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糊精对装饰陶瓷釉和釉下彩的影响

时间:2014-04-17 23:11:11  来源:龙泉青瓷网(老版本)  作者:佚名
摘 要 糊精作为色浆性能的调节剂而应用于装饰陶瓷工业中,若其引入量控制不当,则会影响产品的表面质量。本文就糊精对釉和釉下彩的影响进行了研究,确定了其添加量范围。
  关键词 糊精,釉,色料
  
  1引言
  
  糊精、甘油、葡萄糖、糖等是装饰陶瓷制品的釉下彩添加剂。这些添加剂是色浆性能,如弹性、粘合性和粘附性的调节剂,是不可缺少的。但是,如果在色浆制备过程中使用不当,也会造成制品缺陷。
  因色浆引起的常见缺陷有“钴金属化”和剥色等,且最易出现在钴色浆施涂厚度和釉层厚度减小的部位。
  用于色浆的糊精(淀粉处理物)依据胶合力、溶解度以及初始原料特性的不同而有所区别。由于性能的差异,糊精不仅会在瓷器色料层,而且也会在釉层引起各种缺陷。因此,研究糊精对色浆和釉的作用、确定其最佳引入量非常重要。
  
  2实验与研究
  
  2.1 糊精对釉的影响
  研究时所用的几种糊精的性能如表1所示。从每种糊精中各称取2g,分别置于相同量(10mL)的水中溶解。借助画笔将制备好的糊精溶液涂覆在经煅烧的陶瓷砖上,然后施釉并经1350℃烧成。
  
  结果表明,在2、4、5号试样上,釉层的整体性受损,干釉程度低于1和6号试样;3号试样的釉层厚度略微减小。
  对3和6号试样进行岩相分析后发现,在糊精作用区段,釉层厚度发生了变化。相对划分出以下三个区段:Ⅰ-无糊精釉;Ⅱ-糊精边界层;Ⅲ-有糊精釉,如表2所示。
  
  糊精的不同作用,与其胶合力有关:胶合力增大时,色浆可较密实地覆盖陶瓷衬体气孔,并阻碍釉浆的吸入。因此,施釉时糊精就能促使釉层厚度减小,而在煅烧时,糊精分解烧失,使陶瓷衬体的气孔暴露。煅烧后,糊精作用部位之所以出现釉层厚度减小和干釉现象,是因为气孔暴露后渗入了釉熔体。
  为了证实糊精对釉层的影响,先后制备了含10%、15%和20%的糊精溶液。将这些溶液分别施涂在陶瓷表面,然后对试样施釉和煅烧。烧后结果表明,在施涂最高糊精浓度最高区段,釉层厚度的减小程度也最大。
  总之,釉层厚度受色浆组成中糊精含量的影响。当在钴色浆中引入10%~15%的糊精时,色浆之上的釉层厚度为200μm左右。为了研究糊精浓度对釉熔体粘度的影响,分别用1g重的釉料制备了4个球状试样,其中的糊精含量各为0、10%、15%和20%。全部试样经1350℃煅烧,烧后釉熔体具有不同的流展长度。增加釉中的糊精含量,会使熔体粘度降低,流动性提高。当引入15%的糊精时,釉熔体粘度的降低程度最大,此时其流展长度为124mm;进一步将糊精的含量增加到20%时,釉熔体的流展段缩减到98mm,即釉的流动性降低,粘度提高。
  用分别含0.5%、10%、15%和20%糊精的釉料,压制4个高10mm、直径30mm的圆柱状试样,同时用不含糊精的釉料压制一个相同试样。用这5个试样检测釉浸润接触角的变化状况。将试样置于陶瓷砖上,于1350℃煅烧。煅烧后釉呈滴状沿陶瓷砖表面流展,并观察到如下规律:随着糊精含量的增加,浸润接触角减小,无糊精试样的浸润接触角为90°,其他4种含糊精试样分别为60°、45°、35°和30°,即釉的表面张力降低。
  
  
  2.2 糊精对钴色料的影响
  还原气氛煅烧过程中,当窑炉气氛组成中可能含游离碳时,在327℃和约0.1MPa的炉压下,一氧化碳含量会急速增加,此时可能会提高产生“钴金属化”缺陷的概率。促使此现象出现的原因还有:参与钴色料组成中的糊精(C6H10O5x在还原气氛下分解,析出游离碳,也促进了氧化钴的还原。
  在彩饰制品时,画师用色浆绘画,在色浆相互叠加的部位积存有大量糊精,并且在此位置形成小漏斗,这就证明低粘度釉熔体浸入了多孔陶瓷中。因此,在糊精含量较高的区段,釉层厚度减少。
  在用尖晶石Mg0.68Co0.32Al2O4和氧化钴基蓝色料手工釉下彩饰瓷制品的基础上,确定氧化钴在色料中的最高引入量为40%。当色料组成中的氧化钴含量超过40%时,会产生“钴金属化”缺陷,如表3所示。
  糊精含量与陶瓷制品表面的钴色料剥色也有关。试验发现,糊精的最佳引入量应为13%~16%(表4)。在该值下,钴色料在施釉过程中停止剥色;同时还发现,在色料组成中引入15%的糊精时,可使釉层厚度由250μm减小到180μm。糊精含量超过15%时,会急剧降低釉层厚度,直至其完全消失,从而失去釉的保护功能,致使“钴金属化”缺陷产生。
  
  
  3结论
  
  煅烧后釉层厚度,受色浆组成中糊精含量的影响;增加釉中的糊精含量,可提高釉的煅烧流动性,降低其粘度;当含15%的糊精时,釉熔体粘度的降低程度最大。
  透过坯体和釉本身的气孔,位于陶瓷坯体-釉界面的含钴色料区域中的氧化钴由于受到窑内的气氛作用,易还原成金属状态。这些气氛对氧化钴还原作用的大小取决于釉中气孔的数量和尺寸。因为在有糊精作用的部位釉层厚度减小,而气孔尺寸增大,所以陶瓷色料组成中的氧化钴,更易受还原气氛影响。此外,糊精在煅烧时分解,并析出可使色料层形成强还原气氛的碳。以上一切均构成了氧化钴还原成金属状态的条件。
  通过调整色浆组成中的糊精含量和计算糊精胶合力的方法,可以在装饰陶瓷的生产中减少像剥色和“钴金属化”之类的缺陷。建议在含钴色浆中引入13wt%的糊精。
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