龙泉青瓷热膨胀系数测试用釉棒的制备方法

周虎

【摘 要】论文主要阐述了龙泉青瓷热膨胀系数测试用釉棒的5种制备方法：预成型法、注浆法、浇铸法、拉棒法和成品截取法，并对这几种方法的优劣进行了对比和分析，为龙泉青瓷开片机理研究提供了技术参考。

【Abstract】This paper describes 5preparation methods of glaze rod for measuring thermal expansion coefficient of Longquan celadon： pre molding method， grouting method， casting method， pull rod method and refined intercept method， and compares and analyzes the disadvantages and advantages of these methods， to provide technical reference for the research of Longquan celadon cutting mechanism.

【关键词】龙泉青瓷；热膨胀系数；釉；方法

【Keywords】Longquan celadon；coefficient of thermal expansion；glaze；method

【中图分类号】J527 【文献标志码】A 【文章编号】1673-1069（2017）12-0154-02

1 引言

龙泉青瓷以瓷质细腻、青翠如玉、线条明快流畅、造型端庄华贵、色泽纯洁玉润而著称于世。龙泉青瓷产品有“哥窑”与“弟窑”两种：“弟窑”是白胎和朱砂胎青瓷，“哥窑”是釉面开片的黑胎青瓷，釉面开片与否是二者最大的区别[1]。影响陶瓷开裂、裂纹大小和形状的最主要因素是坯体和釉料的热膨胀系数的匹配程度，因此热膨胀系数的测试与表征是龙泉青瓷开片机理研究最主要的手段，也是改进烧制工艺，提高产品质量的重要参考指标[2]。

陶瓷热膨胀系数的测试要求样品为烧制成型的条形棒状样。对于陶瓷坯料，易烧结成型，在制备测试用样品时，可直接选取烧制成型的器具（例如青瓷碗、青瓷花瓶等）的平整面，将其切割至适当大小的条状样，后通过打磨，去掉釉层，再精磨至所需规格尺寸，也可先用坯料做成条状样，后烧制成型，再精磨至所需规格尺寸即可，可操作性比较强，制样容易。而釉料在高温时一般成玻璃相结构，具有较强的流动性，通常附着在坯体上烧成，而不能单独成型，以致釉料的热膨胀系数测试用釉棒很难制备。对此，本文详细阐述了青瓷釉棒的不同制备方法。

2 制备方法

2.1 釉料的准备

为保证釉棒与青瓷产品的釉料化学和物理性质的一致性，制取釉棒所用的釉料直接选用坯体经素烧成型后，施釉环节所用的釉水。该釉水经过球磨、过筛、搅拌均匀，并具备一定的比重。

2.2 预成型法

第一，使用设备。耐热容器：耐热温度200℃；鼓风干燥箱：最高温度300℃；小刀；防水薄膜；耐火板：耐热温度1350℃以上；窑炉；水磨机；切割機；砂纸：300～500目；游标卡尺：精度0.02mm。

第二，步骤。①选用适当容积的耐热容器（如：刚玉舟、陶瓷器皿、不锈钢杯等），装入适量釉水。②将盛装釉水的容器放入鼓风干燥箱烘干，为避免釉水干燥过快而出现裂痕，烘箱温度不宜过高，控制在80～90℃为宜。③将干燥好的釉料块取出，用小刀削切成一定大小的条状样块。如釉块与容器结合紧密，不方便剥离取出，可在第一步时，先用防水薄膜覆盖容器内层，后装釉水。④将条形样块放于铺有少量氧化铝粉末的耐火垫板上，放入窑炉与施好釉的样品一并烧成。⑤待窑炉冷却后，取出釉块。用水磨机或切割机将釉块粗略修剪，后用300～500目砂纸打磨成标准尺寸。

2.3 注浆法

第一，使用设备。陶瓷坯件；窑炉；水磨机；切割机；砂纸：300～500目；游标卡尺：精度0.02mm。

第二，步骤。①选择具有一定容积并已素烧成型的陶瓷坯体（如：陶瓷碗坯件、陶瓷杯坯件），素烧温度应同生产线一致。②将坯体内装入适量的釉水。如釉水装太多，烧成时，釉水沸腾，引起飞溅，釉水太少，则得不到理想厚度的釉块。③将坯体放入窑炉，与施好釉的样品一并烧成。④待窑炉冷却后，取出坯件。用切割机去掉周围坯胎层，得到一定大小的釉块。⑤用水磨机将釉块粗略修剪，后用300～500目砂纸打磨成标准尺寸。

2.4 浇铸法

第一，使用设备。耐热容器：耐热温度200℃；鼓风干燥箱：最高温度300℃；刚玉坩埚；电炉；刚玉舟；小刀；水磨机；切割机；砂纸：300～500目；游标卡尺：精度0.02mm。

第二，步骤。①将釉水烘干后备用（同预成型法①、②）。②将釉料块装入刚玉坩埚，放入电炉中升温，至釉料开始熔化时，停止升温，并保温1小时，保证釉料充分熔融。③趁热将坩埚取出，将液釉倾倒至内表面铺洒了氧化铝粉末的样品槽上。倾倒时应保证液釉的连续性，并将液釉铺满整个样品槽，避免将空气引入而在槽内液釉内部形成封闭空间。④将样品槽自然冷却至室温，取出釉块，制成标准釉棒（同预成型法⑤）。

2.5 拉棒法

第一，使用设备。耐热容器：耐热温度200℃；鼓风干燥箱：最高温度300℃；刚玉坩埚；电炉；耐火板；直角钢构；水磨机；切割机；砂纸：300-500目；游标卡尺：精度0.02mm。

第二，步骤。①制备好熔融釉备用（同浇铸法①、②）。②趁热取出坩埚，将液釉倾倒，下方用直角钢钩接住，并不断旋转钢构，让液釉成团状附着[3]。③将钢钩上的液釉粘到耐火板上，垂直向上慢慢拉升钢钩，使液釉成棒状。④待釉棒冷却后，将其从钢钩上取下，制成标准釉棒（同预成型法⑤）。endprint

2.6 成品截取法

第一，使用设备。水磨机；切割机；砂纸：300-500目；游标卡尺：精度0.02mm。

第二，步骤。①观察青瓷样品的较平整区域的釉面厚度，选取釉面较厚的区域作为截取对象。（如：青瓷碗较平整区域为底部，底部内侧比外側釉层厚，选择内侧釉层区域作为截取对象）。②用切割机切取整个平整区域，得到两侧均有釉层附着的陶瓷片。③用肉眼观察陶瓷片两侧釉层的厚度，用水磨机磨去釉层较薄的一侧，然后再磨去中间的胚胎层，得到另一侧具有一定厚度的釉片层。④根据釉片大小，用切割机将釉片切成若干个釉条，用300-500目砂纸打磨成标准尺寸。

3 方法评价

以上几种方法在制备热膨胀系数测试样的实际操作中，各有优劣，具体为：

预成型法和注浆法的优势是样品的尺寸可根据测试的实际需要进行调整，可大可小，一次也可以制备多个标准测试样，同时这两种方法制备的釉棒与实际运用的釉料的烧成气氛和温度相同，热膨胀系数测试结果具有较强的指导意义。而对于预成型法而言，不足之处则是釉料块在高温区液化，易流动变形，预制釉料块需足够大，尺寸不好把握，同时如果釉料太多，可能导致液釉流至耐火板，冷却固化后造成釉块剥离困难。注浆法的不足则是釉棒的制备需要陶瓷坯件作为陪衬，造成材料的损失，同时陶瓷坯件烧成后与釉块粘连成一体，增加了釉块截取的难度。

浇铸法和拉棒法制备过程简单，样品尺寸可控性强。但关键步骤需高温下快速完成，对操作者具备一定风险性，需要做好安全防护工作，再者标准釉棒是在电炉中加热熔融的，实际生产中釉料是在窑炉的还原气氛下烧成，二者的温度和气氛均不同，烧成釉的物理和化学性能存在差异，热膨胀系数测试结果的指导性不强。

成品截取法制成的釉棒直接来自产品本身，热膨胀系数测试结果具有很强的指导性，同时该方法不需要追踪到该产品生产时所用釉料，避免了原料溯源难的问题。然而此方法要求成品具有一定大小的平整面，且平整区域的釉层厚度需在2cm以上，对成品要求较高，适用范围存在一定局限性。再者，釉棒制备过程中，一个成品一般只能制备一个釉棒，材料损耗较大，同时对打磨的精细度要求很高，稍有不慎就会导致釉片破损，而无法满足釉棒尺寸的要求。

鉴于此，制备者可以结合自身实际情况选用不同的制备方法。例如对于陶瓷生产企业，可以直接选用生产线上的釉水，通过预成型法或注浆法制备釉棒。对于尚不具备烧制条件的，可以通过浇铸法或拉棒法制备。如果需要对市场上青瓷产品的热膨胀系数进行研究，而生产原料溯源比较困难的，成品截取法则是不二之选。

4 结语

本文对龙泉青瓷热膨胀系数测试样的制备方法进行了详细阐述，同时对不同釉棒制备方法的优劣势作了对比和分析，为陶瓷从业者在陶瓷开片机理研究方面提供了技术参考，也有利于企业更好地将陶瓷材料的热膨胀系数的测试与表征运用于生产实践。

【参考文献】

【1】李伟.龙泉青瓷的艺术魅力[J].佛山陶瓷，2007（5）：27-29.

【2】蔡瑞年，郑元耀，贺导艳.陶瓷釉料热膨胀系数测试用釉棒的制备方法[J].陶瓷，2010（8）：57-58.endprint