第11讲 艺术釉.ppt

6 8 1无 亚 光釉6 8 2结晶釉 第六章第八节 艺术釉 6 8 1无 亚 光釉 无光 亚光 仿古釉是釉面无光泽 呈现丝光或玉石状光泽 细腻平滑而不反射或无强烈反射光线的陶瓷釉 无光釉在近年的建筑陶瓷领域颇受青睐 无论是墙砖 地砖 外墙砖还是屋面瓦 人们追求一种高雅 平和 安定 沉着的美学追求 使无光艺术釉从而广受欢迎 早期书籍几乎找不到资料 仿古砖 RUSTIC 亚光釉 仿古 泛指一种装饰手法 装饰风格和质感 与材质原无关系 仿古砖可以是精陶质的 Finepottery 也可以是炻质的 Stone 和瓷质的 porcelain 多是无光或亚光釉质 仿古砖以仿意大利 西班牙始 在国内发展的历史只有短短7 8年的时间 最早开发生产的仿古砖并不被多少消费者看好 更多地成为设计师这个群体颠覆传统空间风格的点睛之笔 随着人们生活水平的提高和抛光砖同质化日趋严重的倾向 另类的仿古砖开始受到越来越多消费者认可 同时 产品坯体质量和表面色泽有一系列的重大演变 目前仿古砖迅猛发展起来 知名品牌纷纷加入此行列 餐厅 茶吧 酒吧 家装等很流行 切近市场 了解更多仿古砖的生产与应用 广州富力银禧花 西安大唐芙蓉园 东莞市行政办事中心 仿古砖脱胎于最初的釉面砖而今新品迭出 风格流派各领风骚 仿古砖是个舶来品 深受意大利 西班牙等陶瓷强国的风格影响 仿古砖是一种最需文化包装的产品 最能体现人文思想和空间美学 因此 最初的仿古砖 无论是产品命名 品牌内涵 还是美学主张 均以西方文化为荣 随着仿古砖市场的日渐成熟 仿古砖的品牌文化开始摒弃舍 逐渐回归灿烂悠久的东方文化 由此赢得了更广泛的市场 西式风格 6 8 1 1制备无光釉的方法 用氢氟酸腐蚀光泽釉面 获得粗糙无光釉 作旧处理 降低烧成温度使釉料欠火生烧 在釉料加入一定量的难熔物质 主要是高铝质粘土及铝的化合物 烧成过程中 部分铝化合物呈不熔或半溶状态而产生无光 釉面粗糙 物理性能也较差 引入无光剂 使釉料在烧成后期的冷却过程中析出微小晶体 获得无光釉面 前两种方法所得无光釉都不是理想的无光釉 通常生产中是以第 方法获得 无光釉的形成必须具备两个条件 第一是合适的釉组成第二是适当的冷却速度对于釉组成来说 应使釉料中存在过剩的容易结晶金属氧化物 根据析晶种类的不同 分为铝质 硅质无光和碱性无光釉 6 8 1 2无光釉的种类 刚玉质无光釉是釉层中析出 Al2O3微晶为主的无光釉 即釉组成中必然要有含量较高的Al2O3 使其在釉熔体中成饱和状态 釉熔体冷却时 能析出众多的 Al2O3微晶 1 刚玉质无光釉 配制这种无光釉 可采用普通白釉中添加一定量的高岭土来实现 配方示例见表3 24 一般来讲 要获得良好的无光釉 可按下列规则来控制硅铝比 2 锌无光釉 锌无光釉釉面滋润 细腻 釉与坯体结合良好 具有丝绢般的光泽 锌无光釉一般应用于日用陶瓷 建筑陶瓷 食用酸或其他酸很容易溶解锌无光釉 由于这种原因 在1200 下烧成的无光釉几乎不符合食品法规定 不耐酸的侵蚀 故不适合用于餐具等 锌无光釉是釉层中析出众多硅锌矿微晶为主的釉料 釉料组成中SiO2 Al2O3含量不宜过高 且釉应为酸性 以便ZnO与SiO2析出Zn2SiO4微晶 硅锌矿Zn2SiO4有 三种晶型 析出晶型不同 釉面效果不同 Zn2SiO4是在釉熔体缓慢冷却时析晶 发育比较快 可得大晶花 Zn2SiO4是在釉熔体快速冷却时析晶 析出的是微晶 Zn2SiO4是在釉熔体快速骤冷时析晶 析出微晶 锌无光釉中 主晶应是 或 或 与 的微晶 这种微晶形成的无光釉面往往是丝绢般的光滑 3 钙无光釉 A钙无光釉的特点钙无光釉较锌无光来说 晶粒较大 表面看来略显粗糙 其优点是耐酸侵蚀的性能较强 铅也几乎不能从钙釉料中溶解出来 可以用于餐具瓷釉 钙无光釉是釉层中析出众多的钙长石微晶钙质无光釉组成中 CaO SiO2 Al2O3含量均应较多 在CaO SiO2 Al2O3系统中 CaO对釉熔融的作用比较缓慢 在熔融温度下 能生长钙长石CaO SiO2 Al2O3 B钙无光釉的形成 只要钙长石晶胚能成为稳定晶核 则釉熔体的冷却过程中 便可成为微晶 数量足够 无光釉面 C 氧化钙的引入方式 CaO的引入来自石灰石 白云石 硅灰石 方解石 使用过量时釉面发暗且提高熔融温度 CaCO3 Calciumcarbonate 石灰石 方解石 大理石 白垩 霰石 汉白玉 珍珠 霰 xian 石也称 文石 aragonite 贝壳 珊瑚 珍珠等 都是由霰石构成 硅灰石质 CaSiO3 wollastonite 无光釉 在引入氧化钙时也引进SiO2 使钙无光釉烧成温度波动较小 硅灰石在水中分解 改变釉料pH值 釉浆稠化 易造成滚釉 白垩chalk 一般主要是指分布在西欧的白垩纪的地层 而白垩纪一名即由此而来 白垩是一种微细的碳酸钙的沉积物 主要是由单细胞浮游生物 球藻 的遗骸构成 方解石 calcite CaCO3无光釉 采用生料釉时 必须使烧成温度高于1100 因为在熔融过程中挥发掉的碳酸盐完全破坏了釉的表面 为了使玻璃液里一切封闭的气泡排出气体 必须有高温条件 石灰石 青石 水泥 可降解陶瓷 釉 钙熔块釉的特点 在熔块里碳酸已经挥发掉 并且在釉烧的熔融阶段继续进行 在熔块里已经开始结晶过程 可以得到较生料釉更好看的无光釉 在低温快烧工艺中 采用钙熔块法可以调整釉的组成 得到烧成温度宜小于1100 烧成范围较宽的无光釉配方 4 钡质无光釉 钡质无光釉是釉层中析出众多钡长石微晶为主的釉 钡无光釉釉面往往具有光滑柔和似天鹅绒般的外观 釉面不易起皱和开裂 钡长石析晶对釉组成的要求是SiO2 Al2O3含量不要太多 且SiO2 Al2O3应控制在3 6之间为好 BaO取自BaCO3 BaSO4 用BaSO4的效果更好一些 BaO与其他成分的反应缓慢 起晶核的作用 用量范围0 3摩尔以下为好 否则 表面粗糙且难熔融 5 镁无光釉镁无光釉细腻 耐污 且烧成温度范围很宽 适用的原料是滑石 块滑石或黑云母 6 锡无光锡无光易得到表面细腻 滑润的白无光釉 但锡的成本较高一些 7 锆英石无光加入锆英石 很容易得到乳浊的无光釉 并且烧成温度范围较宽 TiO2能熔解于熔体中且在冷却时析出晶体 是较好的无光剂 但因其常带有颜色而只在一些色釉中使用 钛无光釉常与氧化铁一同加入作无光剂 9 钛无光釉 几种产生无光的结晶剂复合使用 可使无光釉效果更为理想 适用范围增宽 如锌锡无光 滑石 锌无光 锡 钛 锌无光等 从X射线衍射分析结果得知 它们有钙长石 硅灰石 硅酸锌和原顽灰石等晶相 除上述结晶剂外 还有形成莫来石晶体 磷石英晶体等 也可产生无光效果 但使用不普遍 10 复合无光釉 6 8 1 3影响无光釉的因素 1 各种结晶剂的用量必须合适 太多或太少都会失去无光釉的特性 2 硅铝比的影响 当碱性氧化物含量固定不变时 随硅铝比升高 釉面会从无光向半无光至光亮过渡 对于生料无光釉一般硅铝比在7 8为宜 3 乳浊剂的影响 由于锆英石的加入 釉粘度增大会产生一系列缺陷 故在生料无光釉中 锆英石用量以小于4 为好 4 工艺的影响 烧成制度影响很大 根据不同的配方选择最佳烧成温度 保温时间 冷却速度是制作好的无光釉的关键 标准石灰釉与烧成温度关系 生烧无光与析晶无光的区别析晶无光在一定范围内稳定存在 6 8 2结晶釉 在基础釉中引入一种或二种以上的结晶剂 使其在釉的熔融过程中过饱和 在冷却过程中析出 形成结晶花纹 与无光釉的区别 结晶釉的发展 最早出现在我国宋代天目瓷上 1847 1852年法国国立制陶所的埃别尔曼曾进行过锌结晶釉 1894年在美国芝加哥世界博览会上 展出了其制品 引起了人们的注目 1897 1890年丹麦 前苏联开始结晶釉研究 1925 1927年日本对结晶釉研究曾达到热潮 我国1960年后开始硅酸锌研究 6 8 2 1结晶釉的分类 结晶釉可以按晶花的大小 形状来分类 如 兔毫 星盏 砂金 等以晶体的形状分类 有菊花状 放射状 条状 冰花状 星状 松针状闪星及螺旋状等 更多地是按结晶剂的种类来分类 氧化锌系 氧化钛系 氧化锰系 铁系结晶等 已出现的结晶釉组成系统近30种 两个或两个以上系统结晶釉类型又可以复合派生出不同花色的结晶釉新品种 种类相当繁多 在众多结晶釉系统中 研究应用较多的是锌系 钛系 锰系 铁系 6 8 2 2基本结晶釉品种 A特点 入门结晶釉 很易制作可以形成尺寸较大的扇形纹样晶花 结晶性能好 晶型完美 花样变化多端 可形成特大晶花 12cm左右 1 硅酸锌结晶釉 一般要求釉中含有较高的氧化锌含量 约20 30 对基质釉料的要求不严格 结晶釉的配方见表6 40所示 在硅酸锌结晶 加入一定量的铅粉或铅丹 可以促使晶花的形式多变 呈现出各种纤维状 针状花条及放射状的结晶形态 极其珍贵的大红结晶釉 B 结晶釉制备工艺 结晶釉组成主要包括结晶剂 基础釉及呈色剂三个部分 某些物质既是结晶剂也是着色剂 釉料基质中以二氧化硅和其他结晶物质的浓度影响最大 过饱和度的高低 是影响结晶釉组成的关键因素 饱和度低 结晶难以长大 饱和度过高 则晶核堆积 晶花过小或析晶粗糙 釉的组成 釉料基质主要用来调整结晶釉的烧成温度 粘度和热膨胀系数 碱金属氧化物含量不能过多 否则会消弱析晶作用 碱土金属氧化物会促进析晶 除结晶组分外 其中呈色物质的主要作用是赋予釉体和晶花特定的色调 一般用量少 影响作用小 既呈色同时又有结晶作用的物质如氧化铁 氧化镍等 色剂在不同组成结晶釉中 着色效果不尽相同 如CoO在硅锌矿结晶釉中 晶花呈现蓝色 而在辉石结晶釉中 晶花呈现粉红色 组成对结晶釉的影响主要有 氧化铝增加粘度 Al2O3含量 10 对晶体生长速度影响不大 却能有效地避免流釉沾底 二氧化硅用量要适当 用量过多 则粘度增大 生成结晶的比率降低 硼量多时不能生成结晶 组成确定后 结晶晶花的形态主要是通过烧成工艺参数控制 尤其是析晶温度区间的保温温度和保温时间控制 工艺要点 保温温度决定晶花形状 从高至低 晶花从棒状 带状 蝴蝶结状至花朵状 在析晶区间较低的温度下保温 可以获得蒲公英等形态的结晶 棒状晶花 带状晶花 蝴蝶结状 蒲公英状 晶花随着析晶区保温温度的变化示意图 保温温度 形状 保温时间确定 大小 保温时间决定晶花大小 在析晶保温区 保温时间可以在0 5 5小时的区间内选择 甚至范围可以更大 一般随着保温时间的延长 晶花逐渐长大 硅酸锌结晶晶花可以达12mm左右 但有时保温时间过长 也可能造成晶花重叠或长出釉面而生涩无光等缺陷 保温方式 形态 保温的方式亦影响到晶花的形态 如果采取反复数次的保温方式 就会造成圈圈环绕的晶花形状 特殊要求 细度要求结晶剂要在釉磨细后加入 混磨即可 以保证釉中有一定量的晶核存在 釉层要求 釉层要厚 一般在1 1 5mm之间 结晶釉高温粘度小 为了减少流釉 可现在坯体上施一层粘度大的底釉 烧成是关键 要快烧慢冷 快烧 是指在坯体安全条件下 尽量进行快速升温 且只要满足釉玻化完全的要求 高温保温时间尽量短 这样可以避免大量流釉及结晶剂熔融 慢冷 是指在冷却过程中 应在最佳析晶区保温足够时间 再慢冷却 经验总结 烤 升 平 突 降 保 冷 七字操作法 烧成曲线的制定 结晶保温温度偏高时 釉的粘度小 晶核生成少 发育快 结晶形态不稳定 保温温度偏低时 则晶体多 晶花小 大部分结晶釉的保温温度在低于烧成温度100 处 但须以实验而定 结晶釉的烧成范围很窄 一般只有 5 对烧成曲线的掌握要求十分严格 温度 T Ta Tc 晶核形成速率 KB 晶体生长速度 KG 与温度的关系 常把晶核形成速率 KB 温度曲线和晶体成长速率 KG 温度曲线的重合区域 图中阴影部分 作为最适宜于析晶和晶体成长的区域 C 硅锌矿成核机制的研究 釉熔体中硅锌矿的成核方式可分为 成核方式 a 釉熔体中成核速率在其一定温度时突然增大 并倾向于无穷大 b 釉料中Zn0含量越高 成核速率突变温度越高 硅锌矿的生长形态学 a 硅锌矿纤维丝在多组分的釉熔体中生长时具有小角分叉能力 纤维丝边生长边分叉 使硅锌矿多晶聚集体呈球粒状 b 硅锌矿纤维丝的分叉能力与生长温度有关 生长温度越低 纤维丝越细 小角分叉能力越强 c 在釉层平面内生长的硅锌矿晶花 实际上是球粒体的一个切面 d 硅锌矿晶花的生长形态与晶核种类 晶核取向及生长温度等有关 晶核的 0001 面全部平行于釉面时 硅锌矿晶体在厚度有限的釉层内垂直生长而成短柱状 使晶花呈细小的海星状 当晶核是釉熔体自身残留的非均相核时 晶核的取向对晶花形态的影响很大 晶核的 0001 面全部垂直于釉面而取向一致时 纤维束平行于釉面而向一维方向生长 晶花形态因生长温度高低不同而呈针状 棒状 叶片状 蝴蝶结状或圆盘状 当晶核的 0001 面与釉面斜交时 纤维束的一端因无生长空间而停止生长 另一端则长成叶片状或扇形 硅锌矿晶花的生长形态与晶核种类 晶核取向及生长温度等有关 采用不同的成核方式 选取不同的生长温度 即可控制硅锌矿晶花的生长形态 硅锌矿的生长动力学 a 不同组成的釉料在不同的过冷度下 硅锌矿的生长速度各不相同 但晶体半径R与生长时间t成比例 不符合受扩散控制时晶体半径R的平方与生长时间t成比例的规律 与保温温度关系很大 b 硅锌矿的生长是由晶棱上的成核速度控制的 硅锌矿的生长是受界面控制的 定位结晶 多年来 硅锌矿晶花的生长仅仅依赖于釉熔体自身残留的非均相核 只有烧成温度恰好在极小的温度范围内时 才能有合适数量的晶花生成 所以硅锌矿结晶釉烧成温度范围极窄 如在釉中引入硅锌矿 氧化锌晶种 当硅锌矿晶体的生长依赖于这类由晶种残留的非均相核时 烧成温度范围明显扩大 同时 由于晶种引入部位易于人为地控制 从而也为晶花的定位生长创造了有利的条件 在胎体或釉面的固位置预埋晶种 含高量结晶剂 可以定位结晶晶花 即使在很直器壁的底部也没有堆积晶花 2 硅酸钛结晶釉 也是较易制作的一种结晶釉 一般只要求釉中含有10 15 的氧化钛 就会在高温下呈现过饱和状态 形成结晶能力较好的结晶釉 晶花小而复杂 多呈星状 针状 树枝状 花簇状 晶花的颜色往往为金黄色 花形较小 不易丛生 而是星罗棋布 若加入其他着色金属氧化物 也会出现网状 冰花状 条纹状晶形 钛结晶釉中的晶体 以金红石形态的为最多 金红石是TiO2的稳定晶型 属四方晶系 但Fe2 Fe3 Mn4 W4 Ta5 Mo4 等离子易进入金红石晶格 发生晶格取代 可使晶花呈现多种颜色外 亦会使晶体发生变形 钛结晶釉的烧成 不需要硅酸锌结晶釉那么严格的冷却 保温操作 这是由于金红石的晶核较易形成的缘故 钛结晶釉的施釉厚度只要求比白釉稍厚即可 也可采用先施一薄层长石釉或石灰釉作底釉 再施一层钛结晶釉 3 硅酸锰结晶釉 氧化锰的结晶能力很强 晶体容易生成 并呈现棕红色 一般在釉中加入15 20 的二氧化锰 就能制得结晶釉 但单独以锰作为结晶剂时 晶形虽大 颜色却暗淡 不美观 一般多采