瓷釉分相着色及微相结构分析

利用釉的液-液分相现象结合少量熔析晶体，发现了釉中氧化铁在相同气氛下的多种着色现象，着色剂用量仅为常规色料用量的30%-50%，且能获得瓷釉一般不能实现的变换着色与特殊着色。研究采用四角配料结合正交实验法，探索不同分相釉系统中变价元素的变换着色现象。采用SEM结合EPMA等分析方法，通过对微相结构、相界面、微相功能转换分析与组成分析，探索分相着色釉组成-结构-性能-外观关系与呈色稳定性关系；采用Mossbauer、XRF等方法，通过微相中着色元素的价态与配位分析，探讨微相的网络结构基团、键强变化、氧化态等信息以及与基相结构差异，掌握分相着色与色彩变换的理论与原理。有关微相结构的分析，有助于认识分相液滴在原位色彩合成方面的作用，丰富瓷釉呈色方面的基础理论；氧化物的分相呈色与变换着色，是一项开创性的研究，对于陶瓷、玻璃行业的节能、环保、降低成本、开发新型装饰具有重要的科学价值和经济意义。

钧瓷是分相古瓷釉的代表，对于蓝青系列钧瓷釉的呈色机理，中外研究者有多种解释，但莫衷一是的是其究竟是结构呈色－仰或“乳光蓝色”还是化学着色。本研究从结构色、乳光的内涵、钧瓷釉中可能存在的结构色类型分析，结合解析钧釉中存在的化学元素着色方式以及基础实验，探讨了钧瓷釉与乳光、窑变及结构色的关系，从而得出，钧瓷蓝青系列色釉的着色机理，是特殊工艺条件下化学色与结构色（主要为分相结构）的复合着色。多种变价着色元素的存在以及古瓷窑炉温差大、气氛稳定性差的结构特点和釉料组成中元素种类丰富等特点，是其极易色变出现“窑变”现象的本质；“乳光”也只是偶然现象，并非钧釉真正意义上的着色机理。. 通过对铁离子在非晶态固体中的配位体和配位数的变化以及铁与其它离子的极化作用等进行研究，分析了玻璃网络形成体、网络变性体、铁离子价态和浓度以及工艺因素等对铁离子在非晶态固体中呈色性能的影响。为今后进一步开发铁离子着色的高级色釉及颜色玻璃新品种奠定一定的物理化学基础。. 采用单分散二氧化硅胶体微球，以垂直沉积法分别在玻璃和瓷胎表面自组装，制得了颜色艳丽的结构色釉层。研究了热处理温度、膜层厚度，不同基底以及微球后处理对结构色的影响。SEM、XRD、红外光谱等分析表明：热处理过程可使微球收缩，粒径减小，晶面间距缩短，结构色层颜色发生微弱蓝移。研究发现：胶体粒子浓度过大，将导致膜层过厚，结构色层颜色饱和度降低；瓷胎基与玻璃基相比，所得结构色膜层缺陷少、制备周期短、颜色更为均一艳丽，且不易出现肉眼可见的横向“条纹”；直接采用反应后悬浮液中的微球，比之热处理后的微球进行自组装，所得结构色的颜色红移且色彩更为鲜亮。