中温通花瓷研制

    邱伟志　黄玉銮

    摘 要：本文主要介绍中温通花瓷坯、釉配方，加工工艺研究；工艺过程的技术难点和解决方案。

    关键词：中温；通花瓷；工艺研究

    1 引言

    通花瓷器是潮州枫溪一种独具地方特色的雕贴镂空装饰艺术品，它采用立体镂空艺术，在瓷坯上雕刻通透的几何图案，手工捏制不同形态的花朵，烧成后能达到白如玉、薄如纸、细如丝的艺术效果；再经手彩或喷彩、烤烧后，宛似鲜花，难辨真假。通花与瓷花结合，瓷花或寄贴于通花之上，或丛生于通花之中，相托相映，互露其美，享有“瓷林中一枝独秀”的美誉，是广东陶瓷艺术的杰出代表。

    传统通花瓷均在1350℃以上高温还原烧成，这样不仅耗能大，着色剂也容易分解变色，并且只有蓝、绿、浅红几种颜色，比较单调。这些都是的装饰应用受到限制。

    2 中温通花瓷研制

    2.1 技术难点

    为满足雕刻缕空和手工捏制不同形态花朵的需要，要求坯料有良好的可塑性、保水性。为达到烧成后白如玉、薄如纸、细如丝的艺术效果，要求坯料铁、钛等杂质含量低，烧成后具有良好的白度和透光度，需采用专门配制的坯料，俗称“花土”。 降低陶瓷的烧成温度，通常的做法是增加坯料中熔剂成分的比例，由于熔剂都是瘠性矿物，势必会对坯料的可塑性、保水性带来不良影响，同时，可塑性好的粘土，杂质含量较高，加入后对瓷坯的白度、透光度造成不良影响，因此，加入量有所限制。如何在降低烧成温度的同时，配制出满足通花瓷成型、雕刻需要，烧成后质感达到高温烧成产品水平的坯料，是研制中温通花瓷的关键。

    为保证化妆土发色不受影响及产品具有良好的外观质量，要求釉料具有良好的透明度和平整度。在中温烧成的情况下，只能增加熔剂矿物的比例，釉料膨胀系数提高，容易造成裂釉。

    2.2解决方案

    为了解决上述问题，主要采取如下四种技术解决方案：

    （1）坯料中加入合成熔剂，通过多种熔剂成分组合，发挥复合助熔作用，在不增加熔剂用量的情况下，大幅度降低烧成温度；且合成熔剂经高温熔融，可扩大坯料的烧成范围，提高产品的白度和透光度。

    （2）在合成熔剂中引入氧化锆成分，在烧成升温过程中提高液相粘度，减少变形；在降温过程析出微晶，增强瓷坯玻璃相的强度，提高产品强度；在合成熔剂中引入微量钴元素，利用钴元素烧成后呈蓝色与坯料中铁、钛杂质元素烧成呈现的黄色中和形成青色，改善了瓷坯质感，达到高温还原气氛烧成瓷器白中带青的效果。

    （3）水溶性有机高分子材料可提高坯料的可塑性，成型后在生坯中起润滑作用，使雕刻过程刀口平滑，避免出现微裂纹；同时增强坯体保水性能，长时间保持含水率稳定，方便雕刻操作。

    （4）釉料中的SiO2采用熔融石英，可避免烧成后制品釉层出现残留石英，减少针孔、开裂缺陷，可提高釉面平整度及光泽度。

    3 试验内容

    3.1熔块制备

    按照以下质量份数的化学成分：SiO2 62～68份、B2O3 10～16份、Al2O3 5～9份、CaO 2～4份、Na2O 4～6份、Li2O 2～4份、ZrO2 2～4份、Co3O4 0.1～0.3份范围内，经系列试验，确定其组成成分和质量份数为：SiO2 64份，B2O3 13份，Al2O3 6份，CaO 2份，Na2O 6份，Li2O 2份，ZrO2 4份，Co3O4 0.1 份； 用石英、硼砂、锂辉石、石灰石、锆英石及微量氧化钴混合后，经1300℃高温熔融、水淬，制备熔块。

    3.2坯料配方试验

    在初步试验的基础上，设计不同熔块加入量系列配方，见表1。

    以上5个配方配料，加入分散剂在球磨机直接磨成泥浆，注浆成型试条，在不同温度烧成。其性能测试结果见表2。

    试验结果表明，随着熔块加入量增加，坯料的瓷化温度下降，同时变形度也增加。其中，10#配方在1200～1280℃已瓷化，变形度不大且稳定，有较宽的烧成范围。

    3.3不同增塑方法试验

    为进一步提高泥料的可塑性，在10#配方的基础上进行了增塑试验，结果见表3。

    试验结果表明，随着熔块加入量增加，坯料的瓷化温度下降，同时变形度也增加。其中，10#配方在1200～1280℃已瓷化，变形度不大且稳定，有较宽的烧成范围。

    3.4 色土制备

    在坯料中加入一定比例的色剂，配制成色土。

    深红色土：坯料100份，硒镉红4份。

    浅红色土：坯料100份，锰红3份。

    深黄色土：坯料100份，镉黄5份。

    浅黄色土：坯料100份，镨黄2份。

    深蓝色土：坯料100份，钴蓝1份。

    浅蓝色土：坯料100份，锆蓝2份。

    深绿色土：坯料100份，氧化铬1份，孔雀绿1份

    浅绿色土：坯料100份，锆蓝2份，镨黄1份。

    3.5 釉料组成确定

    石灰釉具有透明度高、光泽度强的特点，有利于装饰土显色。在石灰釉组成的基础上，通过控制釉的Si/Al比及酸性系数，降低膨胀系数和熔融温度，配制出烧成范围宽、坯釉结合性能好的中温釉料。其化学成分检测结果见表4。

    4 生产工艺优化及产业化

    4.1生产工艺优化

    研究成型过程不同，坯体厚度、含水量，烧成过程不同，装窑方式、升温速度、保温时间和温差，对产品开裂、变形都会产生影响。针对不同产品的特点，分别确定成型工艺参数和烧成制度。制定批量生产工艺流程如图1。

    4.2产业化应用情况

    在技术研究的基础上，利用现有实验工厂进行配套改造，建成5000件/年通花瓷生产线，生产产品质量符合GB/T 13524.2-92《陈设艺术瓷器 器皿瓷》国家标准，实现成果产业化。

    5 结论

    采用合成熔剂，通过多种熔剂成分组合，发挥复合助熔作用，在不增加熔剂用量的情况下，大幅度降低烧成温度；且合成熔剂经高温熔融，可扩大坯料的烧成范围，提高产品的白度和透光度。

    通过配方试验研究，引入水溶性有机高分子材料提高坯料的可塑性，成型后在生坯中起润滑作用，使雕刻过程刀口平滑，避免出现微裂纹；同时增强坯体保水性能，长时间保持含水率稳定，方便雕刻操作。

    通过坯釉料和生产工艺的改进，实现通花瓷1250℃氧化烧成。使所有的中温色剂都能稳定呈色，开发出深红、鲜黄等化妆土，大大丰富了通花瓷的色彩，取得了良好的装饰效果，同时达到节能降耗的目的。