隐形光学浮雕陶瓷的装饰新技术 余国明（广东宏陶陶瓷有限公司，佛山 528237）摘要：本文主要论述了隐形光学浮雕陶瓷装饰技术的研究及其在釉面砖生产上的应用主要研究了釉层的微观结构、入射光反射光过程以及高温下熔融性能结果表明，特殊花釉的配方组成、印油的性能、胶辊雕刻网点孔径和深度、烧成制度对幻影釉面砖隐形浮雕装饰效果有一定的影响关键词：隐形；光学浮雕；幻影釉面砖；陶瓷装饰1 前 言釉面砖具有多色彩、多变化等优点，在家居装修中担任着极为重要的角色但目前釉面砖的各种装饰技术都存在一个共同的缺点，即这种釉面砖只能呈现出单一的平面装饰效果，如凹凸浮雕通过成形模具表面的凹凸设计，获得浮雕效果但由于釉面砖的釉层较厚，施釉后的凹坑会被釉料填充，造成雕刻效果不精确，并且边角易产生薄釉、缺釉现象因此，一般只适用于凹凸造型较大的浮雕图案，不适用于精细的纹理，只能呈现单一的装饰图案效果另外，瓷砖表面存在复杂的凹凸浮雕也不便于瓷砖的表面清洁为了突破现有釉面砖的单一平面装饰，笔者通过多次试验，终于研制出一种新的隐形光学浮雕幻影装饰技术，并利用此技术开发出一种新型幻影釉面砖，这种釉面砖的特点是：在正常施了底釉、面釉的砖坯上，先用胶辊印普通的花釉，再采用特制的胶辊印上一种特殊的花釉，这种特殊花釉在高温下具有较大的熔融能力，能够在普通的花釉和面釉上熔融，并隐藏在其中。
该技术突破了传统装饰理念，视觉效果非常独特，从正面观看，只能看到正常的装饰图案；从侧面观看，图案像浮雕一样，轮廓清晰的凸现在产品面上，且这些图案的设计范围广，如活泼可爱的小动物、纯真善良的天使或美丽动人的美人鱼以及充满生命力的植物等等，这些栩栩如生的形象，让人觉得好像置身于美好的大自然或是童话中的魔幻仙境一般，顿感神奇无比而用手指触摸产品表面又无明显的凹凸感，从而达到浮雕幻影的特殊装饰效果，赋予瓷砖独特的灵性，更便于与不同色彩的家居饰品搭配，成为天然石材在室内使用的替代品，可适用于室内地面、内墙铺贴，也可以适用于外墙装饰，应用前景广泛2 试制过程2.1特殊花釉配方的确定特殊花釉由基础釉粉、釉用原料、印油等组成，并按一定的配比进行球磨，制得适合特殊雕刻胶辊印刷的花釉2.1.1基础釉粉的确定基础釉粉的熔块釉式如下：2.2特殊花釉胶辊雕刻网点孔径和深度的确定将特殊花釉在不同网点孔径和深度的胶辊上进行印刷试验表明，当网点孔径为2.Omm、深度为l.Omm时，雕刻胶辊印出的图案浮雕效果最好2.3烧成制度的确定将印了特殊花釉图案的产品釉烧后，发现产品的平整度不够理想，用手触摸砖面有凹凸感，这主要是由于烧成制度不合理造成的。
研究不同的烧成制度对产品的影响，经过大量的实验，获得了产品最佳效果的烧成制度曲线，其烧成曲线如图1由图1可知，釉面砖从室温升温到1130℃，用时38min左右，保温7—8min，当降到1120℃时，再保温9~lOmin，经自然冷却，整个烧成过程用时90min烧成制度对产品的影响较大，需严格控制好烧成制度2.4隐形光学浮雕幻影釉面砖的制作及试烧隐形光学浮雕幻影釉面砖是在正常胶辊印花的产品上，经过特制胶辊印上特殊花釉的图案，然后进入窑内，按图1的烧成曲线进行釉烧，从而获得特殊产品3 结果与分析3.1隐形光学浮雕幻影釉面砖的表面装饰效果隐形光学浮雕幻影釉面砖，从正面看，产品图案清晰、纹理过渡自然、仿石效果逼真，与正常生产的产品一样；从侧面看，在印有特殊花釉处的图案像浮雕一样，清晰地凸现在砖面上，让人觉得似梦如幻、神奇无比，用手触摸产品表面却无明显凹凸感经检测，产品各项指标与正常生产的[来自w]釉面砖一样，完全符合GB/T4100-2006附录L、GB6566-2001中A类装修材料和HJ/T297-2006标准要求3.2产品的釉层微观结构(SEM)分析为了了解特殊花釉图案的厚度与面釉间的结合情况，采用日本电子JEOLJSM-6700F型扫描电子显微镜(SEM)，对印特殊花釉的幻影釉面砖进行了表面和断面微观结构分析，其结果分别如图2和图3所示。
图2中的深色区域是便于在电子显微镜下判断花釉的位置而采用黑色水笔作的标志图2和图3中的虚线是人为标注的面釉区域和特殊花釉区域间的大致分界线由图2可见，特殊花釉和面釉已完全熔为一体，两者之间观察不到明显的界面，釉层表面光滑平整、均匀致密图3可进一步证实特殊花釉和其它釉已完全熔为一体，且整个釉层均呈无定形玻璃形态，微观结构均匀，表明特殊花釉和面釉在高温烧成过程中已充分熔融从图3中还可以发现，特殊花釉层表面和面釉层表面处于同一高度，表明特殊花釉没有形成凹凸图案，并且特殊花釉具有高度透明性，没有破坏原有的装饰图案3.3特殊花釉对倾斜入射光的反射过程分析通过对产品仔细观察发现，只有在侧光条件下才可清晰看到浮雕幻影效果，而且特殊花釉图案比周围的面釉光泽度更高，因为隐形浮雕效果主要是由于光的反射和折射现象引起的，而面釉一般只发生反射现象，因此特殊花釉比面釉具有更强的折射性能，从而使特殊花釉图案更突出，在周围相对暗的面釉背景衬托下，呈现浮雕幻影效果特殊花釉对倾斜入射光的反射过程如图4所示从图4可看出，一束光从空气中射人特殊花釉釉面中，一部分光在空气／特殊花釉界面发生反射；一部分光进入特花釉中发生折射，此折射光线在特殊花釉／面釉界面发生二次反射和折射，被反射的光线在特殊花釉／空气界面部分发生二次折射，二次折射的光线与一次反射光线平行，从而增强釉面反射强度。
当特殊花釉的折射率越大，印制图案线条越粗，其光泽强度越强普通面釉折射率小于特殊花釉，因而其反射光强度及折射光强度低于特殊花釉，即光泽强度比特殊花釉要弱因此，特殊花釉折射率越大，光泽度越高，从而使其印刷图案更为突出，呈现奇特的浮雕幻影效果印刷的图案线条越粗，则胶辊的网点孔径就需更大、更深[来自Www.lw5u.Com]才能够保证印花时有足够的花釉堆起，同时要求花釉的聚合力要高，否则这些堆起的花釉易散而影响浮雕幻影的效果上述分析可通过折射率测定和反射系数的理论计算得到证实采用捷克LIM玻璃折射率测定仪(LUCIARI4)分别测定面釉和特殊花釉的折射率，其值分别为1.51和1.72根据能量守恒定律可推导出反射系数m：m=（n一1）2／(n+1)2 （式中n为釉的折射率）因为釉的折射率越大，釉对光的反射率也越大，根据上式可计算得到特殊花釉对光的反射率约为面釉的1.7倍由于特殊花釉具有更高的折射率，因此具有更高的光泽度和更强的反射效果，使其在侧光观察时显现浮雕幻影效果特殊花釉表现出比面釉更高的折射率，这是由于其配方中含有铅丹、碳酸锶、硅酸锆、氧化锡、氧化铈等组成，这些物质均有利于增强釉的折射率3.4特殊花釉和面釉在高温下熔融性能的分析为了了解特殊花釉和面釉在高温下的熔融性能，分别将特殊花釉和面釉制成了Q3mmx3mm圆柱作为标准试样，通过德国进口II-AP型高温显微镜（见图5）观察其在加热过程中形状变化的情况，其结果如图6所示。
由图6可知，面釉的始融温度10700C和流动温度11200C较低，而特殊花釉的始融温度10800C和流动温度11300C较高，为了保证特殊花釉图案的完整性，避免特殊花釉分散至面釉中，同时能够保证特殊花釉充分熔人面釉中，手摸产品无明显凹凸感，侧光观看浮雕图案线条清晰，应在烧成制度上适当缩短高火11300C保温时间，同时延长低火11200C保温时间，这与前面所述的烧成曲线相吻合，从而在保证特殊花釉的完整性的前提下，让特殊花釉图案充分熔人面釉中，得到的产品釉面平整光滑，达到最佳浮雕幻影效果4 结 论本文研究了一种新型的隐形光学浮雕陶瓷装饰技术在釉面砖产品生产上的应用，为了使这种釉面砖产品达到神奇的隐形浮雕幻影装饰效果，其成功与否的关键主要在于：(1)与面釉和普通花釉相适应的特殊花釉的配方组成，必须保证该特殊花釉在高温下具有良好的熔融性能：与面釉和普通花釉相比具有更大的粘度和表面张力（聚合力），在嵌入面釉和正常装饰的普通花釉中，不破坏原有装饰图案的完整性；具有良好的透明性能，不会遮盖原有普通花釉装饰图案；必须具有比面釉和普通花釉具有更大的折射率，以保证侧光观看时可呈现浮雕幻影效果2)为使印刷的图案清晰和浮雕幻影效果显著，必须保证印制图案具有一定的厚度，因此必须加大胶辊的网点孔径与深度；同时，印油必须具有较好的润滑性和表面张力（聚合力），从而使印刷的图案完整不易散；必须有合适的粘度，否则在印刷时，运行到胶辊下部还没有与砖面接触，网孔内的特殊花釉就会自动滴落，而不能印花。
但印油表面张力和粘度过大，将影响印花釉在胶辊网孔中的填充性3)合适的烧成制度，既可以保证特殊花釉的完整性，又可以让特殊花釉表面图案充分沉人面釉中，使得产品釉面平整光滑无凹凸感，达到最佳浮雕幻影装饰效果 -全文完-。