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摘要 本文研究了低温透明熔块釉不同粒度分布对锆基色料发色的影响，通过对比试验得出了适合锆基色料发色的粒度范围，并简要考察了影响锆基色料在熔块釉中发色的因素。
关键词 熔块釉，粒度分布，锆基色料
1前 言
熔块釉以其众多的优点，在陶瓷工业中，尤其是建筑陶瓷领域得到了广泛应用。锆基三原色（钒蓝、镨黄、锆铁红）是陶瓷工业中使用最广泛的色料品种，锆基三原色用做色釉的情况非常普遍。
本文以低温透明熔块釉为基础釉，以锆基陶瓷色料为发色物质，研究了不同粒度分布的釉料中锆基色料的发色情况。通过平行对比试验，得出了相应结论。
2试验
2.1 试验仪器及设备
立式快速磨（带1L氧化铝球磨罐及氧化铝球）、行星式微粒磨（带100g容量玛瑙罐及玛瑙球）、电子天平、量筒、施釉设备、实验室用快速生温电炉、激光粒度分析仪、色差仪、标准筛、烘箱等。
2.2 试验用原料
试验所用熔块为广东某厂生产的低温透明熔块，其化学组成为（wt%）：SiO2：40～60、Al2O3：3.1～10、NaKO：3.1～12、MgO：0.1～3、CaO：3.0～10、BaO：0.1～3、ZnO：3.0～9.0、PbO：5～10、B2O3：3.1～10。该熔块的烧成温度范围为1000～1060℃，热膨胀系数约为1.93×10-5/℃，软化点在660℃左右。
试验用锆基色料为本公司生产的釉用色料，该系列色料具有发色深、稳定性好、使用范围广等特点。所用色料三原色分别是钒蓝（编号为220322，组成系统为Zr-Si-V）、镨黄（编号为230336J，组成系统为Zr-Si-Pr）、锆铁红（编号为270374，组成系统为Zr-Si-Fe）。
试验所用坯体为山东淄博某厂大量生产使用的普通墙砖坯体，该坯体已在1120～1160℃素烧，坯体的化学组成为（wt%）：SiO2：65.66、Al2O3：14.97、Fe2O3：0.61、CaO：6.93、MgO：1.75、K2O：3.54、Na2O：0.84、I.L：6.45。
为了保证素烧砖坯体的底色一致，在素烧砖上又上了一层FERRO公司的高白化妆土。该化妆土烧后白度大于80度。因为电炉也有一定温差，所以试验中选用小规格的坯体，坯体规格为5cm×10cm。坯体上完化妆土后充分干燥、备用。
试验所用苏州土为高白优级苏州土，主要组成为（wt%）：SiO2：46.78、Al2O3：36.23、Fe2O3：0.14、CaO：0.60、MgO：0.18、K2O：1.12、Na2O：0.68、I.L：13.15。
2.3 釉浆制备
试验采用平行对比试验法，单一考察熔块粒度分布对色料发色的影响。首先把熔块加工成粉末以方便使用。将称好后的熔块倒入1L容量的氧化铝球磨罐中，加入适量的水球磨。球磨采用立式快速球磨机，球磨参数控制料:球:水（wt%）=0.5:1.0:0.45。球磨一定时间后将釉浆过100目筛，烘干、备用。根据球磨时间的长短可获得不同粒度分布的熔块粉，见表1。
按比例仔细称量熔块干粉和苏州土，其中熔块约为95wt%～97wt%，苏州土约为3wt%～5wt%，然后再分别外加6wt%的锆基色料。为获得较好的流动性及保持釉浆长时间悬浮，球磨时加入50%～60%的羧甲基纤维素溶液。CMC型号为德国产OPTAPIX C 50G，溶液可在1000ml水中加入5g纤维素并充分溶解制得。由于熔块粉已加工到所需细度，球磨的目的只是为了获得均匀的色釉浆，因此球磨时间可大大缩短，控制在5～10min即可，以免对熔块的粒度分布有大的改变。球磨好的色釉浆过筛后倒入烧杯中陈腐、备用。
2.4 施釉与烧成
在施釉前将坯体清洁干净。施釉时要注意厚度均匀，以免产生色差，一般控制生釉层厚度为0.6～0.8mm。施釉后的坯体要经充分干燥后方可入窑烧成。
烧成采用实验室用快速烧成硅碳棒电炉，升温时间设置为45min，烧成温度设置为1050℃，保温时间设置为5min，然后关闭电炉，鼓风快速冷却。
3结果与讨论
3.1 测量结果
将釉烧后制备好的试片用进口色度仪分别测试其色度值（CIELab及XYZ）。测试条件：C光源/2。各数值取3次测试结果的平均值，测量结果见表2。
3.2 结果分析
釉烧后各试片釉面光泽度、平整度均非常好，颜色鲜艳，釉面无缺陷。
3.2.1熔块粒度分布对钒蓝色料发色的影响
对于钒蓝色釉来说，随着熔块釉粒度从F1变化到F4，b值基本未变化，a值逐渐增大，L值先逐渐变小,然后突然增大。a值逐渐增大且仍为负值，说明绿色调在减弱，颜色变得更纯净。从F1到F3，L值先逐渐变小，说明色料的发色深度略有加深；但在F4时，L值又突然增大，对应的着釉料粒度从D90=17.97μm变化为D90= 14.02μm，此时的釉料太细，熔融温度降低，对色料的侵蚀加强，导致发色深度有所减弱，而且此时釉面有缩釉的倾向。而F1的粒度又相对太粗，釉浆易于沉淀，且发色偏绿，也不如F2和F3发色好。
3.2.2 熔块粒度分布对镨黄色料发色的影响
对于镨黄色釉来说，随着熔块釉粒度从F1变化到F4，L值基本未变化，a值和b值呈波折变化。从F1和F4的对比来看，F4的a值和b值都明显比F1小，表现在颜色上就是F4不如F1发色纯净，色调不如F1黄。从中可以看出，釉料太细不利于镨黄色料的发色，釉料粗一些反倒利于其发色。
3.2.3 熔块粒度分布对锆铁红色料发色的影响
对锆铁红色釉来说，随着熔块粒度从F1逐渐变化到F4，L、a、b值都是逐渐增大的趋势，表现在颜色上就是色调越来越偏红、偏黄，但发色深度略有降低。综合考虑，釉料太细不利于锆铁红色料的发色。
3.3 烧成制度的影响
试验证实，快速冷却有利于提高熔块釉的釉面质量，也有利于色料的正常发色。采用慢速冷却时，色釉的颜色除锆基色料变化相对较小外，其余色料均变化较大。而且，保温时间不宜过长，一般应控制在5～10min，因此过长的保温时间也对色料的发色有不利影响。
4试验结论
（1）对于低温快烧熔块釉，粒度分布控制在D90=18～26μm之间比较合适；
（2） 锆基色料的稳定性很好，熔块粒度分布的不同对其在釉中发色的影响较小；
（3） 选择合适的烧成制度对获得优良的彩色熔块釉产品很重要。
关键词 熔块釉，粒度分布，锆基色料
1前 言
熔块釉以其众多的优点，在陶瓷工业中，尤其是建筑陶瓷领域得到了广泛应用。锆基三原色（钒蓝、镨黄、锆铁红）是陶瓷工业中使用最广泛的色料品种，锆基三原色用做色釉的情况非常普遍。
本文以低温透明熔块釉为基础釉，以锆基陶瓷色料为发色物质，研究了不同粒度分布的釉料中锆基色料的发色情况。通过平行对比试验，得出了相应结论。
2试验
2.1 试验仪器及设备
立式快速磨（带1L氧化铝球磨罐及氧化铝球）、行星式微粒磨（带100g容量玛瑙罐及玛瑙球）、电子天平、量筒、施釉设备、实验室用快速生温电炉、激光粒度分析仪、色差仪、标准筛、烘箱等。
2.2 试验用原料
试验所用熔块为广东某厂生产的低温透明熔块，其化学组成为（wt%）：SiO2：40～60、Al2O3：3.1～10、NaKO：3.1～12、MgO：0.1～3、CaO：3.0～10、BaO：0.1～3、ZnO：3.0～9.0、PbO：5～10、B2O3：3.1～10。该熔块的烧成温度范围为1000～1060℃，热膨胀系数约为1.93×10-5/℃，软化点在660℃左右。
试验用锆基色料为本公司生产的釉用色料，该系列色料具有发色深、稳定性好、使用范围广等特点。所用色料三原色分别是钒蓝（编号为220322，组成系统为Zr-Si-V）、镨黄（编号为230336J，组成系统为Zr-Si-Pr）、锆铁红（编号为270374，组成系统为Zr-Si-Fe）。
试验所用坯体为山东淄博某厂大量生产使用的普通墙砖坯体，该坯体已在1120～1160℃素烧，坯体的化学组成为（wt%）：SiO2：65.66、Al2O3：14.97、Fe2O3：0.61、CaO：6.93、MgO：1.75、K2O：3.54、Na2O：0.84、I.L：6.45。
为了保证素烧砖坯体的底色一致，在素烧砖上又上了一层FERRO公司的高白化妆土。该化妆土烧后白度大于80度。因为电炉也有一定温差，所以试验中选用小规格的坯体，坯体规格为5cm×10cm。坯体上完化妆土后充分干燥、备用。
试验所用苏州土为高白优级苏州土，主要组成为（wt%）：SiO2：46.78、Al2O3：36.23、Fe2O3：0.14、CaO：0.60、MgO：0.18、K2O：1.12、Na2O：0.68、I.L：13.15。
2.3 釉浆制备
试验采用平行对比试验法，单一考察熔块粒度分布对色料发色的影响。首先把熔块加工成粉末以方便使用。将称好后的熔块倒入1L容量的氧化铝球磨罐中，加入适量的水球磨。球磨采用立式快速球磨机，球磨参数控制料:球:水（wt%）=0.5:1.0:0.45。球磨一定时间后将釉浆过100目筛，烘干、备用。根据球磨时间的长短可获得不同粒度分布的熔块粉，见表1。
按比例仔细称量熔块干粉和苏州土，其中熔块约为95wt%～97wt%，苏州土约为3wt%～5wt%，然后再分别外加6wt%的锆基色料。为获得较好的流动性及保持釉浆长时间悬浮，球磨时加入50%～60%的羧甲基纤维素溶液。CMC型号为德国产OPTAPIX C 50G，溶液可在1000ml水中加入5g纤维素并充分溶解制得。由于熔块粉已加工到所需细度，球磨的目的只是为了获得均匀的色釉浆，因此球磨时间可大大缩短，控制在5～10min即可，以免对熔块的粒度分布有大的改变。球磨好的色釉浆过筛后倒入烧杯中陈腐、备用。
2.4 施釉与烧成
在施釉前将坯体清洁干净。施釉时要注意厚度均匀，以免产生色差，一般控制生釉层厚度为0.6～0.8mm。施釉后的坯体要经充分干燥后方可入窑烧成。
烧成采用实验室用快速烧成硅碳棒电炉，升温时间设置为45min，烧成温度设置为1050℃，保温时间设置为5min，然后关闭电炉，鼓风快速冷却。
3结果与讨论
3.1 测量结果
将釉烧后制备好的试片用进口色度仪分别测试其色度值（CIELab及XYZ）。测试条件：C光源/2。各数值取3次测试结果的平均值，测量结果见表2。
3.2 结果分析
釉烧后各试片釉面光泽度、平整度均非常好，颜色鲜艳，釉面无缺陷。
3.2.1熔块粒度分布对钒蓝色料发色的影响
对于钒蓝色釉来说，随着熔块釉粒度从F1变化到F4，b值基本未变化，a值逐渐增大，L值先逐渐变小,然后突然增大。a值逐渐增大且仍为负值，说明绿色调在减弱，颜色变得更纯净。从F1到F3，L值先逐渐变小，说明色料的发色深度略有加深；但在F4时，L值又突然增大，对应的着釉料粒度从D90=17.97μm变化为D90= 14.02μm，此时的釉料太细，熔融温度降低，对色料的侵蚀加强，导致发色深度有所减弱，而且此时釉面有缩釉的倾向。而F1的粒度又相对太粗，釉浆易于沉淀，且发色偏绿，也不如F2和F3发色好。
3.2.2 熔块粒度分布对镨黄色料发色的影响
对于镨黄色釉来说，随着熔块釉粒度从F1变化到F4，L值基本未变化，a值和b值呈波折变化。从F1和F4的对比来看，F4的a值和b值都明显比F1小，表现在颜色上就是F4不如F1发色纯净，色调不如F1黄。从中可以看出，釉料太细不利于镨黄色料的发色，釉料粗一些反倒利于其发色。
3.2.3 熔块粒度分布对锆铁红色料发色的影响
对锆铁红色釉来说，随着熔块粒度从F1逐渐变化到F4，L、a、b值都是逐渐增大的趋势，表现在颜色上就是色调越来越偏红、偏黄，但发色深度略有降低。综合考虑，釉料太细不利于锆铁红色料的发色。
3.3 烧成制度的影响
试验证实，快速冷却有利于提高熔块釉的釉面质量，也有利于色料的正常发色。采用慢速冷却时，色釉的颜色除锆基色料变化相对较小外，其余色料均变化较大。而且，保温时间不宜过长，一般应控制在5～10min，因此过长的保温时间也对色料的发色有不利影响。
4试验结论
（1）对于低温快烧熔块釉，粒度分布控制在D90=18～26μm之间比较合适；
（2） 锆基色料的稳定性很好，熔块粒度分布的不同对其在釉中发色的影响较小；
（3） 选择合适的烧成制度对获得优良的彩色熔块釉产品很重要。