CN109020217B - 一种广钧红釉及其烧制方法 - Google Patents

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Abstract

一种广钧红釉及其烧制方法，原料包括混合料和占混合料总质量0.01～0.55％的甲基纤维素及0.2～1.1％的三聚磷酸钠，所述混合料由以下质量百分比的陶瓷厂常用原料组成：30～50％长石、15～30％石英、5～20％石灰石、8～20％烧滑石、3.0～25％高岭石矿类粘土、0～2.00％牛羊骨灰、0.1～0.50％SnO、1～5％CuO和1‑5％SiC，其中SiC/CuO质量比为1～1.8。三段台阶保温烧成广钧釉制度方法成本低廉、不需对设备进行更新改造。配制的广钧红釉配方原料易得，制备工艺简单，釉面光滑平整，呈色稳定性高，具有广钧红釉的色彩特征。

Description

一种广钧红釉及其烧制方法
技术领域
本发明属于佛山石湾艺术陶瓷传统广钧釉制备领域，具体涉及一种广钧红釉及其烧制方法。
背景技术
钧瓷是宋代的五大名瓷之一，生产于河南禹州钧窑。它的釉色种类较多，其中以铜作为着色剂，在还原焰中烧制的玫瑰紫、海棠红、朱砂红、莞豆花、鸡血红、桃花片等称为钧红釉。广东佛山石湾是有名的民窑陶瓷产地之一，特别善于吸收外来北方名窑的技术，仿造名窑制品，产品中陶器方面模仿河南宋代钧窑的蓝釉、红釉、玫瑰紫釉尤为著名，因此石湾窑产品往往也被称为“广均”，也使石湾被称为南国陶都。石湾钧红釉是石湾仿钧釉的一大特色，典雅厚重，纹理变化多样，这种红釉多用于动物和人物陶塑。石湾广钧釉的坯体为陶质，据华南理工大学学报1996年3期杨兆禧等在“广钧釉的组成与呈色研究”论文中指出：其烧成温度为1100℃。钧釉的坯体为瓷质，烧成温度较高达1300℃左右。
现有技术中，以铜作为着色剂氧化焰烧制红釉进行了不少探索，李家科，张军贵，周健儿等(自还原法制备高温生料铜红釉[J].陶瓷学报，2012，33(3)：372-374)采用SiC和C作为自还原剂进行试制的，以C为还原剂所得试样釉面黄黑相间，且凸凹不平，釉无法在还原气氛下发生反应，因此釉面不显红色。而SiC发生氧化反应的温度较高，氧化反应产生的CO能给釉提供所需要的还原气氛，釉料中的CuO可以被还原为Cu+或/及Cu原子，从而使釉面呈现红色。靳国治、李建锋、苗松华、刘绪宽、李晓池、胡海泉等分别引入SiC氧化焰气氛下烧制铜红釉。朱聪旭等还申请了氧化气氛条件下烧制仿钧瓷铜红釉的方法的专利。但是以上方法的烧成制度都是采用普遍的烧成过程，如刘绪宽(氧化焰烧成铜红釉[J].山东陶瓷,1994,17(3):7-9)在电炉中烧成，1000℃以前快速升温，升温速度60～170℃/h，1000～1250℃缓慢升温，升温速度40～50℃/h，1250～1290℃时保温40～50分钟，急冷至900～950℃,再自然缓冷。在隧道窑中烧成按细瓷烧成制度执行，1050℃以前升温速度115～120℃/h，1050～1260℃升温速度为45～50℃/h，保温30分钟，急冷至950℃，然后缓冷。严权坤(氧化铜红釉的研制[J].江苏陶瓷，2008,41(5)：29-30)烧成为：坯体入窑含水率：＜3％；烧成气氛：氧化焰；烧成温度：1200℃；烧成时间：10～11h，点火(常温)～400℃脱水阶段3h，400～800℃氧化阶段3h，800～1200℃为自还原阶段，时间4.5h；1200℃保温0.5h，自然冷却。李晓池,郭晓滨,王晓刚(自还原法制备铜红釉[J].西安科技学院学报，2002,22(1)：104-108)烧成制度为：室温至800℃,每小时升温250℃；在800℃至烧成温度,每小时升150℃,到最高烧成温度1060℃，保温20min，然后自然冷却到800℃时，从电炉中取出冷至室温，气氛为氧化气氛。
或者如图1烧成曲线：(胡海泉,张福平,吴春桂等.电炉烧造铜红釉瓷工艺研究与生产应用.陶瓷研究,1994,9(1)：9-19)。
图1可见0℃～900℃升温速度：225℃/h，900℃～1200℃升温速度：200℃/h，降温1200℃～600℃降温速度：300℃/h。
图2.李建锋.还原剂SIC在铜红釉中的应用[J].陶瓷研究,1987,(1):13-15
从图2可见0～1100℃升温速度：157℃/h，1100℃～1200℃升温速度：100℃/h，保温1200℃。
图3.靳国治温亚巍.釉中引入硅碳棒粉在氧化焰中试烧钧红釉[J].瓷器，1981,(1):27-30
以上烧成没有考虑到SiC的分解温度，釉的熔融温度来精确进行烧成，要不，盲目降低升温速率，提高烧成温度，延长了烧成时间，使釉料中被还原为Cu+或/及Cu胶粒原子的呈色价态再次被氧化为CuO成为可能，故呈色不稳定。要不，SiC还没有分解完全，炉温就已经到了釉熔融温度，使得还未分解完成的SiC继续分解所产生的CO被氧化为CO2后难以逸出，造成釉面气孔较多，影响釉的外观效果。见图4引入SiC氧化焰气氛下烧制铜红釉面的显微观察。
发明内容
本发明克服了现有技术中的缺点，提供了一种广钧红釉及其制备方法，烧制出有红色效果的广红钧釉，工艺简单、烧制成本更低、对环境友好、具有实际应用价值。
为了解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：
一种广钧红釉，原料包括混合料和占混合料总质量0.01～0.55％的甲基纤维素及0.2～1.1％的三聚磷酸钠，
所述混合料由以下质量百分比的陶瓷厂常用原料组成：30～50％长石、15～30％石英、5～20％石灰石、8～20％烧滑石、3.0～25％高岭石矿类粘土、0～2.00％牛羊骨灰、0.1～0.50％SnO、1～5％CuO和1-5％SiC，其中SiC/CuO质量比为1～1.8。
进一步，所述混合料中的石灰石为大理石、方解石或者白云石。
进一步，所述长石为钾长石或钠长石或两者混合物。
一种广钧红釉的烧制方法，包括以下步骤：
(1)将所述配比的釉的原料混合，然后进行湿法球磨，充分球磨后得到釉浆，釉浆比重调节为1.50～1.70g/cm3；
(2)将釉浆均匀地喷、或涂在坯体上，釉上的层数不同，呈现的釉色效果稍有不同；
(3)干燥后，在氧化性气氛中，三段台阶保温烧成制度：0～1000℃的升温速率60～320℃/h，1000～1060升温速率50～150℃/h，1060℃保温0.25～0.5h，1060℃～1100℃升温速率50～150℃/h，1100℃保温0.25～0.75h，1100℃～最高烧成温度，最高烧成温度为1180℃～1280℃之间，升温速率50～150℃/h，最高烧成温度保温0.1～0.5h，然后随炉冷却，得到所述广钧红釉。
进一步，所述的烧成是在间歇的箱式电阻炉或梭式窑中进行。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
(1)本发明烧制的广钧红釉，在自然条件下氧化焰烧成不需控制烧成气氛，有利于工业化生产，是大规模生产广钧红釉瓷的重要途径。
(2)本发明通过三段台阶保温烧成制度，烧制的广钧红釉呈色稳定，釉面光滑平整，稳定性高，具有广钧红釉的色彩特征。
(3)本发明烧成制度下，釉的配方设计使SiC分解产生的CO气体被氧化后容易逸出，逸出过程中充分与CuO接触反应生成Cu+或/及Cu胶粒原子的呈红色状态；铜被还原完全后，紧接提高烧成温度使釉熔融，保护生成的Cu+或/及Cu胶粒原子不被再次氧化为CuO。利用目前建筑陶瓷厂广泛应用的普通釉用原料，长石、石英、石灰石、烧滑石、高岭石矿类粘土等无毒的非色料助剂及化工色剂CuO代替石湾地区艺术陶瓷厂历来传统常用的桑枝灰、杂柴灰、稻草灰、河泥、玉石粉、玛瑙石、铜矿石、黄石、星硃、石墨和狮山灰等处理复杂、或昂贵、或几乎枯竭、或对环境毒性较大含铅的传统原料，所用原料来源广泛，成本低廉、无毒性较大的铅元素，不需对设备进行更新改造，易扩大生产，具有实际应用价值。
(4)本发明调整CuO、SiC适当比例，配方组成简单，利用艺术陶瓷厂的现有设备氧化气氛烧成，烧成温度范围宽。
(5)本发明烧成温度为陶器的温度，相对烧成温度低，节能降耗。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制，在附图中：
图1是电炉铜红釉参考烧成曲线；
图2是铜红釉烧成参考温度曲线图；
图3是釉中引入硅碳棒粉在氧化焰中试烧钧红釉在电炉中的烧成参考曲线图；
图4是釉面针孔图；
图5是实施例1的差热分析图；
图6是实施例1的差热失重分析图；
图7是实施例1的高温显微图；
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
(1)称取烧制广钧红釉的混合料和占混合料总质量0.03％的甲基纤维素及0.8％的三聚磷酸钠，然后将所有原料充分混合得到广钧红釉混合料；其中所述混合料由以下质量百分比的原料组成：39％长石、22％石英、8％石灰石、13.8％烧滑石、11％高岭石矿类粘土、0％牛羊骨灰、0.2％SnO、3％CuO、3％SiC；
(2)将釉混合料进行湿法球磨，按混合釉料:球:水＝1:2:0.8的质量比将混合釉料、球与水装入球磨机中进行湿法球磨，细磨30min，过250目筛，得到黑色底釉釉浆和蓝色面釉釉浆，釉浆比重均调节为1.65g/cm3；
(3)将釉浆均匀的喷在艺术陶瓷的坯上，干燥后；
(4)在箱式电阻炉中，用氧化性气氛，三段台阶保温烧成制度：0～1000℃260℃/h，1000～1060升温速率100℃/h，1060℃保温0.35h，1060℃～1100℃升温速率100℃/h，1100℃保温0.5h，1100℃～1250℃升温速率100℃/h，1250℃保温0.3h，然后随炉冷却，得到的釉面光滑的广钧红釉。
本发明所述高岭石矿类粘土为含高岭石矿物为主有一定可塑性的粘土；所述牛羊骨灰为各地供陶瓷厂用专门厂家市场收集，烧制，或单独牛骨灰、单独羊骨灰或混合的骨灰。采用骨灰使釉易于窑变产生多变的流纹；釉加入铜与SiC，其含量及两者的比例，影响釉面的色调。所述长石为钾、纳长石或两种混合物并经过进一步粉碎加工处理；所述石英、石灰石、烧滑石均为该原料矿物的名称并经过进一步粉碎或煅烧的加工处理；甲基纤维素为白色或类白色纤维状或颗粒状粉末，无臭。水溶液在常温下相当稳定，高温时能凝胶，并且此凝胶能随温度的高低与溶液互相转变。具有优良的润湿性、分散性、粘接性、增稠性、乳化性、保水性和成膜性，本发明采用中粘型的甲基纤维素。
为实现广钧红釉在氧化焰下的较快速度烧成，呈色稳定，光滑无明显针孔的发明目的，本发明烧成采用三段台阶保温烧成制度，三段台阶保温时间的确定根据施釉厚度，器皿大小来确定，目的使SiC分解产生的CO气体被CuO及氧气氧化后尽量完全逸出，釉面针孔减少；并要防止Cu+或/及Cu胶粒原子的呈色价态再次被氧化为CuO，保证呈色稳定，釉的配方设计使SiC分解产生的CO气体被氧化为CO2后容易逸出。
在以上烧成制度下，釉的配方设计使SiC分解产生的CO气体被氧化后容易逸出。图1、2、3是参考文献中的烧成曲线，图4是根据参考文献的烧成制度，没有进行三段台阶烧成制度所烧成的钧釉釉面情况。
图5.差热分析图中可见熔融温度1152℃，800℃到烧成温度失重低说明SiC分解慢。
图6.差热失重分析图中可见熔融温度1172℃，800℃到烧成温度失重低说明SiC分解慢。
图7高温显微镜图可见1000℃开始有圆角，1060℃由于气体逸出膨胀，1110℃膨胀最大，然后开始收缩到1250℃最小体积。说明SiC分解速率最大为1110℃，这时候CO气体浓度最多，进行还原反应最快。而后在CO气体保护下升温1130℃～1170℃使釉熔融，熔融的釉保护被还原为Cu+或/及Cu胶粒原子不会被再次被氧化为CuO。
实施例2
(1)称取烧制广钧红釉的混合料和占混合料总质量0.03％的甲基纤维素及0.8％的三聚磷酸钠，然后将所有原料充分混合得到广钧红釉混合料；其中所述混合料由以下质量百分比的原料组成：43％长石、18％石英、10％石灰石、11％烧滑石、8％高岭石矿类粘土、0.8％牛羊骨灰、0.2％SnO、4％CuO、5％SiC；
(2)将釉混合料进行湿法球磨，按混合釉料:球:水＝1:2:0.8的质量比将混合釉料、球与水装入球磨机中进行湿法球磨，细磨30min，过250目筛，得到黑色底釉釉浆和蓝色面釉釉浆，釉浆比重均调节为1.65g/cm3；
(3)将釉浆均匀的涂在艺术陶瓷的坯上，干燥后；
(4)在箱式电阻炉中，用氧化性气氛，三段台阶保温烧成制度：0～1000℃300℃/h，1000～1060升温速率90℃/h，1060℃保温0.25h，1060℃～1100℃升温速率80℃/h，1100℃保温0.45h，1100℃～1280℃升温速率80℃/h，1280℃保温0.2h，然后随炉冷却，得到的釉面光滑的广钧红釉。
实施例3
1)称取烧制广钧红釉的混合料和占混合料总质量0.03％的甲基纤维素及0.8％的三聚磷酸钠，然后将所有原料充分混合得到广钧红釉混合料；其中所述混合料由以下质量百分比的原料组成：44％长石、21％石英、6％石灰石、14％烧滑石、6％高岭石矿类粘土、0.2％牛羊骨灰、0.8％SnO、4％CuO、4％SiC；
(2)将釉混合料进行湿法球磨，按混合釉料:球:水＝1:2:0.8的质量比将混合釉料、球与水装入球磨机中进行湿法球磨，细磨30min，过250目筛，得到黑色底釉釉浆和蓝色面釉釉浆，釉浆比重均调节为1.65g/cm3；
(3)将釉浆均匀的涂在艺术陶瓷的坯上，干燥后；
(4)在梭式窑中，用氧化性气氛，三段台阶保温烧成制度：0～1000℃250℃/h，1000～1060升温速率80℃/h，1060℃保温0.45h，1060℃～1100℃升温速率70℃/h，1100℃保温0.5h，1100℃～1230℃升温速率60℃/h，1230℃保温0.5h，然后随炉冷却，得到的釉面光滑的广钧红釉。
综上所述，本发明用氧化性气氛，三段台阶保温烧成制度利用釉中碳化硅还原剂使氧化铜为低价存在，使釉中着色成红色；釉的配方设计使SiC分解产生的CO气体被氧化为CO2后容易逸出，逸出过程中充分与CuO接触反应生成Cu+或/及Cu胶粒原子的呈红色状态；铜被还原完全后，紧接提高烧成温度使釉熔融，保护生成的Cu+或/及Cu胶粒原子不被再次氧化为CuO。并且烧成温度范围宽，发色稳定，颜色鲜亮，适用于艺术陈设陶瓷表面的用釉的烧制。
最后应说明的是：以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，但是凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种广钧红釉的烧制方法，其特征在于，包括以下步骤：
原料包括混合料和占混合料总质量0.01～0.55％的甲基纤维素及0.2～1.1％的三聚磷酸钠，
所述混合料由以下质量百分比的陶瓷厂常用原料组成：30～50％长石、15～30％石英、5～20％石灰石、8～20％烧滑石、3.0～25％高岭石矿类粘土、0～2.00％牛羊骨灰、0.1～0.50％SnO、1～5％CuO和1-5％SiC，其中SiC/CuO质量比为1～1.8；
(1)将所述配比的釉的原料混合，然后进行湿法球磨，充分球磨后得到釉浆，釉浆比重调节为1.50～1.70g/cm3；
(2)将釉浆均匀地喷、或涂在坯体上，釉上的层数不同，呈现的釉色效果稍有不同；
(3)干燥后，在氧化性气氛中，三段台阶保温烧成制度：0～1000℃的升温速率60～320℃/h，1000～1060℃升温速率50～150℃/h，1060℃保温0.25～0.5h，1060℃～1100℃升温速率50～150℃/h，1100℃保温0.25～0.75h，1100℃～最高烧成温度，最高烧成温度为1180℃～1280℃之间，升温速率50～150℃/h，最高烧成温度保温0.1～0.5h，然后随炉冷却，得到所述广钧红釉。
2.根据权利要求1所述一种广钧红釉的烧制方法，其特征在于，所述混合料中的石灰石为大理石、方解石或者白云石。
3.根据权利要求1所述一种广钧红釉的烧制方法，其特征在于，所述长石为钾长石或钠长石或两者混合物。
4.根据权利要求1所述一种广钧红釉的烧制方法，其特征在于，所述的烧成是在间歇的箱式电阻炉或梭式窑中进行。
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