中温釉下彩料的研制*

陈 静 黄晨宇 曾令可 程小苏 王烁能

(华南理工大学材料科学与工程学院 广州 510640)

前言

釉下彩是一种瓷器釉彩装饰方法，是用陶瓷颜料在坯体上绘制各种纹饰图画，然后在其表面施以透明釉，再进行一次性烧成。烧成后的图案在表面透明釉下，釉下彩料呈色光亮而柔和、平滑不粗糙、晶莹透亮。

釉下彩瓷的出现可以追溯到汉末三国时代，真正意义上的釉下彩绘是唐代长沙窑瓷器上的釉下彩画及陶瓷表面的题诗写句装饰。北宋磁州窑烧制成了最典型的白底釉下黑彩器。南宋吉州窑继承并发展了磁州窑白底釉下黑彩的装饰方法和风格，所生产的釉下褐彩瓷畅销于国内外。它们的装饰题材和灵感大多来源于民间生活，富有浓厚的民间色彩，从生产釉下彩绘瓷的时期来看，的确存在明显的先后顺序，并且它们的装饰技术方法及彩绘纹饰表现出了非常大的相似性。

釉下彩制品烧成后可能会出现一定的缺陷，常见的缺陷有开裂、生烧或过烧、阴黄、棕眼、起泡、釉面缺陷等。陶瓷制品的开裂可分为升温阶段开裂和降温阶段开裂。本研究的目标是：研制出烧成温度为1 230～1 250 ℃的中温釉下彩料。其烧成温度降低，不仅可以降低生产成本，而且更有利于釉下彩料的发色。

从理论、实践方面进行较为系统的研究，研制出艺术效果好，能用于产品开发的釉下彩料，最后制作出质量好的制品。通过对釉下彩料的研制，掌握釉下彩料的配制原理、制作方法与工艺技术参数。

1 实验

1.1 实验原料

在陶瓷生产中，原料是基础，坯料和釉料所用原料的质量，直接影响到产品的质量。因此，选择质量稳定，价格适中的原料很重要。实验用釉用原料的组成见表1、表2。

表1 化工原料(%)

表2 原料的化学组成(%)

1.2 实验用仪器及设备

实验用仪器及设备主要有：电子天平、热风循环烘箱、立式快速球磨机、梭式窑、喷釉机。

1.3 实验工艺流程及工艺参数

笔者在吸取前人的研究基础上，并结合企业生产实践的经验对生产工艺进行一些改进研究，工艺流程如图1所示。

实验工艺参数如下：

1)釉下彩料的工艺参数

化妆土浆料体积密度：1.35～1.45 g/cm3；釉下彩料细度：250目筛余为0.1%左右；釉下彩料球磨参数：料∶球∶水=1∶3∶0.6；快磨时间：3 min。釉下彩绘绘制采用画笔绘制的方法。

图1 实验工艺流程图

2)透明面釉的工艺参数

透明釉体积密度：1.38～1.40 g/cm3；透明釉浆细度：250目筛余为0.05%左右；透明釉球磨参数：料∶球∶水=1∶3∶1；快磨时间：8 min。采用喷釉、浸釉或淋釉的施透明釉方法，透明釉厚度：0.3 mm左右；中温釉下彩瓷烧成制度：氧化气氛，烧成温度为1 230～1 250 ℃，在天然气气烧梭式窑中烧成。

1.4 釉下彩料的配方实验

色料根据性质可分为常规色料和包裹色料，常规色料易正常发色，缺陷少，而包裹色料易遭到破坏，不管是在配方上还是在工艺上都更复杂。

表3 宝蓝色釉下彩料配方(g)

透明釉比重：1.38～1.40 g/cm3；透明釉浆细度：250目筛余为0.05%左右；透明釉球磨参数：料∶球∶水=1∶3∶1；快磨时间：8 min。采用喷釉、浸釉或淋釉的施釉方法，透明釉厚度：0.3 mm左右。中温釉下彩实验结果表明，配方B-2的呈色效果最好，颜色鲜亮，无气泡；配方B-4由于色料含量太高，导致釉面有小气泡，配方B-1呈色颜色过浅，釉下彩料不能很好地分布，易遭到破坏。实验的色料含量定为20%，5种釉下彩料配方见表4。

表4 5种釉下彩料配方(g)

实验结果显示，配方H-1效果不好，釉面有针孔。配方Z-1、F-1、L-1和J-1发色很好，并且釉面无缺陷。我们接下来将调整配方H-1。黑色釉下彩料配方调整见表5。

表5 黑色釉下彩料配方(g)

烧土是指煅烧过的高岭土，加入一定量到釉中可提高硅铝比，从而提高釉面光泽度等性能。经过实验发现，经过添加钾长石降温处理后，配方H-3效果最好，釉面无缺陷，光泽度高，达到了预期的效果。

表6 包裹色料釉下彩料配方(g)

本研究使用的包裹色料有包裹红、包裹黄和玛瑙红，包裹色料釉下彩料配方见表6。

经过实验表明，这3种色料都存在着气泡的缺陷。大红色釉下彩料调整配方1见表7，大红色釉下彩料调整配方2见表8，黄色釉下彩料配方调整见表9，玛瑙红釉下彩料配方调整见表10。

实验结果显示，配方BG-2～BG-6所有试片釉面气泡均未得到改善，所以考虑换一个配方体系，即更改基釉配方。大红色釉下彩料配方体系更改后的配比见表10。

表7 大红釉下彩料调整配方1(g)

表8 大红釉下彩料调整配方2(g)

实验结果显示，配方BG-8的呈色效果最好，釉层汽泡，并且没有其他缺陷，达到了理想效果。

表9 黄色釉下彩料调整配方(g)

实验结果显示配方BH-3的效果最好，之前的釉层缺陷消除了，并且没有出现新的缺陷，如图11所示。

表10 玛瑙红色釉下彩料调整配方(g)

实验结果显示BM-3的效果很好，如图12所示。

2 釉下彩料配方的实验结果与分析

图2与图3为本研究中温釉下彩料的自制的部分色盘。图2为色盘烧成前的照片，图3为色盘烧成后的照片。

2.1 非包裹色料配制釉下彩料的实验结果与分析

根据基础配料常规配方Z-1、J-1、F-1、L-1、和H-1，得到样品如图4～图8所示。

图2 烧成前色盘照片 图3 烧成后色盘照片

图4 Z-1釉下彩料样品照片 图5 J-1样品图

图6 F-1 样品图 图7 L-1样品图

图8 H-1～H-6 样品照片

常规色料发色比较稳定，除了钴黑色料配方有缺陷之外，其他色料发色都比较好，釉面平整，无气泡、针孔或裂纹。图8中样品H-1的主要缺陷是釉层有小气泡，使釉面呈雾状，边缘釉层厚的区域还有一些针孔。原因是熔融温度高，气泡没有及时排尽，需要降低其熔融温度。由图8可见，经过添加钾长石降温处理，样品H-3效果最好，釉面无缺陷，光泽度高，达到了理想的效果。而样品H-6由于加入的钾长石太多，熔融温度下降的较多，导致釉面不平整。样品H-5加入烧土后没有明显改善缺陷的效果，但提高了釉面光泽度。

2.2 包裹色料配制釉下彩料的实验结果与分析

图9 包裹红形成机理

包裹色料与常规色料不同，其外层由硅酸锆包裹。如果外层包裹层被破坏，色料就不能正常发色，所以包裹色料不能长时间球磨，一般加入基釉中搅拌均匀即可。我们以一般结构的包裹红为例，其形成机理如图9所示。

硅酸锆紧紧地将硫硒化镉包裹，色料的颜色饱和鲜明，釉下彩绘呈色丰富。

包裹色料配置的釉下彩料容易产生小气泡，样品BG-1、BH-1和BM-1均有这些缺陷产生，这是气泡不能及时完全排出所导致的，这与配方体系和溶剂组成有关。考虑到釉的粘度等因素，在釉粘度较大的情况下，引入一些离子或氧化物等，容易在釉料中产生针孔、气泡和棕眼等缺陷。而烧成温度过高，釉层过厚也会导致气泡缺陷。所以先应考虑给釉降温，如果还不能改善，就要更换成一个离子氧化物含量少的配方体系。

实验结果显示，包裹红釉下彩料经钾长石等溶剂降温实验后没有得到改善，经过改变配方体系得到最佳配方BG-8。图10中BG-1到BG-8的顺序为从上到下，从左到右。样品BG-1釉层表面气泡很多，小针孔密密麻麻，表面像有一层雾一般覆在坯体表面。样品BG-2～BG-1分别对釉面的光泽度和降温处理，对釉面缺陷改善不彻底，BG-4为这5片试片效果相对最好的一片，不过釉面小针孔依然存在。最后，通过彻底更改配方体系，得到新配方BG-8，改善了釉面缺陷。

图10 BG-1至BG-8釉下彩料样品试片 图11 BH-3样品图

图12 BM-3样品图

包裹黄和玛瑙红主要是根据降低熔融温度使气泡更好地被排除，在添加溶剂降温的改变下改善了缺陷。玛瑙红样品见图11，包裹黄样品见图12。

表11 BG-8釉下彩料基础配方化学组成(%)

釉下彩的最佳配方为BG-8，其配方组成如表11所示。

BG-8彩料的基础釉配方化学式：

SiO2/Al2O3=7.98 属于光泽透明釉。

SiO2/(RO+R2O)=3.20 属于易熔釉。

(SiO2/RO+R2O>4.5难熔)

3 结论

1)本课题研制的各种颜色的釉下彩料适用于烧成温度1 230～1 250 ℃，氧化气氛下，气烧梭式窑烧成，烧成成本低，具有实用性和开发应用前景。

2)釉下彩料中色料加入量为20%～30%。为了不破坏包裹色料的结构，使之能发出鲜艳的色彩，使用包裹色料时，球磨时间不能过长。

3)采用两种以上釉下彩料进行调色时，改变釉下彩料用量，图案颜色深浅或色调会产生变化。使用大红色与黄色等淡色的釉下彩料调色时，黄色等淡色彩料用量要大于红色，才能很好的控制颜色变化方向。

4)若表面透明釉过薄，会造成干釉、缺釉等缺陷；透明釉太厚会造成釉层气泡和画面模糊的缺陷，施釉厚度应控制在0.2 mm为宜。

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