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       陶瓷照片技术栏目 >>  陶瓷颜料配方及制作过程
    制作高温陶瓷照片,需要对高温瓷粉有一定的了解,以便更好的去选择高温瓷粉。高温瓷粉就是陶瓷颜料,它不同于热转印颜料,它是一种无机矿化物,不会因为气候和阳光而变化。下面的文章从原料、混合、烧成、烧成物的处理等各个方面介绍陶瓷颜料的制作技术,希望可以帮助大家了解陶瓷颜料。

(一)陶瓷颜料配方原料
     原料的种类,质量都必考虑 。所谓种类以氧化铝作为原料来说,有氧化铝、氢氧化铝、明矾、高岭土等,应用其中那一种都可以。原料种类甚多,又各有特性,主要是使其适应于使用的要求。在质量方面成问题的是化学组成(或纯度),矿物组成与制造过程。所谓制造过程是指以什么样的工艺,在什么样的条件下制造。矿物组成必须注意使用像高岭土那样的天然原料。纯度方面没有必要使用特别纯的物质。很多情况下一般使用化学纯,工业纯或统一配方的物质。最重要的是经常使用质量稳定的原料,且严格掌握成分,不应含有超过允许量的杂质。原料加工粉碎时,最好不用铁质器械,以免铁粉掺入。此外,放置地方也应注意,不让灰尘混入而影响色泽。制造陶瓷颜料所用的原料,大致分为土石原料、易熔原料与呈色原料三种。现将常用主要的陶瓷原料的种类列如表1。
    
表1 使用于陶瓷颜料的原料

名称  原料的种类
二氧化硅 硅石( SiO 2)高岭土(Al2O3.2SiO2.2H2O)
氧化铝 氧化铝(Al2O3) 氢氧化铝[Al(OH)3] 高岭 土
二氧化钛 氧化钛(TiO2)
锑  二氧化二锑 (Sb2O3) 五氧化二锑(Sb2O5)
锡  氧化锡(SnO2.H2SnO3)
钙  碳酸钙CaCO3) 石灰石(CaCO3) 萤石(CaF2)
锌 锌华
铅 铅丹(Pb3O4) 氧化铅(PbO) 铅白([2PbCO3.Pb(OH)2]
钒 钒酸铵(NH4VO3) 五氧化二钒(V2O5)
铬 三氧化二铬( Cr2O5) 重铬酸钾(K2Cr2O7)
锰 铬酸铅(PbCrO4)二氧化锰(MnO2) 碳酸锰(MnCO3)磷酸氢锰(MnHPO4)
铁 氧化铁 (Fe2O3) 红钒(Fe2O3) 绿钒(FeSO4)
钴 氧化钴(CoO.Co3O4) 碳酸钴(CoCO3)磷酸钴Co3(PO4)2
镍 氧化镍(NiO)
铜 氧化铜 (CuO) 碳酸铜[CuCO3.Cu(OH)]
镉 硫化镉(Cds) 氧化镉(CdO) 碳酸镉(CdCO3)
硒 金属硒(Se) 无水亚硒酸(SeO2)

(二) 陶瓷颜料混合和制作过程
     制造陶瓷颜料所用的一切原料,必须经过2500孔/厘米2的筛,毫无筛余,其湿度不大于0.3%,方可进行配料。配料后着重仔细混合。颜料在混合中有继续磨细的作用。颜料的细度一般要求通过10000孔/厘米2筛,毫无筛余。混合的方法,大致分为干式和湿式两种。普通在具有硬质瓷(其硬度不低于石英)内衬的球磨机中进行。但硬度特高的色料的粉碎和混合则必须采用刚玉质磨球及内衬的球磨机,以免瓷质球磨机的瓷质混入颜料中。一般以湿式混合法为最常用。在混合时决不能与铁质器具接触,以免铁分混入,此点尤为要紧。干、湿二种混合方法,均匀粉末混合,其粉末无论怎样微细,总不及由物料的可溶性溶液彼此混合更为均匀当溶液彼此混合后,在混合液中再加入氢氧化钠或碳酸钠使之中和成为沉淀。当混合多种不同的金属盐类时,尤须采用溶液混合和化学沉淀法。这样可使色料发色均匀、鲜艳。在色料煅烧后,如需配加熔剂或其他添加物,仍可送入湿式球磨机中,进行精研。湿式球磨混合,一般多用清水,如遇特殊贵重颜料,在出磨后不应在空气中或恶劣气氛中(如碳酸气、灰尘等)干燥,或暴露过久,以免损害色泽。为此可用酒精混研,出磨后置电热或蒸汽
     干燥器中,瞬间即可完全干燥。但因成本较贵,普通很少采用。
     溶液混合和化学沉淀法多在搅拌木桶中进行。木桶的制造很简单,通常以厚约50~70毫米的硬木板制成。桶中插入气管或橡皮管,以便通入蒸汽加热。木桶中并装有供水管,在木桶不同高度上装置截门,便于施行倾泻洗涤操作。
    
(三) 烧成
     将调制的生料混合均匀干燥后,装于坩埚或匣钵内烧成,但不要进行加压烧固。烧成温度、烧成时间、烧成气氛必须分别适应各种不同的调制颜料,没有必要用还原焰烧成,一般都采用氧化焰烧成。但铬锡桃红则必须规定用氧化焰烧成。烧成温度是1000℃和1300℃。也可以与陶瓷制品一起放在窑中共烧。烧成时间愈长愈好。有时须煅烧2次到3次。如煅烧2次时其操作过程如下:
     1. 粉碎一次煅烧物,水洗后以相同温度进行再一次煅烧。
     2. 最初以稍低温度煅烧,再细粉碎混合均匀,然后进行第二次本烧。
     这种情况下开始不加矿化剂,往往进行第二次煅烧再添加矿化剂。
     3. 第一次仅配入两种或三种成分进行混合煅烧,然后以烧成物与其余部分混合而调之。
    
(四) 陶瓷颜料烧成物的处理
     烧成物的是处理根据煅烧过程的不同而异。如系加入熔剂后烧成的熔融物,则须立即流入冷水中,制成熔块使之易于粉碎。如果是低温或高温的烧成物,则须进行粉碎,并用温水或稀盐酸、稀硝酸溶液反复洗涤除净可溶性物质,至洗涤水呈中性反应为止,最后再用清水洗涤,进行干燥。
    
(五) 矿化剂和呈色补助剂
     所谓矿化剂就是具有一种作用帮助矿物的生成。它不仅能降低生成的温度,在一定情况下能促使某种矿物的优先形成。而且还能左右生成矿物的色,所以它的选择是非常重要的。一般使用矿物如表2所示。碱金属的化合物、铅和硼的化合物很多都是熔剂,有时候也称为熔块。如果其主要作用控制颜料的色时,就称为呈色补助剂。作为呈色补助剂的时候,它应用的范围比矿化剂更广泛。
     矿化剂的使用与其他硅酸盐业制品相比较,能够不限量地添加。这是因为烧成后能采用洗涤除去。因此它是制造陶瓷颜料最方便的方面。
    

表2 主要矿化剂
分类 矿化剂
碱金属盐 氟化锂(LiF), 碳酸锂(Li2CO3), 食盐(NaCl) 氟化钠 (NaF), 碳酸钠(Na2CO3), 氯化钾(KCl) 硼砂 (Na2B3O7.10H20), 钼酸钠(Na2MoO4) 钨酸钠 (Na2WO4), 钒酸钠(Na2V2O4)
碱土金属盐 氟化钙(CaF2)
氧化物  硼酸 (H3BO3) , 五氧化二钒(V2O5) 氧化钼(MoO3) , 氧化钨(WO3) 氧化铅(PbO、Pb3O4)
熔块 低熔点的铅玻璃或硼玻璃

(六)成品超细度的研磨
     现代陶瓷颜料发展迅速,为了提高颜料的质量,必须在技术上不断改进。目前,国内釉上陶瓷颜料的主要技术要求是,在低温烧成时能光亮、滋润、色泽浓厚鲜艳,而且烧成温度范围宽广(700~850℃),在烧成时,能抵抗窑内化学变化及恶劣气氛如碳酸气、氧化硫气的作用。为了使颜料具有较好的化学能力,在颜料组成中必须含有硅,硼等氧化物,甚至还须含有少量的铝、镁、锡、钙等氧化物。但是,这样会使颜料的烧成温度提高而影响光亮色泽。唯一补救之法,是将成品进行超细度的研磨,使颜料的颗粒极为微细,从而适当地降低其烧成温度,使之易于熔融,光亮色泽也不为熔剂冲淡。釉下颜料的细度愈小,发色愈强,与坯体结合愈紧密,不易发生变化。因此,颜料生产过程的最后,阶段的成品研磨,实为非常重要的一个环节。一般进料细度在2毫米以内,出料细度在先60微米以下时,已非一般球磨机所能达到,因此颜料成品的最后研磨最好的在前述的高频率振动磨机中进行。
(七) 颜料使用方法
     陶瓷颜料必须使用得法,才能达到预期效果。由于釉上、釉下颜料不同,其使用方法也不相同。釉下颜料品种不多,过去使用较少。使用方法尚有许多值得研究。釉下颜料是施于多孔性的生坯或素烧瓷坯上。如果单用水混和,易被素坯吸收而使颜料失其效用。因此,必须添加少量胶结物质,使颜料紧固于素坯上,此胶结物在烧成时可以挥发掉。最适当的添加物为极稀薄的阿拉伯树胶溶液。其配方比例,由熟练工人的经验而定。若此种物质用量过多,烧成时必然炭化,污损色泽。根据经验,亦可取蒸馏松节油,再加入经过糖密煮沸的1%亚麻仁油,与颜料仔细混研进行彩绘。这种方法在绘画上并不感困难,而且也不被素瓷坯吸收。彩绘后松节油迅速蒸发,所剩的只有痕迹的亚麻仁油。这样可使颜料附着适当,而又无油质炭化,污损颜色的可能。
     釉下颜料的彩绘方法如下:先由熟练工人设计,在素烧瓷坯上用浓墨描成花纹图样。再把用上法配成的颜料胶水用毛笔浸饱,填绘于浓墨之间,干燥后,置于素烧窑中,在600~700℃下煅烧,则浓墨及颜料中的胶结物均被烧掉,而露出生动的空筋花样。然后再施以透明釉(以石灰釉较好),在瓷器本烧窑中烧成(1300~1320℃),则成精美的釉下彩制品。
     釉上颜料使用已久,积累有相当多的经验。常用油脂作为胶粘剂来调和颜料。胶粘剂的配方如下
     松节油 65~70%
     松香 35~30%
     此种配方与使用目的及季节性有关,可由熟练工人的酌定之。如果用水调色时,必须配制成胶粘剂,其配方为:
     糊精 10
     水 10
     白明胶 0.03
     甘油 0.1
     使用此种胶粘剂时,在加热中应特别注意只可用文火徐徐加热,切不可使糊精炭化。用油脂作胶粘剂时松节油质量十分重要,必须通过蒸馏温度与质量有关:
     第一部分 155℃以下
     第二部分 155~175℃以下
     第三部分 175℃
     其中以第二部分蒸馏的松节油在60%以上适用。松香质量以燃烧后无灰分或以在丙酮(乙醚)中完全溶解者为合格。


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