基于非晶光子晶体结构的釉面可见光反射增强机理

分析了釉熔体中非晶光子晶体结构的形成过程及该结构对釉面的可见光反射增强机理。在多组分釉系统中,通过石灰石用量变化以调节形成合适的非晶光子晶体结构。结果表明:引入适量石灰石可以促进釉熔体的有效分相,形成富含Si相和富含阳离子相,强极性阳离子Ti、Zn、Ca、Mg等富集在两相界面以形成特殊核壳颗粒,其短程有序排列于釉层中形成蛋白石型非晶光子晶体结构,而在坯釉界面处形成反蛋白石型非晶光子晶体结构,在这两种结构的作用下,釉面可见光反射率得到明显提高。     

釉熔体中Fe2O3的析晶过程及釉面呈色

在 Na₂O–Mg O–Ca O–Al₂O₃–SiO₂–P₂O₅的多元釉系统中,通过研究不同氧化铁含量釉熔体的显微结构及析晶行为规律,揭示了釉面不同呈色的机理。结果表明：磷酸钙促进了釉系统中的分相作用,进而对釉面呈色起到重要作用;当氧化铁浓度较小时,Fe³⁺以离子形式存在,这时 Fe³⁺以化学发色为主导致釉面呈现墨绿色;随着氧化铁的增加,釉层分相作用加强其相界面增大,入射光在大量的相界面间经过多次的散射和消耗被吸收,最终形成釉面的黑色效果;过量的氧化铁会从釉层硅酸盐网络体系中析出,形成 α-Fe₂O₃纳米晶体导致釉面呈现出红色;釉层的 α-Fe₂O₃纳米晶体继续长大形成针状阵列排布结构,进而对入射光进行相干散射形成釉面的银灰色效果。随着氧化铁用量的变化,化学发色和结构发色的共同作用形成釉面的不同呈色效果。     

氧化铁对SiO2-Al2O3-CaO-Na2O-B2O3釉系统的显微结构和釉面呈色影响

在SiO₂-Al₂O₃-CaO-Na₂O-B₂O₃多元釉系统中以氧化铁作为变量，研究不同氧化铁添加量对于硼硅酸盐系统的釉层显微结构、釉色等的影响。结果表明：氧化铁的加入使得釉层结构改变，进而形成了釉面颜色变化。在没有氧化铁加入时，硼硅酸盐釉系统形成分相，产生200 nm左右的富B球形液滴和富Si连续相，在米氏散射作用下釉面呈现乳浊白色；少量氧化铁的加入导致釉熔体分相结构改变，富B相球形液滴尺寸减小，入射光在釉层被散射，在离子着色的作用下釉面呈现棕黄色；随着氧化铁的增加，球形液滴的尺寸继续减小，铁离子浓度在釉层不断聚集增大，入射光在釉层被大量的消耗，最终使得釉面呈黑色；当氧化铁添加量过多时，大量六边形赤铁矿α-Fe₂O₃晶体从釉层析出且呈不规则取向排列，形成“金星闪耀”的釉面效果。     

五代耀州窑与北宋汝窑及南宋官窑青瓷釉的对比

对比分析了五代耀州窑、北宋汝窑和南宋官窑青瓷釉的化学组成、玻璃相的分子结构、显微结构以及铁元素的化学状态等,并总结其色彩异化与地域特色形成的本质原因。结果表明:五代耀州窑青瓷釉含有相对较高的K₂O和CaO含量,有利于绿蓝发色和釉层中气泡的长大与排出,故釉色泛青且釉面透明度和光泽度高。北宋汝窑青瓷釉含有相对较高的Fe₂O₃和P₂O₅含量,正是由于P⁵⁺对Fe³⁺的反极化作用,增强了釉面的蓝色调。同时,釉层中密集的气泡、析晶和分相结构不仅提高了釉面的乳浊度,并形成了蛋白石效果。南宋官窑青瓷釉的基础釉组成与汝窑青瓷釉相近,显微结构也相似,但由于其SiO₂含量高,促使釉熔体在非均相成核阶段气泡聚集体的形成,进一步提高了乳浊度,并有利于釉面玉质感的形成。此外,烧成温度、埋藏土壤pH值以及制釉原料中铁元素存在形式的差异,也会影响青瓷釉的外观,同时也是地域特色形成的原因。     

陶瓷釉料高温熔体粘度仪

一、釉熔体的粘度粘度是釉熔体的一个重要工艺性质,釉熔体粘度是决定釉面质量和揭示釉面缺陷的基本物理性质,现在釉熔体粘度为越来越多的研究者和操作者所重视,很多研究者都在努力探求釉料的组成——温度——粘度之间的关系,并且取得了许多可喜的成果。对基础理论而言,研究高温釉熔体粘度有助于揭示釉熔体微观结构的内在规律。     

环境友好型高白乳浊釉的研究

以Ca3(PO3)2、滑石、石英及硼熔块为基本组成,研制了无乳浊剂R2O-RO-Al2O3-SiO2-P2O5-B2O3体系环境友好型高白乳浊釉。通过X射线衍射及扫描电镜分析,研究了不同B2O3/P2O5质量比和烧成温度对釉面性能及釉的显微结构等的影响,并对磷硼多相乳浊釉的乳浊机理进行了分析。结果表明:在B2O3/P2O5质量比为1/2～2区域,1200℃烧成温度,可以得到白度较高的乳浊釉;B2O3/P2O5质量比不同时,釉熔体产生多次不混溶相,出现微相功能转换,乳浊度也随之改变;B2O3/P2O5质量比为1时,釉中分相小滴相对较多,尺寸与可见光相近,且分散性高,使釉对光的折射与散射能力强,釉面呈现高乳白效果,白度可达87。     

低温快烧自生微晶乳浊釉的研究

采用SEM、EDX、XRD等手段,研究了KNaO-MgO-Al2O3-B2O3-SiO2系全熔块乳浊釉的形成规律,指出釉层中均匀分布的大量MgSiO3微晶是釉面乳浊的原因.组成中B2O3含量愈高,釉熔体的析晶倾向愈大.少量Al2O3则可以降低釉熔体高温粘度,抑制析晶,改善釉面白度和光泽度.在釉烧过程中,析晶继续进行,B2O3含量的增加使基质釉玻璃的成熟温度降低.设计合理组成及快烧工艺,可得到釉面综合质量良好的微晶乳浊釉.     

RO(R=Mg、Ba、Zn)对(K,Na)_2O-CaO-Al_2O_3-B_2O_3-SiO_2系分相釉乳浊化及显微结构的影响

实验在(K,Na)_2O-CaO-Al_2O_3-B_2O_3-SiO_2体系中引入MgO、BaO、ZnO对CaO进行等摩尔量取代,通过CIE L*a*b*、SEM、XRD、TEM、等测试手段探究其对样品釉面性状及显微结构的影响。结果表明:RO组成及比例的不同对釉熔体黏度影响不同,进而影响釉层中分相液滴尺寸、体积分数、两相折射率差值。在以MgO取代CaO为主的区域,分相液滴对入射光主要产生瑞利散射作用,釉面呈乳蓝状(b*值:-0.64～-7.74)。以BaO对CaO取代为主的区域,釉熔体黏度低,分相液滴尺寸小,体积分数低,Δn较小,釉面呈现透明状。以ZnO对CaO取代为主的区域,分相液滴对入射光主要产生米氏散射,釉面多呈现乳白状(白度62%～71%)。     

含Nb2O5非晶光子结构色釉的制备及其色彩调控机制

在Na₂O–K₂O–MgO–CaO–Al₂O₃–SiO₂系陶瓷釉中，通过引入2%～7%(质量分数)的Nb₂O₅，制备出蓝、青色的非晶光子结构色釉。采用紫外–可见反射光谱、Fourier变换红外光谱、扫描电子显微镜、透射电子显微镜等研究Nb₂O₅加入量对釉色、分相结构及元素分布的影响，并揭示其对非晶光子结构色的调控机制。结果表明：随着Nb₂O₅加入量的增多，釉中[NbO₄]四面体转变为[NbO₆]八面体，其作为网络修饰体存在于釉中，使得高温下釉熔体的黏度降低，分相液滴长大。并且，富集于分相液滴中的Nb元素提高了其与基相的相对折射率差，促使非晶光子结构色的波长向长波方向移动，釉色由蓝色向青色发展。     

分相-析晶乳浊釉的制备及其乳浊机理研究

采用天然矿物原料,通过四角配料法优化组成制备出了无锆的分相-析晶乳浊釉.借助X射线衍射仪、透射电镜等测试手段,对乳浊釉的晶相组成和显微结构进行了分析,探讨了其乳浊机理.结果表明:该乳浊釉中P2O5和B2O3促进釉分相,CaO和MgO促进釉析晶,分相与析晶结构并存,釉层中均匀分布着大量尺寸接近可见光波长的球形孤立液滴和细小的透辉石晶体,两者对可见光强的散射作用是釉面产生乳浊的根本原因,优化出的乳浊釉白度可达80.2％.     

日用精陶生产中某些工艺环节的控制对防止和克服产品釉裂的意义(讨论稿)

日用精陶釉面发生开裂,在技术上和使用上,都是一个严重的缺陷。产品釉面开裂(简称釉裂,下同)是由以下三个主要因素造成的:一、坯釉膨胀系数的不相适应;当坯体的膨胀系数值(可用α坯表示,下同)比釉的膨胀系数值(可用α釉表示,下同)低时,釉面受张应力而发生开裂。当α坯>α釉时,釉面受压应力,坯釉结合倾向剥釉;二、坯釉中间层形成的状况,当经过合理的素烧和釉烧后,坯和釉相接触的界面形成了中间层,它能提高产品的热稳定性,增加抵抗产品后期釉裂的能力;三、素坯湿膨胀率     

快速烧成低锆固-液复相乳浊釉的研究

本研究选择K2O-Na2O-CaO-MgO-ZnO-Al2O3-B2O3-SiO2多元系统,不添加或添加少量超细硅酸锆,通过优化组成设计及物理化学过程的控制,使釉熔体在一次烧成过程中形成分相-微晶的复相结构,实现平滑光亮的釉面外观,应用SEM,TEM,EDS,XRD等方法,对K2O-Na2O-CaO-MgO-ZnO-Al2O3-B2O3-SiO2多元系统中所设计组成点的瓷釉物相及显微结构进行了研究,指出釉层中大量的分相液滴是造成乳浊的原因,研究了添加少量 硅酸锆对分相过程的影响规律,通过设计合理组成及快烧工艺,可得到釉面综合质量良好的固-液复相乳浊釉。     

钙镁硅酸盐系列结晶釉的研究--可能成为析晶体的钙镁矿物

根据K2O－Na2O-CaO-MgO-Al2O3-SiO2系统结晶釉的组成和釉熔体结晶作用的特点，探讨不同组成和结构的钙镁矿物在该系统结晶釉中出现的可能性。认为橄榄石族、单斜辉石亚族、硅灰石族和黄长石均可能成为结晶釉的主要析晶相。各种矿物出现与否，和矿物晶体结构、熔体的氧硅比值、钙镁比例、碱性组成紧密相关。     

配方组成对祭红釉的影响

祭红釉是铜红釉中的一种,釉色深沉,釉面光润,釉中无龟裂纹理、不流釉、不脱口、不开片,是一种名贵釉。笔者以釉果、氧化铜、石英、方解石、长石、石灰石、高岭土、玻璃粉、碳酸钡、氧化锌等为主要原料,采用还原气氛烧成,研制出呈现出血红色且表面光滑的祭红釉。采用单因素实验法探讨配方组成对祭红釉釉面效果的影响,最终获得了釉面效果较佳的祭红釉。研究结果表明:祭红釉釉面效果较佳的配方组成(wt%)为:碳酸钡10、石英22、方解石2、氧化铜0.7、釉果23、长石12.5、玻璃粉4、石灰石13、氧化锌6、高岭土6。     

黄土着色天青釉的还原状态及釉色分析

以铜川地区黄土作为着色剂,以磷酸钙为磷元素来源,进行了仿耀州五代天青釉的制备研究。利用色度仪,XRD、Raman、UV-vis-NIR、XPS和SEM等测试手段,研究了黄土加入量对釉色、物相、显微结构以及铁元素价态的影响,分析了其呈色机理,并与古代样品进行了对比。结果表明：随着黄土含量的增加,釉面的亮度值(L*)先减小后增大,黄蓝值(b*)先增大后减小。同时,釉熔体黏度减小,气泡和分相液滴的尺寸增大,硅氧四面体(Qn)桥氧离子数减小。铁的含量的增多,使Fe²⁺和Fe³⁺的原子比从54.37/45.63减小至41.74/58.26,釉色由蓝白向蓝青到青绿色发展。釉内的晶体使入射光线产生固相乳浊,同时短程有序的分相结构产生光子非晶结构色,修饰了铁的化学色。在黄土含量达到20%～30%时,获得了理想的仿耀州窑五代天青釉效果。     

用硅酸盐熔体多重保护法研制墙地砖大红釉

利用两种不同温度的熔块配料,并首次将釉上大红颜料引入到镉硒红釉中,成功地研制出了1170℃适应一次烧成墙地砖的大红釉,其釉面光亮润泽,鲜红欲滴,取得了良好的效果。从而使大红釉具有更宽的组成范围和更广的工艺适应性。本文从熔体结构理论出发,揭示了硅酸盐熔体对Cd(S,Se)的多重保护机理。     

油滴天目釉的研制

本试验以长石作为主要熔剂,通过添加氧化铁、石英,石灰石等原料经1300℃釉烧,制备出了釉面平滑光润、呈色效果较好的高温油滴天目釉;同时应用正交试验法及单因素方法重点探讨了釉料配方组成、釉层厚度及烧成制度等对油滴釉形成的影响。     

高光泽日用瓷釉的研制

对日用细瓷大件扁平产品釉面光泽度差的问题进行了全面分析,研究,成功研制了以瓷粉,石灰石,钠长石为要原料,在１２５０－１３３０℃烧成的高光泽的釉配方,并探讨了主要釉用料对釉面高光泽度的影响。     

单层分相花釉的研制

研究利用釉熔体高温液——液分相原理、高温釉面反应导致釉内部不均匀的作用原理，研制出单层花釉。并对其形成的机理进行了简要分析。     

磷硼多相乳浊釉的乳浊机理

以Ca3(PO3)2、滑石、石英及硼熔块为基本组成,采用四角配料法制备了R2O–RO–Al2O3–SiO2–P2O5–B2O3体系多相乳浊釉。通过X射线衍射及扫描电镜分析,研究了不同B2O3与P2O5的质量比和烧成温度对釉面性能及釉的显微结构等的影响,并对磷硼多相乳浊釉的乳浊机理进行了分析。结果表明:在磷酸钙的质量含量为3%～15%,B2O3与P2O5的质量比为1/2～2区域,在1200℃烧成可以得到白度较高的乳浊釉;B2O3/P2O5质量比不同时,釉熔体产生多次不混溶相,出现微相功能转换,乳浊度也随之改变;B2O3与P2O5的质量比为1时,因微相转换,釉中分相小滴相对较多,尺寸与可见光相近,且分散性高,使釉对光的折射与散射能力强,釉面呈现高乳白效果,白度可达87。