适于高温还原气氛烧成的黄色颜色釉的研制Suitable for high temperature reducing atmosphere of burning into the development of
the yellow color glaze
摘要
本课题主要是通过对颜色釉配制技术的研究，研制烧成温度1310℃～1330℃高温还原气氛烧成的黄色颜色釉，适于在景德镇液化气气烧梭式窑烧成。实验中，首先研制高温透明釉和高温乳浊釉两种基础釉，选择最优的基础釉配方分别加入包裹黄（Cd-S）色料3～8%、锆镨黄色料3～8%，制得鲜艳的黄色颜色釉和乳黄色颜色釉。
实验中，乳浊釉中加入ZnO23～5%、ZrSiO43～5～8%。乳浊釉加入包裹黄色料6%黄色呈色最鲜艳，加入锆镨黄色料8%乳黄色呈色最漂亮。透明釉中加入包裹黄色料8%颜色呈棕黄色，加入锆镨黄色料8%乳黄色很淡雅。施釉厚度0.3～0.6mm，釉层越厚发色越深。
关键词：颜色釉透明釉乳浊釉包裹黄色料锆镨黄色料
Abstract
This subject mainly through to the color glaze preparation technology research, development sintering temperature 1310 ℃～1330 ℃high temperature reducing atmosphere of the yellow color burn glair, suitable for in jingdezhen liquefied gas burning gas kiln firing shuttle type. Experiments, first developed transparent glazes and high temperature high temperature opacifying glaze two basic glaze, select the optimal formula of basic glaze adds package yellow (Cd-S) pigment 3～8%, zirconium producing yellow material 3 ～8%, the bright yellow colored glaze and yellow colored glaze.
In the experiments, opacifying glaze ZnO3～5%, to ZrSiO43～5～8%. Opacifying glaze join package yellow is 6% yellow color rendering the most bright, join zirconium producing yellow is 8% in the most beautiful yellow color. Transparent glaze join package material color showed 8% yellow light brown color, add zirconium producing yellow yellow very quietly elegant is 8%. Glazing thickness 0.3 ～0.6 mm, glaze layer is thicker hair color more deep.
Keywords: colored glaze transparent glaze opacifying glaze package material zirconium producing yellow yellow material
目录
摘要............................................................ I Abstract ......................................................... II 1前言.. (1)
2 文献综述 (2)
2.1黄色颜色釉的历史发展 (2)
2.2相关工艺资料 (3)
2.3 色料的作用 (3)
2.3.1 色料的分类 (3)
2.3.2 陶瓷色料的制备工序 (3)
3 实验 (5)
3.1 研究目标及方案 (5)
3.2 实验用仪器与设备 (5)
3.3 实验原料 (5)
3.3.1 原料的选择原则 (5)
3.3.2 各种原料在釉中的作用 (6)
3.3.3 原料的选择 (6)
3.4 工艺流程 (8)
3.5 工艺控制 (8)
3.6 釉料配方实验 (9)
3.6.1 两个基础白釉 (9)
3.6.2 两个基础白釉加包裹黄色料配方系列 (11)
3.6.3两个基础白釉加锆镨黄色料配方系列 (13)
3.7 烧成 (15)
4 结果分析与讨论 (17)
4.1 着色剂加入量对釉呈色的影响 (17)
4.1.1 包裹黄色料含量对釉呈色的影响 (17)
4.1.2 锆镨黄色料含量对釉呈色的影响 (17)
4.2 工艺因素对釉面效果的影响 (17)
4.2.1 施釉方法对釉面的影响 (17)
4.2.2 釉浆比重对釉面的影响 (17)
4.2.3 快球磨时间对釉面的影响 (17)
4.3 影响坯釉适应性的因素 (17)
4.3.1 膨胀系数对坯釉适应性的影响 (17)
4.3.2 中间层对坯釉适应性的影响 (18)
4.4 影响釉面光泽度的主要因数 (18)
4.5 影响黄釉发色的因素 (18)
5 结论 (19)
6 经济分析 (20)
6.1单位样品的原材料成本核算 (20)
6.2 能耗、水电设备折旧 (20)
6.3税收与利润 (20)
致谢 (21)
参考文献 (22)
附图 (23)
1前言
黄釉是历史上皇家严格控制的一种釉色。因黄、皇同音，故明清两朝黄釉瓷只有皇家才能使用，私造黄釉瓷器者须按律杀头。清代规定里外黄釉为皇太后、皇后用；里白外黄釉为皇妃用；黄地绿龙纹为贵妃用；以下嫔妃、贵人、常在则不许用黄釉器。清康熙末年以前的黄釉均为低温铁黄釉，在明初已有生产。明弘治时最为成熟，呈色均匀润泽，称为“娇黄”，有碗、盘、罐等，主要用于祭祀。清代黄釉瓷器以宫中使用的日用器居多。后来出现了随着珐琅彩从国外引进的锑黄釉，呈色像柠檬黄，淡雅、柔和，以碗、盘等小件器居多，只有少量官窑器。但这种黄釉现代已不难烧造，仿品很多。
本课题主要研制在景德镇1310℃～1330℃高温还原气氛梭式窑烧成的黄色颜色釉，适合艺术陶瓷装饰用。黄色颜色釉的呈色，主要是由于色料中色基（包裹黄色料、锆镨黄色料）在基础釉中的发色。
实验过程中，先调配出高温基础釉（乳浊釉、透明釉），然后在最优的基础釉中加入适量黄色色料（包裹黄色料、锆镨黄色料）进行系列实验，并控制好釉浆比重、釉料细度、施釉厚度。
本实验样品在景德镇陶瓷作坊的高温还原气氛梭式窑中烧成。实验完全贴近实际生产，具有很好的开发应用价值。
2文献综述
2.1黄色颜色釉的历史发展
黄色颜色釉以适量的铁为着色剂，在氧化焰中烧成，也称铁黄。分高温、低温两种。高温黄釉是含少量铁的石灰釉，在高温氧化气氛中生成三氧化二铁，呈现黄色。唐代即已烧出黄釉器。低温黄釉是以铅为着色剂在低温烧成。汉代陶器就已见有。瓷器上纯正黄釉始于明永乐，即以铁为着色剂，用氧化焰低温烧成，呈色淡，釉面薄。黄因与皇谐音，故从嘉靖以后则成为皇帝专用之色。清代黄釉又增加了蜜蜡黄、蛋黄几种，从现有瓷料看，低温黄釉瓷创烧于明初景德镇官窑，但传世品罕见。
中华民族一向崇尚黄色，“黄”与“皇”谐音，黄色因此是皇家尊贵的象征，而全黄器仅限于皇帝所用。黄釉在清代有更为明确的使用制度。器物内外皆施黄釉的为帝、后及太后所用，皇贵妃则用外黄内白器物，贵妃用黄地绿龙器，嫔妃则用蓝地黄龙器，余者皆不可用黄色器。如《清宫档案》中《唐英奏折》载：“乾隆二十一年七月七日，唐英将次色黄器一万一千七十九件及次色祭器一百六十四件开造清册呈交广储司按册查收。”即使是残次品也有严格的处置，以防流人民间，这与同时期处理其他落选御器有明显的区别，如早在乾隆七年，为节省开支，皇帝曾有旨，御窑厂烧造之脚货不必送京，即在本处变价处理。但唐英认为此不妥，于乾隆八年上奏《请定次色瓷器变价之别，以杜民窑冒滥折》：“唯是国家分别等威，服务采章，俱有定制……至于黄器及五爪龙等件，尤为无可假借之器，似未便以次色定价，致本处窑户伪造僭越，以紊定制……”而乾隆皇帝的谕旨则为：“黄器如所请行，五爪龙者，外边常有，仍照原议价。”可见，五爪龙在乾隆时期不是被严格禁止的，而黄釉器是绝对不许民间使用。
乾隆黄釉呈色极为淡雅匀净，釉层较薄，施釉均匀，没有深浅不一的色差。由于釉中掺有玻璃白，故釉汁混而不透。淡黄釉釉色淡雅匀净。米黄釉呈色浅淡，略闪黄，施釉匀净。釉质细腻。柠檬黄釉釉层较薄，釉面滋润，施釉均匀，釉色较康熙时更为浅淡。乾隆黄釉器物见有瓶、罐、尊、灯、簋、笔筒、瓷塑、碗、盘、杯、碟等。盘的形制较多，既有高足与折腰，又有收口、花口等。乾隆黄釉器除光素无纹饰外，另有暗刻等装饰方法，纹饰以云龙纹居多。乾隆黄釉器款识为青花“大清乾隆年制”，或楷款或篆款。
2.2相关工艺资料
色料：色料也称颜料或彩料，是以色基和熔剂或添加剂配制成的粉状有色陶瓷用装饰材料。颜料=色基+熔剂，色基为发色物质和其它原料。熔剂为低熔点的硅酸盐物质。
2.3色料的作用：
①坯体着色：将色剂和坯料混合，使烧后坯体呈现一定的颜色。
②釉料的着色：用色剂和基础釉料可调配各种颜色釉和艺术釉。
③绘制花纹图案：大量用于釉层表面和釉下进行手工彩绘，也可用
作贴花纸、丝网印等。
2.31色料的分类：
陶瓷颜料可按使用方法分为：釉上颜料釉下颜料釉中颜料
简单来说以釉为界，在釉下面的为釉下。在两层釉中间的为釉中。在釉的上面得为釉上。
2.32陶瓷色料的制备工序
1、混合
着色剂的最终色调，受加入着色剂中其它成分的很大影响。因而，为了使每批色料发出同一色调，必须按照组成将质量相同的原料精细的称量和混合。
2、煅烧
煅烧是制色料的重要工序，其目的是为了使之稳定化。在煅烧过程中，因原料性质的不同和希望得到色料的不同，而发生不同的反应。煅烧温度最低要和色料最终制品的使用温度相同。
3、水洗
将煅烧后色料粉碎之，其后为了除净所有的可溶性物质，应进行水洗。使用铬酸盐的色料必须用热水洗，如剩有可溶性的铬酸盐，则在铬色的周围出现深浅不匀。如不将硼酸盐除净，将在色上产生薄膜。
4、粉碎
水洗之后用碾盘式磨机或球磨机，用湿法粉碎所需要的细度。色料的粒度要求虽无明文规定，一般要求全部通过300目筛。粉碎不足时会因粒度不均而难于使用，以及缺乏遮盖力致使烧成后成斑点状。反之粉碎过度细如尘埃，则不能充分熔合于釉中而成为发生滚釉的原因。
包裹黄可以应用在釉中彩中做色料，釉中彩陶瓷的烤烧温度可令釉料熔融，颜料可沉入釉中，冷却后被釉层覆盖，制品表面平滑，手触无明显凹凸感。釉中彩是展二十世纪七十年代发起来的一种的瓷器装饰材料和技法，亦称高温快烧颜料。颜料的熔剂成分不含铅或少含铅，按釉上彩方法施于器物釉面，通过1100～1260℃的高温快烧（一般在最高温阶段不超过半小时），釉面软件包化熔融，使颜料渗入釉内，冷却后釉面封闭。细腻晶莹、滋润恍目，抗腐蚀、耐磨损，并解决了陶瓷画面铅的溶出问题。
以上文献资料对本课题的研究具有启发作用。
3实验
3.1研究目标及方案
研究目标：通过对黄色颜色釉的研制，掌握黄釉的配制原理，制作方法与工艺技术参数。研制出烧成温度在1310℃～1330℃、还原气氛烧成的黄釉配方。从理论、实践方面进行较为系统的研究，研制出艺术效果好，能用于产品开发的青釉，拿出质量好的样品。
实验方案：选用工艺性能较好、适合烧成温度1310℃～1330℃的2个白釉（透明白釉，乳浊白釉）做基础釉。分别加入包裹黄色料和锆镨黄色料，加以比较两者釉面的各种性能，以求得最优配方。
3.2实验用仪器与设备
实验用仪器与设备见表3-1。
表3-1实验用仪器及设备
Table3-1 The machimery and equipment of experiment 仪器名称型号产地备注
感量0.1g 电子天平MP2002 上海精密仪器
表有限公司
6m3气烧梭式窑STSSUO1-10 山东陶瓷工程
研究院
最高温度200℃烘箱101-2 上海无线电一
厂
额定电压220V 快速球磨机MACHINASMALTO上海实验仪器
厂
另外还有研体、量筒、烧杯、球磨罐、石膏模、小刀、勺子、修坯刀、砂纸、海绵等实验用具。
3.3实验原料
3.3.1原料的选择原则
本课题以市售原料为主，尽量选用适合景德镇传统瓷用原料，同时在保证釉面质量的前提下选用符合要求且价格较低廉的原料，降低化工原料及昂贵原料的用量，以降低成本。
3.3.2各种原料在釉中的作用
（1）钾长石
钾长石在陶瓷坯釉中作为熔剂使用，在釉料中也是形成玻璃相的主要成分。它有较宽的熔融范围，较高的熔融液相黏度和良好的熔融其他物质的能力。且随着温度的升高，它的黏度变小的速度比钠长石慢，能够更好地得到控制。
（2）石英
SiO
2
是釉的主要成分，可提高釉的熔融温度和黏度，给釉以高的力学强度（如硬度、耐磨性），提高釉的白度、透明性、化学稳定性、并降低
釉的膨系数。另外，釉料中石英的引入，适当增加了SiO
2
的含量，乳浊效果更佳，使釉面更加光润。
（3）方解石
方解石能降低高硅釉的黏度，提高釉的流动性和釉面光泽度，对有些色釉可增强釉的着色能力，但会使釉面白度降低。
（4）高岭土
高岭土在制釉中使用较少，主要提供Al
2O
3
，提高釉的硬度，同时也能
提高釉的白度
（5）氧化锌
ZnO可使釉易熔，降低高温釉的烧成温度，对釉的力学强度、弹性、熔融性能和耐热性能均起到良好的作用，还能增加釉的光泽度，白度增加釉的成熟范围。ZnO在使用前必须煅烧，其原因是：1减少烧成过程中的收缩；2减少因收缩而出现的秃釉和气泡等缺陷。
（6）滑石
主要提供的金屬是氧化鎂(MgO)，它的耐火性大，在高溫釉中，氧化鎂可產生光滑、失透、奶油似的釉面，但氧化鎂一旦過量，釉面會產生乾澀，而且還可能有蜷縮及針孔之類的毛病出。
（7）硅酸锆
提高产品白度；遮盖底层坯体颜色及杂物；增加釉面韧性放置龟裂；增加釉面类地板砖的耐磨损强度。
3.3.3原料的选择
（1）坯用原料
为了能更好展示釉的性能在此采用高白泥．因此用买来的泥段，加入腐植酸钠化浆，调节触变性和流动性等各种泥浆性能，然后，用石膏模注浆成型，干燥修坯。
坯料配方：瓷石70％高岭土30％
坯料的化学组成为如表3-2所示：
表3-2坯料的化学组成（%）
Table3-2 The chemical composition of body
组成SiO2Al2O3Fe2O3CaO MgO K2O Na2O I.L 合计含量
（%）
68.34 20.95 0.51 0.25 0.29 3.67 0.24 5.58 99.83
坯式：
0.1870K
2
O
0.158Na
2O 0.9846Al
2
O
3
5.4555SiO
2
0.0217CaO 0.0154Fe
2O
3
0.0348MgO
（2）釉用原料
黄釉使用原料一般分为三类：（一）天然矿物原料（长石、石英、高岭土、方解石、滑石）等；（二）化工原料（ZnO、ZrSi O4）；（三）色料（包裹黄、锆镨黄等）。
先调试出透明釉和乳浊釉，然后分别加入3～8g包裹黄色料、锆镨黄色料制出各种黄釉，以求得最优配方。
所用矿物原料化学组成见表3-3，釉用化工原料见表3-4。
表3-3矿物原料的化学组成
Table3-3 The chemical composion of raw miner material 组成
原料
SiO2Al2O3Fe2O3CaO MgO K2O Na2O I.L 合计长石64.65 20.05 0.085 0.41 0.27 11.08 2.8 0.44 99.79 石英97.4 14.74 0.57 0.29 0.23 0.18 0.46 0.27 99.84 高岭
土
50.1 34.43 0.8 0.13 0.24 1.61 0.22 12.05 99.64
方解
石
1.0 0.24 ----- 54.66 0.22 ----- ----- 43.04 99.16
滑石60.44 1.19 0.14 3.10 29.02 ----- ----- 5.32 99.21
表3-4釉用化工原料
Table3-4 The chemical material of glaze
名称纯度级含量产地名称纯度级含量产地氧化锌工业纯ZnO≥95% 景德镇硅酸锆化学纯ZrSi O4≥98
%
景德镇
（3）色料
包裹黄色料：是耐高温的透明晶体硅酸锆，对不耐温的黄色剂Cd-S 实行包裹，从而使高温显色稳定。这类色剂在结构上既不是固溶型也不是嵌入型，而是一种包裹型。
锆镨黄色料：锆镨黄色料是锆系色料三原色之一，对基础釉适应性强，发色鲜艳、稳定。 3.4 工艺流程
试样制备工艺流程见图3.1。
图3.1 工艺流程图 Fig3.1 Process craft
3.5 工艺控制
（1）在湿法快磨釉浆时，快磨时间的长短会影响釉浆细度，细度过细会导致釉的熔体熔融温度降低、釉浆粘稠，施釉容易过厚、干燥开裂、烧后缩釉。快磨时，料：球：水＝1∶2∶0.8～1，快磨时间15～17min ，釉料细度为250目筛筛余0.03～0.05%。
（2）釉浆出磨过筛时，筛网的目数要适宜，本实验釉浆过180目筛。 （3）采用喷釉、浸釉方法施釉，要控制釉浆的比重和喷釉的压力，釉浆比重控制1.75左右，喷釉压力0.1～0.3MPa 。
（4）坯体干燥过程中干燥速度不能太快，干燥温度80℃左右，干燥过快会导致坯体开裂。
（5）施釉厚度控制在0.3～0.6 mm 3.6 釉料配方实验 3.6.1 两个基础白釉
经过实验调试，选用工艺性能较好、适合烧成温度1310℃～1330℃的两个白釉（透明白釉，乳浊白釉）做基础釉。基础白釉配方见表3-5、3-6。烧后试样照片见图3.2、3.3。
修坯补水
过筛
注浆成型 施 釉
釉坯干燥
梭式窑烧
湿法快磨
制成釉浆
坯料配料 湿法快磨 坯体干燥
过筛
釉料配料
表3-5 乳浊釉配方
Table 3-5 opacifying glaze formula
编号长石石英高岭土滑石方解石ZnO ZrSi O4 H1 46 24 8 3 10 3 3
H2 46 26 8 3 10 4 5
H3 46 28 8 3 10 5 8
H4 48 24 8 3 10 4 8
H5 48 26 8 3 10 5 3
H6 48 28 8 3 10 3 5
H7 50 24 8 3 10 5 5
H8 50 26 8 3 10 3 8
H9 50 28 8 3 10 4 3
表3-6 透明釉配方
Table 3-6 transparent glaze formula
编号长石石英高岭土滑石方解石ZnO T1 45 28 8 2 10 2 T2 45 32 10 2 10 2 T3 48 28 10 2 10 2 T4 48 32 8 2 10 2
图 3.2
Figure 3.2
图 3.3
Figure 3.2
其中乳浊釉的A3和透明釉的B2 这两调配方所制的样品釉面整体性能较好，所以挑选了这两条配方为基础釉。其化学实验式见下图：
H3化学实验式
The H3 my chemistry
编号长石石英高岭土滑石方解石ZnO ZrSi O4 H3 46 28 8 3 10 5 8
0.607 K2O 0.580 SiO2
0.222CaO 0. 097 Al2O30.055ZrSi O4
0.093MgO
0.078 ZnO
T2化学实验式
The T2 my chemistry
编号长石石英高岭土滑石方解石ZnO
T2 45 32 10 2 10 2
0.653K2O
0.244CaO 0. 134 Al2O30.727 SiO2
0.068MgO
0.035 ZnO
3.6.2两个基础白釉分别加入包裹黄色料配方系列
在两个基础白釉配方中分别逐量添加包裹黄，观察黄釉的颜色。釉料配方见表3-7、3-8、烧后试样照片见图3.4、3.5。
表3-7 乳浊釉逐量添加包裹黄配方（%）
Table 3-7 opacifying glaze amount by add yellow formula (%) package
编号长石石英高岭
土滑石方解
石
ZnO ZrSi O4外加包裹
黄
BH301 46 28 8 3 10 5 8 3 BH302 46 28 8 3 10 5 8 4 BH303 46 28 8 3 10 5 8 5 BH304 46 28 8 3 10 5 8 6 BH305 46 28 8 3 10 5 8 7 BH306 46 28 8 3 10 5 8 8
表3-8 透明釉逐量添加包裹黄配方（%）Table 3-8 transparent glaze amount by add yellow formula (%) package 编号长石石英高岭土滑石方解石ZnO外加包裹
黄
BT301 45 32 10 2 10 2 3
45 32 10 2 10 2 4
BT302
45 32 10 2 10 2 5
BT303
45 32 10 2 10 2 6
BT304
BT305 45 32 10 2 10 2 7
45 32 10 2 10 2 8
BT306
图 3.4
Figure 3.4
图 3.5
Figure 3.5
从样品照片表明，以乳浊釉加包裹黄色料6%黄色呈色最鲜艳，随着包裹黄色料的量逐渐增加，样品的颜色越黄。而对于透明釉加包裹黄色料8%的黄釉呈棕黄色最漂亮，包裹黄色料的用量逐渐增加，样品的颜色越偏暗。
3.6.3两个基础白釉分别加入锆镨黄色料配方系列
选用乳浊釉，透明釉为基础釉，逐量添加锆镨黄，观察黄釉的颜色。釉料配方见表3-9、3-10，烧后试样照片见图3.6、图 3.7 。
表3-9 乳浊釉逐量添加锆镨黄配方（%）
Table 3-9 opacifying glaze amount by adding zirconium producing yellow
formula (%)
编号长石石英高岭
土滑石方解
石
ZnO ZrSi O4外加锆镨
黄
GH301 46 28 8 3 10 5 8 3 GH302 46 28 8 3 10 5 8 4 GH303 46 28 8 3 10 5 8 5 GH304 46 28 8 3 10 5 8 6 GH305 46 28 8 3 10 5 8 7 GH306 46 28 8 3 10 5 8 8
表3-10 透明釉逐量添加锆镨黄配方（%）
Table 3-10 transparent glaze amount by adding zirconium producing yellow
formula (%)
编号长石石英高岭土滑石方解石ZnO外加锆普黄GT301 45 32 10 2 10 2 3
GT302 45 32 10 2 10 2 4
GT303 45 32 10 2 10 2 5
GT304 45 32 10 2 10 2 6
GT305 45 32 10 2 10 2 7
GT306 45 32 10 2 10 2 8
图3.6
Figure 3.6
图3.7 Figure 3.7
从样品照片中可以看出乳浊釉加入锆镨黄色料8%乳黄色呈色最漂亮。透明釉中加入锆镨黄色料8%乳黄色很淡雅。施釉厚度0.3～0.6mm ，釉层越厚发色越深。 3.7 烧成
烧成制度：本课题所有试验样品均是在校外陶瓷作坊的液化气气烧梭式窑中烧成的，所以烧成制度一直是比较稳定的。试验时将干燥好的釉坯放在梭式窑中烧成，于1310℃左右还原气氛烧成，烧成周期12h 左右，烧成曲线见图3.8。
0500100015000
510
15
时间（h）
温度（℃）
图3.8 烧成曲线图 Figure3.8 Temprature curve
烧成温度表：
表4.0 烧成温度表
Table-4.0 Firing thermometer
温度（℃）室温
-60
60-12
120-900 900-1050
1050-13
20
1320
闭门自
然冷却
耗时
（h）
0.5 0.5 2.5 0.5 1.5 0.5 6