釉的原料和性質
◆ 配釉原料
在組成釉藥的三組氧化物, 各因其屬性的不同在釉中的性質和功用亦有所不同。故在配製釉方的同時, 對於原料的名稱, 以及其在釉內的性質、功用, 都得要有透徹的明瞭, 以便於靈活運用。茲將原料在釉內的性質功用詳述於後：
■ 矽石 (SiO2)、石英、硅酸 (quartz)
來源：石英為火成岩礦物之一, 生於偉晶花岡岩之礦脈內。
性質：熔點 1710℃, 在高溫下易與他物化合為矽酸鹽, 酸鹼不易腐蝕。
用途：在坏體中
(1)在瓷料中對瓷質之白地有助益。
(2)減低燒成瓷體之收縮率。
(3)增強瓷體成熟點之站立性。
在瓷料中加入過量石英時, 則影響坏料之可塑性, 成坏困難, 生坏機械弱, 其燒成之瓷器氣孔率高, 無釉處有滲透性。如用量過少時, 其所燒成之瓷體收縮率較大, 且燒成之較薄坏體易變形。
■ 長石 (Feldsper)
長石是花岡岩成份之一, 也是最普通和分佈最廣的礦物。其種類有四種如下：
(1)正長石 (鉀長石) K2O．Al2O3．6SiO2
(2)曹長石 (鈉長石) Na2O．Al2O3．6SiO2
(3)灰長石 (鈣長石) CaO．Al2O3．2SiO2
(4)葉長石 (灰幼輝石) Li2O．Al2O3．4SiO2
性質：呈鹼性反應, 不易酸蝕, 熔點則因其種類不同而異。
用途：(1)高溫具助熔性。(2)使坏體易透明。
瓷料中長石含量過多, 同樣之溫度, 燒成易變形。如含量過少, 瓷體中因缺乏玻璃質, 瓷體無透明性, 適當之加入, 經均勻之處理, 其所燒成之瓷體, 可構成半透明性。在釉料中長石為高溫釉中主要的助熔劑, 因為長石含有不溶解於水的鉀、鈉, 它可視為天然熔塊。鉀、鈉長石太多的釉容易開裂, 因含有鈉和鉀膨脹係數高的物質。我國古代的瓷器, 如龍泉窯及哥窯, 就是含長石特別多的釉, 高溫裂紋釉含長石約在百分之七十以上。
■ 氧化鉀 (K2O), 碳酸鉀 (K2CO3), 珍珠灰
氧化鉀在釉內的作用與鈉極相似, 實際上這兩種氧化物的符號, 通常用'KNaO', 它的意思就是鈉和鉀在任何比例之下混合。鈉和鉀具有同樣的好處與缺點, 它和蘇打一樣, 可使顏色燦爛, 在色彩上有些不同而已。例如錳在蘇打釉內產生帶紅的紫色, 在鉀釉上呈藍紫色。鉀比鈉的膨脹率低, 但仍然很高, 能引起開裂。若需要大量的鉀於釉內, 因供給氧化鉀之原料碳酸鉀易溶於水, 因此很少直接用於釉內, 應先製成熔塊再使用。微量的氧化鉀可由鉀長石得到。
■ 氧化鈉 Na2O, 碳酸鈉 (Na2CO3), 蘇打
氧化鈉為強烈的助熔劑, 且從低溫至高溫釉裡都可使用。蘇打有助於色彩的光澤和濃厚, 如：土耳其藍、埃及藍。但鈉的熱膨脹係數大, 故含高氧化鈉的釉在陶坏上易開裂。且釉面較軟, 易損壞、剝落, 輕微溶解於酸, 有風化和變質的傾向。蘇打亦為水溶性物質, 故應先製成熔塊, 或者須從鈉長石中得到氧化鈉。
■ 氧化鈣 CaO, 碳酸鈣 (CaCO3), 石灰石
氧化鈣的熔點為 2572℃, 一般釉內都使用氧化鈣, 主要的氧化鈣可由碳酸鈣得到, 它是由石灰石、白堊、大理石或方解石礦研磨而成的, 特別純淨的鈣白是由沈澱製成。因為碳酸鈣價廉, 且所提供的氧化鈣為高溫釉內主要的助熔劑, 對釉只有良性的影響, 可算是釉內最具價值的原料。在低溫釉中氧化鈣必須與鉛、鋅、鈉等其他助熔劑一道使用, 才能使釉熔化。鈣在釉內可提供釉的硬度和耐久性。但若加得太多會有耐火及無光的現象。
■ 氧化鉛 (PbO), 鉛白 (2PbCO3．Pb(OH)2), 鉛丹 (Pb3O4)
氧化鉛的分子量是 223, 熔點為 888℃, 世界各地大多數釉都是以氧化鉛當作主要的助熔劑, 它是低中溫最有用的助熔劑, 其優點為熔點低, 對顏色有助於發色效果, 亦能增加光澤和亮度。膨脹率低, 對大多數坏胎易適合而無開裂傾向。其缺點為只能氧化燒, 若還原燒會變黑和起泡。氧化鉛的助熔範圍常在六號錐 (1200℃) 以下, 超過 1200℃ 時就會變為有揮發性。另一個嚴重問題為這種原料有毒, 應減少由傷口及嘴、鼻進入人體內。若溫度低或配置不當會熔出輕微的酸性, 可能會從食器中進入身體, 可採用含矽酸鉛燒至 1100℃ 以上的熔塊釉, 減少施釉及燒製過程的危害。釉內的氧化鉛可由鉛白和鉛丹中取得, 前者為白色粉末, 不溶於水, 它的優點是成份純淨、分子細小、熔點低。後者則為紅色氧化鉛, 因含有額外的氧, 有助於釉內的氧化, 同時避免還原為金屬鉛。另外氧化鉛 (PbO) 可稱為密陀僧或黃丹, 因含氧量低較易還原, 又原料分子較粗, 亦是為其缺點。
■ 氧化鋅 (ZnO)
氧化鋅在中溫和高溫中是非常有用的助熔劑, 少量可能產生強烈的助熔作用, 若大量使用易造成結晶, 甚而會產生無光和乾枯。在 1080℃ (Cone 01) 火度以下則無助熔效能, 由鉛、長石、或硼酸組成的釉, 以氧化鋅來當助熔劑, 可減少許多釉藥的缺點。然而全用鋅來做助熔劑, 則釉會起皺紋、麻點或針孔。鋅與銅會產生土耳其藍的顏色, 若與鉻會生成棕色, 而不是綠色。鋅與鈦一起使用易促進釉內的結晶。氧化鋅調成之布里斯脫釉, 釉的熔融溫寬大。
■ 氧化鋇 (BaO), 碳酸鋇 (BaCO3)
氧化鋇在釉內與氧化鈣相似, 但鋇為低溫釉中的耐火物, 在高溫釉中為助熔劑, 但用量需較氧化鈣少, 否則亦會造成耐火或無光的釉面, 故鋇通常也拿來製造緞面的無光。但若有大量的硼砂在釉內, 加入氧化鋇則不會產生無光釉。釉內的氧化鋇是由碳酸鋇原料而來, 在釉內是做為助熔劑, 或者是幫助無光結構之形成。碳酸鋇之生料有毒, 故在施釉過程應避免由傷口或口鼻進入人體內。
■ 氧化鎂 (MgO), 碳酸鎂 (MgCO3)
氧化鎂在釉內主要的作用為高溫的助熔劑。它太耐火, 故無法用於低溫釉內, 除非想做成不透明或無光。在高溫釉內氧化鎂會有光滑或奶油狀的釉面。含鎂的高溫釉, 通常是不透明光滑或緊密, 在觸覺上給人快感。但過多的氧化鎂會引起釉面乾燥有皺紋和針孔。並因其熱膨脹率小, 故多量亦會引起縮釉。若將鈷加入含氧化鎂的釉內會偏粉紅的藍色。若含有高量的氧化鎂會在藍色上有粉紅色的斑點。釉內的氧化鎂可由碳酸鎂、白雲石或滑石中取得。前者是由菱苦土礦製成。軟蓬蓬的質地非常的輕, 避免由口、鼻進入人體。
■ 氧化錫 SnO2
氧化錫早就是各種不透明釉的失透劑, 在釉中的用量約有 2～8 % 即可產生不透明。氧化錫可給予釉較高的光澤和流動性, 即使是少到 1～2 %, 對光澤也有顯著的改善。氧化錫是琺瑯、陶瓷釉白色主要發色劑的成份之一。粉紅色和紫紅色就是用氧化錫、鉻酸鹽和石灰等所製成的。氧化錫和氧化釩可製成黃色色料。氧化錫又可安定銅紅的膠體粒子, 使銅紅不致於發揮。
■ 氧化硼 B2O3, 硼砂 Na2．2B2O3．10H2O
氧化硼是熔點非常低之物, 比鉛或鈉的助熔力還要強。可做為釉內主要助熔劑, 或次要助熔劑, 能從最低溫至最高溫, 它形成硼酸鹽, 可減低釉的膨脹, 因而可改進釉裂。氧化硼的來源是由硼砂而來的, 硼砂用於釉內可供給做鈉和硼的原料來源。可惜是水溶性的, 需先製成熔塊方可使用, 少量的硼砂對於降低釉的熔點有很大的效用。
■ 氧化鋰 Li2O, 碳酸鋰 Li2CO3, 葉長石 Li2O．Al2O3．4SiO2
氧化鋰是強有力的助熔劑, 它在釉內的作用和鈉有些相似, 加少許鋰對釉的流動性和光澤有改良作用, 且其熱膨脹遠較鈉、鉀為低, 不會引起釉藥的開片, 並可增長燒火範圍。碳酸鋰是提供氧化鋰的來源, 但價錢昂貴, 具微溶性, 可以不製成熔塊即使用。
■ 氧化鍶 SrO, 碳酸鍶 SrCO3
鍶在釉內功用與鈣非常相似, 然而鍶貴又比鈣無多大好處, 故用途少。碳酸鍶是提供釉內氧化鍶的主要來源, 但價昂故很少用。
■ 氧化銻 Sb2O3
氧化銻可用做失透劑, 在這方面不一定比錫或鋯優越, 銻與鉛可混合成銻黃。
■ 白雲石 CaCO3．MgCO3
白雲石是天然礦物, 含 1:1 mole 的碳酸鈣和碳酸鎂, 可同時提供氧化鈣和氧化鎂做為釉內的助熔劑, 亦可加入土內製成白雲土。
■ 滑石 3MgCO3．4SiO2．H2O
滑石在釉中是一種助熔劑, 可提供氧化鎂和矽酸做為釉藥, 亦可用做陶土坏胎的助熔劑, 並可使坏土具較好的耐熱震性, 滑石是需要氧化鎂的釉中最便宜的來源。
■ 硼酸鈣 (硬硼酸鈣石) 2CaO．3B2O3．5H2O
硼酸鈣是含有硼和鈣的天然礦物質, 是唯一不溶解的氧化硼的來源, 它的組成會有一些不一致, 不適宜大規模陶瓷工廠。硼酸鈣當做主要助熔劑於釉中時, 會產生碎紋和雜色的動人質地。可單獨用於極低溫度的助熔劑, 對釉的光澤和增長火度範圍有好效果。
■ 骨灰 Ca3(PO4)2
磷酸鈣有天然的稱為磷石灰, 但含有少量的氟和氯或鍛燒骨頭, 再以研磨而成的骨灰。骨灰在釉內是做為乳著劑和鈣的來源, 在低溫可引起不透明和乳白光, 如用量太多或溫度太高則易引起泡沫, 骨灰亦可加入陶石或高嶺土中調配成骨瓷。磷酸對紅色的發色有助益, 故製紅色釉多採骨灰, 如辰砂釉即是。
■ 冰晶石Na3AlF6
冰晶石又稱為氟鋁酸鈉。因熔點低, 為釉中強力的助熔劑, 它是鈉在天然狀況下可用的原料, 但是氟會在釉熔化時引起過份的沸騰, 故易使釉有麻點和針孔。
■ 螢石 (氟石) CaF2
不溶於水, 在陶瓷釉中可提供鈣的來源, 亦容易使釉有麻點和針孔。
■ 礬土 Al2O3
礬土又稱氧化鋁, 極為耐火, 其本身要在 2040℃ 左右才能熔化。礬土可使釉的黏性增加, 不易由垂直面流下, 這種特性是釉內不可缺少的。礬土另外的作用是防止釉在冷卻時結晶, 礬土於熔融的玻璃作用, 是阻止其他原料聚集成為結晶狀, 若欲製成結晶釉應減少 Al2O3 的用量, 礬土同時也使釉具有耐用和抗張強度。因為礬土的熔點高, 若使用太多, 超過了一定的比例和燒成溫度的不夠, 對任何釉都有不透明和無光。
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