氧化铁的化学式|陶釉色中氧化铁的呈色作 用( 三 )


氧化铁的化学式|陶釉色中氧化铁的呈色作 用

钧窑盘
由〔图二〕可以看出,较低温度下,氧化铁最初沿气泡界面析出,形成-Fe2O3析晶小红斑〔见图三〕,温度升高,红斑边缘的氧化铁熔入玻璃体,在红点的周围形成蓝圈,随着温度的进一步提高,析出的氧化铁熔解形成蓝色团,继续升高温度蓝色团向周围扩散,形成蓝色的釉层(见图二b、e、f) 。初期的蓝色由沿气泡或分相相界析出的氧化铁再熔解形成,而随着温度提高后,析出细小的蓝点,放大镜下呈蓝色小圈 。进一步升高温度则釉色变为 棕黄色 。整体可以看出,随着氧化铁的聚集、溶解、扩散百思特网,其局域浓度发生较大变化,这个过程伴随 着釉色的变化,而釉色的变化过程与蓝铁矿的氧化变化过程很相似 。当红斑周围氧化铁熔解时,低 熔点的金属氧化物与氧化铁离子的浓度较高,这个过程中不仅存在Fe2O3的分解(即使在纯氧气氛下温度较高时也存在氧化铁的分解 ),而且由于其它碳酸盐硫酸盐等分解气体的逸出,使釉层内的氧分压降低 。促进了Fe2+的生成;另外,此处磷离子与其它碱性金属离子的浓度也相对较高,在磷酸盐玻璃中铁离子也多以Fe2+存在,少量的Fe3+离子多处于[FeO ]配位,其显色很弱?2? 。因此,在红斑熔解的周围形成了蓝色的色圈及扩散形成蓝色团,在适当温度下蓝色团扩散至整个釉层显蓝色 。〔图二〕(g,h)中的蓝黑点,则有可能为磷酸亚铁所致 。蓝色釉的形成,也可能因为铁离子表面产生玻璃体后,或铁离子大部分处于分相微相中,获得了适当的气氛保护而使Fe2+不被氧化 。但基础组成变化或烧成温度提高后,如果没有采取还原焰措施,氧化性气氛使得这一现象发生改变,釉色将 向棕色过渡 。
氧化铁的化学式|陶釉色中氧化铁的呈色作 用

金至元 钧窑天蓝釉紫斑冲天耳三足炉
钧瓷是还原或弱还原气氛中烧成,且釉中铁含量基本不超过2.5%,所以该系列釉色多为天蓝、天青,而没有铁的棕色出现 。由文献 可知,钧瓷碧蓝、天蓝、淡天蓝、月白及天青釉中,氧化铁的含量差别并不大,甚至月白比碧蓝釉铁含量略高 。这种现象多为烧成温度造成釉中微观结构的不同 所致,月白色釉中存在较高量的气泡、分相或析晶等,使入射光漫反射更强 。
〔图三〕 14#釉中析出的氧化铁晶体红斑
氧化铁的化学式|陶釉色中氧化铁的呈色作 用

(二)基础组成对铁着色的影响
按照氧化铁分子式Fe2O3,氧阴离子与铁阳离子之比只是1.5,因此Fe2O3类似Al2O3,既不能自身形成[FeO4]基团,也不能与纯SiO2结合形成[FeO4]基团 。形成四面体连续结构的条件是要求氧的比值最低为2,在碱存在的情况下则可形成[FeO4]基团,因为铁离子吸收碱金属或碱土金属氧化物中的氧 。由此可见,形成[FeO4]基团的倾向必然取决于基础玻璃的组成,尤其取决于网络改良离子的大小和位势,这使得釉的基础组成对铁的呈色有较大影响 。
氧化铁的化学式|陶釉色中氧化铁的呈色作 用

金至元 钧窑天蓝釉紫斑双耳连座瓶
从〔图一〕、〔图二〕可以看出,通过瓷釉组成的调控,在电炉的中性焰条件下,即能实现铁蓝呈色(还原条件下则更有利于蓝青系列呈色) 。其中组成对釉色的影响有如下规律:
随着Si/Al比的提高,釉色偏向蓝色,氧化铝含量高的情况下,只能得到绿色而非蓝色;在Si/Al约为10的条件下,碱金属离子的含量的种类变化对釉色的影响规律为:氧化钾→氧化钠→氧化锂,呈色变化则是天蓝→深蓝→紫蓝黑 。除此,磷含量的影响也有如下规律[表二]:
[表二] 釉中氧化磷含量与呈色的关系
氧化铁的化学式|陶釉色中氧化铁的呈色作 用

由[表二]可以看出,在硅铝比一定的条件下,磷和镁的含量也对釉色有较大的影响 。总的趋势是磷含量过高,釉色也会偏绿,但含量过少,且没有较好的还原气氛时,釉色则可能偏棕 。当然钙含量的影响也不可忽视,低磷、镁的高钙釉中,只能得到棕色釉 。
以15#釉为基础配方,考查了其它元素对釉面呈色的影响 。碱性氧化物的影响规律是,随着碱金属离子半径的增大,Li+(60)<Na+(95)<K+(133),蓝色釉层颜色变浅 。碱土金属也有类似的规律,但不如碱金属的影响明显 。Mg2+(72)<Zn2+ (74)<Ca2+ (100)<Ba2+ (135),随着碱土金属离子半径的增大,釉层不仅颜色变浅,而且不能呈现蓝色甚至绿色,而仅呈淡黄色 。采用复合碱后,才有可能出现蓝绿色 。