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衛(wèi)生陶瓷紅色釉料工藝分析

發(fā)布:2007-8-27 14:20:34  來源: 中國建筑衛(wèi)生陶瓷網(wǎng)  [字體: ]

         紅色釉是陶瓷工業(yè)色釉中的高檔釉料裝飾品種。近年來,紅釉衛(wèi)生潔具產(chǎn)品,很受消費者喜愛。由于陶瓷顏料工藝、科技的飛速發(fā)展,陶瓷紅色釉料形成了銅紅、鎘硒紅、錳紅、鉻錫紅、鉻鋁紅、鋯鐵紅等化學元素品種系列色料產(chǎn)品,其中部分種類已被廣泛應(yīng)用于建筑陶瓷產(chǎn)品如西式瓦中,有些則成功用于衛(wèi)生潔具的釉色裝飾。目前衛(wèi)生陶瓷產(chǎn)品中有玫瑰紅、瑪瑙紅、橘紅系列色釉產(chǎn)品。以下就當前國內(nèi)外普遍使用的各種紅色釉料的色劑及其生產(chǎn)工藝要求做些簡單分析。
  1、銅化物紅釉
  實際上,銅化物包括銅的氧化物及其它金屬鹽類,它們均為紅釉必須采用的著色劑。銅紅釉成色主要源于其著色劑氧化亞銅。也有的理論說銅紅釉成色來自銅的溶膠體物質(zhì)的作用。中國古代名窯陶瓷中曾有過牛血紅、美人醉、霽紅、胭脂紅等著名的銅紅釉品種。不過那時僅用做日用陶瓷與藝術(shù)陶瓷等小件產(chǎn)品的釉色裝飾。近20年來,銅紅釉已經(jīng)開始步入建筑陶瓷的裝飾領(lǐng)域,F(xiàn)將其著色劑簡述如下:[1]氧化銅。分子量為79.6,外觀呈黑色粉末,在1233度不發(fā)生分解而熔融之。在一般的情況下氧化銅用做綠色系列的色料(采用氧化焰燒成)。用做紅色顏料與釉料的的銅化物,主要使用氧化亞銅(采用還原焰燒成)。[2]氧化亞銅。分子量為142,外觀特征為正紅色晶體粉末。此種形體的氧化銅幾乎不能直接用于陶瓷色料與陶瓷釉料。不過將含有氧化銅的釉,采用強氧化焰燒成時,即可產(chǎn)生出紅色色調(diào)。[3]堿式碳酸銅。堿式碳酸銅也可用做銅化物顏料的原料。 
  過去銅紅釉的燒成必須采用還原焰。如果在含鋰多的釉中引入銅的化合物將制成藍色調(diào),但加入1%的二氧化錫采用還原焰燒成,就可以獲得銅紅色調(diào)。因為鋰在還原焰燒成時有促進使其呈現(xiàn)紅色的作用。在一般情況下,氧化亞銅的含量在0.5%時,形成不透明紅釉,添加量在0.1-0.15%時,能夠形成金黃色的透明紅釉。銅紅釉的釉料成分與成色關(guān)系為釉料中石灰含量高時,紅釉帶有黑調(diào);氧化鋅含量大時紅釉呈現(xiàn)淺紅色;氧化鋇多時出現(xiàn)濃厚的血紅色;含氧化鎂多時,紅釉的紅色暗淡;氧化鋁、二氧化硅、及氧化鋇都有可能使成色出現(xiàn)差別。當釉中含有氧化鋇、氧化錫和氧化硼時,再將釉料的組成之一部分或者全部在高溫中預(yù)先熔融一下,并在燒成時適當控制火焰的焰性,即可制出優(yōu)質(zhì)的紅釉,F(xiàn)在人們完全可以利用現(xiàn)代科技成果,如納米技術(shù)、稀土材料等對傳統(tǒng)的銅紅釉進行改良與化學改性,以使其能夠更好的應(yīng)用于現(xiàn)代建筑衛(wèi)生陶瓷產(chǎn)品的釉色裝飾。
2、錳化物紅色釉料
  錳化物是生產(chǎn)陶瓷錳紅釉的主要色劑原料。目前,錳化物的種類主要為二氧化錳與氧化錳。其分子式為二氧化錳,分子量為86.93。天然出產(chǎn)的二氧化錳的含量在60-95%之間,可廣泛用于陶瓷色料。此外還有碳酸錳。其分子量為114.9,天然產(chǎn)為菱鎂礦,亦可用做陶瓷色釉料配方?傊i的化合物均可作為淡紅色的色劑,使用于建筑衛(wèi)生陶瓷產(chǎn)品的色料與釉料中。

  3、鉻化物
  鉻化物可以用于制作紅色色料與釉料。含有鉻的礦物有重鉻酸鉀、鉻酸鉛、堿式鉻酸鉛、氧化鉻、鉻鐵礦等,它們都是最主要的鉻來源。分述如下:(1)重鉻酸鉀。分子量為294,外觀為較大的紅黃色晶體,約在800度時變成亮紅色的融液,在1300度時排出氧而分解為鉻酸鉀和氧化鉻。它主要用于制作桃紅陶瓷色料。(2)鉻酸鉛。其分子量為323,外觀呈黃色晶體,一般稱之為鉻黃,在600度時分解。(3)堿式鉻酸鉛;分子量為546,也稱之為鉻紅。鉻黃與鉻紅均為制作陶瓷釉上與含鉛陶瓷色釉的色料,如衛(wèi)生陶瓷珊瑚紅,即為在低溫熔快內(nèi)加入堿式鉻酸鉛而制成的。在堿性釉中,如果采用黃色中性鉻酸鉛時即可變?yōu)榧t色的堿式鉻酸鹽而顯示紅色。相反在酸性釉中加入鉻紅時則易變成黃色。鉻紅晶體釉是在鉛含量較多的釉中再多加些氧化鉻,于是鉻酸鉛熔入釉溶液內(nèi)而形成紅色。(4)氧化鉻。分子量152,外觀呈暗綠色晶體質(zhì)粉末,氧化鉻作為多種色料的原料,在陶瓷色料中使用非常普遍。將氧化鉻與氧化錫混合煅燒后,可以形成桃紅色顏料。桃紅色成色機理為化學性的化合物,但也可能是氧化鉻與氧化錫的高度分散混合物。氧化鉻在釉中不溶解,與氧化錫相只是分散在釉中,如將有揮發(fā)性的鉻化物放在窯內(nèi)時,附近的釉色多現(xiàn)綠色,但放在錫釉與鈦釉旁側(cè)時則出現(xiàn)紅色。(5)鉻鐵礦。分子量為224.08,它是天然產(chǎn)出鉻的唯一礦物,在陶瓷中主要用于瓷胎的著色。
  鉻在二氧化硅含量少的釉中出現(xiàn)黃色;但在二氧化硅含量少但鉛含量多的釉中,如果添加5%的鉻酸鉀,采用氧化焰燒成時,則成為晶體分離的紅色釉,其紅色的主因是堿式鉻酸鉛,但此種類的紅色釉的燒成溫度僅局限在960-980度之間。制作鉻紅釉時,坯體中的二氧化硅含量盡量低些為宜。如果能夠減少氧化鋁的含量,就可以制出很美的紅色。效果最好的釉組成為;氧化鉛1克分子當量,氧化鋁0.08克分子當量,二氧化硅0.85克分子當量。如果紅色不均勻時,可以再添加1-4%的二氧化硅。
4、鉻錫紅 
  鉻錫紅色料是以碳酸鈣、氧化錫及石英為主要成分,再配入一定數(shù)量的鉻酸鹽與硼砂等熔劑制成。它是屬于梢石型顏料,其中氧化錫的存在是必須的。在氧化錫中引入少量的鉻,就能夠制成淡紅的紫色。如果加入碳酸鈣與二氧化硅則可以獲得高質(zhì)量的粉紅色。鉻-錫煅燒物能夠制作低溫釉與中溫釉中的紅色著色劑,尤其是中溫紅色劑,對于現(xiàn)代建筑衛(wèi)生陶瓷的紅釉裝飾頗具意義。不過只是在主要組成氧化物與鉻、錫引入到具有合適化學性能的釉料中,才能夠形成優(yōu)美的紅色。近年來隨著科技的發(fā)展,色料的純度與細度都有了很大的提高,色料的觀賞品質(zhì)也有了大改觀。比如近年來出現(xiàn)的瑪瑙紅釉即為其中之一,瑪瑙紅是鉻錫紅色料中的佼佼者,成為現(xiàn)代國際市場最受歡迎的衛(wèi)生潔具釉色裝飾之一。瑪瑙紅釉的著色機理源于鉻離子沁融溶解于錫榍石結(jié)晶內(nèi)而呈色。因此在實際使用中基釉中多量的硅、鈣及少量的鋅、鎂似乎更有利于成色。有報告說鋅、鎂物質(zhì)對于瑪瑙紅的成色干擾較大,只有適量的引入鋅、鎂才能既增加了坯釉結(jié)合與熱穩(wěn)定性,又能擴大釉熔融范圍,提高燒成的優(yōu)品率。另外瑪瑙紅必須在氧化焰氣氛中燒成,一旦出現(xiàn)還原焰氣氛將形成紅、白、綠相間且班駁的色調(diào)。 

  5、鉻鋁紅
  鉻鋁紅紅色劑為完全接近于尖晶石組成的配方,它在高溫燒成中非常穩(wěn)定,是以尖晶石形式引入釉中的色劑。其著色效果歷來非常深受陶瓷工藝、科技界的肯定。由于它在高溫中不產(chǎn)生化學變化,能夠獲得最穩(wěn)定與最艷麗的紅色色彩,因此,它成為一種較理想的紅色釉彩。
  以下介紹幾個紅色色料的配方,可供各陶瓷企業(yè)新產(chǎn)品開發(fā)中心參考。(1)氧化錫45.5%,白堊28.4%,鉛丹4.5%,重鉻酸鉀1.1%,燒成溫度1000-1020度;(2)氧化錫45.5%,石灰石28.4%,石英20.5%,鉛白9.5%,鉻酸鉛(紅)0.7%,燒成溫度1000-1020度。 
  此外,根據(jù)近年來的研究成果表明,紅色色釉料品種尚有鈾酸鉛、鈾酸鉍、氧化鐵與鐵鹽、卡修斯紫金(最名貴的金紅)、鋯鐵紅、釹鹽等金屬化合物。它們已經(jīng)能夠制出各種各樣的紅色色劑,用于紅色釉料及色料的配方。不過鑒于其經(jīng)濟及技術(shù)原因,許多品種還不能廣泛用于大生產(chǎn),仍需繼續(xù)進一步深入探討。

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