包裹红色料在低温无铅釉中的发色对比研究

Vol.21No.2（Serial No.173）FOSHAN CERAMICS

1引言

硅酸锆包裹型镉硒红色料（结构式为Cd(S x-Se1-x)-ZrSiO4，以下简称包裹红色料）,以其颜色鲜艳、较好的高温稳定性和适用性，在陶瓷装饰领域得到广泛应用。国内外生产包裹红色料的厂家众多，其质量参差不齐。大量实验表明，包裹红色料对基础釉要求严格，在艺术瓷、建筑卫生陶瓷领域应用较多，且多用含铅的铅硼熔块釉。包裹红色料在日用瓷尤其是高档瓷方面的应用研究相对较少。

本文以无铅熔块釉为基础釉，以高档日用瓷素烧坯为坯体，对比了国内外有代表性的包裹红色料的发色情况，分析了影响包裹红色料发色的因素。

2实验

2.1实验仪器与设备

电子天平（精度0.001g）、行星式四头快速球磨机（带玛瑙罐及玛瑙球）、量筒、烘箱、高温箱式硅碳棒电炉（智能控制）、喷釉设备、色度仪、激光粒度分析仪、原子吸收分光光度计。2.2实验用釉料

使用英国某公司生产的无铅透明熔块釉为基础釉。该釉为成品釉，已加工磨细处理好，可直接加水混合使用。该釉的粒度分布为D50=7.35μm、D90=28.15μm、D100=50μm；细度为325目筛余0.5%~2.5%。该釉为光泽透明釉，软化点为670℃，热膨胀系数为170×10–7/℃，烧成温度范围为1040~1100℃。

该釉的化学组成范围（wt%）为：SiO2：40~50；Al2O3：8~15；B2O3：10~17；Na2O：2~8；K2O：2~8；CaO：10~17；ZrO2：0.5~2.0。该无铅釉粉末中PbO含量小于600ppm，釉烧后陶瓷制品的铅溶出量为零。

2.3实验用坯体

实验所用坯体为高白度骨瓷素烧坯体。为方便对比颜色，坯体做成平板状。先期实验证实，该坯体与基础釉的匹配性很好，未出现任何釉面缺陷。

2.4实验用包裹红色料

实验选用国内外有代表性的8种包裹红色料，分别编号为：德国产R1、R2；山东产R3；江西产R4，湖南产R5、R6；江苏产R7；广东产R8。这8种色料的粒度分布见表1。2.5实验过程

仔细称量100g基础釉，倒入玛瑙罐中，然后外加9%

包裹红色料在低温无铅釉中的发色对比研究

翟新岗

（淄博福禄新型材料有限责任公司，淄博255086）

摘要：本文使用低温无铅釉，在1060~1080℃氧化气氛下烧成，对比了国内外8种有代表性的包

裹红色料的发色情况。结果表明：经过吸收改进国外技术，目前国产包裹红色料的质量远好于国外

同类产品；由于生产工艺和技术水平的差异，国内不同厂家的包裹红色料其质量差异较大；基础釉

组成和烧成温度对包裹红色料的发色影响最大；使用包裹红色料制成的色釉产品，其烧成范围较窄。

关键词：包裹红色料；无铅釉；发色

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佛山陶瓷

２０１１年第２期（第１７３期）

表3各包裹红色料试样的铅镉溶出量（单位：ppm）色料编号Pb溶出量Cd溶出量

R1 R2 R3 R5 R4 R7 R6 R80

0.01

0.02

0.05

0.08

0.10

0.13

表2各包裹红色料试片的色度测量值

色料编号L a b

R8 R5 R3 R4 R6 R1 R2 R7

27.87

28.22

30.08

30.98

29.26

42.73

40.95

35.58

49.47

51.09

53.49

53.74

52.42

47.25

50.47

50.17

15.45

15.95

17.57

17.85

16.66

21.40

21.55

16.81表1各包裹红色料的粒度分布（单位：μm）

色料编号D10D50D90D100＜5μm（%）

R1 R2 R3 R4 R5 R6 R7 R80.97

0.96

0.98

1.26

1.15

1.89

0.70

4.56

5.71

6.14

7.75

5.86

8.35

7.55

5.70

11.89

16.14

18.52

20.43

13.34

16.15

14.93

14.23

22.04

30

36

45

30

30

23

23

36

45.40

42.08

31.53

38.14

27.91

30.40

45.60

11.93

的包裹红色料，再加入60%的CMC溶液（在1000mL水中充分溶解5g高粘度CMC制得），用快速球磨机球磨10min，倒出釉浆过筛备用。

把坯体清洁擦拭干净，手动喷釉，控制各试片的釉层厚度基本一致。喷釉后的坯体放入60℃烘箱中烘干，然后把坯体置于电炉中烧成。设定升温时间为180min，烧成温度为1070℃，保温时间为25min。烧成结束后关闭电炉，使其自然冷却。将烧后的试片用色度仪测量CIE L、a、b值。

3实验结果与分析

3.1色度测试结果

釉烧后各色料的发色情况见表2。根据颜色外观和测量值，可把这8种色料分为三类：发色浅，色调不红的为一类，包括R1、R2、R7；发色较好，为鲜艳大红色的是一类，包括R4、R3、R6；还有一类是发色为深红色，但鲜艳度稍差一些，包括R5、R8。

从表2可以看出，无论是发色深度还是鲜艳度，国产包裹红色料都比国外同类产品好很多。同时可以发现，不同厂家的包裹红色料差别较大。3.2铅镉溶出量

将各试片依照GB/T3534-2002《日用陶瓷器铅、镉溶出量的测定方法》测定铅镉溶出量,判定标准依照GB12651-2002《与食物接触的陶瓷制品铅、镉溶出量允许极限》。测量结果见表3。

从表3可以看出，使用优质的无铅釉，配合使用高质量的包裹红色料，大红色釉制品的铅镉溶出量是符合国家标准的。

3.3烧成制度对包裹红色料发色的影响

3.3.1升温时间的影响

实验中分别设定升温时间为90min、120min、150min、180min，结果各包裹红色料的发色情况及釉面质量并无明显区别。所以，该基础釉可以快烧以节省能源。

3.3.2烧成温度的影响

烧成温度对包裹红色料的发色有重要影响，偏低的温度有利于包裹红色料的发色。通常来说，温度越低则发色越好；烧成温度在1250℃以上时，很难得到鲜艳的大红色。同样的试片在1100℃釉烧后，釉面质量明显不如1070℃时好，部分包裹红色料的发色情况如下：

R2：L=39.90、a=50.62、b=21.57，颜色比1070℃偏深。

R3：L=29.79、a=54.63、b=17.85，颜色比1070℃偏深、红。

R6：L=28.23、a=50.04、b=16.07，颜色比1070℃偏暗、不红。

R5：L=57.00、a=48.99、b=15.39，颜色比1070℃偏暗、不红。

3.3.3保温时间的影响

实验中考察不同保温时间对包裹红色料发色的影响，保温时间低于10min时，釉面质量不好；保温时间超过40min时，发色明显不红。综合考虑，保温时间为20~30min比较合适。

3.3.4烧成气氛的影响

在还原气氛下烧成时，包裹红色料也能发出红色，但不如在氧化气氛下颜色深、鲜艳。所以，包裹红色釉适合

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