【摘 要】
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随着工业的发展以及人民环保意识的提高,高污染的陶瓷生产方法已经面临淘汰危机,绿色低排的先进方法日益受到人们的重视。这些新的生产方法不仅有着诸如节约燃料、减少温室气体与废气排放等优点,而且对最终产品的可取特性也有着重要意义。在此背景下,选用低品质原料制备釉料逐渐成为研究人员探究的热点,而紫砂土具有成分稳定、无需复杂预处理等优点,且关于其制备艺术釉的研究鲜有报道。基于此,本研究采用天然低品原料紫砂土替
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随着工业的发展以及人民环保意识的提高,高污染的陶瓷生产方法已经面临淘汰危机,绿色低排的先进方法日益受到人们的重视。这些新的生产方法不仅有着诸如节约燃料、减少温室气体与废气排放等优点,而且对最终产品的可取特性也有着重要意义。在此背景下,选用低品质原料制备釉料逐渐成为研究人员探究的热点,而紫砂土具有成分稳定、无需复杂预处理等优点,且关于其制备艺术釉的研究鲜有报道。基于此,本研究采用天然低品原料紫砂土替代部分化工合成原料制备釉料,并通过添加剂的调节作用,在不同工艺条件下制备特色艺术釉。通过多种现代测试手段,对艺术釉的物相组成、微观结构进行分析,探讨了艺术釉的呈色机理。主要研究内容如下:（1）以紫砂土为铁源并引入磷酸钙与二氧化锡双添加剂制备艺术釉。利用紫外可见光谱（UV-vis-NIR）、X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）等探究添加剂对釉的呈色、显微结构及艺术纹理的影响。结果表明:添加剂的引入除改变了铁离子的存在形式外,也有助于不规则蓝色花纹的产生。当引入磷酸钙时,部分铁离子被还原,釉面呈蓝黄色且出现少量蓝色花纹;而同时引入磷酸钙与二氧化锡增强了对铁离子的还原,Fe2+与Fe3+的比值增加,釉面呈蓝绿色,花纹增大且明度值L*变大。研究发现,釉玻璃体中存在的Fe3+-O-Fe2+是呈色因素之一,液相分离形成的结构色是辅助色,二者结合使釉面更为美观。（2）以紫砂土为主成分,以硅粉和碳化硅为还原剂,在氧化气氛中制备了 R2O-RO-Al2O3-SiO2-P2O5 体系分相青瓷釉。采用 UV-vis-NIR、XRD、Raman、XPS、SEM和TEM等方法研究了硅粉、碳化硅对釉面呈色、微观结构和分相结构的影响。研究结果表明,引入0.5 wt%硅粉和0.5 wt%碳化硅明显改变了铁离子的化学状态,使Fe2+/Fe3+的比值分别由22.9/77.1转变为72.2/27.8和60.2/39.8。引入还原剂生成的Si4+-O-Fe2+结合键是釉面呈蓝绿色的主要因子。引入硅粉发生氧化还原反应产生Si4+,高离子势碱金属离子Ca2+会与Si4+进行桥氧离子的争夺从而有助于复杂蓝色分相花纹的形成。添加碳化硅的釉面形成具有瑞利散射效应的分相结构,但由于分相颗粒分布密集,因此蓝色乳光较微弱。（3）以紫砂土与长石、石英等矿料为原料,在还原气氛下制备青瓷釉。分别引入不同量的硅粉、碳化硅与二氧化锡为辅助还原剂,探索还原气氛下添加剂对青瓷釉色、微观结构和分相结构等的影响。研究发现,引入硅粉、碳化硅于釉料时,釉面的明度值L*均呈现先增加后减少的趋势,且釉色由黄绿色逐步转变为蓝绿色;而引入二氧化锡的样品明度值变化不大且釉面出现乳浊效果,釉面色泽为黄绿色。XPS测试结果表明,随着硅粉、碳化硅与二氧化锡的引入,样品中Fe2+的含量均得到了提升。引入碳化硅的样品中Fe2+含量最高,其次是硅粉与二氧化锡,表明三者的还原能力强弱顺序为碳化硅-硅粉-二氧化锡。无还原剂和引入硅粉与二氧化锡的样品,其相分离液滴直径不在形成非晶结构色的范围内,因而釉面形成了较弱的结构色。而引入碳化硅的样品产生了符合瑞利散射效应的分相结构,生成蓝色结构色。青瓷烧成过程中还原性气氛使得釉面中Fe2+的含量增多生成青釉色,而在此基础上引入硅粉、碳化硅与二氧化锡,对釉的微观结构产生不同程度的影响,形成不同的化学色与结构色耦合效应,从而使釉面呈现不同的艺术外观。
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