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陶瓷顏料制造注意事項

發(fā)布:2007-8-30 14:50:09  來源: 中華陶瓷網(wǎng) [字體: ]

(一) 原料
     原料的種類,質(zhì)量都必考慮 。所謂種類以氧化鋁作為原料來說,有氧化鋁、氫氧化鋁、明礬、高嶺土等,應(yīng)用其中那一種都可以。原料種類甚多,又各有特性,主要是使其適應(yīng)于使用的要求。在質(zhì)量方面成問題的是化學(xué)組成(或純度),礦物組成與制造過程。所謂制造過程是指以什么樣的工藝,在什么樣的條件下制造。礦物組成必須注意使用像高嶺土那樣的天然原料。純度方面沒有必要使用特別純的物質(zhì)。很多情況下一般使用化學(xué)純,工業(yè)純或統(tǒng)一配方的物質(zhì)。最重要的是經(jīng)常使用質(zhì)量穩(wěn)定的原料,且嚴格掌握成分,不應(yīng)含有超過允許量的雜質(zhì)。原料加工粉碎時,最好不用鐵質(zhì)器械,以免鐵粉摻入。此外,放置地方也應(yīng)注意,不讓灰塵混入而影響色澤。制造陶瓷顏料所用的原料,大致分為土石原料、易熔原料與呈色原料三種,F(xiàn)將常用主要的陶瓷原料的種類列如表1。
                                       

                                         表1 使用于陶瓷顏料的原料
    

名稱 原料的種類
二氧化硅 硅石( SiO 2)高嶺土(Al2O3.2SiO2.2H2O)
氧化鋁 氧化鋁(Al2O3) 氫氧化鋁[Al(OH)3] 高嶺 土
二氧化鈦 氧化鈦(TiO2)
二氧化二銻 (Sb2O3) 五氧化二銻(Sb2O5)
氧化錫(SnO2.H2SnO3)
碳酸鈣CaCO3) 石灰石(CaCO3) 螢石(CaF2)
鋅華
鉛丹(Pb3O4) 氧化鉛(PbO) 鉛白([2PbCO3.Pb(OH)2]
釩酸銨(NH4VO3) 五氧化二釩(V2O5)
三氧化二鉻( Cr2O5) 重鉻酸鉀(K2Cr2O7)
鉻酸鉛(PbCrO4)二氧化錳(MnO2) 碳酸錳(MnCO3)磷酸氫錳(MnHPO4)
氧化鐵 (Fe2O3) 紅釩(Fe2O3) 綠釩(FeSO4)
氧化鈷(CoO.Co3O4) 碳酸鈷(CoCO3)磷酸鈷Co3(PO4)2
氧化鎳(NiO)
氧化銅 (CuO) 碳酸銅[CuCO3.Cu(OH)]
硫化鎘(Cds) 氧化鎘(CdO) 碳酸鎘(CdCO3)
金屬硒(Se) 無水亞硒酸(SeO2)

(二) 混合
     制造陶瓷顏料所用的一切原料,必須經(jīng)過2500孔/厘米2的篩,毫無篩余,其濕度不大于0.3%,方可進行配料。配料后著重仔細混合。顏料在混合中有繼續(xù)磨細的作用。顏料的細度一般要求通過10000孔/厘米2篩,毫無篩余;旌系姆椒ǎ笾路譃楦墒胶蜐袷絻煞N。普通在具有硬質(zhì)瓷(其硬度不低于石英)內(nèi)襯的球磨機中進行。但硬度特高的色料的粉碎和混合則必須采用剛玉質(zhì)磨球及內(nèi)襯的球磨機,以免瓷質(zhì)球磨機的瓷質(zhì)混入顏料中。一般以濕式混合法為最常用。在混合時決不能與鐵質(zhì)器具接觸,以免鐵分混入,此點尤為要緊。干、濕二種混合方法,均勻粉末混合,其粉末無論怎樣微細,總不及由物料的可溶性溶液彼此混合更為均勻當(dāng)溶液彼此混合后,在混合液中再加入氫氧化鈉或碳酸鈉使之中和成為沉淀。當(dāng)混合多種不同的金屬鹽類時,尤須采用溶液混合和化學(xué)沉淀法。這樣可使色料發(fā)色均勻、鮮艷。在色料煅燒后,如需配加熔劑或其他添加物,仍可送入濕式球磨機中,進行精研。濕式球磨混合,一般多用清水,如遇特殊貴重顏料,在出磨后不應(yīng)在空氣中或惡劣氣氛中(如碳酸氣、灰塵等)干燥,或暴露過久,以免損害色澤。為此可用酒精混研,出磨后置電熱或蒸汽
     干燥器中,瞬間即可完全干燥。但因成本較貴,普通很少采用。
     溶液混合和化學(xué)沉淀法多在攪拌木桶中進行。木桶的制造很簡單,通常以厚約50~70毫米的硬木板制成。桶中插入氣管或橡皮管,以便通入蒸汽加熱。木桶中并裝有供水管,在木桶不同高度上裝置截門,便于施行傾瀉洗滌操作。
    
     (三) 燒成
     將調(diào)制的生料混合均勻干燥后,裝于坩堝或匣缽內(nèi)燒成,但不要進行加壓燒固。燒成溫度、燒成時間、燒成氣氛必須分別適應(yīng)各種不同的調(diào)制顏料,沒有必要用還原焰燒成,一般都采用氧化焰燒成。但鉻錫桃紅則必須規(guī)定用氧化焰燒成。燒成溫度是1000℃和1300℃。也可以與陶瓷制品一起放在窯中共燒。燒成時間愈長愈好。有時須煅燒2次到3次。如煅燒2次時其操作過程如下:
     1. 粉碎一次煅燒物,水洗后以相同溫度進行再一次煅燒。
     2. 最初以稍低溫度煅燒,再細粉碎混合均勻,然后進行第二次本燒。
     這種情況下開始不加礦化劑,往往進行第二次煅燒再添加礦化劑。
     3. 第一次僅配入兩種或三種成分進行混合煅燒,然后以燒成物與其余部分混合而調(diào)之。
    
     (四) 燒成物的處理
     燒成物的是處理根據(jù)煅燒過程的不同而異。如系加入熔劑后燒成的熔融物,則須立即流入冷水中,制成熔塊使之易于粉碎。如果是低溫或高溫的燒成物,則須進行粉碎,并用溫水或稀鹽酸、稀硝酸溶液反復(fù)洗滌除凈可溶性物質(zhì),至洗滌水呈中性反應(yīng)為止,最后再用清水洗滌,進行干燥。
    
     (五) 礦化劑和呈色補助劑
     所謂礦化劑就是具有一種作用幫助礦物的生成。它不僅能降低生成的溫度,在一定情況下能促使某種礦物的優(yōu)先形成。而且還能左右生成礦物的色,所以它的選擇是非常重要的。一般使用礦物如表2所示。堿金屬的化合物、鉛和硼的化合物很多都是熔劑,有時候也稱為熔塊。如果其主要作用控制顏料的色時,就稱為呈色補助劑。作為呈色補助劑的時候,它應(yīng)用的范圍比礦化劑更廣泛。
     礦化劑的使用與其他硅酸鹽業(yè)制品相比較,能夠不限量地添加。這是因為燒成后能采用洗滌除去。因此它是制造陶瓷顏料最方便的方面。

    

表2 主要礦化劑
    

分類 礦化劑
堿金屬鹽 氟化鋰(LiF), 碳酸鋰(Li2CO3), 食鹽(NaCl) 氟化鈉 (NaF), 碳酸鈉(Na2CO3), 氯化鉀(KCl) 硼砂 (Na2B3O7.10H20), 鉬酸鈉(Na2MoO4) 鎢酸鈉 (Na2WO4), 釩酸鈉(Na2V2O4)
堿土金屬鹽 氟化鈣(CaF2)
氧化物 硼酸 (H3BO3) , 五氧化二釩(V2O5) 氧化鉬(MoO3) , 氧化鎢(WO3) 氧化鉛(PbO、Pb3O4)
熔塊 低熔點的鉛玻璃或硼玻璃

(六)成品超細度的研磨
     現(xiàn)代陶瓷顏料發(fā)展迅速,為了提高顏料的質(zhì)量,必須在技術(shù)上不斷改進。目前,國內(nèi)釉上陶瓷顏料的主要技術(shù)要求是,在低溫?zé)蓵r能光亮、滋潤、色澤濃厚鮮艷,而且燒成溫度范圍寬廣(700~850℃),在燒成時,能抵抗窯內(nèi)化學(xué)變化及惡劣氣氛如碳酸氣、氧化硫氣的作用。為了使顏料具有較好的化學(xué)能力,在顏料組成中必須含有硅,硼等氧化物,甚至還須含有少量的鋁、鎂、錫、鈣等氧化物。但是,這樣會使顏料的燒成溫度提高而影響光亮色澤。唯一補救之法,是將成品進行超細度的研磨,使顏料的顆粒極為微細,從而適當(dāng)?shù)亟档推錈蓽囟,使之易于熔融,光亮色澤也不為熔劑沖淡。釉下顏料的細度愈小,發(fā)色愈強,與坯體結(jié)合愈緊密,不易發(fā)生變化。因此,顏料生產(chǎn)過程的最后,階段的成品研磨,實為非常重要的一個環(huán)節(jié)。一般進料細度在2毫米以內(nèi),出料細度在先60微米以下時,已非一般球磨機所能達到,因此顏料成品的最后研磨最好的在前述的高頻率振動磨機中進行。
     (七) 顏料使用方法
     陶瓷顏料必須使用得法,才能達到預(yù)期效果。由于釉上、釉下顏料不同,其使用方法也不相同。釉下顏料品種不多,過去使用較少。使用方法尚有許多值得研究。釉下顏料是施于多孔性的生坯或素?zé)膳魃稀H绻麊斡盟旌,易被素坯吸收而使顏料失其效用。因此,必須添加少量膠結(jié)物質(zhì),使顏料緊固于素坯上,此膠結(jié)物在燒成時可以揮發(fā)掉。最適當(dāng)?shù)奶砑游餅闃O稀薄的阿拉伯樹膠溶液。其配方比例,由熟練工人的經(jīng)驗而定。若此種物質(zhì)用量過多,燒成時必然炭化,污損色澤。根據(jù)經(jīng)驗,亦可取蒸餾松節(jié)油,再加入經(jīng)過糖密煮沸的1%亞麻仁油,與顏料仔細混研進行彩繪。這種方法在繪畫上并不感困難,而且也不被素瓷坯吸收。彩繪后松節(jié)油迅速蒸發(fā),所剩的只有痕跡的亞麻仁油。這樣可使顏料附著適當(dāng),而又無油質(zhì)炭化,污損顏色的可能。
     釉下顏料的彩繪方法如下:先由熟練工人設(shè)計,在素?zé)膳魃嫌脻饽璩苫y圖樣。再把用上法配成的顏料膠水用毛筆浸飽,填繪于濃墨之間,干燥后,置于素?zé)G中,在600~700℃下煅燒,則濃墨及顏料中的膠結(jié)物均被燒掉,而露出生動的空筋花樣。然后再施以透明釉(以石灰釉較好),在瓷器本燒窯中燒成(1300~1320℃),則成精美的釉下彩制品。
     釉上顏料使用已久,積累有相當(dāng)多的經(jīng)驗。常用油脂作為膠粘劑來調(diào)和顏料。膠粘劑的配方如下
     松節(jié)油 65~70%
     松香 35~30%
     此種配方與使用目的及季節(jié)性有關(guān),可由熟練工人的酌定之。如果用水調(diào)色時,必須配制成膠粘劑,其配方為:
     糊精 10
     水 10
     白明膠 0.03
     甘油 0.1
     使用此種膠粘劑時,在加熱中應(yīng)特別注意只可用文火徐徐加熱,切不可使糊精炭化。用油脂作膠粘劑時松節(jié)油質(zhì)量十分重要,必須通過蒸餾溫度與質(zhì)量有關(guān):
     第一部分 155℃以下
     第二部分 155~175℃以下
     第三部分 175℃
     其中以第二部分蒸餾的松節(jié)油在60%以上適用。松香質(zhì)量以燃燒后無灰分或以在丙酮(乙醚)中完全溶解者為合格

 

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