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   近年來，瓷質磚滲彩生產技術在國內得到了迅速的推廣和應用，同時，一些困擾行業(yè)的相關技術難題也得到了解決。但是，就黑色滲彩?；u生產技術而言，由于技術開發(fā)難度相對較大，產品價位較高，其推廣應用受到了一定的限制。因此，筆者擬結合自己的開發(fā)實踐，談談利用鉻元素進行的一種廉價黑色滲彩?；u生產技術的研制情況。

    １．開發(fā)思路

    資料表明，鉻不僅是陶瓷色料中最重要的成分之一，同時，也是黑色系列色料最常用的一種元素，基于此啟示，利用具有滲透功能的鉻離子（包括復合離子），通過其它有助于鉻呈現黑灰色的添加劑的配合，實現黑色滲彩?；u開發(fā)技術的突破是有可能的，實驗表明這種基本開發(fā)思路也是切實可行的。

    ２．坯體配方的設計及確定

    ２．１ 坯體原料的要求及選擇

    同普通滲彩玻化磚的生產工藝對原料的要求一樣，通常對原料要求有以下規(guī)定：一是注意天然原料中鐵、鈦、有機物等雜質含量要低，只有這樣才有利于使燒成后的坯體白度良好，有利于滲花效果的體現；二是注意既要保證半成品有足夠的生坯強度以適應印花工藝的需要，又要保證坯體具有良好的滲透性；三是注意坯體配方中盡量不用或少用對干燥敏感性較強的原料，以防在坯體水分蒸發(fā)期引起坯體內應力不勻而產生邊裂缺陷。我們所選用的天然原料及化學成分見表１。

    ２．２　添加劑的選擇

    添加劑是黑色滲彩生產開發(fā)能否取得進展的核心技術之一，也是實驗難度和幅度較大的工作，因此，我們根據陶瓷色料理論及工作實踐，首先界定了可能有益于鉻呈色朝黑色方向發(fā)展的化學元素，通過這些元素所對應物質對黑色效果的貢獻情況，經過大量的篩選實驗，最終我們確定了一種價格低廉的天然礦物原料Ｔ為添加劑。另外，由于Ｔ在坯體配方中的加入往往對生產燒成工藝產生不良影響，因此，我們在能夠取得開發(fā)效果的前提下，綜合考慮各種因素，一般Ｔ在坯體配方中的加入量控制在８％以下。

    ２．３．１ 基礎實驗坯體配方的確定

    為了取得較為理想的開發(fā)速度，并盡快重點探討Ｔ添加劑在坯體配方中合理的添加量，我們首先確定了一個已經投入生產的坯體配方作為基礎實驗坯體配方，基礎實驗坯體配方的組成范圍及其化學成分如下：

    表２基礎實驗坯體配方的組成范圍（質量％）

    表３基礎實驗坯體配方的化學成分（質量％） ２．３．２ 開發(fā)實驗坯體配方的確定

    在基礎實驗坯體配方的基礎上，我們根據添加劑用量的基本范圍，確定滲彩工藝條件，通過優(yōu)化實驗，確定了Ｔ添加劑在坯體配方中的合適加入量，反過來，由于Ｔ對生產工藝產生不良影響，我們又進一步對基礎實驗坯體配方中原料配比進行了調整，最終我們獲得的開發(fā)基礎實驗坯體配方組成范圍如下：

    表４開發(fā)實驗坯體配方的組成范圍（質量％）

    ３ 滲彩釉的研制

    ３．１ 化工試劑的選擇

    我們知道，滲彩釉通常由調粘物、著色劑、助滲劑、溶劑等組成，這些組成因素的選擇不當往往達不到基本效果或者引起釉的性能不穩(wěn)定。就以用于顯色的鉻鹽來說，其種類就很多，根據試劑溶解度、酸堿度、滲透性、穩(wěn)定性等物化性能的綜合考慮，其中鉻酸鈉、鉻酸鉀最適于用做顯色劑，我們通常采用ＣＭＣ和乙二醇作為調粘物，自來水作為溶劑。

 ３．２ 化工試劑用量的確定

    確定選擇滲彩釉中所用化工試劑后，各化工試劑尤其著色劑在滲彩釉中量的確定是實現開發(fā)效果的核心部分，實驗表明，著色劑鉻酸鈉（鉀）在釉中比例較低黑色效果就很不理想。通過各化工試劑加入量的對比試驗，我們確定的滲彩釉組成見表５。另外，由于釉中鹽類濃度較大，此釉不易久置，時間長滲彩釉呈果凍狀，可能是纖維素對酸堿度不適應引起的粘度變化所致。

    ４． 助滲劑的研制

    印花后的半成品坯體，只有在坯體表面噴施一定量的 助滲劑后，釉中呈色的金屬離子才能通過滲透作用進入坯體，最終獲得一定深度的滲彩圖案，助滲劑通常用水或水溶液。實驗發(fā)現，噴施含有一定量Ｔ中金屬元素所對應鹽的溶液能夠取得比僅僅噴施自來水獲得更好的呈色效果，同時，助滲劑中加入適量的氯化銨有助于呈色均勻，并能有效緩解呈色分層缺陷，我們所研制的助滲劑組成范圍如下：

    ５． 試驗結果及討論

    ５．１ 試驗結果

    （１） 通過開發(fā)實驗坯體配方、滲彩釉、助滲劑三者的有機結合，我們在實驗室得到了墨黑色滲花圖案；

    （２） 鑒于實驗條件的限制，開發(fā)實驗未進行中試，對生產的可行性有待于繼續(xù)探討；

    （３） 鉻元素在坯體中呈現黑色，可能與Ｔ加入后影響滲花圖案部分的燒成有關，其機理有待于進一步實驗探討；

    ５．２　討論

    ５．２．１　添加劑對基礎實驗坯體配方的影響

    （１）實驗表明，少量的Ｔ添加劑（通常在３％以下）一般會提高基礎實驗坯體配方的燒成溫度；

    （２） 隨著Ｔ添加劑的增加，（通常在５％以上）基礎實驗坯體配方的燒成溫度又會降低；

    （３） 坯體中Ｔ加入量過多，基礎實驗坯體配方的燒成范圍變窄，工藝控制難度加大；

    ５．２．２　添加劑對鉻元素呈色的影響

    （１） 添加劑Ｔ在坯體中不呈色，而且它有助于坯體增白；

    （２） 添加劑Ｔ可使鉻元素在坯體中呈色朝灰黑色方向發(fā)展，而且，在一定范圍內，隨著Ｔ添加量的增加，鉻元素在坯體中呈色逐漸加深。