烧成温度对茶叶末釉析晶及呈色的影响

孙国梁，吴国亮

（景德镇陶瓷学院，江西 景德镇 333403）

烧成温度对茶叶末釉析晶及呈色的影响

孙国梁，吴国亮

（景德镇陶瓷学院，江西 景德镇 333403）

以分析纯SiO2、Al2O3、MgO、CaO、Fe2O3为原料，在不同烧成温度下制备了以普通辉石为主晶相的茶叶末结晶釉。采用X射线衍射、扫描电子显微镜及色度仪分别研究了结晶釉的晶相组成、组织形貌和色度值。结果表明：随着烧成温度的升高，普通辉石和钙长石晶相的含量先增加后降低，同时结晶釉中晶体形态由规整的长柱状、片状、粒状逐步发育为中心有空洞的不规整的短柱状和板状，最后长成晶形不规则的晶体；随着烧成温度的升高，晶体总体尺寸先是缓慢增大后显著降小，并且样品颜色先由暗黄色转变为暗黄绿色后，最终转变为黄绿色。

茶叶末釉；烧成温度；析晶；色度

0 引 言

结晶釉在我国有着悠久的历史[1-4]，早在宋朝时就出现了名贵的“茶叶末”釉。茶叶末结晶釉的主要特征是一种墨绿色或绿黑色的底釉中泛现一种错落自然，金光灿烂的黄色星点[1]。不少学者对茶叶末釉的主晶相和主晶相的矿物种属进行了研究，确定茶叶末釉的主晶相为普通辉石[1,2]。但是有关烧成温度对茶叶末釉析晶的影响还未见有报道。本文以分析纯SiO2、Al2O3、CaO、MgO、Fe2O3为原料，在不同烧成温度下制备了以普通辉石为主晶相的茶叶末釉。通过XRD、SEM等手段探讨了烧成温度与茶叶末釉的物相及组织形貌之间的关系。

1 实 验

以分析纯SiO2、Al2O3、CaO、MgO、Fe2O3为原料，按照表1的化学组成称取原料，混合均匀后，使用压机在10 MPa下压制成圆饼，放于普通敞口陶瓷坩埚中待烧。

在不同烧成温度下保温1 h得到了基础釉样品。采用X射线衍射仪(D8-Advance，德国)对试样进行物相分析。另外，将样品在10%HF中浸蚀5 min，表面喷金后在扫描电子显微镜(JSM-6700F，日本)下观察了其组织形貌。

2 结果与讨论

表1 釉料化学组成Tab.1 Chemical composition of the parent glaze

2.1 物相组成

图1为经不同烧成温度得到的结晶釉样品的X射线衍射(XRD)谱。由图1可以看到：不同烧成温度得到的结晶釉都析出了主晶相为普通辉石，次晶相钙长石的晶体。随着烧成温度的升高，普通辉石和钙长石晶相的衍射峰强度先增加后减小。在烧成温度为1260 ℃时，普通辉石晶相的衍射峰最强，说明1260 ℃保温得到的结晶釉中普通辉石晶相含量最高。而钙长石在1280 ℃衍射峰最强，说明1280 ℃保温得到的结晶釉中钙长石含量最高。并且，普通辉石晶相和钙长石晶相在1300 ℃的衍射峰的强度最低，说明1300 ℃温度下得到的结晶釉中析出的普通辉石和钙长石两种晶相的含量均为最低。

以上分析说明辉石结晶釉可以在较宽的温度范围内析出普通辉石和钙长石两种晶相。晶相种类没有随着烧成温度的不同而改变，但是各晶相的含量随烧成温度的不同明显变化。随着烧成温度的升高，普通辉石和钙长石晶相含量均先增加后减少。

图1 不同烧成温度结晶釉样品的XRD图谱Fig.1 XRD patterns of the crystalline glaze samples fired at different temperatures

2.2 显微结构及形貌

图2 不同烧成温度结晶釉样品的SEM照片Fig.2 SEM photographs of the crystalline glaze samples fred at different temperatures

图2为不同烧成温度保温1 h得到的结晶釉的扫描电子显微镜(SEM)照片。可以看到，不同烧成温度处理得到的结晶釉中都产生了晶体，XRD分析结果表明这些晶体是由普通辉石和钙长石组成。由图2可以看出：当烧成温度为1220 ℃，结晶釉样品中有许多的晶体，晶形为长柱状、片状、粒状，晶粒大小约为3-30 μm。这与文献[1]描述的茶叶末釉中晶体的晶形十分吻合。当烧成温度为1240 ℃时，晶体尺寸总体上稍有增大，并且可以看到长柱状晶体明显变粗。当烧成温度升高到1260 ℃时，开始出现较多的自形或半自形短柱状晶体，并且部分晶体中心发育空洞，但空洞较小；晶体尺寸总体上变化不大，但是晶体发育的相对更为规整些，并且数量也明显增加。当烧成温度的进一步升高到1280 ℃时，晶体尺寸显著减小，大小在3-10 μm左右。长柱状晶体消失，自形或半自形的短柱状或板状晶体明显增多，大部分晶体中心发育较小的空洞。当烧成温度为1300 ℃时，晶体尺寸减小明显，大小在1-8 μm左右，并且大多数晶体生长发育不规则。

表2 不同烧成温度下样品的外观颜色及色度值Tab.2 The color and chromaticity results of the samples fred at different temperatures

由以上分析可知，结晶釉中晶体形态及尺寸随烧成温度的不同而发生相应的变化。随着烧成温度的升高，结晶釉样品中晶体的晶形由规整的长柱状、片状、粒状逐步转变为中心有空洞的不规整的短柱状和板状，最后发展成为晶形不规则的晶体；而晶体总体尺寸随着烧成温度的升高先是缓慢增大后显著降小。这可能是因为随着烧成的升高，熔体粘度降低，晶体生长基元活性变大，有更多的结构单元能充分的排到各个晶格上，不仅使析出的晶体更加规整，而且晶体尺寸还有所增大；但是烧成温度如果过高会引起熔体粘度大幅下降，不利于晶体结构单元排列到各个晶格上，导致晶体发育较差，晶体中心出现空洞，析出更多的不规则的晶体，晶体尺寸也大幅减小[5-7]。可见，在一定范围内，烧成温度升高有利于晶体的发育长大；但当烧成温度过高时，则不利于晶体的发育长大。

2.3 样品颜色变化

表2为不同烧成温度对应样品的外观颜色和色度值。其中， L*是明度，a*和b*是色度坐标，当a*为正数时表示红色，当a*为负数时表示绿色；b*为正数时表示黄色，b*为负数时表示蓝色。从表中可以看到，随着烧成温度的升高，样品外观颜色先由暗黄色转变为暗黄绿色后，最终转变为黄绿色。这从样品的色度值变化也可看出来：随着烧成温度的升高，样品的b*值在9～15黄色区波动；而a*值则随着温度的升高，由2.21逐渐减小到-1.23，即由红色区转变到绿色区。产生这些变化的原因是随着烧成温度的升高，釉中的着色离子Fe2+相对Fe3+的含量逐渐升高，最终导致了样品颜色发生先由暗黄色转变为暗黄绿色后，最终转变为黄绿色的变化[8, 9]。

3 结 论

(1)以SiO2、Al2O3等分析纯原料成功制备了主晶相为普通辉石，次晶相为钙长石的茶叶末结晶釉。实验发现，晶相的种类不随烧成温度的改变而改变，但各晶相的含量有明显变化，随着烧成温度的升高，普通辉石和钙长石晶相的含量均先增加后减少。

(2)结晶釉中晶体形态及尺寸随烧成温度的不同而发生相应的变化。随着烧成温度的增加，结晶釉样品中晶体的晶形由规整的长柱状、片状、粒状逐步转变为中心有空洞的不规整的短柱状和板状，最后生成晶形不规则的晶体；而晶体总体尺寸随着烧成温度的升高先是缓慢增大后显著降小。在一定范围内，烧成温度升高有利于晶体的发育长大；但当烧成温度过高时，则不利于晶体的发育长大。

(3)随着烧成温度的升高，样品颜色先由暗黄色转变为暗黄绿色后，最终转变为黄绿色。

[1] 顾幸勇, 方豪, 宋仪杰. 茶叶末结晶釉主晶相的研究[J]. 中国陶瓷, 1989, 2: 6-9.

GU Xingyong, et al. China Ceramics, 1989, 2: 6-9.

[2] 赵达峰, 柯美云, 王养民等. 茶叶末釉的显微结构及其形成过程[J]. 景德镇陶瓷学院学报, 1990, 11(1): 1-11.

ZHAO Dafeng, et al. Journal of JingDeZhen Ceramic Institute, 1990, 11(1): 1-11.

[3] 王韫之, 朱小平, 包镇红. 结晶釉的研究现状[J]. 陶瓷学报, 2011, 32(2): 320-323.

WANG Yunzhi, et al. Journal of ceramics, 2011, 32(2): 320-323.

[4] 刘欣, 李家科, 朱庆霞等. MnO2-ZnO-SiO2结晶釉的研制[J].陶瓷学报, 2012, 33(3): 354-357.

LIU Xin, et al. Journal of ceramics, 2012, 33(3): 354-357.

[5] 曹超, 彭同江, 丁文金. 晶化温度对CaO-Al2O3-SiO2-Fe2O3系粉煤灰微晶玻璃析晶及性能的影响[J]. 硅酸盐学报, 2013, 41(1): 121-128.

Cao Chao, et al. Journal of The Chinese Ceramic Society, 2013,41(1): 121-128.

[6](英)潘普林(B.R.Pamplin). 晶体生长[M]. 北京: 中国建筑工业出版社, 1981: 10.

[7] 仲维卓, 华素坤. 晶体生长形态学[M]. 北京: 科学出版社, 1999: 140.

[8] 戴若冰. 低温快烧茶叶末色釉的研制[J]. 佛山陶瓷, 1999(3): 13-14.

DAI Ruobing. FoShan Ceramic, 1999(3): 13-14.

[9] 熊樱菲. 中国古代高温铁釉瓷的呈色研究[J]. 文物保护与考古科学, 2012, 24: 46-51.

XIONG Yingfei. Science of Conservation and Archaeology, 2012, 24: 46-51.

Effect of Firing Temperature on Crystallization and Color of Tea Dust Glaze

SUN Guoliang, WU Guoliang
(Jingdezhen Ceramic Institute, Jingdezhen 333403, Jiangxi, China)

Tea dust glazes with augite as the main crystalline phase were prepared, using AR SiO2, Al2O3, MgO, CaO, and Fe2O3as raw materials, and fred at different temperatures. The phase composition, microstructure and chroma of the crystalline glazes were analyzed by X-ray diffraction, scanning electron microscopy and colorimeter, respectively. The results showed that, with the fring temperature increasing, the content of augite and anorthite in the glazes frstly increased and then decreased, the morphology gradually changed from regular long columnar, faky, and granular to irregular short columnar and tabular with holes in the center, and fnally grew into irregular crystals, the overall size of the crystals frstly increased slowly and then decreased signifcantly, and the color of the samples turned from dark yellow into dark yellow-green and light yellow-green .

tea dust glaze; fring temperature; crystallization; chrominance

date: 2014-03-20. Revised date: 2014-04-10.

TQ174.4

A

1000-2278(2014)04-0411-04

10.13957/j.cnki.tcxb.2014.04.013

2014-03-20。

2014-04-10。

孙国梁(1954-), 男, 博士, 教授。

Correspondent author:SUN G uoliang(1954-), male, Ph. D., Professor.

E-mail:sungl@aliyun.com