陶瓷色料與釉料一樣,是裝飾建筑衛(wèi)生陶瓷產(chǎn)品的外衣。它與陶瓷產(chǎn)品的胎體及釉料緊密結合一體,發(fā)揮著裝飾美化建筑衛(wèi)生陶瓷產(chǎn)品的作用,從而使產(chǎn)品形成一個五彩繽紛的陶瓷世界�,F(xiàn)在陶瓷業(yè)的發(fā)展已經(jīng)進入一個新穎的顏色釉時代,建筑衛(wèi)生陶瓷產(chǎn)品的裝飾越來越多地傾向于直接采用各種顏色釉,以構筑琳瑯滿目的新產(chǎn)品系列,滿足國內(nèi)外市場的不同需求。因此,熟練掌握好陶瓷釉中色料的使用技術,對于提高產(chǎn)品的檔次、豐富企業(yè)的產(chǎn)品品種與種類具有非常重要的意義。色料使用技術包括了色料應用于陶瓷釉產(chǎn)品的所有的工藝方面,其中主要有色料使用工藝性條件問題;色料色調(diào)問題;色料粒度選擇問題;色料的相容與排斥問題等幾項技術特點與技術要求。色料的問題實際上是一門邊緣科學,其中又涉及到其他相關學科,如色彩學、陶瓷物理化學及工藝學方面的問題。陶瓷色料的選擇與使用技術關系重大,直接影響到產(chǎn)品的質(zhì)量事關企業(yè)的經(jīng)濟效益。在過去,陶瓷顏料的名稱泛指應用于陶瓷裝飾的整個呈色原料[包括高溫與低溫],涵蓋面廣泛;而色料一詞系指僅供于低溫燒成陶瓷制品裝飾用的顏料,僅是陶瓷顏料的一個種類而已。不過,現(xiàn)在在陶瓷學術界與多數(shù)企業(yè),無論是色料還是顏料,習慣上二者名稱已經(jīng)可以互換、交錯使用,并無妨礙。
1、陶瓷色料適應的工藝條件。
在陶瓷生產(chǎn)企業(yè)中,不同的陶瓷產(chǎn)品使用的各種色料與顏料,應該能夠滿足實際生產(chǎn)工藝要求,能夠形成預期的裝飾效果,提高產(chǎn)品的檔次。目前建筑衛(wèi)生陶瓷產(chǎn)品使用的陶瓷色料與陶瓷顏料,要較之日用陶瓷等更為豐富。建筑衛(wèi)生陶瓷產(chǎn)品的裝飾在彩飾方法上,已經(jīng)分為釉下彩、釉中彩、釉上彩、色瓷胎、色釉及色化妝土等幾個方面。不過,色料的裝飾技法種類雖然很多,但使用效果與選擇范圍各有利弊,在使用時應該加以嚴格選擇。比如釉下彩色料是進行釉下彩飾,上面再覆蓋一層透明釉料,呈色紋飾花面處在釉下,具有裝飾的玻璃感好。但由于燒成溫度高[1200-1320度],可選擇的色料品種范圍反而較窄;釉上彩則是將色料繪在釉面表面,采用低溫燒成后,色料附著于釉表面,由于彩烤溫度低[650-830度],具有可供選用的色料種類廣泛的優(yōu)點。
不過由于其色料在釉面上,易產(chǎn)生色料中的金屬化合物溶出問題;釉中彩技術界于釉上彩與釉下彩之間[燒成溫度為1100-1200度],色料的顆粒處在釉層的中間,色調(diào)形成一種朦朧的美感,但所用色料種類亦受一定限制;呈色瓷胎采用了將色料摻配入坯料內(nèi),從而使產(chǎn)品瓷質(zhì)形成出色效果,瓷胎表面一般上透明釉;色釉是將色料與顏料直接引入釉料內(nèi),使釉料形成色釉[燒成溫度在1150-1280度];還有一種將色料加入到不溶性高嶺土中,制成陶衣[亦稱化妝土]用于陶瓷制品裝飾的,稱之為色化妝土,此種化妝土可以遮蓋瓷磚不潔的磚坯,作用很大。但仍需在色料化妝土表面再施一層透明釉料[燒成溫度為1150-1250度],增加保護與光亮作用。
在實際使用中,各種陶瓷色料與顏料均有不同的燒成范圍,溫度過高與過低都會給成色帶來不利影響。有的色料燒成范圍很寬,如鉻錫紅、海碧藍之類。既可以用于高溫釉下彩燒成又可以使用于釉上彩低溫燒成,它們的成色效果皆佳。而有些色料的成色范圍固定,使用時忌諱很多,如銻酸鉛顏料,就只可以用于釉上彩及低溫色釉產(chǎn)品的裝飾,如果超過溫度,則失去顏色。除了燒成溫度外,還有相當多的色料與顏料對燒成時窯內(nèi)火焰氣氛非常敏感,如氧化銅顏料,在氧化焰時呈現(xiàn)綠色,而在還原焰時則要呈現(xiàn)紅色,色彩的變化非常大。在充分了解了各種陶瓷顏料的工藝性能后,還應該對顏料的其它方面進行了解,如陶瓷顏料的成色[常用的色料種類]問題、使用溫度范圍及火焰氣氛特點、調(diào)色范圍及其禁忌要求等,均不應該忽視。
2、常用陶瓷色料及其調(diào)配要求
建筑衛(wèi)生陶瓷產(chǎn)品的色釉裝飾趨于豐富多彩,采用的顏料種類也越來越多。隨著科技的進步,現(xiàn)代陶瓷工業(yè)采用的顏料產(chǎn)品不斷出現(xiàn)新的種類與新的使用方法。如近年來出現(xiàn)的稀土陶瓷色料及納米陶瓷顏料等種類,帶給人們以耳目一新的新感覺。這里僅將陶瓷色料的常規(guī)種類品種與使用效果介紹如下,因為這些色料仍然是當前最主要裝飾材料品種。
[1]黃色顏料種類:在古代中國,黃色屬于尊貴之色,曾經(jīng)為皇帝與宮廷所專用。如今黃色顏料成為建筑衛(wèi)生陶瓷使用最廣泛的色料品種。黃色顏料品種豐富,其主要種類有鋯釩黃、鋯鐠黃、銻酸鉛黃、鈦黃、鉻黃、鎘黃等種類。它們的使用溫度與氣氛要求如下。
鋯釩黃與鋯鐠黃:二者使用范圍較寬,適用溫度為低溫800度-1000度;中溫1200度;最高使用溫度為1280度-1300度。二者不同的是鋯釩黃可以同時使用于氧化焰或還原焰;而鋯鐠黃僅能使用于氧化焰,而不能使用于還原焰。
銻酸鉛黃與鈦黃:屬于低溫顏料。僅局限于低溫使用場合。使用溫度為800-1000度,只能使用于氧化焰燒成,而不能使用于還原焰。
鎘黃:在低溫陶瓷顏料中使用溫度最低的色料。使用溫度為800度。對火焰氣氛無特別要求。
[2]紅色顏料種類:紅色象征著熱烈與生命的跳躍。現(xiàn)在建筑衛(wèi)生陶瓷產(chǎn)品中,紅色陶瓷顏料品種有錳紅、鉻錫紅、鉻鋁紅、鉻銀紅、鐵鉻紅及硒鉻紅等。紅色顏料的使用溫度與氣氛要求如下。
錳紅、鉻鋁紅以及鐵鉻紅三種陶瓷顏料,它們使用時的燒成溫度與火焰氣氛條件十分相同。它們可以用于最低燒成低溫800度-1000度;中溫1200度;最高燒成高溫為1280度-1300度等多種場合。這三種顏料都是只能使用于氧化焰氣氛,而不能用于還原焰燒成條件。
鉻錫紅、鉻銀紅這兩種陶瓷顏料的燒成范圍,為最低溫度800度,中溫1000度-1200度,最高使用溫度為1280度。但是二者的使用氣氛卻有所區(qū)別,鉻錫紅僅能使用于氧化焰燒成條件。而鉻銀紅顏料既可使用于氧化焰,又可以使用于還原焰燒成。
硒鎘紅是一種低溫陶瓷色料。其燒成使用溫度只能在800度以下。
[3]棕色陶瓷顏料種類:棕色陶瓷顏料呈色沉著、穩(wěn)重。目前使用的棕色顏料有鐵鉻猛鋅棕、鐵鉻鋅棕、鐵鉻棕及鐵鉻鋅鋁棕等種類。這四種陶瓷顏料的燒成溫度范圍很廣從最低燒成溫度800度。到中溫的1000度-1200度,以及最高溫度1280度-1300度。在燒成氣氛方面,它們可以廣泛使用于氧化焰或者還原焰。
[4]綠色陶瓷顏料種類。綠色陶瓷顏料成色清新明快,現(xiàn)在已經(jīng)形成鉻綠、孔雀綠、鐠釩綠等品種。其中鉻綠亦稱維多里亞綠 ,它和孔雀綠陶瓷顏料的使用溫度范圍均為低溫800度,中溫1000度-1200度,最高溫度為1280度。在燒成氣氛方面不受氧化焰或還原焰的局限。
鐠釩綠的燒成溫度范圍比以上二者更廣,它不但可以使用于低溫800度,中溫1000度-1200度,而且可以用于最高溫度1280度-1300度。在燒成氣氛方面,也可以滿足氧化焰或還原焰燒成條件。
[5]藍色陶瓷顏料品種:建筑衛(wèi)生陶瓷產(chǎn)品中,藍色陶瓷顏料呈色高雅、華貴。目前使用最多的是鈷藍、深藍、海碧藍、鋯釩藍及硅酸鋅藍等種類。除了硅酸鋅藍外,鈷藍、深藍、海碧藍與鋯釩藍四種陶瓷顏料,燒成溫度范圍廣泛,可以滿足最低溫度800度直到最高溫度1300度期間的燒成范圍。硅酸鋅藍的燒成溫度則最高為1280度。在燒成火焰氣氛上,藍色陶瓷顏料可以滿足還原焰或氧化焰的燒成條件。
[6]紫色陶瓷顏料種類:現(xiàn)在有釹硅紫及釹鋁紫等品種。它們的燒成溫度范圍在800度-1280度,對燒成火焰氣氛無特別要求,可以滿足氧化焰及還原焰燒成。
[7]灰色陶瓷顏料種類:現(xiàn)有錫銻灰及鋯灰兩種色料。錫銻灰燒成溫度在800度-1280度。鋯灰燒成溫度范圍在800度-1300度之間。二者都適合用于氧化焰燒成條件,但不能使用于還原焰燒成。
[8]黑色陶瓷顏料種類:黑色顏料及黑釉的使用歷史最為古老,其呈色元素為氧化鐵。經(jīng)過改進目前形成了鎳鉻鐵鈷黑,鐵鉻鈷錳黑等新品種,因此呈色更加純正與穩(wěn)定。鎳鉻鐵鈷黑色料的使用溫度廣泛,可滿足800度-1300度的燒成。但就燒成氣氛講,鐵鉻鈷錳黑能夠在氧化焰或還原焰氣氛中燒成,但鎳鉻鐵鈷黑僅能用于氧化焰燒成。
3、陶瓷色料的粒度選擇。
陶瓷色料中的顆粒度即人們常講的顏料細度,對于色料的呈色與色調(diào)影響很大。目前大多數(shù)經(jīng)過煅燒的色料的顆粒,其平均粒徑在1微米-10微米之間。在通過篩分[325目]時,應該選擇最適宜的粒徑分布。
因為并不是色料的粒徑越小呈色效果越好。顏料處在熔融釉內(nèi)的溶解程度表現(xiàn)為單位體積色料的表面體積函數(shù),色料表面積與粒徑成反比例。由于顏料顆粒度越細,于釉中的溶解程度越大。就會造成被釉料溶解,形成撚猿隕珨?shù)牟涣加绊�。如含鈷類的顏料最容易被釉溶解而呈現(xiàn)流鈷的現(xiàn)象,這樣呈色釉料就會形成色調(diào)不均勻缺陷。此外也應該控制顏料顆粒度最大粒徑,以杜絕顏料顆粒形成不均勻的表面。有些企業(yè)在顏料加工時形成的經(jīng)驗,認為經(jīng)過加工的顏料的最大的顆粒尺寸以低于釉層的十分之一為宜。
普通的釉料的顆粒尺寸大約為20微米為佳。在制作顏料時,煅燒后采用磨細的方法以決定顏料的細度。但某些顏料在磨細后反而使呈色強度減弱。其原因在于原因細磨后顏料的顆粒露出新的不能呈色的表面,形成畫蛇添足的結果。其中鋯基色料最易形成此現(xiàn)象。因此在顏料的使用中,顏料的顆粒度應該選擇最佳的顆粒尺寸,以保證其具有充分的分散度于最好的呈色強度。企業(yè)選用顏料時應該對此予以足夠的注意。
4、色料調(diào)色均勻性要求。
在建筑衛(wèi)生陶瓷產(chǎn)品的生產(chǎn)過程中,釉料的所用色料都是經(jīng)過調(diào)配而成。許多色料品種雖然都已經(jīng)過色料專業(yè)公司的調(diào)配定型,但企業(yè)的技術人員也應該對其有深入了解。尤其顏料的調(diào)配與使用中存在許多技術方面的因素與部分禁忌。除了釉上彩裝飾外,其它采用顏料的裝飾方法如色釉中存在著顏料的A色與B色能否相互調(diào)配后形成預期的顏色和色調(diào)等諸多問題,這些均需要嚴格與準確的工藝技術選擇與工藝技術調(diào)控。
有些陶瓷色料不容易滿足進行大批量的重復性生產(chǎn)使用,導致每次燒成后產(chǎn)品色釉顏色不同或色調(diào)不一,從而無法保證企業(yè)產(chǎn)品的一致性。目前發(fā)現(xiàn)的難以重復與批量性使用的色料種類,如維多利亞綠、錳鋁粉紅、鉻錫粉紅等均會產(chǎn)生上述現(xiàn)象。工藝解決方法是在呈色淺淡的顏料中引入少量的呈色力強的色料組分,以解決上述的問題。在色料的調(diào)配中,有些企業(yè)采用以黑色和白色乳濁劑制作灰色,結果不能收到很好的效果,還遠不如直接采用鈷-鎳灰方鎂石灰色顏料呈色效果好。氧化銅類顏料對于火焰的氣氛非常敏感,在氧化焰中呈現(xiàn)綠色,而在還原焰中呈現(xiàn)紅色,表現(xiàn)為很大的差異,故以此顏料和其他色料進行調(diào)色時也應該注意意外影響。
在建筑衛(wèi)生陶瓷產(chǎn)品需要的高溫燒成中,陶瓷顏料與釉料發(fā)生相互熔化與交融。因此要想展示出顏料的呈色功能,必須要求顏料組分與釉料組分有較高的相容性與適應性。實際上通常的釉料是由單純釉料、乳濁劑及其它添加劑等幾部分組成。因此釉料與顏料的相容,實際上是顏料和單純釉料、乳濁劑及添加劑的各自相容。建筑衛(wèi)生陶瓷的鋯系乳濁劑釉料與所有鋯系顏料相配適。氧化鈦系乳濁劑釉料則與鈦系列顏料相適宜。含氧化錫的顏料如錫釩黃、鉻錫粉紅色料則可以和含錫氧化物乳濁劑相配合使用。
總之,現(xiàn)代建筑衛(wèi)生陶瓷產(chǎn)品色料與釉裝飾技術正在取得不斷的進步。陶瓷生產(chǎn)企業(yè)及時掌握世界陶瓷色料發(fā)展的新動向與新技術至關重要。因為當前采用新色料與色釉技術來提高產(chǎn)品的價值與技術含量,似乎已經(jīng)成為國際建筑衛(wèi)生陶瓷行業(yè)生產(chǎn)高檔產(chǎn)品的新時髦。