银灰色无铅金属光泽釉的研制

第 32 卷第 4 期 2011 年 12 月
《陶瓷学报》 JOURNAL OF CERAMICS
Vol. 32, No.4 Dec. 2011
文章编号：1000- 2278（2011）04- 0562- 04
银灰色无铅金属光泽釉的研制
刘 欣 李家科 杨 青
（１．景德镇陶瓷学院材料科学与工程学院，江西省先进陶瓷材料重点实验室江西 景德镇 ３３３００１）
高且装饰成本昂贵，第 3 种制备方法通过配制釉料组 成，选择合理的烧成制度，直接形成金属化效果的釉 面。为了获得光泽良好的釉面效果，配制的釉一般采 用含铅或硼的熔块釉，随着人们生活质量的提高和绿 色产品理念的倡导，含铅陶瓷产品的生产将逐渐被禁 止[5- 6]。
本实验以长石、石英、氧化铝等普通陶瓷原料及 磷酸铝、氧化铁、脆丸素制备无铅生料金属光泽釉，通 过对釉料配方的设计和烧成制度的优化，获得了效果 较好的银灰色金属光泽釉。
1200
釉面较光滑，金属光泽一般，呈银灰色
1230
釉面光滑，金属光泽强，呈银灰色

1250
釉面稍粗糙，金属光泽一般，呈银灰色
表 ５ 保温时间对釉面效果的影响 Tab.5 The effect of different holding time on the glaze
感没有明显的变化，但当其含量达到 4.5%时，釉面金 属光泽减弱，且呈色略偏红。因此，从实验结果可知， 当氧化铁含量在 2.3%~3.5 %之间均可获得釉面效果 较好的金属光泽釉。 ２．３ 脆丸素含量对金属光泽釉的影响
金属光泽釉中添加不同的过渡金属氧化物会产 生不同色调的金属光泽[3]。铁系金属釉是以氧化铁为 着色剂的一类金属光泽釉，随氧化铁加入量的不同， 釉面的呈色也不相同。氧化铁含量对金属光泽釉的影 响规律如表 3 所示。从表中可以看出，随氧化铁含量 的不同，釉面呈色变化较大，当氧化铁含量为 1.8% 时，釉面金属光泽稍弱，呈色偏暗淡；当氧化铁的含量 增加到 2.3%时，所得釉面光滑，金属光泽强，呈色好； 当氧化铁含量增加到 3.5%时，釉面的金属光泽和质
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光泽度
９２ ９０ ８８ ８６ ８４ ８２ ８０ ７８
２０ ２２ ２４ ２６ ２８ ３０ ３２ ３４ ３６ 脆丸素质（％）
图 １ 脆丸素用量对釉面光泽度的影响 Fig.1 The effect of crisping agent content on the glaze gloss
金属光泽釉的制作方法主要有 3 种[3-4]：（1）在陶 瓷坯体上直接溅射熔融金属涂层；（2） 在陶瓷制品釉 面涂上含有金属或金属化合物粉末的涂层，然后经过 还原热处理，形成金属化装饰层；（3）配制特定组成的 釉，经过热处理，产生色调和光泽等外观类似金属的 仿金属光泽釉。其中前 2 种制备技术对设备的要求较
1.57
氧化铝
-
99.27
-
-
-
-
石英
99.04
0.04
0.04
-
-
-
方解石
-
-
0.03
54.24
2.14
-
收稿日期：2011- 08- 31 通讯联系人：刘 欣，E- mail: lxin6668@
Na2O 10.65
0.41
-
I.L. 42.51
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5 徐 正, 李晓云. 建筑墙面砖金属光泽釉的研制. 中国陶瓷, 2001.37(5):26~28
6 冯 飞,万 紫,王雪强等.无铅无硼金属光泽釉的研制及其生产. 陶瓷,2008,3:37~39
Preparation of Pb-Free Silver Gray Metallic Luster Glaze
从图 1 可以看出，随着釉料中脆丸素含量的增 加，釉面的光泽度先呈直线增加，随后趋于一个稳定 值。如当釉料中脆丸素含量为 20%时，釉面光泽度为 77.4；当其含量增加到 30%时，釉面光泽度呈直线增 加到 89.7；随后再继续增加釉料中脆丸素的含量，釉 面光泽度增加趋于一个相对稳定值，这说明此时再增 加脆丸素含量，对提高釉面光泽度的效果不显著。因 此，从节约成本考虑，釉料中脆丸素的加入量为 30% 为宜。 ２．４ 烧成制度对金属光泽釉的影响 2.4.1 烧成温度的影响
１ 实验
１．１ 釉用原料及其化学组成 釉用矿物原料及其化学组成见表 1 所示。所用化
表 １ 矿物原料的化学组成（％ ） Tab.1 The chemical composition of materials
SiO2
Al2O3
Fe2O3
CaO
MgO
K2O
钠长石
68.25
18.82
0.13
0.49
0.14
２ 结果分析与讨论
２．１ 磷酸铝含量对金属光泽釉的影响 磷酸铝是一种良好的助熔剂，在金属光泽釉中加
入一定量的磷酸铝能降低釉料的烧成温度。固定釉料 中其它成分含量，不同磷酸铝添加量所制备试样的实 验结果如表 2 所示。
从表 2 可知：磷酸铝有明显的助熔作用，可以降 低釉料的烧成温度。当配方中磷酸铝含量为 9％时， 所得试样釉面粗糙，没有金属光泽，颜色偏黑，呈现明 显的生烧；当其含量增加到 11%时，釉面变得光滑， 金属光泽变强，呈色好，说明在该烧成温度下釉料能 完全熔融，冷却后呈现较好的釉面效果；但当其含量 增加到 17%或 20%时，釉面出现针孔，粗糙，光泽度 下降，其质感明显过烧。因此实验中磷酸铝含量为 11%～15%时釉面效果较好，含量过低，釉料生烧，没 有金属光泽；含量过高则过烧，同样影响釉面的质感 和金属光泽效果。 ２．２ 氧化铁含量对金属光泽釉的影响
保温时间（min） 5 10 20 30
釉面效果 金属光泽较差，釉面光滑，呈银灰色 金属光泽较强，釉面光滑，呈银灰色
金属光泽强，釉面光滑，呈银灰色 金属光泽强，釉面光滑，呈银灰色
脆丸素是一种食品添加剂，在鱼丸、肉丸等食品 中添加一定量的脆丸素可以增加食品的弹性和脆感。 金属光泽釉中添加脆丸素则可以增加釉的光泽度，其 添加量对釉面光泽度的影响见图 1 所示(釉料中其它 成分含量不变，烧成温度为 1230℃，保温时间 20min)。
从表 4 可以看出，在不同烧成温度下所得试样釉
面光泽度有明显的差异。当烧成温度较低时，如 1100℃， ３ 结 论
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（1）利用长石、氧化铝、石英和方解石等原料制备 基础釉，引入磷酸铝、氧化铁及脆丸素作为外加剂制 备无铅生料金属光泽釉，通过对釉料配方及烧成制度 的优化，获得了釉面效果良好的银灰色无铅金属光 泽釉 。
（2）磷酸铝、氧化铁、脆丸素的加入可以起到助 熔、调节釉面呈色及增加釉面光泽度的作用。本实验 条件下，当在基础釉料中添加磷酸铝 11%～15%、氧 化铁 2.3%~3.5% 、脆丸素 30%~35%时制备的金属光 泽釉效果较好。
（3）烧成制度对釉面光泽及呈色影响较大，本实 验条件下，当烧成温度为 1230℃、保温时间为 20min 所得试样的釉面效果最佳。
０ 引言
金属釉是指在基础釉中加入 Ti、Co、Cr、Mn、Fe、 Ni、Zn、Cu 等过渡金属氧化物的一种或多种，在高温 下达到饱和，析出晶体，使釉面产生金属光泽的艺术 效果[1]。具有金属光泽的釉面因其高雅、厚重的气质 备受陶瓷行业和消费者的青睐，目前市场上金属光泽 釉主要有黄色、银色、黑色、铜红、棕色等品种[2]。
摘要 采用长石、石英、氧化铝和方解石等普通陶瓷原料及磷酸铝、氧化铁、脆丸素制备银灰色无铅金属光泽釉。主要研究了釉料配 方组成及烧成制度对釉面效果的影响。结果表明：当在基础釉中加入磷酸铝 11%~15%（质量百分数、下同），氧化铁 2.3%~3.5%，脆 丸素 30% ~ 35% ，在烧成温度为 1230℃、保温 20min 条件下，可获得光泽效果良好的银灰色金属光泽釉。 关键词 金属光泽釉；配方组成；烧成制度 中图分类号：ＴＱ １７４．４＋３ 文献标识码：Ａ
在烧成温度为 1230℃、不同保温时间对釉面金 属光泽性能影响的实验结果（釉料配方为在基础釉中 添加磷酸铝 11％，氧化铁 2.3％，脆丸素 30％）如表 5 所示。从表可以看出，保温时间对釉面的呈色及光滑 度影响不明显，但对釉面光泽度的影响较大。当保温 时间较短时（如 5min），釉面金属光泽较差；随保温时 间的延长，釉面光泽度逐渐增强，当保温时间为 10min 时，釉面金属光泽度较强；继续延长保温时间，当达到 20min 时，所得试样釉面光泽度强，釉面金属效果好； 随后再延长保温时间，釉面光泽度变化不明显。因此 从缩短烧成周期、节约成本的角度考虑，保温时间确 定 20min 是比较合适的。
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表 ２ 磷酸铝含量对釉面效果的影响（烧成温度 １２３０℃、保温时间 ２０ｍ ｉｎ） Tab.2 The effect of aluminum phosphate content on the glaze
磷酸铝（%） 9 11 15 17 20
釉面效果 釉面比较粗糙，无金属光泽且颜色偏黑 釉面光滑，金属光泽较强，颜色呈现银灰色 釉面光滑，金属光泽强，且颜色呈明显银灰色 釉面有小孔且不光滑，轻微过烧，金属光泽较差，颜色偏红 釉面针孔较多，不光滑，且明显过烧，金属光泽差，颜色明显偏红
表 ４ 烧成温度对釉面光泽度的影响 Tab.4 The effect of firing temperature on the metallic
luster of the glaze
烧成温度（℃）
釉面效果
1100
釉面粗糙，没有金属光泽，颜色偏黑，明显生烧
1150
釉面较粗糙，金属光泽较差，呈银灰色，稍偏暗
LIU Xin LI Jiake YANG Qing (1.Key Laboratory of Advanced Ceramics of Jiangxi Province, School of Materials Science and Engineering, Jingdezhen