陕西科技大学材料学院《陶瓷工艺学》课件第十一章 陶瓷装饰

工艺流程 配料
过筛
粉碎干燥
混合
煅烧 过筛
粉碎 粉碎
洗涤 烘干釉上、中Fra bibliotek色基、釉下
干燥煅烧
球磨混合
加熔块配料
1）原料的加工、处理、混合
A） 原料：着色剂、载色母体、矿化剂
着色剂——含显色离子的简单化合物。 氧化物、盐、氯化物等
载色母体——高温稳定的化合物或固熔体。
ZrSiO4、 Al2O3等； 矿化剂——易生成低共熔物的碱性氧化物、 盐、氟化物等。 B）粉碎：着色剂通过180目筛； 载色母体和矿化剂通过120～160目筛。 C）混合：湿法和干法（含有水溶性原料时）
画面光泽度差，彩绘画面易磨损脱落，受到酸碱侵蚀 通常用一定的铅、镉等有毒物溶出。 1）贴花 专业工厂生产的贴花纸（颜料印到塑料薄膜上），用酒精水贴 酒精含量20～70％，环境温度高时可以低一些。
2）印彩 橡皮图章或明胶用于单色印，印刷商标等。 丝网印刷用于平面制品的装饰。便于机械化生产。 3）喷花与刷花 用镂空的模板（可以是曲面）贴到陶瓷釉面上，将调制好的 彩料涂刷或喷涂至釉面上，彩料可以是单色或多色。 4）手工彩绘 古彩、粉彩、新彩三种。 古彩：也称为五彩，景德镇传统装饰方法，画面类似国画， 粗细不同线条构图，颜色浓而对比强烈。彩烤温度高，耐磨。 粉彩：由古彩发展而来，画面需凸起部分，先涂玻璃白， 画面立体感强，龟裂和铅镉溶出问题。 新彩：由国外传入画面有西洋风格而得名，采用人工合成
钙钛矿 型 硅酸盐 型
11.2.1.2按照颜色分类
颜色 名称 黑色 钴黑 无钴黑 灰色 锑锡灰 锆英石灰 黄色 矾锆黄 镨黄 绿色 维多利亚绿 孔雀蓝 蓝色 钴蓝 钒锆蓝 红色 铬锡红 大红 棕色 棕红 元素组成 构成矿物 Co-Ni-Mn-Cr-Fe（Al） 尖晶石 Cr-Fe （Cr，Fe）2O4尖晶石 Sn-Sb Zr-Si-Co-Ni Zr-Ti-V Zr-Si-Pr Ca-Cr-Si Co-Zn-Al-Cr Co-Al Zr-Si-V Ca-Sn-Si-Cr Zr-Si-Cd-S-Se Zn-Mn-Al-Cr-Fe SnO2 [ Sb ] ZrSiO4 [ Co，Ni ] ZrO2[ Ti，V ] ZrSiO4 [ Pr ] 3CaO · 2O3 · Cr 3SiO2 尖晶石 尖晶石 ZrSiO4 [ V4+ ] CaSnO2SiO4[ Cr] ZrSiO4包裹Cd(S,Se) 尖晶石
（4）色釉——单色釉、复色釉、变色釉、窑变花釉；
5.釉上彩——古彩（三、五色硬彩）、
粉彩（景彩、多色）、
新彩（色彩丰富、低温）、
广彩、印彩、刷彩、喷彩、贴花。 6.釉下彩和釉中彩——贴花、印彩、彩绘；
7.贵金属装饰——亮金、磨光金、腐蚀金； 青花斗彩（釉下结合釉上）、
照相装饰等。
8.其它装饰方法——光泽釉、碎纹釉、无光釉、流动釉、
例如：V4+——蓝色
V3+——绿色
11.2.3.2 着色离子发色与离子基态光谱项的关系 光谱项是用来反映离子中各电子相互作用而影响能级的参数。 离子基态光谱项可以通过计算或查表得到P185表11-4
S
1S 0
D
F
F稀土 无色
H
I
无色 无色 紫色或蓝色 绿色或蓝色
黄色或绿色 淡黄色或淡紫红色
11.2.4. 影响色剂呈色因素 11.2.4.1 着色离子的化合价与配位数 化合价、配位数、极化能力、配位离子种类等因素有关。 1）无色离子构成有色化合物 V5+（3d0）无色，V2O5 橙黄色。
11.5.2. 特点 画面光亮接近釉下彩，色彩较釉下彩丰富，铅镉溶出＜1ppm 画面耐磨性好。
§11.6 颜色釉
色釉
色釉的分类 1）植物、动物的外观颜色；天青、豆青、孔雀蓝、鹧鸪斑等； 2）产地、用途： 广钧、宜钧、祭红、祭蓝； 3）适应温度：高温色釉1250 ℃以上，低温色釉1000 ℃ 以下； 4）呈色机理：晶体着色、离子着色、胶体着色； 基础釉种类 低温基础釉：硅酸铅釉，硼-硅-碱质熔块釉。 高温基础釉：石灰釉，石灰-碱釉，长石釉。
举例 Fe2O3、Cr2O3、CuO、Cu(OH)2 CoCO3、 MnCO3、CrCl3、 Co(NO3)2· 2O 6H 铬酸铅、铀酸钠 拿波尔黄（2PbO · 2O5） Sb 镉黄（CdS）、镉硒红（大红） 铬铝桃红（Cr-Al-Zn） 铬锡紫丁香紫（SnO2[Cr]） 钒锆黄（ZrO2 [ V5+ ] ） 钴青（CoO · 2O3 ） Al 钴蓝（ CoO · Al2O3 ） 5 锌钛黄（2ZnO · 2） TiO 孔雀蓝（Co，Zn）O · （Cr，Al）2O3 铬锡红（灰锡石与Cr2O3固熔体） 钒钛黄（灰钛石与TiO2 固熔体） 维多利亚绿（3CaO · 2O3 · Cr 3SiO2） 铬钛茶 钒锆蓝（ZrSiO4 [ V4+ ] ） 尖晶石与柘榴石混晶
11.2.2.陶瓷颜料制造
11.2.2.1 陶瓷颜料制造方法分类 1）烧结法 特点：成本低，适应范围宽，烧成温度高。
2）水热法
特点：原料成本高，合成温度低，呈色效果好。 3）溶胶－凝胶法（Sol-gel） 4）聚合凝胶法（PG） 5）自蔓延燃烧法
11.2.2.2 烧结法陶瓷颜料（色基）制备工艺简介
类似釉上彩的喷花装饰，在坯或釉上喷涂釉下颜料，可以
是多色，施透明釉后烧成，温度1280～1300℃。
11.4.2.2 贴花
纸质花纸，贴时颜料被吸附到素坯上。
§11.5 釉中彩
11.5.1. 装饰方法： 与釉上彩相同，一般在烧成的瓷釉上彩绘、喷花、丝网印花
或贴花在1100～1250℃快速烧成。也称为高温快烧颜料。
2）颜料合成
混合料干燥过筛后在坩埚或匣钵中进行煅烧合成，
烧成制度与颜料的种类配方有关。（升温速度、保温 时间、冷却速度、气氛）
3）煅烧物的粉碎与洗涤 煅烧物经过粉碎加工后须用稀盐酸或稀硝酸洗涤， 除去可溶性物质，防止呈色不均匀现象。
3.陶瓷颜料呈色机理
呈色：物质对可见光的选择性吸收和选择性反射 所导致的光学现象。
§11.2 陶瓷颜料
陶瓷颜料——装饰陶瓷制品使用的颜料的统称。
着色剂——使陶瓷坯、釉、颜料呈现各种颜色的物质(无机)。
色基——以着色剂与其它原料（载色体）配合，制得的无机 着色材料。可以直接用于坯釉中。 陶瓷颜料 熔剂 + （色基） 着色剂 + 载色体等
11.2.1 陶瓷颜料（色基）分类
（1）根据化学组成和矿物结构特点分
过渡元素外层电子构型：4s1～23dx 稀土元素外层电子构型：6s1～25d1～84fx 存在不稳定的未成对电子，容易在各层的次亚层轨道间发生 跃迁，只要基态与激发态之间的能量差⊿E处于可见光波的 能量范围内时，相应波长的单色光即被吸收而呈现补色颜色。 Ti3+——蓝紫色 Fe2+——绿色 Cu2+——绿色
晶体着色（大多数陶瓷颜料） 陶瓷颜料按 离子着色（某些金属离子Fe2+在釉中显色） 呈色机理分类 胶体着色（某些金属或化合物以胶粒形式 在釉中显色）
大多数颜料是晶体着色，本质上也属于离子着色。
11.2.3.1 过渡金属和稀土金属的化合物呈色机理
机理：外层未成对电子，选择性吸收可见光，从基态
激发到激发态所致。
（2）根据呈色效果（颜色）分 （3）根据呈色机理分 …… P181 表11-1
11.2.1.1根据化学组成和矿物结构特点分
类型 简 单 化 合 物 固熔体 单一氧 化物型 尖晶石 型
结构特点 氧化物和氢氧化物 碳酸盐硝酸盐绿化物 铬酸盐、铀酸盐 锑酸盐 硫化物与硒化物 刚玉型 金红石型 萤石型 完全尖晶石型 不完全尖晶石型 类尖晶石型 复合尖晶石型 灰锡石型 灰钛石型 柘榴石型 榍石型 锆英石型 混合异晶型
11.4.1.3 釉里红与青花釉里红 1）釉里红颜料：氧化铜为主，还原气氛烧成，呈色条件苛刻。 2）青花釉里红
两种颜料同时使用，显现红、蓝两种颜色蓝，烧成难度大。
11.4.1.4 釉下五彩（窑彩）
多种色彩装饰于釉下，烧成温度略低1250～1280℃，彩绘 方法有时在未烧或素烧的釉坯上进行（釉中彩），三次烧成。 11.4.2. 其它装饰方法 11.4.2.1 喷花
氧化物薄膜的装饰方法。（薄膜反射光互相干涉的结果）
制成各种光泽彩料，按一定比例调制出各种色彩的光泽彩料 用毛笔涂或喷洒的方法涂于釉面上。 600～900 ℃彩烧。
少数可能还原成金属薄膜，多数生产金属氧化物薄膜。
11.3.4.其它装饰方法
11.3.4.1墨彩
用黑色作为主要色料勾线，染色描绘画面的一种装饰方法。 绘制技法与粉彩相同。彩烧温度700～850℃。 11.3.4.2广彩（广州织金彩瓷） 色彩丰富，多以花、鸟、人物、虫鱼图案为题材。 艺术特色：金碧辉煌，绚彩华丽。 彩烧温度： 700～750℃。
碱性强的熔剂（含K较高的硅酸盐玻璃）中 ，含游离氧较多，
有利于着色离子以高价态存在。
11.2.4.3 基础釉的组成（色釉）
基础釉：铅釉、铅硼釉、石灰釉、长石釉、含锌釉、镁釉。
常用色基与各种釉的适应情况见P187表11-6、11-7、11-8。 11.2.4.4 烧成制度 温度的影响：最高烧成温度，变色褪色 Fe2O3 鲜红色 800℃开始发黑 1200 ℃黑褐色
色基 + 胶结剂（高温熔剂）+ 描绘剂（干油与水等） 基础颜料 常用基础颜料：人工合成颜料（醴陵、景德镇生产） 天然矿物颜料（含锰、钴氧化物云南珠明料）
11.4.1.2 釉下青花 1）装饰方法：手工彩绘和贴花（与釉上贴花不同） 2）透明釉：石灰-碱釉较好，长石-滑石釉易朦花。 3）烧成方法：一烧制、二烧制、三烧制 （素烧800～850℃） 还原气氛，1300 ℃左右釉烧。
Cu+（3d10）无色，Cu2O
红色。