉厚度试验183.6.2无光祭蓝釉系列183.6.2.1无光基础釉配方试验183.6.2.2有光祭蓝釉样品g3配方逐量添加fe2o3、mno2、cr2o3试验203.6.3仿古祭蓝釉最优配方的确定213.7烧成234. 结果分析与讨论254.1着色剂加入量对仿古祭蓝釉呈色的影响254.1.1 fe2o3含量对釉呈色的影响254.1.2 mno2含量对釉呈色的影响254.1.3 cr2o3含量对釉呈色的影响254.2工艺因素对釉面效果的影响254.2.1施釉方法及厚度对釉面的影响254.2.2釉浆比重对釉面的影响264.2.3快球磨时间对釉面的影响264.3影响坯釉适应性的因素264.3.1膨胀系数对坯釉适应性的影响264.3.2中间层对坯釉适应性的影响265. 结 论276. 经济分析286.1釉用主要原料价格（元/吨）286.2成本核算286.3 收入计算296.4市场前景分析29致 谢30参 考 文 献31附 图32材料科学与工程学院毕业论文(设计) 1 前言 1. 前 言传统祭蓝釉属于高温颜色釉，以氧化钴（coo）为呈色剂，又称“霁蓝釉”、“霁青釉”，是一种石灰碱釉，生坯施釉，12801330高温下一次烧成，色泽深沉，釉面不流不裂，色调浓淡均匀无纹理，釉色蓝如深海，釉面匀净，呈色稳定。清末许之衡的饮流斋说瓷说：“古瓷尚青，凡绿也、蓝也，皆以青括之”。刘子芬竹园陶说：“青色一种，常与蓝色相混”。后人称其为“祭蓝釉”，把它和白釉和红釉并列，推为颜色釉瓷器的三大“上品”。传统祭蓝釉的呈色，主要是由于釉内钴的氧化物在还原气氛中烧成的时候氧化钴利用二氧化硅作为媒介物生成具有橄榄石型结构的硅酸钴。硅酸钴具有高温不稳定性,分解生成的coo极易与基础釉中alo发生反应,生成稳定的cooalo尖晶石。在钴铝尖晶石中co处于四配位,以coo四面体形式存在,能级分裂的结果使得基础釉中呈现蓝色。本课题主要研制在13101330、还原气氛下烧成的呈色比传统祭蓝釉深沉、具有古香古色韵味的仿古祭蓝釉。实验从基础釉光泽度和颜色调试两个方面进行，样品在景德镇里村某陶瓷作坊的高温还原气氛梭式窑中搭烧，釉用原料全都为普通陶瓷原料，价格低，完全贴近实际生产，具有一定的实用性和开发应用价值。材料科学与工程学院毕业论文(设计) 2 文献综述2. 文献综述2.1祭蓝釉的历史发展釉是在玻璃质晶状体的发现基础上发明的。商周时期，窑炉已有很大的发展，烧成温度已高达1200，甚至更高。窑火温度的提高，给釉的产生和人们发现釉提供了必要的条件。因为在这样高的温度下，不少窑具有中、低熔融温度的物质就有可能转变为玻璃态物质。例如其中一种情况是高温窑炉经长期使用后，在窑的燃烧口处和窑内四壁、顶部表面会产生一层玻璃态物质，俗称“窑汗”，还有就是古代烧窑都是以树木柴草为燃料，燃烧后的草木灰落在窑内的坯体上，在烧成温度达到1200左右时，这层草木灰也会与坯体表面的硅酸盐氧化物作用熔成玻璃态物质而附着在坯体的表面；当制品与火焰或气流直接接触时，气流中夹带的草木灰也有可能与红热的坯体表面相接触而生成玻璃态物质。古代陶工在长期实践过程中，观察到上述这些现象得到启发而在生产实践中加以运用，进而通过研究这些玻璃态物质对配方进行调配，控制稳定的烧成温度和釉面发色，将釉施于坯胎表面烧制成釉，祭蓝釉就在此基础上产生发展和逐渐成熟。青花、彩瓷、颜色釉是元、明、清时期景德镇制瓷业的三大主流产品，其中尤以颜色釉瓷器深受宫廷厚爱，许多品种甚至为皇家所垄断，渗透着浓郁的封建社会等级观念，愈显其华丽富贵。与青花、彩瓷相比，颜色釉瓷器更能体现土和火的艺术真谛，少人工匠意而富天然韵致，去雕饰之美而以其媚人的色彩名世。以钴为呈色剂的蓝釉在中国始见于唐三彩陶器，而用于瓷器，则始创于元代景德镇窑。自元代以后，宣德蓝釉达到了一个新的高峰。后人评论宜德瓷器，将白釉、红釉和蓝釉称为宣德官窑的三大“上品”。除祭蓝外，宣德还新创一个品种，即“洒蓝”。其工艺是将钴料均匀地吹于坯上，然后再罩透明釉。康熙时洒蓝釉再度生产，自康熙以后历代都有洒蓝生产。宣德以后历代官窑都有祭蓝釉瓷器生产。嘉靖时因皇帝笃信道教，祭蓝釉产品数量增多，除传统祭蓝釉外，又新创一种回青釉，其色泽淡雅。清代霁蓝釉瓷器生产历代未断，官窑、民窑均有，装饰手法及釉色上没有创新，以青金蓝和天蓝最为引人注目。青金祭蓝釉是雍正时发明的，是唐英仿钧成功后，利用其窑变原理，使用景德镇原料新创烧的一个品种。其釉面青、蓝、白错落有致的斑点中，闪烁有黄褐色金星点，极类青金石，故得名“青金蓝釉”。祭蓝、回青和洒蓝的钴含量均在2左右，如果降低钴含量在1以下，则可烧成天蓝色的高温颜色釉。钴作为呈色剂，融在釉中即可烧成，呈色十分稳定。但呈色鲜艳的钴蓝釉，除釉色纯净外，蓝釉尚须有洁白的胎质映衬方能显现出蓝如宝石的理想釉色.民国时期，历经长期战乱生产受到严重破坏，景德镇瓷业严重衰退，各种艺术瓷也呈严重滑坡的趋势。新中国建立以来，景德镇瓷业得到了迅速的恢复与发展。尤其是改革开放以来，瓷业进入了新的发展时期。随着国际贸易的增多，国内人民生活的改善与提高，国际、国内两个市场对艺术瓷的需求量日益增大，这一优美的传统色釉大放异彩,除装饰陈设瓷以外还广泛地用它装饰茶咖具、餐具、酒具、文具等日用瓷,受到广大消费者的一致称赞。2.2相关工艺资料传统祭蓝釉属于高温颜色釉，以氧化钴（coo）为呈色剂，又称“积蓝釉”、“霁蓝釉”、“霁青釉”，是一种石灰碱釉，生坯施釉，12801330高温下一次烧成，色泽深沉，釉面不流不裂，色调浓淡均匀无纹理，釉色蓝如深海，釉面匀净，呈色稳定。其呈色主要是由于釉内钴的氧化物在还原气氛中烧成时，氧化钴利用二氧化硅作为媒介物生成具有橄榄石型结构的硅酸钴，硅酸钴具有高温不稳定性,分解生成的coo极易与基础釉中alo发生反应,生成稳定的cooalo尖晶石。在钴铝尖晶石中,co处于四配位,以coo四面体形式存在,能级分裂使得基础釉呈现蓝色。瓷器产品在整个烧成过程中的理化反应大致如下：室温300排除坯体中的残余水分。300950是分解氧化阶段、火氧性质为氧化气氛，大约在800左右，釉料中的caco分解。9501200为还原焰，1200成瓷温度(一般为1350)为中性焰。在950成瓷温度这个区间内，坯体内的分解氧化反应继续进行，形成液相及溶解固体，形成结晶，且有晶形转变。在1050左右，釉料中开始产生液相，在此之前必须使坯体中的碳素燃烧千净。在11501200左右，瓷釉接近封闭瓷胎气孔的温度，在此温度下还原结束。在12701290左右瓷釉开始熔融，在13001330左右，瓷釉开始流动。在烧成温度下保温，坯体中液相量增加，晶体成长，坯体瓷化，瓷釉反应更趋完善，因流动性变好，釉面光洁，釉与坯熔合，形成中间层。烧成温度室温，以过量的空气使之冷却，此时产品中液相结晶、液相过冷，完成晶形转变。至此，瓷器烧成结束。祭蓝釉中添加其它着色氧化物并调节其含量可使蓝色色调在广泛的范围内发生变化。如紫蓝、深蓝、蓝绿甚至蓝黑色等等。这些金属氧化物实际上起着调色剂的作用。氧化钾、氧化钠和氧化钴一起加热时生成非常鲜艳的蓝色；氧化镁与氧化钴一起加热时生成紫红色化合物(mgocoo),当有碱性氧化物一起参加反应时即变为蓝色；氧化钙与氧化钴在一起加热反应时呈一种暗蓝色；绀青色的硅酸钴当有碱性氧化物参加反应时也能变成鲜艳的蓝色(有时仍略泛紫)；钴蓝中掺入zno,就会带绿色色调。孔雀蓝就是co-al蓝配方基础上引入了zno和cr2o3。zno还能促进钴氧化铝尖晶石的生成,并可消除紫色。mgo也能与coo+al2o3在高温下合成尖晶石混合物,且呈蓝色。氧化钴和氧化铝结合,所需要的分子比为1/1(cooal2o3),如果氧化钴用量过多,就变成蓝绿色,在烧成过程中,因过量氧化钴的关系,铝酸钴的蓝色色调就会转向硅酸钴的蓝色色调。但有文献指出,往铝酸盐蓝色釉中加入少量sio2,能使釉色调变得更鲜艳;倘若加入大量sio2,就容易呈现紫罗兰颜色的硅酸钴蓝色色调,故不合理。调整氧化铝与氧化钴的比例可以调节色调的深浅，氧化铝含量过多,色调变淡。若要使祭蓝显得深沉,可以按比例同时增加氧化铝与氧化钴的含量，适当增加氧化铝成分可提高铝酸钴蓝色色调的稳定性。祭蓝釉的发色不仅与各种原料有关系，还与色料的细度及处理工艺,以及釉料的化学组成、釉层的厚薄、胎骨的组成及烧成条件等一系列因素有关，其中以色料的化学组成、釉料的性质及烧成条件影响最大。研究祭蓝釉的化学组成及各原料对祭蓝釉发色的影响，才是本课题的研究重点。以上综述，对本次课题研究仿古祭蓝釉有极大的启发作用。材料科学与工程学院毕业论文(设计) 3 实验3. 实 验3.1实验目标及方案实验目标：通过对仿古祭蓝釉的研制，掌握高温色釉的配制原理、制作方法及工艺技术参数。本课题的主要研究工作有：（1）、了解仿古祭蓝釉的组成；（2）、色釉和有光、无光基础釉的配制方法；（3）、基础釉、施釉方法以及厚度对发色的影响；（4）、仿古祭蓝釉生产工艺。研制出烧成温度在13101330、还原气氛烧成的仿古祭蓝釉配方。从理论、实践两方面进行较为系统的研究，研制出艺术效果好能用于产品开发的仿古祭蓝釉，拿出质量好的样品。实验方案：先确定最佳的有光、无光基础白釉，外加适量氧化钴制成单色祭蓝釉，然后分别加入24种着色氧化物（氧化钴、氧化铁、氧化铬、氧化锰等）制出一系列复色祭蓝釉，从中得到呈色效果比较好的仿古祭蓝釉配方，并制作出艺术效果比较好的样品。3.2实验原料 3.2.1原料的选择原则本课题以市售原料为主，尽量选用适合景德镇传统瓷用原料，同时在保证釉面质量的前提下选用符合要求且价格较低廉的原料，减少化工原料及昂贵原料的用量，以降低成本。 3.2.2原料的选择（1）坯用原料祭蓝釉本身具有颜色，对坯体白度要求并不严格因此用买来的泥段，加入腐植酸钠化浆，调节触变性和流动性等各种泥浆性能，然后用石膏模注浆成型，脱模80干燥、修坯。坯料配方：瓷石70 高岭土30坯料的化学组成为如表3所示：表3 坯料的化学组成（%）table3 the chemical composition of body（%）组成sio2al2o3fe2o3caomgok2ona2oi.l合计含量（%）68.3420.950.510.250.293.670.245.5899.83坯式：0.1870k2o0.158na2o 0.9846al2o3 5.4555sio20.0217cao 0.0154fe2o30.0348mgo（2）釉用原料祭蓝釉使用原料一般分为三类：（一）天然矿物原料（长石、石英、高岭土、方解石、滑石）等；（二）化工原料（zno，baco3）；（三）着色剂（coo、fe2o3、cr2o3、mno2等）。所用矿物原料化学组成见表1，釉用化工原料见表2。表1 矿物原料的化学组成table1 the chemical composion of raw miner material组成原料sio2al2o3fe2o3caomgok2ona2oi.l合计钾长石64.6520.050.0850.410.2711.082.80.4499.79石英97.414.740.570.290.230.180.460.2799.84高岭土50.134.430.80.130.241.610.2212.0599.64方解石1.00.24-54.660.22-43.0499.16滑石60.441.190.143.1029.02-5.3299.21表2 釉用化工原料table2 the chemical material of glaze名 称纯 度含 量产地名 称纯 度含 量产地氧化锌工业纯zno95%上海二氧化锰化学纯mno298%上海氧化钴化学纯coo98%上海氧化铁工业纯fe2o395%上海氧化铬化学纯cr2o398%上海碳酸钡化学纯baco395%上海 3.2.3各种原料在釉中的作用（1）钾长石钾长石在陶瓷坯釉中作为熔剂使用，在釉料中也是形成玻璃相的主要成分。它有较宽的熔融范围，较高的熔融液相黏度和良好的熔融其他物质的能力，且随着温度的升高，它的黏度变小的速度比钠长石慢，能够更好地得到控制。（2）石英sio2是釉的主要成分，可提高釉的熔融温度和黏度，给釉以高的力学强度（如硬度、耐磨性），提高釉的白度、透明性、化学稳定性、并降低釉的膨系数。另外，釉料中石英的引入，适当增加了sio2的含量，乳浊效果更佳，使釉面更加光润。（3）方解石方解石能降低高硅釉的黏度，提高釉的流动性和釉面光泽度，对有些色釉可增强釉的着色能力，但会使釉面白度降低。（4）高岭土高岭土在釉中主要提供al2o3，提高釉的硬度，同时也能提高釉的白度。（5）氧化锌zno使釉易熔，降低高温釉的烧成温度，对釉的力学强度、弹性、熔融性能和耐热性能均起到良好的作用，还能增加釉的光泽度、白度，增加釉的烧成范围。3.3实验用仪器与设备实验所用的仪器设备见表4。表4 试验仪器设备table4 experiment instrumentation equipment 仪器设备名称型号及规格生产厂家备注电子精密天平ar2130/c奥豪斯（上海）公司检定分度：0.01g快速干燥器ws701上海吴淞五金厂额定电压220v快速球磨机machinasmalto上海实验仪器厂额定电压220v架盘药物天平jyt2上海光正医疗器械公司检定分度：0.02g台式干燥箱101a2上海高潮设备厂额定电压220v液化汽气烧梭式窑2m3景德镇窑炉公司搭烧此外，还备有各种规格球磨罐、球磨瓶、研钵、喷枪及诸多的玻璃棒、烧杯、量筒、毛笔、刀具、石膏模具等。3.4工艺流程试样制备工艺流程见图1。修坯补水坯体干燥湿法快磨磨注浆成型过筛160160 筛坯料配料梭式窑烧成釉坯干燥施 釉湿法快磨过筛160筛釉料配料制成釉浆图1 工艺流程图fig1 process craft3.5工艺控制（1）在湿法快磨釉浆时，快磨时间的长短会影响釉浆细度，细度过细会导致釉的熔体熔融温度降低、釉浆粘稠，施釉容易过厚、干燥开裂、烧后缩釉。本课题快磨时，料：球：水120.60.7，快磨时间2535min。（2）釉浆出磨过筛时，筛网的目数要适宜，釉浆过160目筛。釉料细度250目筛余0.05%。（3）采用喷釉、浸釉方法施釉，严格控制釉浆的比重和喷釉的压力，釉浆比重控制1.5左右，喷釉压力0.10.3mpa。（4）坯体干燥过程中干燥速度不能太快，脱模坯干燥温度80左右，干燥过快会导致坯体开裂。（5）施釉厚度控制在0.50.6mm左右。3.6釉料配方实验 3.6.1有光祭蓝釉系列 3.6.1.1有光基础釉的确定根据文献资料，选用工艺性能较好、适合烧成温度13101330的三个白釉做基础釉。基础白釉配方见表5。表5 三个基础白釉配方table5 the formula of three based glaze长石石英高岭土方解石滑石碳酸钡氧化锌长石透明白釉148251413011长石透明白釉250251414000滑石透明白釉48251401211通过查阅文献得知长石透明白釉其特点是白度较好，釉面光滑；滑石透明釉属于景德镇传统釉，主要特点是釉面不太光亮，有种庄严肃穆的感觉。 3.6.1.2有光基础釉逐量添加coo实验在三个基础白釉配方中分别逐量添加coo，观察祭蓝釉的颜色。釉料配方见表6、7、8，烧后试样照片见图2。表6 长石透明釉1逐量添加coo配方（%）table6 the formula of feldspar glaze 1 volume increase coo编 号长石石英高岭土方解石碳酸钡氧化锌氧化钴g148251413110.8g248251413111.2g348251413111.5g448251413111.8g548251413112.0表7 长石透明釉逐量添加coo配方（%）table7 the formula of feldspar 2 glaze volume increase coo编号长石石英高岭土方解石氧化钴g6502514140.8g7502514141.2g8502514141.5g9502514141.8g10502514142.0表8 滑石釉逐量添加coo配方（%）table8 the formula of talc glaze volume increase coo编号长石石英高岭土滑石碳酸钡氧化锌氧化钴g1148251412110.8g1248251412111.2g1348251412111.5g1448251412111.8g1548251412112.0g1g5g6g10g11g15图2 三种基础釉逐量添加coo铁样品照片fig2 the experimental products of glaze gradually increase coo对比样品照片可以发现，以长石透明白釉1作为基础釉的样品釉面最光亮，蓝色最鲜艳；长石透明白釉2作为基础釉的样品颜色较暗淡；滑石釉作为基础釉的样品釉面不够圆润、光滑。故确定长石透明白釉1作为基础釉进展实验。通过对样品颜色综合对比，以加入1.5%的氧化钴颜色最佳，故定氧化钴的含量为1.5%。 3.6.1.3有光祭蓝釉样品g3配方逐量添加fe2o3实验选用有光祭蓝釉样品为基础釉，逐量添加fe2o3，观察样品的颜色。釉料配方见表9，烧后试样照片见图3。表9 长石透明釉1逐量添加fe2o3配方（%）table9 the formula of feldspar glaze 1 volume increase fe2o3编 号长石石英高岭土方解石碳酸钡氧化锌氧化钴氧化铁g1648251413111.50.1g1748251413111.50.5g1848251413111.51.0g1948251413111.52.0g2048251413111.52.5g16g20图3 长石透明釉1逐量添加fe2o3样品照片fig3 the experimental products of glaze gradually increase fe2o3从样品照片中可以看出fe2o3的着色能力比较强，加入1%时就对祭蓝发色有了很大影响，且颜色较普通祭蓝偏于蓝黑色，对作出仿古效果有促进作用；但如果加入量过多，特别是2%时，从釉面来看颜色过于偏黑色，因此对添加氧化铁的量定为3%时，从釉面来看颜色过于深紫色，因此对添加氧化铁的量定为1%时，绿色已经盖过蓝色不能归于祭蓝范畴了，故定cr2o31%。 3.6.1.6有光祭蓝釉样品g3配方逐量添加fe2o3、mno2、cr2o3正交试验参考以上实验结果，确定本次正交实验祭蓝釉着色氧化物的范围，见表12。表12 祭蓝釉的配方范围table12 the range of sacrificial blue glaze formula长石石英高岭土方解石碳酸钡氧化锌氧化钴fe2o3mno2cr2o348251413111.52%3%2%时，从釉面来看颜色过于偏黑色，因此对添加氧化铁的量定为3%时，从釉面来看颜色过于深紫色，因此定为mno20.3%时，绿色已经盖过蓝色不能归于祭蓝范畴了，故定cr2o30.3%。4.2工艺因素对釉面效果的影响 4.2.1施釉方法及厚度对釉面的影响施釉的方法有很多，如浸釉、浇釉、喷釉、刷釉等，使用不同的施釉手法，对釉面效果是不一样的，本课题实验样品采用浸釉方法施釉，较大的制品用喷釉、刷釉，喷釉压力0.10.3mpa。浸釉简单方便，同时釉表面厚薄也比较平均，但是不容易看出釉的正烧温度是否适合窑，而喷釉在对大样品施釉时容易控制釉的厚度均匀，但是喷釉易浪费釉。釉层厚度对祭蓝有一定影响，在釉厚的时候颜色更加深沉滋厚，釉薄是略显鲜艳，考虑到本课题是做仿古釉，故施釉是选釉厚在在0.50.6mm左右。 4.2.2