窑变自生釉鲁青瓷和泥料及方法

摘要

窑变自生釉鲁青瓷和泥料及方法，在陶瓷窑炉中采用氧化还原交替变化的气氛制度将泥胎烧成自生釉鲁青瓷，所述自生釉鲁青瓷具有青色釉层，或者既具有青色釉层又具有青色瓷体。本发明能够保证在一次烧成中陶瓷泥胎有效析出釉层并富集于表面且通过窑变烧成鲁青瓷成品，有利于提高鲁青瓷生产效率、成品率和节能环保，特别是减少碳排放量，是陶瓷生产的跨越式进步。

说明书

技术领域

本发明涉及青瓷制造技术，特别是一种窑变自生釉鲁青瓷和泥料及方法。所述窑变是指陶瓷窑炉中的烧成气氛采用氧化还原交替变化的气氛制度；所述鲁青瓷是始于宋代的一个瓷种；所述自生釉是指瓷体表面的釉层是泥胎在窑内烧成过程中自发从胎体内析出和/或胎体烧成表面效应而形成的，也就是说，完全省略了制釉、上釉这两大工序及相关步骤；所述泥料是指制作陶瓷泥胎的原料配方，一般是包括多种矿物的混合物。实施本发明，能够保证在一次烧成中陶瓷泥胎有效析出釉层并富集于表面且通过窑变烧成鲁青瓷成品，有利于提高鲁青瓷生产效率、成品率和节能环保，特别是减少碳排放量，是陶瓷生产的跨越式进步。

背景技术

青瓷以瓷质细腻，色泽纯洁，线条明快流畅，造型端庄浑朴而著称于世。鲁青瓷是青瓷的一种。鲁青瓷始于宋代，鲁青瓷釉面是在窑中变化而成，每件瓷器独具个性，鲁青瓷的烧制温度通常高于其他青瓷，每窑成品极少，特别是瓶类艺品，造型独特，器型复杂，成为极少中的珍品，更是难得。通过刻瓷艺术手法装饰后，刻出的作品，画面层次清晰，立体效果突出。鲁青瓷一般在还原气氛下烧成，烧出的产品瓷质细腻，釉面青翠欲滴，晶莹剔透，明快淡雅，艺术效果明显。传统的陶瓷生产通常采用包括素烧和釉烧的二次烧成方式，即泥胎入窑经过素烧后再出窑，将这次出窑的瓷胎进行表面上釉(即将预先制备的釉料覆盖在瓷胎表面)，然后再次入窑进行釉烧。陶瓷生产工艺一般包括原料选定，配料，粉碎，过筛，除铁，压滤，练泥形成泥料，成型，干燥，素烧，上釉，釉烧即烧成为陶瓷成品，其中原料选定主要指矿物选择，练泥有的分为一次练泥和二次练泥，在一次练泥和二次练泥之间设置陈腐工序，粉碎采用加水球磨。陶瓷生产涉及的设备一般包括搅拌机，球磨机，振动过筛机，磁除铁机，泥浆柱塞泵和压滤机，练泥机，成型设备，陶瓷窑等。自上世纪八、九十年代开始，在陶瓷生产和科研实践中，泥胎在烧成过程中出现的自上釉或自释釉或自析釉或自生釉现象就得到重视，从配方、机理、添加活化剂到固相结构中的液相析出毛细力等进行了多方面的探讨，但是，至今自生釉陶瓷一次烧成技术仍在实用化进程中。本发明人多年来一直致力于自生釉陶瓷产品的生产性研发，完成了本发明成果， 实现了窑变自生釉鲁青瓷生产技术的实用化。

发明内容

本发明针对现有技术中存在的缺陷或不足，提供一种窑变自生釉鲁青瓷和泥料及方法。所述窑变是指陶瓷窑炉中的烧成气氛采用氧化还原交替变化的气氛制度；所述鲁青瓷是始于宋代的一个瓷种；所述自生釉是指瓷体表面的釉层是泥胎在窑内烧成过程中自发从胎体内析出和/或胎体烧成表面效应而形成的，也就是说，完全省略了制釉、上釉这两大工序及相关步骤；所述泥料是指制作陶瓷泥胎的原料配方，一般是包括多种矿物的混合物。实施本发明，能够保证在一次烧成中陶瓷泥胎有效析出釉层并富集于表面且通过窑变烧成鲁青瓷成品，有利于提高鲁青瓷生产效率、成品率和节能环保，特别是减少碳排放量，是陶瓷生产的跨越式进步。

本发明的技术方案如下：

窑变自生釉鲁青瓷，其特征在于，包括瓷体和自生釉釉层，所述窑变自生釉鲁青瓷包括如下化学成分及重量含量：SiO2为68～78％，Al2O3为8～18％，CaO为6～14％，MgO为1.3～3.8％，K2O为1.1～2.6％，Na2O为0.2～1％，Fe2O3为0.1～0.3％，灼烧失重物为0.05～0.25％；制成所述窑变自生釉鲁青瓷的泥料包括如下组分及重量含量：石英为38～50％，高岭土为18～36％，方解石为10～21％，膨润土为8～12％，滑石为6～12％，三氧化二铝为2～8％。

一种自生釉鲁青瓷，其特征在于，包括瓷体和自生釉釉层，所述自生釉鲁青瓷包括如下化学成分及重量含量：SiO2为68～78％，Al2O3为8～18％，CaO为6～14％，MgO为1.3～3.8％，K2O为1.1～2.6％，Na2O为0.2～1％，Fe2O3为0.1～0.3％，灼烧失重物为0.05～0.25％；所述自生釉鲁青瓷的泥料干坯包括如下化学成分及重量含量：SiO2为66～76％，Al2O3为7～16％，CaO为5.5～12％，MgO为1.29～3.7％，K2O为1～2.5％，Na2O为0.25～0.95％，Fe2O3为0.1～0.3％，灼烧失重物为5～10％。

一种自生釉鲁青瓷泥料，其特征在于，所述泥料的干坯包括如下化学成分及重量含量：SiO2为66～76％，Al2O3为7～16％，CaO为5.5～12％，MgO为1.29～3.7％，K2O为1～2.5％，Na2O为0.25～0.95％，Fe2O3为0.1～0.3％，灼烧失重物为5～10％；制成所述泥料的原料包括如下组分及重量含量：石英为38～50％，高岭土为18～36％，方解石为10～21％，膨润土为8～12％，滑石为6～12％，三氧化二铝为2～8％。

所述泥料的干坯还包括如下化学成分及重量含量：TiO2为0.0～0.6％；制成所述泥料 的原料包括如下组分及重量含量：钛白粉为0.1～2％；所述泥料的干坯还包括如下化学成分及重量含量：ZrO2为0.0～1.2％；制成所述泥料的原料包括如下组分及重量含量：硅酸锆为0.1～6％。

一种五元体系自生釉鲁青瓷，所述五元体系是指自生釉鲁青瓷的化学成分属于“K2O-MgO-CaO-Al2O3-SiO2”五元体系，其特征在于，包括瓷体和自生釉釉层，所述自生釉鲁青瓷包括如下化学成分及重量含量：SiO2为68～78％，Al2O3为8～18％，CaO为6～14％，MgO为1.3～3.8％，K2O为1.1～2.6％，Na2O为0.2～1％，Fe2O3为0.1～0.3％，灼烧失重物为0.05～0.25％。

所述五元体系自生釉鲁青瓷还包括如下化学成分及重量含量：TiO2为0.0～0.6％，和/或ZrO2为0.0～1.2％。

一种自生釉鲁青瓷泥料，其特征在于，所述泥料的干坯包括如下化学成分及重量含量：SiO2为66～76％，Al2O3为7～16％，CaO为5.5～12％，MgO为1.29～3.7％，K2O为1～2.5％，Na2O为0.25～0.95％，Fe2O3为0.1～0.3％，灼烧失重物为5～10％。

所述泥料的干坯还包括如下化学成分及重量含量：TiO2为0.0～0.6％，和/或ZrO2为0.0～1.2％。

窑变自生釉鲁青瓷烧成方法，其特征在于，包括以下步骤：在陶瓷窑炉中采用氧化还原交替变化的气氛制度将泥胎烧成自生釉鲁青瓷，所述自生釉鲁青瓷具有青色釉层，或者既具有青色釉层又具有青色瓷体。

所述气氛制度包括以下步骤：当炉膛温度上升到T1值时，窑内烧成气氛由之前的氧化气氛改变为还原气氛，并保持还原气氛至炉膛温度上升到T2值；从该T2值开始，窑内烧成气氛由还原气氛改变为氧化气氛，并保持该氧化气氛至炉膛温度上升到T3值；从T3值时起保温40分钟～80分钟即得窑变自生釉鲁青瓷；在T1至T2的区间内炉膛升温速度为60℃/小时～40℃/小时，所述T1＝1170℃±10℃，所述T2＝1200℃±10℃；在T2至T3的区间内炉膛升温速度为10℃/小时～6℃/小时，所述T3＝1240℃±25℃。

本发明的技术效果如下：本发明窑变自生釉鲁青瓷和泥料及方法，是自生釉鲁青瓷技术领域在实用化方面的跨越式进步。本发明创新性地定义了窑变自生釉鲁青瓷，该窑变自生釉鲁青瓷具有青玉般的色泽和通透性以及突出的热稳定性。在本发明的泥料原料中不需要配制活化剂成分。本发明泥料在窑内烧成过程中自发形成瓷体表面的釉层，减少了若干工序，避免了预制釉料可能带来的铅镉污染，同时提高了釉层与瓷体之间的结合力。

本发明的窑变自生釉鲁青瓷采用五元体系，包括氧化二钾，氧化镁，氧化钙，三氧化 二铝，二氧化硅，即“K2O-MgO-CaO-Al2O3-SiO2”五元体系。陶瓷窑内即炉膛中的温度即烧成温度测量采用测温环，又称陶瓷测温环，陶瓷测温环是一种高精密度的陶瓷温度指示器，它能忠实记录烧制过程中制品所经历的热过程。本发明中的陶瓷窑内升温速度一般是由快到慢。成型干坯采用自然干燥的方式，节省能源，减少碳排放量。本发明中的制作泥料包括原料选定，配料，粉碎，过筛，混合，去杂，除铁，压滤，练泥。除铁采用磁除铁机，磁场强度为1.5万～3万高斯。除铁采用多级除铁，例如三级即依次通过三台除铁机，也叫三次除铁。其中练泥分为一次练泥和二次练泥，在一次练泥和二次练泥之间设置陈腐工序。其中粉碎采用球磨机，过筛采用振动过筛机，混合采用搅拌机，压滤采用压滤机，练泥采用练泥机。装窑一次烧成中可以使用煤气或天然气为燃料。在装窑一次烧成中采用氧化还原交替变化的气氛制度，氧化或还原气氛通过调节燃烧时的燃料与空气比实现。本发明的烧成温度可以为1200℃-1265℃，或者1200℃-1270℃，保温40分钟-80分钟，例如，1230℃保温50分钟。烧成周期可以为8～14小时，或9～11小时，或10小时左右。烧成温度测量采用测温环，又称陶瓷测温环，陶瓷测温环是一种高精密度的陶瓷温度指示器，它能忠实记录烧制过程中制品所经历的热过程。烧成温度测量也可以采用热电偶，还可采用测温锥。测温锥(测温三角锥)是一种高精度陶瓷烧成温度指示器。测温锥(测温三角锥)可以确定什么时候烧制已经完全、或者窑炉是否提供了足够的热量保证陶瓷的熟化、或者窑炉中是否存在温度的差异、或者在烧制过程中是否有问题。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明进行说明。

自生釉陶瓷一次烧成工艺流程包括原料选定，配料，粉碎，过筛，混合，去杂，除铁，压滤，练泥，成型，装窑一次烧成，出窑，质检，成品包装。其中除铁采用磁除铁机，磁场强度为1.5万～3万高斯。除铁可以采用多级除铁，例如三级除铁，有利于连续生产。其中练泥分为一次练泥和二次练泥，在一次练泥和二次练泥之间设置陈腐工序。其中粉碎采用球磨机，过筛采用振动过筛机，混合采用搅拌机，压滤采用压滤机，练泥采用练泥机。在装窑一次烧成中采用氧化还原交替变化的气氛制度，氧化或还原气氛通过调节燃烧时的燃料与空气比实现。装窑一次烧成中可以使用煤气或天然气为燃料。

窑变自生釉鲁青瓷，其特征在于，包括瓷体和自生釉釉层，所述窑变自生釉鲁青瓷包括如下化学成分及重量含量：SiO2为68～78％，Al2O3为8～18％，CaO为6～14％，MgO为1.3～3.8％，K2O为1.1～2.6％，Na2O为0.2～1％，Fe2O3为0.1～0.3％，灼烧失重物为0.05～ 0.25％；制成所述窑变自生釉鲁青瓷的泥料包括如下组分及重量含量：石英为38～50％，高岭土为18～36％，方解石为10～21％，膨润土为8～12％，滑石为6～12％，三氧化二铝为2～8％。

一种自生釉鲁青瓷，其特征在于，包括瓷体和自生釉釉层，所述自生釉鲁青瓷包括如下化学成分及重量含量：SiO2为68～78％，Al2O3为8～18％，CaO为6～14％，MgO为1.3～3.8％，K2O为1.1～2.6％，Na2O为0.2～1％，Fe2O3为0.1～0.3％，灼烧失重物为0.05～0.25％；所述自生釉鲁青瓷的泥料干坯包括如下化学成分及重量含量：SiO2为66～76％，Al2O3为7～16％，CaO为5.5～12％，MgO为1.29～3.7％，K2O为1～2.5％，Na2O为0.25～0.95％，Fe2O3为0.1～0.3％，灼烧失重物为5～10％。

一种自生釉鲁青瓷泥料，其特征在于，所述泥料的干坯包括如下化学成分及重量含量：SiO2为66～76％，Al2O3为7～16％，CaO为5.5～12％，MgO为1.29～3.7％，K2O为1～2.5％，Na2O为0.25～0.95％，Fe2O3为0.1～0.3％，灼烧失重物为5～10％；制成所述泥料的原料包括如下组分及重量含量：石英为38～50％，高岭土为18～36％，方解石为10～21％，膨润土为8～12％，滑石为6～12％，三氧化二铝为2～8％。所述泥料的干坯还包括如下化学成分及重量含量：TiO2为0.0～0.6％；制成所述泥料的原料包括如下组分及重量含量：钛白粉为0.1～2％；所述泥料的干坯还包括如下化学成分及重量含量：ZrO2为0.0～1.2％；制成所述泥料的原料包括如下组分及重量含量：硅酸锆为0.1～6％。

一种五元体系自生釉鲁青瓷，所述五元体系是指自生釉鲁青瓷的化学成分属于“K2O-MgO-CaO-Al2O3-SiO2”五元体系，其特征在于，包括瓷体和自生釉釉层，所述自生釉鲁青瓷包括如下化学成分及重量含量：SiO2为68～78％，Al2O3为8～18％，CaO为6～14％，MgO为1.3～3.8％，K2O为1.1～2.6％，Na2O为0.2～1％，Fe2O3为0.1～0.3％，灼烧失重物为0.05～0.25％。所述五元体系自生釉鲁青瓷还包括如下化学成分及重量含量：TiO2为0.0～0.6％，和/或ZrO2为0.0～1.2％。

一种自生釉鲁青瓷泥料，其特征在于，所述泥料的干坯包括如下化学成分及重量含量：SiO2为66～76％，Al2O3为7～16％，CaO为5.5～12％，MgO为1.29～3.7％，K2O为1～2.5％，Na2O为0.25～0.95％，Fe2O3为0.1～0.3％，灼烧失重物为5～10％。所述泥料的干坯还包括如下化学成分及重量含量：TiO2为0.0～0.6％，和/或ZrO2为0.0～1.2％。

窑变自生釉鲁青瓷烧成方法，其特征在于，包括以下步骤：在陶瓷窑炉中采用氧化还原交替变化的气氛制度将泥胎烧成自生釉鲁青瓷，所述自生釉鲁青瓷具有青色釉层，或者既具有青色釉层又具有青色瓷体。所述气氛制度包括以下步骤：当炉膛温度上升到T1值时， 窑内烧成气氛由之前的氧化气氛改变为还原气氛，并保持还原气氛至炉膛温度上升到T2值；从该T2值开始，窑内烧成气氛由还原气氛改变为氧化气氛，并保持该氧化气氛至炉膛温度上升到T3值；从T3值时起保温40分钟～80分钟即得窑变自生釉鲁青瓷；在T1至T2的区间内炉膛升温速度为60℃/小时～40℃/小时，所述T1＝1170℃±10℃，所述T2＝1200℃±10℃；在T2至T3的区间内炉膛升温速度为10℃/小时～6℃/小时，所述T3＝1240℃±25℃。

本发明中的烧成温度进一步控制在1200℃～1245℃。最高温度不超过1245℃，在保证陶瓷产品质量的前提下，有效降低了能源消耗。相对于烧成温度设置在1250℃-1430℃范围或1270℃-1310℃范围或1260℃-1310℃范围，本发明能够节省10％以上的能源，这对于高耗能的陶瓷生产工业而言，是节能增效，特别是减少碳排放量的显著进步。

在此指明，以上叙述有助于本领域技术人员理解本发明创造，但并非限制本发明创造的保护范围。任何没有脱离本发明创造实质内容的对以上叙述的等同替换、修饰改进和/或删繁从简而进行的实施，均落入本发明创造的保护范围。