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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（C₆H₁₀O₅）_x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Mg_0.68Co_0.32Al₂O₄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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