富铁原料对铁系析晶釉的影响机制初探

摘要：

黑釉瓷是我国古代最普遍的色釉瓷品种之一,由于原料易得,故各地都有烧造,尤其在宋代得到迅猛发展.目前,在古代黑釉中已发现α-Fe2 O3,ε-Fe2 O3,Fe3 O4等多种铁的氧化物析晶,但关于富铁原料对晶体种类的影响机制却鲜有报道.因此,本研究以汝州大峪青石头、红石头和杭州紫金土作为研究对象,采用超景深显微镜、X射线荧光光谱仪(XRF)、X射线衍射仪(XRD)、显微共聚焦激光拉曼光谱仪(Raman)以及扫描电子显微镜(SEM)对其进行综合性研究.首先,根据光谱信息,对比分析它们的化学组成、物相以及含铁相的种类.然后,以其单独作为制釉原料,通过显微结构结合光谱信息,研究烧成后含铁相的变化机理.结果表明:青石头中CaO,MgO和K2 O的含量高,可以降低釉熔体的高温黏度,增加其流动性,有利于质点的迁移以及晶体的成核、长大.红石头中SiO2的含量仅有61.36％,而且含有方解石晶体,故其熔融温度低,易于形成玻璃相,此时铁元素以离子状态存在.紫金土中SiO2和Al2 O3含量高,CaO,M gO和K2 O含量低,因而其熔融温度高.将三种富铁原料熔融成釉,青石头釉中部分的α-Fe2 O3晶体发生了分解反应,析出黑色的磁铁矿(Fe3 O4)晶体,而且气泡周围的α-Fe2 O3晶体浓度不断提高并随气泡上升到釉面逸出,形成棕红色的晶花,适合作为黑花釉的原料;红石头釉以玻璃相为主,未发现明显的铁析晶,适合作为青瓷釉的原料;紫金土釉中玻璃相含量最少,高含量的SiO2与大尺寸的α-Fe2 O3颗粒有利于短棒状ε-Fe2 O3晶体的生成,使釉面呈深棕色并伴有金属光泽,适合制备紫金釉.该研究不仅探讨了富铁原料对铁氧化物析晶的种类及其釉色、釉质的影响规律,并揭示了铁氧化物析晶的物理化学过程,对于古代铁系析晶釉的研究以及现代铁磁材料的制备具有重要的借鉴意义.

关键词：析晶釉、富铁原料、Raman、α-Fe2O3、ε-Fe2O3

所属期刊栏目：42

分类号：TQ174

资助基金：国家重点研发计划;国家自然科学基金;陕西省无机材料绿色制备和功能化重点实验室开放课题

在线出版日期：2022-05-11（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：1628-1633