(1)“釉”的涵義、組成和結構

“釉”是指覆蓋在陶瓷坯體表面上的一層薄薄的玻璃態物質，其厚度通常為0.2 — 0.8mm。釉層可改善陶瓷坯體的表面性能，如降低表面氣孔率，使表面變得光滑並增大製品的機械強度和提高表面的抗化學腐蝕能力，同時美化了產品的外觀。通常要求釉能適應不同型別的坯體，並且能在不同溫度下成熟，且能展示出各種不同的特殊效能。釉的組成類同於矽酸鹽玻璃。這種特殊的玻璃結構可認為是由微粒組成的，呈非幾何狀排列的，近程有序、遠端無序的結構。這層玻璃物質當被冷卻成為固體後，還保留著液體的性質，不過它不是獨立存在的，而是依附在陶瓷坯體表面上的，在燒成過程中它不會像玻璃那樣自由流動。有一部分氧化物可形成玻璃，如Si02，B2O3，P2O5，As2O3和GeO2。矽和硼的氧化物在陶瓷釉中，通常被用作玻璃形成劑，即網路形成劑。氧化矽的熔點高，通常可以透過加人K20，Na2O，CaO，MgO等物質而使其熔點降低，並改變其其他性質。K2O，Na2O，CaO，MgO等，它們不能形成網路，但能影響網路的一系列性質，故稱為網路改變劑。此外，玻璃的形成過程也可由加人穩定的Al2O3來控制，它有時也可作為網路形成劑。釉的結構是“連續性的無序結構”。這種無序結構不受晶界和粒界的干擾。(2)釉組成的表示方式釉的組成常用三種方式來表示，即原料質量百分比表示法，化學組成百分比表示法和實驗式表示法(即賽格爾式或稱釉式)。採用釉式比採用釉的配方和釉的化學組成更能直接反映釉的組成和性質。它可以比較容易地對不同的釉進行比較，並且可以用來預測釉的性質。將釉中相關數量的不同氧化物排在一起，並根據它們在釉中的作用將氧化物分為三組。第一組包括多種鹼性氧化物和鹼土金屬氧化物，它們作為軟熔劑或硬熔劑存在，如K2O，Na2O，CaO和Mg0等；第二組為中性氧化物R203(或稱為兩性氧化物，主要為Al2O3)；第三組為酸性氧化物RO2(主要是SiO2) 。利用將氧化物進行分組的方法，我們可以確認，第一組物質可以改變釉玻璃的網路結構；第二組為兩性氧化物，根據含量的不同，它既可以改變網路結構，也可以作為網路形成氧化物；第三組則為網路形成氧化物。賽格爾釉式表示了氧化物間的摩爾比，為了便於對不同的釉進行比較，人為地規定，將第一組氧化物的摩爾數之和作為基準，令其為1，這樣其他氧化物的摩爾數就可以確定了。如：1(R2O+RO)mR2O3 nRO2，通常寫作(R2O+RO) mR2O3 nRO2 。一種釉的釉式可以很容易地從釉的化學組成中計算出來。鹼性氧化物的摩爾數多是比較簡明的。其他氧化物的摩爾數均可按鹼性氧化物的基準數透過計算求得。(3)從釉式計算釉的配方一種釉的釉式如下：（0.3K2O+0.7CaO） 0.5 Al2O3 4SO2我們可以依據它透過反推法來計算配方，所選用的原料必須能滿足釉式中的各種氧化物，如長石、方解石、瓷土和石英，並且必須準確提供這些釉用原料的化學組成。原料中的摩爾組成及其比例關係可以查出來，再根據各種組成及其比例，計算出原料的質量(原料的摩爾數X對應的化學式量)：長石：0.3 mo1X556.78 g/mot=167.01 g瓷土：0.2 mol X 25.1 g/mol=51.64 g石英：1.8 mol X 60.1 g/mot=108.16 g方解石：0.7 mol X100.1 g/mot=70.05g總和：396.87 g釉料配方可以根據總量（396.87 g)和各種原料的用量很快算出，如下所示(質量百分比)：故該釉料的配方為(質量百分比)：長石：42.1%，瓷土：13.0%，石英：27.2%，方解石：17.7%，總計：100%釉的分類分類方法可按下述方法進行分類：①按被施釉的坯體不同，可分為：陶釉、精陶釉、炻器釉、瓷釉等；②按釉的製備方法不同可分為：生料釉、部分熔塊釉、熔塊釉和鹽釉；③按主要的或重要的釉用原料不同可分為：鉛釉、硼釉、長石釉、白雲石質釉、銘釉、錯釉、錫釉等；④按釉的燒成溫度(成熟溫度)高低，可分為：低溫釉、中溫釉和高溫釉；⑤按釉的微觀結構和光學性質特徵可分為；透明釉、乳濁釉、結晶釉、無光澤釉、半光澤釉和光澤釉。還有一種分類方法，就是按照在釉中起主要助熔作用的氧化物來分，如鈣釉、鎂釉、鋅釉等。鉛釉氧化鉛是一種主要的傳統的助熔劑。作為一種強助熔劑，鉛釉具有高光澤度、高熱膨脹係數、低粘度、低表面張力和寬的熔融溫度範圍等性質。鉛釉對大多數氧化物的呈色和乳濁均可起到促進作用。透明的鉛釉傾向於呈現淡黃色的色調。具有毒性的氧化鉛被限量使用，為有效地控制鉛溶出，必須控制(R2O+RO+Al2O3) /Si02：的摩爾比，使其最大值小於0.50如果其比值大於或等於0.5，則應增加Cr203和B2O3的含量，並加入TiO2，BaO ，ZnO ，SnO2和ZrO2以降低鉛的溶出。為減少鉛的毒性，常將氧化鉛預先製成矽酸鉛熔塊後再使用。A.純鉛釉純鉛釉即矽酸鉛，其中氧化鉛僅僅作為助熔劑。PbO和Si02的比例(質量百分比)決定了矽酸鉛的型別和性質。矽酸鉛中含79%的Pb0和21%的SiO2。它在710 ℃下有一個低共熔點。按照彼得爾理論，在這個基點上，每新增0.1 mol的Si02到Pb0-SiO2系統中，釉的成熟溫度將上升20℃。矽酸鉛中含有1.5mol的Si02時，可增加釉的透明度，並可得到一個較好的成熟溫度。當Si02的含量達到1.5—2.5 mol時，由於Si02的結晶，將出現較粗糙的釉表面。純鉛釉是透明的、柔軟的，不足以抵抗刻劃。它通常只用在藝術瓷上。釉No. 1— 熔融溫度為880 ℃，釉式為：Pb0 0.05 A1203 1.15 5iO2釉No. 2— 熔融溫度為920℃，釉式為：Pb0 0.15 A1203 2.0 SiO2B.鹼鉛釉引人少量的鹼性氧化物到鉛釉中，可以提高釉層的硬度，但同時卻降低了鉛釉的耐化學腐蝕能力。鹼性氧化物增加了矽酸鹽的溶解性，它使鉛離子的溶出量增大。釉料中的鹼性氧化物和遊離的氧化鉛熔融，生成相應的鉛酸鹽，它減弱了釉的顏色。鹼鉛釉中新增氧化錫時很容易達到乳濁效果。如“鉛一錫”乳濁劑系列，它是將金屬錫和金屬鉛以3}1到5}1之間的比例進行混合，再透過氧化氣氛鍛燒，經細磨、過篩後製得。C.鹼土鉛釉在鹼土鉛釉中，除了鉛外，CaO，MgO，BaO和SrO等鹼土金屬氧化物也是一種主要的助熔劑。鹼土金屬氧化物的引人，特別是CaO的引人降低了鉛的溶解度，同時將成熟溫度增加到1180℃。鹼土鉛釉是透明的，但當Al2O3和鹼土金屬氧化物含量過多時，釉面會變得粗糙。D、鉛鋅釉以氧化鉛作為主要助熔劑，且Zn0含量超過0. 1 mol的釉被稱為鉛鋅釉。鉛鋅釉改善了鉛釉的耐酸腐蝕能力，並提高了釉面硬度，但降低了呈色能力。ZnO含量越高，釉面乳濁度就越高。E.鉛硼釉含氧化硼的鉛釉已被廣泛使用。含有 880oPbO和120oBzna的鉛硼釉，其低共熔點為484℃，但B21J3在鉛釉中的引人增加了鉛的溶出。哈克(Harkort )的研究表明：當將BZO：加人到鉛溶塊中，會增大鉛的溶出，他建議不要採用鉛、硼共同熔融的熔塊，而要採用單獨的鉛熔塊和單獨的硼熔塊，再將二者混合後使用，或採取將一些不溶性的含硼礦物(如硼鎂礦)新增到鉛熔塊中。絕大多數鉛硼釉由兩種不同的熔塊所組成。鉛硼釉具有很好的光澤度、透明度和硬度。其成熟溫度在750到1200 ℃之間。硼釉B2O3是釉料中常用的一種成分，它可降低釉的熔融溫度，防止釉層開裂和提高釉面硬度、光澤度以及抗化學腐蝕的能力。但過量的B2O3會使釉面產生缺陷和乳濁。A.硼鹼釉主要成分為B203和鹼及其他一些基本助熔劑的釉被稱為硼鹼釉。這種釉有低的成熟溫度，且對金屬氧化物的呈色效果非常之好，但它的熱膨脹係數高，故釉層易開裂，從而限制了它的使用。它主要用於藝術瓷作為開片釉，純的硼釉和硼鹼釉之間唯一的不同之處是鹼金屬的含量不同。用不同的工藝方法，可製作出各種不同的硼鹼熔塊。B.硼鹼土釉主要成分為鹼土金屬氧化物和其他一些基本氧化物的硼釉可代替有毒的且成本高的鉛釉。加人少量的A1203可降低可溶性。Mg0的加人使之具有較低的熔融溫度。在硼鹼土釉中，還會存在少量的Ba0和Zn0，通常這些釉為半熔塊釉。它有一個從980oC到1 280oC的較寬的燒成範圍。C.硼鋅釉硼釉中ZnO的含量超過0.1mol時，稱為硼鋅釉。它具有較低的成熟溫度、適中的熱膨脹係數和半無光的釉面。有一種特殊的結晶硼鋅釉，它專門用於陶瓷彩繪裝飾上。鹼釉鹼釉是一種傳統的陶釉，其主要成分有鹼金屬氧化物和其他的助熔劑。鹼釉有較低的熔融溫度、較高的溶解能力，釉面較軟，同時還有較高的熱膨脹係數。但鹼釉具有很好的光澤度，且具有對金屬氧化物的良好的呈色效果。在鹼釉中加人草木灰、長石、石英等配合料，可降低它的成熟溫度。鹼釉成熟溫度為1 250-1 280 ℃，其主要組成為長石、石英和方解石的高溫釉，常用作鹼釉的基釉— 降低Fe2O3的含量，釉面即可呈現出灰綠色調。從鹼釉的化學成分來看，Na2O (0. 5-1. 0)A1203 (2. 2-5. 5)SiO2的鹽釉也屬於鹼釉中的一種特殊型別，它具有很強的耐酸能力。鹼土釉鹼土釉的主要成分為鹼土金屬氧化物和其他助熔劑。它主要用於器和瓷器上。它具有較高的熔融溫度(1280℃-1 480℃)鹼土金屬氧化物在高溫下可作為有效的助熔劑，它可提高釉層硬度、抗開裂和耐酸腐蝕的能力。這些鹼土釉的組分中含有一定數量的天然礦物，按照主要的鹼土金屬氧化物來分，有鈣釉、鎂釉、鋇釉、銀釉和被釉。A.鈣釉CaO作為一種高溫助熔劑，它可降低釉的熱膨脹係數和高溫粘度，同時提高釉的耐化學腐蝕能力。加人適量的CaO可提高釉的光澤度，但加人量過多時會導致釉面無光和結晶。大部分鈣釉中配人了長石，但不含鹼金屬氧化物的非長石質的鈣釉也有應用的。a.非長石質(無鹼)鈣釉在這種釉中，CaO起助熔作用。這種釉的燒成範圍窄，但具有良好的透明度和光澤度，並能增強釉面硬度。與鹼釉相比，非長石質鈣釉的熱膨脹係數低，並且能改善釉面耐化學腐蝕和抗機械衝擊的能力。該釉的主要組成是CaO，A12O3和SiO2，它們相互作用生成低共熔的矽酸鹽和鋁酸鹽的混合物。38 % Ca0-20% A1203-42 % Si02系統，其成熟溫度為1265 ℃，而24%CaO 14%Al2O3 62%SiO2 (質量百分比)系統，其成熟溫度則為1350 ℃b.長石質(鹼)鈣釉成熟溫度為1200-1480 ℃的鈣鹼釉被廣泛使用。其主要助熔劑為Ca0，但也存在有少量的鹼金屬氧化物。加人少量的Li20或Sr0可改善釉的光澤度。釉的主要組成原料是方解石、長石、石英和瓷土。黑格曼(Hegemann)和德特曼(Dettmer)推薦了多種組成的鈣鹼瓷釉。隨著Si02含量的增加，熱膨脹係數降低。如果保持Si02的含量不變，增加Al2O3的含量，釉的熔點將上升；進一步增加Ca0，會改善釉層的硬度和耐磨性。在鹼土釉中，K20部分地或全部地被Na20或Li20所替代。摻雜這種熔塊可改善鈣釉的性質，並可使之獲得更低的成熟溫度。B.鎂釉鹼土釉中Mg0的含量大於0.1mol時則稱為鎂釉。Mg0的含量不能超過0.4mol，它可以以白雲石、滑石或菱鎂礦的形式引入到釉料中。它的助熔作用很小，主要有益於釉的熱膨脹和硬度，同時對光澤也有一個適中的影響。大量的Mg0會使釉面失透。C.鋇釉以鹼土金屬氧化物作為主要助熔劑的釉中，當BaO含量大於0.1 mol時則稱為鋇釉。BaO比CaO對熔融態釉的流動性有更強烈的影響。BaO的加人可改善釉的亮度、硬度、抗化學腐蝕性、光澤度和透明度。在陶瓷釉中威登伍德(Wedgwood)首先使用了BaO。D.鍶釉鹼土釉中Sr0的含量超過0.1mol時，稱為鍶釉。Sr0有強烈的助熔作用，它對釉的硬度、亮度、透明度和光澤度具有有益的影響。鍶釉的熔融溫度範圍較寬，從1040 ℃到1250 ℃，並改善了釉的機械效能。E.鈹釉同樣，鹼土釉中Be0含量超過0.1mol時被稱為鈹釉。Be0提高了釉的耐化學腐蝕效能和耐熱效能，且具有較寬的成熟溫度範圍。鈹釉主要用於低熱膨脹係數的坯體上，如塊滑石坯體和繭青石坯體上。鋅釉Zn0含量超過0.1mol的釉被稱為鋅釉。鋅釉具有較低的熔融溫度，並改善了釉面的光澤度和硬度。加人少量Zn0能有效地控制釉面開裂，Zn0的引入量過多則會在釉內產生失透、粗糙和析晶現象。Zn0可用在多種釉中，如鉛釉、硼釉、鹼土釉等。鋅鹼釉中的一個特殊種類就是用於製品裝飾的結晶釉。鹼土釉中Zn0的含量超過0.1mol時則稱為鹼土一鋅釉。其中比較典型的是陶釉(鋅釉)，它主要在英格蘭用於拓器的裝飾上。

以上內容有來自“360doc個人圖書館”的 華昆一族 發表的