陶瓷釉用黑色的研制及工艺控制摘要本文对铁-珞-镰-猛系黑色陶瓷颜料的配方研制进行了比较全 面的实验论证，对配方中主要成分的影响及生产工艺要求也作了分析和说 明，为该色料的研制和生产提供了一些可供参考的数据关键词 铁-銘-银-猛系，黑色，研制，工艺要求1刖S陶瓷用黑色颜料一直都是市场上的主流产甜之一从今年开春以来的 市场销售情况来看，相信今年的黑色流行风还会持续下去从历史上来看, 在东汉时期，我国的劳动人民就开始用黑釉装饰瓷器，那时候是用还原气 氛烧出较深的黑釉，东晋吋期就已能烧出呈色纯正的黑釉由此可见，黑 色一直都是作为一种陶瓷常用色和流行色在使用如佛山本地和东莞的某 些大型陶瓷企业，以牛产较深和纯正的黑色仿古砖或者瓷片而驰名市场 上的消费者也并没有因为价格问题而反应消极，相反，随着整个社会生活 水平的提高和消费者个性化装饰的需要，市场上销售的陶瓷产品的档次也 在不断地提高陶瓷色料的品质是提高陶瓷装饰水平的关键所在如何提高色料产品 的詁质和不断降低牛产成本是摆在每一个色料牛产厂家面前的主要议题随着氧化钻价格的不断攀升，由前年的每吨30多万涨至目前接近60万, 相信大部分的陶瓷色料牛产企业都在考虑是否继续牛产高钻黑产品。
目前 市场上已有厂家推出无钻深黑产品，其各项指标在低温釉中都接近高钻黑 产品因而，在当前各种化工原料价格不断上涨的情况下，通过技术手段 不断地改进和优化配方，研制不含钻的深黑釉用产品十分有必要2黑色色料的呈色机理铁-銘-鎳-镭系黑色色料属于尖晶石类型尖晶石型色料的特点有:(1)色调丰富且具有绿、蓝、红、棕、黑等颜色；(2)结构稳定性较好;(3)化学稳定性较好尖晶石类型色料的结构非常紧密，在釉中的溶解度很小，因而能抵抗 高温且色泽鲜艳通常认为，在氧化气氛的烧成条件下，1000C时形成的 NiO-Cr2O3发青绿色调、NiO-Fe2O3发黑色带红调以及Co-Fe203发蓝黑色 调，通过复合着色可以呈现较纯正的黑色同时，Cu0-Fe203在釉中也能 呈现出蓝黑色因此，当配方中含有少量氧化铜时可以起到助色和调节色 调的作用3配方中主要材料对黑色的影响3.1氧化铁红和辂绿的影响目前，市场上所销售的陶瓷色料用铁红产品的型号主要集中在110、 130、190等由于采用的牛产工艺不同，各厂家同一规格的产品在性能上 也有很大的区别，价格相差也较大，通常在3000-5000元/吨之间如何 选择用于陶瓷釉用黑色生产的铁红十分重要，依本人的经验来看，铁红的 简易评价方法有：（1）查看外观是否鲜艳；（2）是否耐高温；（3）用手捏 时的粘手程度。
一般来说，色泽越鲜红，又非常粘手的铁红较色泽暗紫的 产詁要好当然，并不是越贵越好的铁红就能牛产出最好的产品铁红对 产品的烧成温度和色调都有着较人的影响，需要根据产品的设计要求来选 择合适的铁红，并要求通过生产配方熾烧来检测英是否达到要求3. 1. 1各厂家铁红的对比实验实验配方采用Fe:Cr:Ni:Mn=30:35:25:10作为基础方，实验室快速升 温电炉锻烧6h,再恒温3h；烧成温度为1250C；配方中的Mn以氧化猛的 形式引入；低温熔块排板，烧成30min；色料：3wt%0表1为各厂家铁红 的对比实验结果，表2为所采用熔块的化学组成3. 1.2各厂家銘绿的对比实验珞绿的生产厂家也较多，有的厂家以使用温度来区分型号，也有按照 产詁的含量来分等级在釉用黑色颜料的对比实验中，在保证配方一致和 辂绿含量相同的前提下，发现各厂家同规格产品的差别不是很大，主要是 对产品的色调有所影响需要说明的是，馅绿进厂检测时除了带入生产配方懒烧外，还可以通 过直接打坯板来评价其好坏一般外观发青色且暗的适用于坯体黑料的生 产，而外观发色较青且带有黄调的适用于釉用黑料的生产表3为采用上 例基础方，同实验条件下各厂家銘绿的对比实验。
3.2配方中铁辂比的影响在釉用黑色的配方设计中，铁红和珞绿的比重可以占到配方主要成分 的70%以上因此，铁红和銘绿的配比对产品的最终品质和发色的影响十 分关键通常而言，铁红和锯绿按照1:1的质量配比经过1100C锻烧便可 成为色调较深但纯正的坯用黑料出于成本的考虑以及牛产实践中的发 现，铁珞的配比也可以十分的灵活一般生产中可根据客户提供的样板来确定具体的配比需要说明的 是，无论是釉用黑料还是坯用黑料，在特定的条件下，增加配方中辂绿的 含量都会提高产品的发色以及可以调整产品的色调表4为烧成6h、保温 3h,烧成温度为1250C,色料：3wt%下不同铁辂配比的对比实验3. 3配方中氧化镰的影响在铁-珞-银-镒系黑色色料配方中，氧化银是主要的助色元素Z-O 陶瓷色料行业一般都采用氧化亚鎳來引入Ni,其产品含量一般要求控制在 72%以上釉用黑色色料产品的最终品质由配方中引入的镰的含量来决定一些技术人员认为，采用价格略低的鎳，在配方中多引入一些即可达 到高品质银的效果从生产生产的情况来看，这种方法明显不可取即使 通过技术手段使某一批次产品能够达到要求，但其性能必然存在波动和缺 陷，严重时会造成产品的长期不稳定和品质下降。
当然，在特殊的情况下, 为了保证出货的需耍，可以短时间通过技术手段来调整配方及满足日常的 出货要求表5为烧成6h、保温3h,烧成温度为1250C,色料为3wt%下 引入不同银含量的对比实验从以上数据来看，配方中镰的含量的增加会使产品的发色程度不断加 强，色调也更加朝向纯正的黑色调肉眼观测，1#和2#带有棕色调，而3#和4#则明显为黑色调由于氧 化镰的价格较高，直接影响到产品的最终成本，所以，设计釉用黑料配方 时，首先耍确定好产品的市场定位以及成本控制耍求，从而确定配方中引 入镰的含量3.4配方中Mn的引入形式的影响在陶瓷色料产品中，除了黑色可以引入猛来复合着色外，镒铝红、棕 色等产品也会引入猛來作为主要的发色离子常用的引入锚的材料有：氧 化镒，软镒矿，碳酸猛，磷酸锚等由于镒本身发棕色和红色，因此，在 釉用黑色的配方设计中猛的引入量不宜超过15%引入过量的猛会导致：(D色调偏棕红；(2)产品深度上不去；(3) 容易引起釉面缺陷，导致针孔发生表6为烧成6h、保温3h,烧成温度 为1250C,色料为3wt%下引入不同形式猛的对比实验从实验数据来看，当全部以碳酸镒的形式引入镒时其效果最好，考虑 到产甜的烧失，可以根据产甜的色调要求来合理调配引入猛的具体比例。
4外加剂对产品的影响4. 1矿化剂的选择矿化剂的作用可简要概括为：(1)提高产詁性能；(2)降低烧成温度;(3)引入着色离子色料产品的配方设计中，矿化剂是其中主要的关键 技术之一在产品配方一致的前提下，引入合适的矿化剂可以最直接地提 高产品的品质、降低生产成本当然，并不是所有的产品都必须加矿化剂 表7为采用上例基础配方，相同实验条件，即烧成6h、保温3h,烧成温 度为1250C,色料为3wt%下不同矿化剂的对比实验从实验的结果来看，氧化硼的降温效果最好，但对发色没有帮助；硝 酸钾的加入提高了红度值4.2配方中添加氧化铜的作用氧化铜可用作釉上、釉下及釉的绿色色料在釉中将其化合物加到饱 和状态时，则成为黑色金属状的无光釉釉用黑色配方中，通过添加少量 的氧化铜或者铜化合物，可以有效提高产品的发色和使产品色调更加纯 正表8为采用上例基础配方，相同实验条件，即烧成6h、保温3h,烧 成温度为1250C,色料为3wt%下添加不同铜含量的对比实验需要说明的是，加入铜会降低产品的烧成温度当配方中引入的氧化 铜过量时会导致：(1)色料的高温稳定性降低；(2)产品偏灰且浅；(3) 成本增加从实验数据来看，铜的引入量应控制在10%以内为宜。
5生产工艺的控制要求5. 1生料的混合要求冃前，佛山大多数陶瓷色料生产厂家都有使用悬臂双螺旋混料机进行 牛料的混合固相反应对产品的细度和混合紧密度有着重要的要求对于 釉用黑色的生料混合，如使用悬臂双螺旋混料机进行单一混料，往往达不 到产甜的设计要求因此，为了确保产品性能达到设计要求，必须再使用 爪式机打粉一次，甚至两次以上由于铁红较轻且比较拈手，投料混合时 要交叉进行如使用F1系列搅拌磨来配料,效果会更好混合好的生料， 必须经过电炉试烧合格后，才可以上生产线5.2烧成制度的控制锻烧的目的是为了合成稳定的着色矿物，其温度通常可分为高温和低 温两种低温850〜1100C,如错黄、飢兰等链英石系和包裹色料高温 1200〜1310C,如含钻系列海碧蓝、孔雀蓝、绿和黑色尖晶石系列等一般而言，固相反应速度随温度的升高呈指数的增加，表面上看，温 度烧得越高似乎对合成过程越有利，但实际情况并非如此，由于每个色料 甜种的品体结构不同，其反应体系也会大不相同它们都有其最佳的合成 温度范围，并不是所有的色料温度都是烧得越高越好理论上来说，在相 同烧成曲线制度下，保温时间越长可使反应进行得更完全，晶体结构发育 得更完善。
通过实验对比，釉用黑料对气氛没有特殊耍求，一般采用氧化气氛烧 成；升温速率对产品的发色没有直接影响，可以采用快烧；保温时间对产 品有明显的影响，对产品的色调影响较人，保温时间过短还会造成釉面针 孔的发生；生产中一般建议保温4h以上5. 3后期加工要求由于釉用黑色产品本身具有潜在的釉面针孔缺陷，生产中一般耍求进 行水球加工同时，可以通过水球过程中加入1〜2.5%的盐酸来去除未反 应完全的可溶性盐，降低釉面针孔的发生球：料：水=2： 1.5： L球磨好的浆料放置在水桶中进行漂洗，要求目测见底，水质清澈;pH值控制在 7左右粒径对釉用黑色的影响较大对比实验发现，随着产品粒径的减小， 其在釉中的发色朝棕红色调发展因此，在产品的深加工过程中，必须定 时取样排板来对比标准样6结束语作为釉用黑色配方中的主要成分铁红和馅绿，其比重可以占到产品成 分的60〜70% ,配方中引入猛的形式对色调和深度都有很大的影响；同时, 氧化镰的含量和配方中所占的比重对产甜的最终呈色和品质起到决定性 的作用；通过添加少量的氧化铜和合适的矿化剂，可以显著地提高产品的 品质，降低产品的烧成温度参考文献1林宗寿，李凝芳，赵修建等•无机非金属材料工学［M］.武汉：武汉 工业大学出版社，1999： 343o2素木洋一［日］•釉及色料［M］.中国建筑工业岀版社，19793俞康泰•现代装饰色釉料与装饰技术手册［M］•武汉理工大学出版 社，19994秦 威.牛产工艺控制对色料产品质量的影响［J］•佛山陶瓷，2006,5秦 威•梭式窑烧成制度对产甜质量的影响及控制[J]•佛山陶瓷,2005, 10。