第六章
宋元钧瓷釉料的选择与加工
钧窑釉料、釉色方面与其他瓷窑的区别有两点:一是钧窑是乳浊釉,其他瓷窑均为玻璃釉。所谓乳浊釉,学术研究中称之为二液分相釉,即在连续的玻璃相介质中悬浮着无数圆球状小颗粒。这种小颗粒称为分散相,钧瓷的分散相是一种富含二氧化硅的液滴状玻璃,连续相就是富含磷的玻璃。分散相的粒度介于40~200纳米之间,比可见光的波长要小许多,因此能按瑞利定律散射短波光,使釉呈现美丽的蓝色乳光。二液分相釉之所以又叫乳浊釉,是因为这种釉色在外观有乳液一样的浑浊感。乳浊釉是造就钧瓷丰富多彩釉色的基础,同时因为乳浊釉不透明,使其有较强的遮盖功能,因而可以降低对坯体颜色的要求,正因为如此,金元时期,钧瓷在无法大量获得纯净瓷土的中国北方地区得以广泛推广。二是钧瓷的铜红釉,铜红釉的出现是人类陶瓷史上第一次能够烧制出层次不同的红色釉色,这是钧瓷对世界陶瓷史做出的巨大贡献。
钧瓷原料
要实现钧瓷在釉色特点,釉料的选择与加工十分重要。良好的钧瓷釉料应符合如下要求:原料纯度要比坯体用的原料纯度高,并不溶于水;制成的釉浆悬浮性要好,色釉中着色物质应分布非常均匀;高温熔融时黏度与表面张力适当,膨胀系数与坯体相适应,釉的成熟范围较广,成熟温度与坯体的烧结温度相适应;烧成后色泽与乳浊度符合要求。
一、主要的钧瓷釉料
传统钧瓷釉料采用天然矿物资源。当代钧瓷釉料配制一般用天然矿物与化工原料相混合。天然矿物主要采用瓷石、高钾铝页岩、碗药石、方解石、白云石、磷灰石、孔雀石、红斑花、黄斑花等。化工原料主要采用草木灰、骨灰、氧化铜、氧化铁等。现对一些主要的钧瓷釉料进行介绍。
(1)瓷石。瓷石产于元古界变质岩地层中,外观呈淡肉红色,石质,二氧化硅含量为76%左右,氧化钾、氧化钠含量为6%~8%。
(2)高钾铝页岩。高钾铝页岩产于石灰系地层中,和铝土矿共生,外观红白色,属非晶质结构,二氧化硅含量为55%左右,氧化钾含量为6%~12%。
(3)碗药石。碗药石是禹州产的一种釉石,也叫本药。粉碎后可直接做原始碗釉,故名碗药。主要产地在鸠山乡的碗药山。
(4)方解石。方解石呈黄白色,石质,脉状或薄层状,并有玻璃光泽,氧化钙含量在52%左右,是钧瓷釉料的主要助熔剂。禹州境内矿体主要分布在角子山、官寺、台沟、兰花山和浅井等地的灰岩中。
(5)石灰石。石灰石是一种质地纯、氧化钙含量高的灰岩。
(6)虎皮玉。虎皮玉属方解石的一种,因状如虎皮,禹州当地称之为虎皮玉,氧化钙含量在50%左右。矿体主要分布在角子山、鸠山、浅井等地。
(7)白云石。白云石又称为镁质石灰石,氧化钙含量为30%,氧化镁含量为20%。禹州境内矿体主要分布在无梁、浅井、鸠山等地。
(8)马牙石。马牙石属方解石的一种,呈浅黄色或白色,带光泽,因状似马牙,禹州当地称之为马牙石。
(9)砂岩。砂岩在禹州当地被称为皮砂石,是一种含硅量较高的石英岩,铁含量较多,含有少量的长石矿物,烧后为红白色。
(10)黑药。黑药是一种天然黑釉土,外观呈黄色,质轻而多孔,位于地表以下数米处,钙、铁含量较高,是黑釉瓷的釉用原料。
(11)白药。白药出产于安阳地区,是一种天然的釉石,主要矿物为钙长石、石英和钠长石等,是配制白釉的主要用料。
(12)汝药。汝药出产于河南省汝州市,外观呈褐黄色,是一种伟晶花岗岩,其矿物成分主要是石英、正长石、斜长石及少量白云母等。汝药是一种熔剂原料,用于钧釉、青瓷釉等的配制。
(13)铜矿石。铜矿石是一种类黄红色块状熔剂性矿物,含有少量的铜分,用于配制钧瓷和青瓷釉,对釉的色调有特殊影响。
铜矿石
(14)草木灰。草木枝叶燃烧后的灰,一般呈青灰色,也有的呈黄灰色,含有大量的氧化钙,有一部分氧化镁和五氧化二磷,是一种助熔剂原料。
(15)骨灰。骨灰为动物骨骼烧后之灰,主要成分为磷酸钙、碳酸钙和其他杂质,在釉中是乳浊剂,并起到一些特殊作用,如使钧釉产生分相呈现乳光效果等。
骨灰
(16)铁矿石。铁矿石为褐铁矿,呈紫红色或黄褐色,禹州当地分别称之为“红斑花”和“黄斑花”,氧化铁含量较高,主要用于钧釉的着色。
(17)铜粉。铜粉是铜在850℃高温氧化后加工成的细粉,用于钧釉的着色。
二、钧瓷釉料的化学成分及作用
钧瓷釉料基本上与坯的原料相同,即黏土矿物原料、石英、长石等,不同之处在于釉料中含熔剂成分多,含黏土成分少,即组成物具备生成玻璃质的条件,而且釉料要求纯度高、杂质少。制釉所用原料由一种或一种以上的氧化物成分组成,这些成分决定着釉的性质。现对主要氧化物及在釉中所起的作用介绍如下。
(一)钧瓷釉料的化学成分
(1)二氧化硅(SiO2)。二氧化硅是生成琉璃质的主要组分,主要以石英形态加入,黏土和长石也提供二氧化硅组成。提高二氧化硅的含量,能影响釉的机械性能,提高熔融温度和黏度,提高釉的机械强度,如硬度和耐磨性,还能提高耐化学侵蚀能力,降低釉层的膨胀系数。
(2)氧化铝(Al2O3)。黏土矿物和长石是釉料中提供氧化铝的原料,釉料中氧化铝含量提高,可改善釉层性能,提高釉的耐化学腐蚀能力和耐火度,改善机械强度,降低膨胀系数。在确定釉烧温度后,氧化铝含量只能在有限的范围内变化,氧化铝含量过高将使熔融温度升高。
氧化铝与二氧化硅的当量比,可用来控制釉的光泽,当量比为1:(6~10)范围内可使釉发生光泽,1:(3~4)则得无光釉。黏土的主要用途是将氧化铝带到釉中,并产生乳胶体,促使釉浆中各个颗粒保持悬浮状态,使釉浆稳定,还可以提高釉和坯的结合强度,一般加入量不超过10%,过多加入会使釉卷缩。
(3)氧化钙(CaO)。氧化钙是从方解石、大理石和白云石中取得的,采用白云石同时还可以获得氧化镁(MgO)。氧化钙和硅酸形成共熔物,起熔剂作用,能增强坯与釉的结合作用,提高釉的硬度和化学稳定性,并能增加釉的光泽。用量过多则使玻璃结晶化倾向增强,导致釉面无光。
(4)氧化钠(Na2O)、氧化锂(Li2O)、氧化钾(K2O)。碱金属氧化物具有较强的熔剂作用,它们对降低釉的熔融温度具有强烈的影响,使釉具有良好的透明度,同时还能降低釉的抗化学侵蚀能力和黏度。氧化钠能增大玻璃的膨胀系数,降低弹性,钠长石是引入氧化钠的主要原料。氧化钾能降低釉的膨胀系数,增加釉的强度,提高釉的热稳定性,钾长石是引入氧化钾的主要原料。氧化锂是碱金属中助熔效果最强烈的,比氧化钾、氧化钠增加3~5倍,可降低热膨胀系数、高温黏度、熔融温度、软化温度和固化温度,提高釉面光泽度,主要由锂云母、锂辉石和磷铝石引入。
(5)氧化硼(B2O3)。氧化硼使釉易熔,降低釉的成熟温度和高温黏度,所以釉面上带有的龟裂或凹坑等小缺陷均能在熔融中熔平,用量适当可降低热膨胀系数,过多反而使热膨胀系数增大。氧化硼能增强釉的光泽,在1000℃左右有挥发性,须考虑升华损失。主要由硼酸、硼砂、钙硼石引入。
(6)氧化镁(MgO)。氧化镁能降低玻璃膨胀系数,提高釉的弹性,促进中间层的生成,显著地改善制品的热稳定性。以滑石形态引入的氧化镁助长乳化作用,提高白度。
(7)氧化铅(PbO)。氧化铅能使釉面光亮,易于流动,熔剂作用强,能降低釉的熔融温度,显著增大烧成范围,因而微量成分之差不至于引起多大的影响。但氧化铅最大的缺点是有毒,操作中必须注意,主要由铅丹(Pb3O4)引入。
(8)氧化锌(ZnO)。氧化锌能改善釉的白度,防止碎裂,增大成熟范围,对釉的机械性能、化学性、耐热性均起到良好的作用,还可以增加釉面张力,过量会使玻璃结晶化倾向增加,导致釉面无光,所以可做无光釉的失透促进剂,主要由煅烧氧化锌引入。
(9)氧化钡(BaO)。氧化钡在一定条件下是比其他碱金属氧化物更强的助熔剂,在0.3当量以下,可改善机械强度,提高抗有机酸的侵蚀性。在0.3当量以上,增加耐火度。在无光釉中常用氧化钡,由于钡化物有毒,制釉时要注意,主要由碳酸钡、硫酸钡引入。
(10)氧化锶(SrO)。在光泽、流动性和烧成范围方面,锶釉可与铅釉相比,且锶釉无毒,不易还原。因此可用来代替硼釉或无硼釉中的氧化铅来制造无铅釉。高氧化钙的釉内,氧化锶能增加烧成范围,改善坯釉结合性,增加硬度。当它代替氧化钙、氧化锌、氧化铅时,均稍增高膨胀系数。氧化锶主要由碳酸锶引入,也可采用天青石(SrSO4)。
(二)钧瓷釉料的作用
(1)玻璃形成剂:形成琉璃网络物质,是釉的基本成分,主要有石英、砂石等。
(2)熔剂:自身可在较低温度下熔融,并能与其他原料共熔的物质,是釉用基本原料,主要有本药、汝药、白药、黑药、白长石、黄长石、红长石等。
(3)助熔剂:与其他物质配合后生成低共熔物,能显著降低釉料烧成温度,有方解石、草木灰、白云石、滑石、铜矿石、碳酸钡、硫酸钡、碳酸锶、氧化锌、碎琉璃、锂辉石、铅白、铅丹、硼砂、硼酸、硝酸钾、纯碱、熔块等。
(4)乳浊剂:能使釉失去透明而呈乳浊状态的物质,有氧化锡、氧化锆、二氧化钛、氧化锌、氧化铈、氧化铝、锆英石、萤石、烧滑石、草木灰、骨灰等。
(5)着色剂:能使釉呈现各种颜色的物质,有氧化铜、氧化铁、氧化钴、二氧化锰、三氧化二铬、氧化镍、二氧化钛、氧化钕、氧化镨、五氧化二钒、五氧化二锑、铁矿石、紫金土、钛铁矿、铜粉、兰粉等。
(6)助色剂(调色剂):加入釉中能使釉颜色增强或改变颜色的物质,有氧化锡、氧化锌、二氧化钛、骨灰、氧化铁、二氧化锰等。
(7)虹彩剂:能使釉面产生虹彩一样的物质,有碳酸银、氧化锌、二氧化钛、钒酸铵、氧化镍、氧化铜、五氧化二钒、氧化钴、氧化铁、氧化钕、三氧化钨等。
(8)变色剂:可使釉在不同光源照射下呈现不同颜色的物质,主要有氧化钕。
(9)还原剂:能使釉中的着色离子由高价变为低价呈色的具有还原作用的物质,主要有碳化硅。
(10)结晶剂:能够在釉中形成晶核或长大为晶花的成晶物质,有氧化锌、二氧化钛、二氧化锰、氧化铁、三氧化二铬、氧化锡等。
(11)无光剂:能在釉中析出众多的微小晶体的物质,有方解石、滑石、碳酸钡、氧化锆、二氧化钛、氧化锌、二氧化锰等。
(12)促晶剂:能促使釉中结晶生成的物质,有萤石、三氧化钼等。
(13)悬浮剂:能减缓釉浆沉淀,使其保持良好的悬浮性和稳定性的物质,有白土、苏州土、碱石、方解石、萤石、铅白等。
(14)稀释剂:能改变或增强釉浆流动性,使釉浆稀释、减水的物质,有纯碱、水玻璃、橡椀栲胶、腐殖酸等。
(15)黏附剂:能使釉层与坯体紧密结合并使釉面不易损坏的物质,有纯碱、水玻璃、苏州土、碱石等。
(16)液相分离剂:能促使化合物反应生成的物质,主要用于陶瓷色料的配制,有硼酸、硼砂、萤石、氯化钠、硝酸钾等。
三、钧釉的性质
(一)釉的熔融温度
釉和玻璃一样,无固定的熔点,只是在一定温度范围内逐渐熔化,因而熔化温度有下限、上限之分。熔融温度的下限是指软化变化变形点,称为釉的始熔温度。熔融温度的上限指成熟温度,即釉充分熔化并在坯上铺展成所要求性能的平滑釉面,称为釉的熔化温度或烧成温度。釉的烧成温度略高于始熔温度,两者之间没有比例关系,但都与釉料的组成、细度直接有关。
(二)釉的化学性质
釉在坯体表面熔融过程中与坯体接触处发生一系列物理化学变化,釉料中的某些组分渗入坯体中,坯体中熔质也部分与釉料混合,使中间层的化学组成逐渐由坯组成过渡到釉组成,但无明显界限。一般与坯体接触的釉面,从坯内聚集了二氧化硅和氧化铁,而坯则从釉里吸收碱金属或碱土金属氧化物,此中间层能调和釉与坯性质上的差异,增进坯、釉结合。所以,必须使釉与坯的化学性质保持适当的差别。如坯体的酸性较高,则釉应是中等酸性;如坯的酸性弱,釉则应接近中性,如果两者成分相差太多,则由于强烈作用的原因,会产生釉被坯体所吸收的现象。釉与坯体之间的反应,除了与化学性质有关外,其反应速度还与煅烧温度有关。釉对生坯的反应比对素坯的反应强烈。
(三)釉的化学稳定性
釉的化学稳定性取决于化学成分、各种氧化物的化学性质以及它们在熔体中的数量比例。一般减少碱金属氧化物可提高釉的化学稳定性,但过分减少将导致釉料的黏度与烧成温度的提高。
(四)釉的黏度
釉的黏度在相当大的程度上决定其流动性,在烧成温度下,釉的黏度过小则流动大,釉易被坯体吸收,造成流釉及干釉现象,而黏度过大则不能很好地均匀地流布在坯体上,造成釉面不平滑,光泽不好,釉缕流散不开造成堆釉,同时气孔不易及时封闭而造成针孔。釉的黏度取决于釉的化学成分和温度。釉料和坯料一样,同属于多相系统,釉料组成中又含有多种氧化物,因此化学组成与釉的黏度关系较为复杂。一般来讲,在同一温度下,氧化钠含量比氧化钾高的釉黏度小。高温时,氧化钙、氧化镁、氧化钡、氧化锌、氧化铍、氧化铅都将减小釉的黏度;相反,在低温时能提高其黏度。高价氧化物如氧化铁、二氧化钛、二氧化锆能增大釉的黏度。一般来说,随温度升高可使釉的黏度下降,但在工艺上都不是采取提高温度的方法来降低釉的黏度,而是常用改变化学组成的方法来调整釉的黏度。
(五)釉的表面张力和高温湿润性
釉和其他硅酸盐熔体一样,具有较大的表面张力,直接影响釉对坯体的润湿能力。表面张力太大的釉,其润湿能力差,使釉不能很好地附着在瓷坯上,易引起滚釉现象。但适当的表面张力有助于釉的光滑平整。这是由于表面张力的作用,可以填补釉面极小的裂口和凹洼。釉的表面张力主要取决于釉的化学组成,以氧化钾代替氧化钠,以氧化钙代替氧化镁或氧化钡,都可以降低表面张力。同样以R2O代替RO,或以RO代替RO2,也可以起到降低表面张力的作用。表面张力不会因温度而有多大变化。
(六)热膨胀性和弹性
釉和坯是否相适应,生成良好的釉面,除了取决于它们的化学性质外,热膨胀性与弹性也是两个非常重要的因素。
当釉和坯的热膨胀系数相同或接近时,釉和坯均匀伸长或收缩,不发生脱层现象,制品合乎要求;当釉的膨胀系数大于坯体的膨胀系数时,在冷却时釉比坯体收缩大,在釉层中产生张应力,使釉层不能连成一片而形成裂纹或使坯体弯向釉这方面,常常出现釉的龟裂倾向;当釉的热膨胀系数小于坯体的膨胀系数时,在冷却时釉的收缩小于坯,使釉本身受到压应力,结果可使釉层剥落,这种现象称为崩裂或脱釉。所以正确选择釉的组成,使釉、坯的膨胀系数相适应是非常重要的。
由于釉的抗张能力比抗压能力小许多,因此当釉的膨胀系数略小于坯的膨胀系数时,可以使釉在冷却过程中产生压应力而避免张应力,以减少釉面开裂的倾向。
釉与坯能否相适应的另一个重要因素是釉与坯的弹性模数。它不但能补偿坯、釉之间接触层中所产生的应力,同时也补偿了机械作用时所产生的应力。釉的弹性模数很大时,即弹性很小时,尽管釉和坯的膨胀系数相差不大,仍不免产生裂纹。相反,如果釉的弹性大,即便釉的膨胀系数相差较大,也不至于产生裂纹。一般情况下,釉层越薄,弹性越大。因为在厚釉层中,中间层相对显得薄,难以缓解因釉的膨胀系数差异而出现的有害应力的作用。
实验证明,釉的弹性取决于釉的组成。碱土金属氧化物能提高釉的弹性模数,而其中影响最大的为氧化钙。酸金属氧化物则能降低釉的弹性模数。氧化硼含量不超过12%时能提高弹性模数,若超过12%时则降低弹性模数,一般釉的弹性模数为58000~68000兆帕。
(七)釉的机械性质
机械强度是评定釉的重要指标。钧瓷坯上的釉层有时可使制品的机械强度提高20%~40%,通常釉的抗张能力要比抗压能力小许多倍,因此必须使釉受压应力而不受张应力。釉的抗张强度波动在30~80兆帕,釉的极限抗压强度波动在600~1250兆帕。同时,因为釉不是均一体,釉中有气泡和结晶物质存在,其机械强度不如相似成分的玻璃高。
(八)釉的光学性质
釉的光泽度是一个重要的质量指标,决定光泽度的最重要基本因素是釉的反射率。反射率与折射率的关系:
式中:
R——反射率;
n——折射率。
由此可见,R随n的增加而迅速提高,因此釉层的折射率越高,光泽度越好。配釉时采用高折射率的原料,可以制成光泽度很高的釉层。平整光滑的釉面也增加反射效应,提高釉的光泽度。
(九)工艺过程对釉的物理化学性能的影响
为了获得良好的釉层,绝对不能忽视工艺因素的作用,正确组成的釉料,往往由于不恰当的工艺过程而不能达到预期的质量效果。
例如,釉料研磨得细,就能使釉料各组分得到充分均匀的混合,可以促进石英在高温中转变,并使熔融趋于完全。这些都有利于提高釉面的平整光滑,并使光泽增加,但太细就易产生卷釉和滚釉的缺陷。施釉厚度可以影响到坯釉的适应性。烧成气氛对釉面质量也有影响,通常还原气氛易使釉中生成气泡,氧化气氛可降低熔融温度,并能提高釉的表面张力。
正确控制熔融温度与保温时间,对釉的物理化学性质也起着决定性的影响。如果烧成温度不够或加热时间太短,则获得的釉面光泽度差,釉面流动不好,中间层亦不能较好地生成,使坯釉结合得不好。反之,如果过分提高烧成温度和延长烧成时间,会使坯釉间的反应强烈进行,釉呈“沸腾”现象,气泡增多,或黏度过低形成流釉。温度过高也可能引起某些成分挥发,导致成分的变动。
四、釉料配制的原则和方法
在进行釉料实验中,总是以改变釉料组成以适应坯体,而不是改变坯料来适应釉料,因为坯料组成的变动会造成许多生产工序的调整,所以确定釉料配方实际上是使釉适应某一个指定的坯体的过程。
(一)釉料的配制原则
(1)根据坯体的性能来调节釉料的熔融性能。釉料的熔融性能包括釉料的熔化温度、熔体的性质和釉面性能三方面的指标。对一次烧成的釉料而言,必须在坯体烧结温度下成熟,为了使釉能在坯体上很好地铺展,一般要求釉的成熟温度接近于坯的烧成温度而略为偏低。对于二次成型,要求低于坯体烧成温度60℃左右。为避免形成釉泡和针孔等缺陷,釉料应具有较高的始熔温度和不低于30℃的熔化温度范围。
(2)选配与坯体相适应的热膨胀系数。为了提高产品的抗张强度和热稳定性,利于坯、釉结合,因而釉的膨胀系数应接近于坯并略低于坯,两者相差的程度取决于坯、釉的种类和性质。
(3)选配与坯体相适应的釉的酸碱度。一般要求坯体酸性偏高,釉则为中等酸度;坯体为中等酸度,釉则为弱酸性,坯体为弱酸性,则釉接近中性。
(4)重视釉的弹性和抗张强度。既要求有较高的抗张强度,又要求具有与坯相匹配的弹性模数。
(5)正确选择釉料。釉料尤其是易熔釉的原料较坯料复杂得多,既有各类天然矿物原料,又有多种化工原料,各原料在高低温下的熔融温度、高温黏度、密度及黏附性等都有很大的差别。所以即使釉料的化学组成合理,若原料选用不当,则既不能调制成具有良好工艺性能的釉浆,也不能烧得优质釉面。
(二)釉料的配制方法
(1)掌握必要资料。坯体的化学和物理性质,如坯体的化学组成、膨胀性能、烧成温度等;釉面性能,如光泽、乳浊、透明等;制品的机械强度和热稳定性、化学稳定性以及硬度指标的具体要求;釉料的性能,如强度、杂质、成分等,工艺条件,如釉料的细度和表面的张力的关系,釉浆稠度与施釉厚度的关系,釉浆的悬浮性能,釉层与坯体的附着能力,施釉方法,燃料种类,烧成方法和窑内气氛等。
(2)借助于成功的经验进行配料。借助于以往有效的经验,初步确定一个配方,经过配方计算,确定各种原料的用量,进行实验。
(3)参考测温锥的组成进行配方。由经验得知,用标准测温锥测定钧瓷、钧瓷坯体的烧成温度时,两者之间总是相差4~5号锥温。因此,要求按照钧瓷坯体的烧成温度(测温锥标定温度)配制,釉料可以选择低于烧成温度4~5号锥的成分作为参考,通过实验,确定配方。
上述有关釉料的配制方法对获得成功的釉料能提供有益的参考,但仍然离不开实践的基础,釉料配方的确定必须通过多次反复实验,从小批实验、中间实验直到完全成熟后,方可投入生产。在实验中,为了搞清各种氧化物的影响,一般一次只变动一个因素,而保持其他因素不变。
五、钧瓷釉的分类
瓷器的釉料以烧成后的透明性分类,分为透明釉(玻璃釉)和乳浊釉。钧瓷是乳浊釉,钧瓷的色彩美学特征与使用乳浊釉密切相关。根据烧成后呈色的不同,钧瓷又分为各种色釉,如铁青釉、铜红釉等。
(一)钧瓷乳浊釉
乳浊釉是在透明釉中添加一些乳浊剂和促晶剂,在釉层中产生大量细小的结晶核,这些晶核或完全不熔于玻璃中或在高温时熔解,而在冷却时又重新析晶出来,随温度降低,微晶数目很快增加,且均匀分布在整个釉层中,形成乳浊的不透明釉。由于微晶与基釉的折射率不同,因而通过乳浊剂颗粒的光产生折射,改变光的方向,使光只有一部分按原来方向前进,由于颗粒很多,所以在各个方向产生的光的散射不同,这就出现乳浊现象。
常见的乳浊釉有锡釉、钛釉、铈釉、锑釉、锆釉等,锡釉、钛釉、锑釉只能在氧化下烧成,铈釉在高温下会产生多种缺陷,而钧瓷属高温还原气氛下烧成的瓷种,所以钧瓷大多采用锆釉。
锆釉以锆质原料,如锆英石、二氧化锆和锆的复硅酸盐为乳浊剂,其中以锆英石最常用。用锆英石作乳浊剂的优点是资源丰富,价格便宜,乳浊效果稳定,能经受高温和气氛的变化,对大多数色剂呈色稳定。缺点是高温黏度高,釉面易呈波纹。锆釉的乳浊程度与熔解到熔体中的锆英石量和从熔体中析晶出来的二次结晶的锆英石量成正比。残留的锆英石不能产生明显的乳浊作用。
(二)钧瓷颜色釉
陶瓷的色彩基本由各种重金属如铁、镍、钴、锰、铬、铀、铜、钒、钛、锡、锆、锑、金等的氧化物、氢氧化物、碳酸盐、磷酸盐、铬酸盐、氯化物和硝酸盐等,在烧成过程中的氧化或还原气氛呈现。这些着色的化合物有些是天然矿石,有些是人工制成,它们大多数不溶于水,可用来直接在坯体或釉上着色。
使用铁的化合物在氧化气氛下烧成,按照用量的多少,能生成浅黄色到深红色;在还原气氛下烧成,能生成从浅绿色、青色到灰色和黑色。用镍的化合物根据不同的操作条件,可以得出灰色到棕色。用钴的化合物能生成鲜艳的蓝色,在烧成过程中非常稳定。用锰的化合物可制成红色和棕色,与其他物料共用时可制成带紫的棕色到紫色。用铬的化合物可制成很稳定的绿色,微量的铬也可出现黄色,用铬氧化物与氧化锡共用可得铬锡红,与氧化铝、氧化锌共用可得铬铝红,与氧化钴共用呈带青的绿色,与氧化铁共用呈黑色或褐色,与二氧化锰共用则呈褐色。用铜的化合物在碱釉中呈绿色、蓝色、土耳其蓝色,在铅釉中呈灰绿色,在还原气氛中氧化铜还原为氧化亚铜而呈红色。用钒的化合物一般可制成黄色,与氧化锆等共用可制成钒锆黄及锆蓝,与氧化锡共用可制成钒锡黄。在还原气氛中能变成灰色。二氧化钛可作为白色乳浊剂,也可用来制造结晶釉和无光釉,天然的二氧化钛矿石称为金红石,可用来制成黄色的棕釉。二氧化锡是常用的乳浊剂,能达到柔和而细致的效果。二氧化锆用于制成钒锆蓝及钒锆黄,还可以代替氧化物作为釉的乳浊剂。氧化锑可在无铅釉中用作白色乳浊剂,但因有毒,使用较少。在铅釉中由于产生锑酸铅而呈黄色。与铅丹配合,可制成低温黄色基,用作釉上颜料或低火度陶用釉下颜料。
氯化金是水溶性的结晶体,用来制造金紫红、磨光金和金水。此外用途较少的钧瓷颜料还有镨、铒、镉、钼、钨、银、铂、铱和其他稀有金属的化合物。以上这些颜料若直接施用在釉上或釉下,会发生一系列缺陷。例如颜料将为釉所熔化而使画面轮廓模糊不清;某些金属发色极浓,如钴、铬等,难以控制色调的深浅。有些金属不耐高温,容易变色等。因此,还须在颜料中加入某些无机原料作为助熔剂、稀释剂或矿化剂,才能达到预期的高温稳定性与一定的着色力,此时即称为“色料”。
(三)钧瓷釉的呈色
色料可以单独施于坯体上,或釉上、釉中,形成釉下彩、釉上釉或釉中彩。也可以整体配入釉料,使制品整体呈色,这种情况下就叫颜色釉。钧瓷釉料即为颜色釉。钧瓷属北方青瓷系,主要呈色是青、红、蓝。
颜色釉的制造方法有以下几种:①用含有着色金属氧化物的黏土配釉。②将着色金属氧化物或它们的盐类与硅酸盐类的原料配成色基,经高温煅烧后粉碎(部分品种需要漂洗),然后加在已制备好的长石釉或石灰釉的釉浆中。③直接将少量着色金属氧化物或它们的盐类与长石、石英、黏土等原料配合,球磨制成色釉。
着色物质的用量大约如下:
蓝色:氧化钴(CoO),釉料的1%~4%。
绿色:氧化铜(CuO),釉料的1%~6%;
氧化铬(Cr2O3),釉料的1%~4%。
棕色:氧化铁(Fe2O3),釉料的6%~8%;
二氧化锰(MnO2),釉料的6%~8%。
青色:氧化铁(Fe2O3),釉料的0.2%~2%,还原焰烧成。
黄色:氧化铁(Fe2O3),釉料的1%~3%;(www.zuozong.com)
锑酸铅(PbO·Sb2O3),釉料的3%~8%;
钒酸钠(Na2V2O7),釉料的1%~4%。
红色:氧化铜(CuO),釉料的0.1%~1%,还原焰烧成;
玫瑰红彩料(氧化锡50%、碳酸钙25%、石英18%、硼砂4%、重铬酸钾3%),釉料的5%~20%;
钒酸钠(Na2V2O7),釉料的20%;
金紫红,釉料的0.1%~1%;
铬酸铅(PbCrO4),釉料的2%~20%。
黑色釉可由氧化铁、氧化钴、二氧化锰及氧化铬混合而成,总的用量约为釉料的10%,其色调是看哪一种成分占优势,可能略带棕色、绿色或蓝色。有遮盖力的白色釉可用乳浊剂如氧化锡、氧化锆、氧化锑及氧化铈等制造。
有些着色氧化物如氧化铜、二氧化锰等是硬而粗的颗粒,必须长时间地研磨才能将它们磨细。着色不均匀的颜色釉是经常出现的,最好采用着色金属的碳酸盐、氢氧化物或磷酸盐,可在短时间内研磨后达到均匀的程度。过长时间的研磨又会影响釉的质量,即使不考虑时间的浪费或成本的增加也是不适当的,因为釉经过长时间湿磨会明显地有碱金属氧化物溶解在水中而引起沉淀结块,而且在干燥及煅烧过程中易于剥落。加入着色氧化物后当然会影响釉的化学组成,从而改变它的一些主要性质。大部分金属氧化物有助熔的作用,它们增加釉的流动性,加强产生开裂的倾向,只有氧化铬和氧化锡使釉变稠和较难熔融。
1.铁青釉
青瓷是人类在烧造陶瓷的历史中努力摆脱黑瓷时第一个出现的瓷色。青瓷是中国陶瓷发展史的必由之路。从科学意义上讲,宋代五大名窑除定窑外,钧窑、汝窑、官窑、哥窑的瓷都属青瓷。“巧剜明月染春水,轻旋薄冰盛绿云。”从唐代起,文人墨客就极尽能事描绘青瓷,清朝人蓝浦在《景德镇陶录》中所引《爱日堂抄》对青瓷做了如下总结:“自古陶重青品。晋曰缥瓷,唐曰千峰翠色,柴周曰雨过天青,吴越曰秘色,其后宋器虽具诸色,而汝瓷在宋烧者淡青色,官窑、哥窑以粉青为上,东窑、龙泉其色皆青,至明而秘色始绝。”深沉、优雅、含蓄是青瓷美学的境界。这样的陶瓷美学境界在今天看来仍是不可企及的高度,单用一个色彩作为表现手段,青瓷在古往今来的各色瓷器中无疑是魁首。
豆青釉三足炉
青瓷釉是用氧化铁为着色剂。铁的氧化物是一种不稳定的变价金属氧化物,在钧瓷还原气氛中烧成时,氧化铁极易被还原而失氧。氧化铁氧化、还原的平衡式为:2Fe2O34FeO+O2。根据质量守恒定律,窑内气氛如偏于氧化,上列平衡式即向左移,氧化铁含量相应提高,氧化铁对光谱中的黄光部分吸收最少,透过最多,所以釉呈黄色。反之,如窑内气氛偏于还原,上列平衡式即向右移,氧化亚铁(FeO)含量相应提高,氧化亚铁对光谱中的青绿光部分吸收最少,透过最多,因此釉呈青色。有时同一个配方釉料烧后会时深时浅,时青时黄,主要是受气氛变化不定和不同冷却方法的影响,此时釉内的氧化亚铁与氧化铁含量的比例不同,随时造成不同的色调。
传统青瓷釉的配料是利用含铁量高的黏土与灰釉配合,现在禹州钧窑还有很多采用此法。这个方案配方如下:SiO2 68.89%、Al2O3 10.80%、Fe2O3 2.30%、TiO2 0.31%、CaO 10.66%、MgO 0.85%、K2O 3.86%、Na2O 1.12%、P2O5 0.81%、Cu2O微量。
钧窑的青釉不同于一般的青瓷,而是深浅不同的蓝乳光釉,蓝色较淡的称为天青,蓝色较深的称为天蓝,比天青还淡的称为月白,都具有荧光一般幽雅的蓝色光泽。现代工艺是在普通白釉中加入工业氧化铁0.2%~2%。
青瓷烧制的特点是在烧成阶段的还原阶段要用比白瓷更强的还原气氛,视窑炉的大小及坯釉的组成,一般要控制烟气内的一氧化碳含量在4%~8%。青瓷的呈色受多种因素影响,基本是含铁量越高铁的分散度越大,则着色力越强,颜色越深;烧成的还原气氛越强,温度越高,越有利于铁的还原,因而颜色越深;釉层越厚,颜色越深;坯中含铁越多,高温中能熔入釉内,而使釉色变深;釉中以石灰石或灰釉为助熔剂时呈色较深,以长石为助熔剂呈色较浅,以白云石或滑石为助熔剂时呈色更浅。此外,燃料的成分也对釉色有影响,燃料中含水增多,能增强烧成时的还原气氛,因而釉色加深。燃料中的硫分则能使釉色闪黄。
2.铜红釉
钧瓷首次创烧了铜红釉。红釉是钧瓷对世界陶瓷史的重大贡献。红釉在瓷之呈色的追求上技术难度最大,唐宋之前毫无诞生的迹象。让红釉依附于陶瓷之上,对古人是个天大难题。原因是红釉的烧成条件苛刻,往往偶然生成,而让工匠总结经验的机会总是很少。在千度以上的高温区,只有铜元素能让瓷器呈现真正意义的红色,但呈色宽容度极其狭窄,只有1%的空间条件,过高或过低,铜红色都会“灰飞烟灰”,留下一片空白。绝顶聪明的中国古代钧瓷艺人,就是在这转瞬即逝的机会中,悄悄攥住了红釉的神经。尽管等待的时间漫长,但当它被牢牢控制住的时候,犹如一条在水底沉寂许久的大鱼,跃出水面时浪花飞溅,景象壮观。
桃形洗
钧瓷红釉的特点是呈色鲜红透明,釉面有小裂纹,器件上部边缘有流釉现象。宋钧窑变花釉的特征是红中透蓝、蓝中带紫、紫中带灰,红色穿插其中,宋代官钧的主色调通常是外红内蓝。到了元代,对铜红釉的表现是在天青、天蓝、月白等青色底上呈现出鲜艳的紫红斑痕。这是在铁青釉上施少量铜粉制成的。
铜红釉产生的机制有两种观点:一种认为是由氧化铜(CuO)在还原焰作用下转变为氧化亚铜(Cu2O)而呈红色;另一种是由于生成胶体铜粒子悬浮于釉中而出现红色。釉中的铜在不同条件下,可以呈现不同的色泽,如在还原介质下呈现红色,在氧化介质下呈现绿色,焙烧不当可以出现黑色、黄色、浅黄色、灰白色,温度过高有挥发现象,温度过低则出现暗红等。要想获得纯正鲜艳的红色,是一个极为困难而复杂的问题,不但要求对釉料组成、施釉工艺、坯料选择、烧成温度、升温及冷却速度进行严格的控制,更重要的是要控制焙烧气体介质的化学组成,忽视了任何一个因素,都会使产品质量降低。
铜红釉中铜的加入量不宜过多,最好的釉色一般在含铜0.3%~0.5%时出现。烧成是用还原焰,需要特定的柔和而平稳的还原作用,保持一氧化碳含量在4%~6%,最后只需要一点点氧化焰,这是形成红色胶体的关键。如果超过限度,就会使红褪色而倾向黄色或绿色。釉内若加入锡或铁的氧化物,有助于铜的还原和红色胶体的生成。
传统铜红釉含有一定量的铅,在制备及喷釉时对人体有害。实践证明,钧红釉中加氧化铅或氧化锡对促进和保护氧化铜着色基的形成具有同样的作用。如釉不加入氧化铅,也不加入氧化锡,烧后制品呈灰黑色,只要加入其中一种,则烧后都能呈现纯正的钧红釉色,而以加入氧化锡比加入氧化铅有更强的促进显色作用。所以,目前生产的钧红釉是无铅钧红釉。这种钧红釉的釉式是:
0.07K2O、0.29Na2O、0.097MgO、0.0512CsO、0.038SnO2+2.29Al2O3、0.0058Fe2O3+2.568SiO2+0.015Cu2O
3.钴蓝釉
以钴为着色剂,主要可制得天青釉、霁蓝、宝石蓝釉等。
制造钴蓝釉一般是先将钴盐与氧化铝、氧化锌配合,在高温(1260~1280℃)下煅烧使成钴铝尖晶石型色基,然后加少量至白釉配合色釉。有时为了防止钴的红光或紫光,再加入微量氧化铁、二氧化锰或黑色基等。
制造钴蓝釉也可以在釉加入珠明料。珠明料中同时含有钴、铁、镍、铜、锰等金属氧化物。在用强还原焰烧成时,钴蓝的呈色力增强,可使其他金属化合物的影响减弱;若用氧化焰烧成,将变成乌褐之色,所以钴蓝釉也是一种还原釉。
炉钧壶
如釉中二氧化硅成分过多,会呈带紫的黑色,且呈色容易模糊,含氧化镁过多时,会使釉带紫色,釉中的氧化铝和氧化钙有利于钴显蓝色,在用氧化锌代替氧化镁和氧化钙时,可出现极艳丽的天青色。
4.炉钧釉
炉钧釉是清雍正官窑仿宜兴钧釉的品种,用烘炉进行釉烧。在坯上施两次以铁、钴为呈色元素的釉料,在烘炉中烧成蓝紫相间、色彩斑驳淋漓的色釉。清代传世的炉钧釉瓶、尊等器以青蓝色居多,有红绿相间的麻点纹,称“晕炉钧”,多为雍正时期烧制;上有蓝绿相间的麻点,称“素炉钧”,多为乾隆时期烧制。其中,釉中的红色并不鲜艳,红中泛紫,似刚成熟的高粱穗色,俗称高粱红,是雍正时期炉钧的特征;到乾隆时期,逐渐蜕变为交织的蓝色、绿色、月白色。
六、宋钧釉与元钧釉的成分区别与配方
宋钧釉的化学组成特点是:氧化铝含量低而二氧化硅含量高,早期宋钧的二氧化硅和氧化铝的比是11.0~11.4,官钧釉的二氧化硅和氧化铝的比是12.5左右,五氧化二磷含量多数为0.8%。
元钧釉的化学组成特点是:二氧化硅和氧化铝的比要高于13,五氧化二磷含量在0.5%左右,并且是高硅、高钙。宋钧釉的氧化铝含量高于元钧釉的含量。
几种钧瓷釉料的配方:
(1)青釉:长石61%,石英16%,石灰石18%,铁矿石3%,草木灰2%。
(2)铜红釉:长石56%,石英16%,方解石18%,铜矿石4%,锡0.5%~1.5%,锌3%~6%,铜0.3%~0.5%。
(3)蓝钧釉:长石43%,石英18%,石灰石15%,本药20%,铁矿石1.5%,草木灰2%,骨灰0.5%。
(4)炉钧釉:长石54%,石英13%,石灰石15%,铜矿石5%,熔块10%,氧化铜3%。
七、钧瓷釉料加工
(一)传统钧瓷釉料的选择与加工
根据一千多年钧瓷艺人的实践经验,传统制釉分为四个步骤。
(1)选料粗碎。钧瓷的釉料使用禹州当地特有的瓷石釉药,主要有黄长石、红长石、孔雀石、石英石、白云石、黑瓷石、绿瓷石、虎皮石、白垩、铁矿石、铜矿石、滑石、玉山石等。把上述原料从矿坑选出,再认真挑选,剔除杂质,用铁锤砸成核桃大小,然后放到石碾上碾成细沙状颗粒,再粉碎过筛,装袋备用。
(2)细磨成药。沟碾是专门加工钧釉的一种传统粉碎设备。沟碾的结构为一直径2~3米的圆桌面,上面有一道用石块砌成的约60厘米宽、50厘米深的圆形沟槽,圆心立一桩,上套碾轴,碾轴上套碾轮,碾轮走在沟槽中。在碾轴另一端套上牲畜拉动。把石碾碾碎的釉石放到沟碾中加水,赶动牲畜,牲畜带动石轮在沟碾中滚动,利用石轮的挤压作用,把釉石加工到合适的细度,通过出口,过筛放入到特定的釉料池中。也可直接从沟碾中把碾碎的釉浆舀出。通过加工的釉浆在禹州当地传统习惯叫钧药,所以沟碾加工釉浆也叫碾药。一般一次只加工一种釉石,避免混淆。把这些加工好的釉石分池存放,以方便配制釉浆时配兑。
在宋钧中经常出现的蚯蚓走泥纹,业界以前认为是釉料过细,烧成时产生缩釉裂纹,之后釉料中的石英材料熔化弥合了裂纹而产生。但是宋钧中蚯蚓走泥纹,如果仔细观察可以发现,纹路中的材料并不是纯度较高的石英材料,而是一种复合釉料。由此可以判断这些材料并不是在烧成进入的,而是入窑之前就填充进去的。笔者在实践中发现,当釉料磨得过细时,釉面施釉之后的干燥过程中就会出现细小的裂纹,这样的坯体入窑烧成会造成严重的缩釉,仅靠釉料中的石英成分很难填充。为了弥补这种缺陷,笔者会在釉料出现裂纹的坯体再薄施一层釉,对裂纹进行填充。如果第二次施釉与第一次成分一样,会烧出与未出现釉面裂纹的坯体一样的制品。如果与第一次不一样,因为两次釉料的色差,就会出现蚯蚓走泥纹的制品。
所以,出现蚯蚓走泥纹的制品最初其实一种缺陷制品,是无意中产生的。当然在发现它的独特美感并被确立为厚釉瓷器的一种美学特征之后,后世开始有意为之。之所以宋钧官窑会出现这种现象,是因为官窑在追求制品的美感、质量方面是不计成本的,而元钧是民窑,生产的是民用制品,必须考虑降低成本,确保价格竞争力,所以在满足生产需求之后,是不会再把釉料磨得更细的。元钧整体风格上粗犷,以及坯体颗粒较大、釉面出现棕毛孔等,无不与此相关。
(3)草木灰淘洗。统钧瓷釉需要草木灰配釉,草木灰本身颗粒较细,已符合配釉的要求,只是含有较多的杂质,需要除去。草木灰中含有未燃尽的木炭及草屑,在收集过程中会混入土料、石子及炉渣等,都属杂质,需要除去。去除杂质一般采用加水淘洗的方法,也叫漂洗法。
淘洗时用几个大桶,其中一个倒入适量草木灰,并加满水,然后用木棒进行充分搅拌,把草木灰全部搅开,其中的木炭及草屑等物就会漂浮到水面,用笊篱和马尾底筛把漂浮物全部捞出。捞出漂浮物后,再搅动草木灰,使之呈悬浮状态,而一些较大的土粒、石子、炉渣等杂质就会沉降到桶底。用一个广口浅底的容器把上层的细草木灰水舀出倒入另外几个桶内。等舀到一定程度,再加适量水继续搅拌,直到淘净淘完为止。舀好的草木灰可以直接配釉使用。为了更精确地掌握配方比例,现代钧窑匠师通常把草木灰浆晾干备用。
用草木灰配釉是钧窑工艺史上的一次重大突破,草木灰进入钧窑釉料,钧瓷开始从单色瓷变成多色瓷。草木灰中含有磷酸钙成分,烧成后会使釉面出现白色呈色。在唐钧之前,钧窑烧制的均为黑瓷。唐钧中开始出现白色的装饰斑块。草木灰功能的发现应该是唐钧时代窑工对偶然发现的总结。唐钧时代,钧瓷已开始使用匣钵烧制。烧制过程中,匣钵会出现破损,窑师们发现破损匣钵内瓷器会出现的白色斑块。一开始是把出现白斑的瓷器当作废品来处理,后来发现白斑丰富了瓷器的釉色,增强了装饰功能,就思考白斑的来源。经过认真研究,他们发现,白斑的出现与匣钵破损后从破损处吹到瓷器釉面上的草木灰有关。经过反复验证,最终确定了草木灰会使瓷器出现白色呈色的现象。笔者在研究复制唐钧时,对这种猜测进行了验证,燃料采用木柴及动物骨骼(骨骼在高温下是一种能释放出很高热量的燃料),窑炉内有意放几个匣钵破损的瓷器,结果按照古法配制的黑釉瓷器中,这几个匣钵破损的瓷器均出现了大小不一的白色斑块。之后,笔者进一步将淘洗好草木灰点刷到施了黑釉的瓷坯上,烧制完成后,就出现了意想之中的白色装饰斑块。
(4)湿法配釉。配釉之前,先把需配用的几种釉石池子或缸内釉料表面澄出的水舀去,然后把碾细的釉浆搅动起来。搅动时要连底全部搅动,搅动均匀,搅成稀浆状,不能出现澄清现象。再用稍大的容器按预先拟定的配比,在每个池里或缸里舀出需配的数量,全部倒入事先准备好的空缸里,兑在一起细心搅匀,即配成了釉浆。至于各种釉料配兑多少,全凭经验而定,这也是各个窑口的核心技术。传统钧釉多用湿法配釉。
(二)现代钧瓷釉料的选择与加工
现代钧瓷釉料的选择,有窑口坚持选用天然材料,更多窑口是在选用天然材料的同时,选用部分化工原料替代部分天然材料的有效成分。同时,在材料加工时更多用机械加工替代传统釉料加工时的人工和畜力。
1.生料釉制备
生料釉由非水溶性的原料组成,对原料的纯度要求较高,原料储放时应注意不被其他杂物所污染。
现代钧瓷釉料加工大规模生产中,是先将配方中的硬质原料和部分黏土(3%~5%)加入球磨机湿磨,使硬质原料达到一定细度后再加入软质原料;小规模的生产中,常将所有原料一次加入小球磨罐研磨。磨釉料的时间比磨坯料的时间要长4~5倍(40~100小时),磨好后的釉浆须经细度检查合格才可放浆,经过湿式吸铁器流入储釉池储存陈腐。釉浆经陈腐3~7天后使用,能改善与坯体的密着性,釉在储存过程中应经常不断地搅拌,使用之前还要调整到规定的密度。在特殊情况下可加入0.5%硫酸镁(MgSO4)或氯化铵(NH4Cl)等电解质,以控制釉的稠度,增加釉的稳定性,使轻重颗粒不易分离。
釉浆的细度一般控制在10000孔/厘米2筛的筛余量在0.02%~0.05%范围内,釉料越细稠度越高,烧成温度降低易产生必要的光泽,但过细则表面张力大,容易产生缩釉;细度不足时,则成熟温度提高,光泽不佳。
釉浆的相对密度一般控制在1.28~1.5,密度的大小与施釉的方法、坯件的大小、坯件的吸水性、釉层厚度,以及与天气的干湿均有关系。一般用机械上釉浓度可大一些,手工上釉浓度可小些;上内釉时浓度可大一些,上外釉时浓度应小一些;白釉浓度宜小一些,而色釉要大一些;大件制品多用浸釉法或喷釉法,要求浓度宜小一些。釉浆浓度大,能缩短施釉时间,但过大会使釉层加厚而不均匀,以致产生堆釉或开裂现象;反之,如浓度过小,就需要增加施釉时间或次数,釉层过薄,容易产生干釉现象。
釉层的厚度取决于釉料在高温中的黏度和坯体的致密度。当釉的高温黏度大或坯体较致密时(如素烧坯),釉层可薄一些;如釉的高温黏度小,则对多孔性的坯体施釉宜厚些,以免因釉渗入坯体内而削弱制品的光泽度。此外,夏天天气干燥,水分容易蒸发,浓度应小一些,到冬天即可略大一些。
2.熔块釉的制备
当釉的原料中有水溶性成分,或有一些毒性物料,或有一些密度特别大容易沉淀的物料时,就必须先将部分或全部原料预先制成熔块,然后再制成釉料。
熔块釉的制备分两步进行:第一步制熔块,第二步将熔块与其余生料混合研磨制成釉料。如不留下一部分不溶性的生料,如高岭土、长石、石英等,而将全部原料一次熔成熔块,则以后制成的釉浆缺乏悬浮性,很快就会沉淀(特别是含铅釉),而且集结在容器底部的釉料很不容易搅开。
熔块的制备是将预先经过粗碎的原料,按比例称量在密闭的湿料磨中干磨。此时要注意防止粉尘飞扬,工作人员都要戴上防尘口罩。然后置坩埚炉或地炉中在1200~1300℃的高温下进行熔炼,至全部熔融,抽出细丝没有结瘤时倾入冷水中急冷,使其分裂成松脆而透明的小块,这样便于粉碎。
熔釉用设备视生产量的大小,可以用坩埚炉,也可以用地炉。小型生产使用坩埚炉时,可以单独砌筑,也可以把坩埚砌在窑炉烟道上,利用烟道发热进行熔制。坩埚设在窑炉与烟囱之间的烟道上,坩埚底上有一小孔,用硬石英小球塞住,至原料被熔成流态熔质时,小球被浮起,熔质即流入水槽中淬冷。炉下另设一补充燃烧室,当烟道气热量不足或窑炉停烧时,即可用补充燃烧室焙烧。
在没有坩埚炉设备,而要进行小试时,或者熔块的高温黏度过大,不能从坩埚底流出时,也可用普通坩埚盛装釉料置匣钵内放入窑内熔化,出窑冷却后将容器打碎取出釉块。这一方法的缺点是不仅黏附在熔块上的坩埚屑要细心刮去,而且因为没有经过冷水淬冷,质地较坚硬,难以磨细。
熔块制好之后,将松脆的熔块击碎,与其余部分的生料混合,像制备生料釉一样置于球磨,即为釉料。此时如果釉浆仍有很快沉淀的倾向(含碱金属多的釉易于出现这种现象),可细心加入少许量盐酸、乙酸或甲酸加以改善。在釉烧过程中,熔块釉的软化温度要比制备熔块时低一些。熔块釉与生料相比,流动性较好,不易起泡,不易变成无光。
八、釉的施用
施釉的过程是将充分悬浮的釉浆涂敷于坯体表面,坯体吸收了釉浆中水分,原来悬浮在釉中的固体粒子就均匀地积聚在坯体表面。陶瓷制品施釉有两种情况:一种是在未烧过的生坯上施釉,然后一次烧成;另一种是在是在已烧过的素坯上施釉,然后再次烧成。钧瓷是靠“厚釉薄胎”表现本瓷种特有的晶莹饱满,釉层厚度达2毫米以上,为了呈现瓷种特色,必须一次素烧,一次釉烧,所以钧瓷是在已烧过的素坯上施釉。
(一)施釉前的准备
施釉前,坯体必须清洁,有一定的气孔率,才能很好地吸附釉层,如坯体存在灰尘、油污、汗渍等,这一部分的釉层就会吸附不好,在烧成后就会有剥落的可能。坯体的气孔率(或吸水能力)如过小(如1%)或过湿,则釉层难以吸附;如气孔率过大(如17%以上)或过干,则吸水太快,都将使操作不好控制,在烧后有产生裂纹、釉面不平或干釉的可能。所以施釉前必须做到:①掸灰,将坯上的积聚的灰尘用刷刷掉,或用压缩空气吹掉;②抹水,有些油污、汗渍刷子刷不掉,必须用布或排笔蘸水洗掉。抹水的另一个作用是使坯体略为降低吸水能力,尤其是壶、杯的嘴、把等转变部分最易吸附过多的釉,因此要稍为多抹一点水。
搅釉
经过掸灰、抹水后的坯接着就应上釉了,不要搁置过久,上好釉的坯要经过干燥方可装窑,干燥好的釉坯应及时装窑,不要放置过久。对于釉浆来说,在施釉前应注意做到保持清洁,防止灰尘杂质的侵入,检测密度并予调整,还应经常搅拌,以保持悬浮状态。对于熔块釉,搅拌更为重要。
(二)施釉方法
施釉操作中如果是内外分别施釉的坯,应该先内后外,而且应等内釉干燥后方可施外釉。分两次以上施釉的坯,每次施釉后必须通过干燥,方可施第二次。有些坯件,如碗、花瓶等在上釉后还需要修挖底脚,再次浇底釉。装窑时与窑底或垫片接触部分不应上釉,以防烧后黏结。上釉后出现黏结,可用湿海绵擦去,或者放在辘轳车上用刀修去,或者上釉前即在底脚涂上一层石蜡,使釉浆粘不上去。
施釉方法视坯件的大小、需要釉层厚度及设备条件来决定。
1.喷釉
喷釉
用口吹或压缩空气使釉浆变成雾粒,附着于坯体上。对大型器物,如大花瓶、大花盆、瓷板等或脆而易碎的薄胎制品,以及一个器物上需要上几种色釉时,都适用此法。传统吹釉工具是一个约20厘米长、一端蒙有葛布的竹筒,施釉时左手执釉碗,右手将竹筒蒙有葛布的一端浸蘸釉浆,然后用口在竹筒的另一端把釉吹向坯件,一般要吹3~5遍才成。现在都用压缩空气机和喷枪进行喷釉,这和喷漆的方法完全类似,可以用普通喷漆用的喷枪。喷釉法的缺点是釉层较松,不如浸釉法获得的釉层那样平滑致密,所以通常在最后一次喷釉时,喷一层浓度较稀的釉,以弥补这一缺点。
2.浸釉
浸釉又称蘸釉,即将坯体浸入釉浆中,然后提出。它适用于素烧过的小件、厚胎制品及碗、罐、盘、瓶、尊等,需要有很熟练的手法。浸釉的釉层决定于坯体的吸水率、浆的密度及浸渍时间的长短。同一批产品在吸水率和釉浆密度相同的情况下,要使浸渍的时间保持相同。
浸釉
3.荡釉
荡釉适用于中空器物上内釉,如壶、罐、瓶、碗等,将釉浆舀溢注入器物内部,用手将坯件左右上下回转,使内部都吸到釉浆,然后将多余釉浆倒出,如此荡釉至多两次,否则易起泡。
4.浇釉
大型器物的施釉既无法浸、荡也无法旋,除了用喷釉外,还可以用浇釉法。浇釉操作是在一个盆上或缸上架一板,坯件搁于板上,施釉者两手各执一碗或一勺,舀取釉浆交替着向坯件上浇泼。如过大坯件需两人操作时,两人手法须一致,否则釉层厚薄难以均一。浇釉比喷釉快,但不及喷釉釉层均匀,一般给陶器大缸施外釉都用浇釉法。
荡釉
5.涂釉
涂釉又称刷釉,是用毛笔蘸取釉浆涂布于坯体上,适用于施色釉或同一器物上施数种不同的色釉。
6.点釉
点釉又称滴釉、画釉、点斑、画斑,用毛笔蘸釉在浸或浇过釉的釉面上点滴成一定形状的斑块。古代著名的蓝钧、紫斑钧均采用点釉法。
点釉
7.多层施釉法
多层施釉有两种含义:一是在素胎上用同一种釉上多层;一是用不同的釉上多层。具体方法有多种:如,用浸釉法浸一次,干后再浸,也可趁湿浸第二遍。再如,把两种不同的釉放在一起,浸完一种釉之后立即浸另一种釉,干后再用其他方法上第三遍甚至第四遍釉。
(三)影响施釉质量的因素
施釉质量是指釉浆能否附在胎体上形成均匀的釉层。影响施釉质量的因素主要来自胎体和釉浆的工艺性能。
(1)胎体在施釉时其含水量应在7%以下。如含水量过高,施釉时达不到要求的釉层厚度。
(2)坯体素烧时温度过高或过低而导致胎体强度过大或太小,均影响施釉操作。强度过大的胎体,在施釉时水分渗透困难,施釉不均匀且容易开裂;强度太小的胎体施釉时容易破损,造成操作困难。
(3)釉的浓度过大,会造成釉层偏厚不均匀,容易产生开裂;浓度太小,会产生釉层过薄的现象或延缓操作时间。强度低的胎体施用过稀的釉浆,会因吸水过多而胀裂或软塌破损。
(4)配料时釉料中的可塑性原料应适当。可塑性原料过多会增加釉浆的黏度,造成施釉不均且收缩大,容易发生龟裂、卷釉等缺陷。
(5)釉料的粉碎细度不能过细。过细,制成的釉浆稠度大,黏度也大,不易均匀施釉,施釉后会产生较大的收缩,甚至出现裂纹;过粗,则易产生沉降,且不易均匀施釉,影响操作。
上釉之后
(四)施釉时的缺陷和原因分析
1.釉层过薄或者过厚
釉浆浓度过小,在胎体上形成的釉层过薄,这种薄层釉不易消除胎体表面的粗糙痕迹,且使釉的光泽不良,同时在烧成后还会产生欠釉、发黄的缺陷。釉浆浓度过大,施釉操作不易掌握,胎体有棱角的地方往往施不上釉,而某些凸出部分又因釉层过厚而开裂,烧成后在制品表面上产生堆釉现象。通常,用浇釉法施釉时釉浆的浓度比用浸釉法时要浓一些。
2.釉面龟裂,釉层卷起
如果釉浆中的颗粒过细,那么釉浆黏度过大,含水过多,在干燥的胎体上施釉后,釉面容易发生龟裂、釉层卷起的缺陷。釉层越厚,这种缺陷越明显。如果釉浆中的颗粒过粗,那么釉浆黏度过小,釉中的颗粒容易沉降,釉层与胎体的附着不牢固。如发现附着不牢,可加入一些凝胶剂或有机添加剂予以防止。如果釉料中加入的可塑性物料过多,造成釉的黏力过大,施釉后也容易发生釉面龟裂、釉层卷起等现象,应调整黏性物料的配合量,或将黏土原料的一部分预烧,破坏其可塑性,以减小黏度。
3.剥釉
钧瓷制品烧成剥釉原因较多,有原料的原因、施釉的原因、配方的原因,也有烧成的原因。剥釉主要是由于釉的热膨胀系数远小于胎体的热膨胀系数,使釉不能抵抗温度变化所产生的张力作用,釉与胎体分离剥落。有时,釉、坯之间的高温化学反应会生成盐类,也会有剥釉现象发生。
剥釉
防止剥釉可以从釉与坯两方面着手。
(1)改变釉的组成来消除龟裂。降低釉中氧化铝和二氧化硅的成分,或者增加助熔剂;部分二氧化硅用硼砂代替;釉中部分碱金属和碱土金属用高分子量金属化合物来代替。如用碳酸钙或氧化钡来代替碳酸钠。
(2)改变坯的组成来防止釉面龟裂。减少二氧化硅的成分,增加可塑性黏土的成分;用含铝量最高的高岭土或瓷土代替含铝量较低的可塑性黏土;增加长石的成分;适当减少细颗粒(特别是石英)的含量;略降低烧成温度;在高温下短时烧成,或在较低的温度下烧成(温度过高也容易产生剥釉);产品的烧成在适当温度下进行,可以得到很高的烧成完好率,低于此温度则产生釉面龟裂,高于此温度则产生剥釉。
剥釉的其他原因有:第一遍釉不干即抹第二遍釉;油或脂肪附在胎体表面;在上釉前胎体表面过于光滑;尘粒附在坯件表面;粗颗粒存在于胎体中,在加热和冷却时,鼓胀和收缩出现不均匀现象,因而产生剥釉。练泥质量不达标,导致可塑性原料和瘠性原料混合不均匀;釉烧前火升温过快或火焰直接喷射在釉、坯的局部;釉层较厚,施釉过程中不小心碰撞,使釉层松动。
4.釉面光泽不好
釉面无光或光泽不好的原因有:釉层太薄,釉被胎体吸入过多或施釉时釉料未搅拌均匀。胎体中孔隙太多,则釉层被胎体吸收多,因而在胎体表面仅留下很少的玻璃质痕迹;釉含有挥发性成分,所有的碱性物质在釉中或多或少都具有挥发性,制品的釉层如含有这些成分,经过煅烧后会失去部分光泽,除非这些氧化物非常少或者胎体在密封匣钵中进行煅烧;釉中含有不熔融物质,特别是当它们存在于胎体表面上时,将造成无光泽或晦暗滞钝色;硫酸盐的影响,硫酸盐存在于坯体、原料和调配釉的水中,这些硫酸盐及存在于窑内气氛中硫的氧化物都能使釉面产生各种缺陷,常见的有滞色无光、表面薄膜褶皱、针孔、起泡、干釉等。
5.施釉中的其他工艺弊病
施釉时,在补水过多的部位会产生釉层很薄或不粘釉的缺陷;烧成温度过高的素胎也会产生不粘釉的缺陷;釉浆搅拌不均匀,上稀下浓,表面水分多,可溶性盐多,均会产生气泡;釉浆未经搅拌,成分不一致,长石、石英沉降较快,引起开裂。
作者研究钧瓷釉色
免责声明:以上内容源自网络,版权归原作者所有,如有侵犯您的原创版权请告知,我们将尽快删除相关内容。