篇名 色釉－發色劑對釉彩的影響

投稿類別:化學類

篇名: 色「釉」－發色劑對釉彩的影響

作者: 張㦤文。高雄市立中正高工。化工二忠 侯妙橘。高雄市立中正高工。化工二忠 陳怡蒓。高雄市立中正高工。化工二忠

指導老師: 蘇琪惠老師 周淑貞老師

色「釉」－發色劑對釉彩的影響

壹●前言 釉是將多種土類物料、礦物性原料等粉末混合，加水調均勻後，噴浸、 怖施在陶瓷素坏表面再加熱氧化或還原燒製而成，燒成後具有玻璃質的產物。 「釉的硬度高，不易磨損，而且具有耐久性，有優異的耐酸鹼性質，這些特 徵是其他材質所沒有的。」（范振金、2006） 大部分釉的熔點在攝氏 900°C～1300°C 之間，熔點的高低因釉的原料 組成種類與原料組成間的百分比而不同。釉沒有一定的組成方式，任何比例 的搭配都可能燒成好的釉色，而釉是否好用，除了美感的取捨之外，應是取 決於釉的成分、坏土種類、燒成溫度與燒成條件之間的關係。 本組以結晶釉 D-5 配方，即日化常石 55％、石英(SiO2) 5％、碳酸鈣 (CaCO3) 15％、滑石 15％、氧化鋅(ZnO3) 12％、高嶺土 2％、氧化鈦(TiO2) 8 ％及發色劑 1％為製作結晶釉的基礎，加入不同的發色劑以探討釉色的變 化， 貳●正文 一、釉色的分類 釉的種類非常多樣，可依下列各種性質來區分。 (一)、依燒成溫域區分， 「可分為低溫釉(1000°C 左右)、中溫釉(1100°C～ 1200°C)以及高溫釉(1230°C 或 1250°C 以上)。」（吳鵬飛、1999） (二)、依釉的色系區分，如白色釉、綠色釉、紅色釉、墨色釉、紫色釉、 黃色釉、透明釉等。 (三)、依發色劑區分，如銅釉、鐵釉、錳釉、鈷藍釉等。 (四)、依發色劑燒成區分，如青瓷釉、鐵紅釉、茶葉末釉、天目釉、油滴 釉、銅綠釉、銅紅釉、銅藍釉、鉻錫紅釉、鈷紫釉、鈷綠釉等。 (五)、依組成分區，如石灰鋅釉、石灰鋇釉、石灰鎂釉、石灰鋇鎂釉、石 灰鋇鋅釉、石灰鋇鋅鎂釉等。 (六)、依燒成方式區分，如還原釉、氧化釉、鹽釉、樂燒釉等。

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(七)、依燒成後光澤區分，如乳濁釉、半光釉、無光釉、失透釉、透明釉、 半透明釉等。 二、釉藥的組成元素 (一)、鹼性氧化物 組成元素為一價或二價的金屬元素(鹼類、鹼土類)， 如 K2O、Na2O、 CaO、BaO、ZnO、MgO、SrO…等等，又稱鹽基性氧化物，此成份在高溫 之下與酸性成份結合做玻璃質的作用，鹽基性成份增加則釉的燒成溫度就 會降低。 (二)、中性氧化物 此成份扮演釉燒結的黏性，並防止釉的沈澱作用，組成元素為三價的 元素，如 Al2O3、B2O3、Fe2O3…等等。 (三)、酸性氧化物 此成份作為玻璃的作用，並防止流釉、龜裂的產生，組成元素為四價 元素，如 SiO2、TiO2、SnO2、ZrO2…等等。 三、釉藥的基本原料 (一)、長石 熔點約為 1200 ﾟ C 左右，有降低釉燒成的溫度，提高釉的光澤度與白 度的功能。是釉藥的主要溶劑和氧化鉀與氧化納的主要供應者。長石熔融 後填充予坯體顆粒間的縫隙，可使作品的結構致密，能提高製品的機械強 度與透明度。由於氧化鈉、氧化鉀的膨脹系數比較大，長石成分高的釉， 都有冰裂開片的效果，也會顯出釉的柔和與半透明狀 長石的種類有正常石、鉀長石、鈉長石，結晶釉較適合使用霞石正長石 和釜戶長石。 (二)、碳酸鈣

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熔點為 2572℃，是釉中氧化鈣的主要來源。碳酸鈣是補助性熔劑，量 高時可拉高釉的熔融溫度，增強釉的硬度，降低膨脹係數，使釉耐酸，不 易風化，是促使釉變化的主要原料。量少時，是一個完整的熔劑，可以降 低釉的熔融溫度。 重質碳酸鈣比重較高不易使用於釉料中。輕質碳酸鈣比重輕、不沉澱、 價廉較好使用，是常選用的原料。 (三)、碳酸鋇 碳酸鋇是釉中氧化鋇的主要供應來源， 「加入碳酸鋇，有助於鐵紅、銅 紅、銅藍、青瓷、窯變釉的燒成，並可改變釉面的質感效果。」 （吳鵬飛、 1999）在配釉中，通常只用少許的碳酸鋇。 「碳酸鋇超過 0.2 莫耳時會成無光狀態，而鋇質無光釉特別柔和，釉 的感覺特別潤滑且成霜白狀。」（吳鵬飛、1999） (四)、煆燒氧化鋅 釉中的氧化鋅應煆燒後使用，主料易產生針孔、麻點、蜷縮等缺陷。 性能和碳酸鋇、碳酸鈣相似，少量時為媒熔劑；量多時為無光劑，會產生 不透明效果。 (五)、輕質碳酸鎂 釉中氧化鎂的來源有碳酸鎂、滑石或白雲石。碳酸鎂易沉澱，應使用 輕質碳酸鎂。輕質碳酸鎂粉很細、很輕，可改善釉減輕沉澱的懸浮性原料。 (六)、高嶺土 高嶺土的分子式為 Al2O3･2SiO2･2H2O，熔融溫度為 2040℃。高嶺土 是釉藥原料中，黏土類的主要來源，可提高釉熔融的溫度、減低釉的膨脹 系數、增強釉的硬度、避免釉藥流下及釉藥冷卻後再結晶。 (七)、氧化鋁 熔點為 2050°C，是釉中中性成分的主要成分。釉中氧化鋁的主要來源， 有高領土和長石，若需提高氧化鋁含量，則另外再添加氧化鋁粉補足。

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氧化鋁的作用，可以提高釉的溫度，並防止釉冷卻後再結晶。但太多 的氧化鋁會使釉難熔、黏性變大、改變釉的光澤度。 氧化鋁是自然界紅、藍寶石的主要成分， 「紅寶石除了含氧化鋁外，又 因含有氧化鉻而呈紅色，藍寶石因含有氧化鐵、氧化鈦而呈藍色。」 （蔡永 昌、2014） (八)、氧化矽 熔點為 1713°C，是胚料與釉料的主要成分，通常用長石、高嶺土、滑 石、石英與矽酸鋯等當原料。 「氧化矽在釉料中是與鹼金屬或鹼土金屬氧化物熔融成玻璃質，能提 高釉面的硬度、白度、與化學穩定性。」 （吳鵬飛、1999）但氧化矽過高時， 會釉的熔融溫度及高溫黏度增加，使釉出現乳濁狀態；含量太少時，會減 少釉的高溫黏度，使釉從胚體上流下來。 (九)、碳酸鍶 釉中氧化鍶由碳酸鍶提供，碳酸鍶的作用與碳酸鈣相似，但價格貴，平 常較少用。 (十)、氧化鈦 熔點約為 1825°C，是一種著色氧化物。氧化或還原燒成時均為黃色。 氧化鈦的結晶亦是結晶釉的主要系列之一，含有氧化鈦與氧化鐵的金紅石、 鈦鐵礦，也是供應氧化鈦的重要原料。 鈦含量高的釉，是一種能使釉色產生大變化的窯變釉，例如 5%~15% 的金紅石，可以使含 1%氧化鈷的釉，產生含各種帶有藍色紋理與金光閃閃 細密點的黃藍色。 (十一)、氧化錫 氧化錫是乳濁劑的原料，本身不發色、熔解度低、遮蓋力強，在釉中 做為不透明劑，是做白色釉的重要原料。 「透明釉加氧化錫 1%～3%就可 使釉半失透、半透明雲霧狀；3%～5%就可使釉失透；8%～12%以上做白

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色釉。」（吳鵬飛、1999）氧化錫價格較貴。 (十二)、矽酸鋯 矽酸鋯是一種便宜、失透效果好的失透劑。在石灰鋅釉或石灰鋅鎂釉 的基本釉中，含 8%～10%的矽酸鋯會有很好的失透效果，且益於白色釉的 配製。 (十三)、骨灰和磷酸鈣 骨灰 Ca3(PO4)2‧CaCO3 和磷酸鈣 Ca3(PO4)2 的作用是用做失透劑及提 供鈣，對氧化鐵發紅色相當有幫助。 「骨灰或磷酸鈣用於釉中通常都不列入 釉式中計算，而以發色劑方式外加進入」。（吳鵬飛、1999） (十四)、碳酸鋰 碳酸鋰是供應釉中氧化鋰的主要氧化物。基本釉中加入 1%的碳酸鋰， 即可增加釉的光澤及機械強度。碳酸鋰的熔劑作用較強。加入碳酸鋰在 0.5%~1%可以增加釉的流動性和光澤，減少針孔。 四、釉藥的發色劑及助色劑 影響發色劑發色成敗的因素有(1)燒成的溫度條件；(2)發色劑本身的純度 與種類；(3)發色劑的使用量；(4)燒成的方法與降溫的情況；(5)坏土的成分、 種類、性質；(6)釉原料研磨粗細的程度；(7)施釉的厚度、方法；(8)基本釉 的成分、種類、性質等。 常用的發色劑與助色劑有氧化鈷等氧化物，及碳酸銅等碳酸化合物，其 特性將分述如下。 (一)、紅色氧化鐵(Fe2O3) 進行氧化燒時氧化鐵產生的釉色，自淺黃或金黃到亮紅或黑色等等， 範圍非常廣泛。氧化鐵在釉中是活性性質，用量少也會使釉產生流動性， 甚至在無光釉中加入 2%～3%的氧化鐵，則變成亮光釉面。 「氧化鐵在大多數釉下，超過 7%就會產生深褐色到黑色，更高比例 的氧化鐵，會產生鐵的結晶。」（吳鵬飛、1999）氧化鐵 10%~18%與等量

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的骨灰或磷酸鈣 5%~18%的輔助下，可以產生紅色或鮮紅色。 「還原燒會使氧化鐵由高價鐵轉變為低價鐵，呈現出如玉般的翠綠， 到水藍色或天藍色乳白狀，也就是青瓷釉。」 （吳鵬飛、1999）含高量氧化 鐵的釉，在還原燒時易燒成黑色。 (二)、氧化鈷(CoO) 氧化鈷是最穩定的著色劑，少量即可呈色。釉中只要有 0.25%的氧化 鈷就可以產生淺藍色，0.5%～1%生深藍色，1%～3%則變成濃暗藍色。氧 化鈷與其他發色劑混合，也可能產生濁綠色、紫藍色或黑色調的釉色等。 (三)、碳酸銅(CuCO3) 氧化燒時會呈現水藍色或湖綠色，碳酸銅 3%～5%添加骨灰 2%～3%， 呈現黃綠色。碳酸銅 1%、3%、5%與不同的中酸比例變化下，釉色可從深 藍到淺藍與湖綠到墨綠的變化。 還原燒會使碳酸銅發出紅色，一般稱為銅紅，基本發色劑是碳酸銅 1% ～3%、骨灰 1%～3%、氧化錫 1%～3%。 (四)、氧化鉻(Cr2O3) 高鈣釉中 1%～2%的氧化鉻與 1%的氧化鈷會產生藍綠色，氧化鉻 0.5% ～3%與氧化錫 5%～10%在高鈣不含鋅的基本釉下，氧化燒成時是水紅色或 桃紅色，還原燒狀態燒成時成草綠色，氧化鉻 2%～5%和氧化鈷 0.5%～1% 變成墨綠色或藍綠色。 (五)、氧化鎳(NiO) 氧化鎳 2%～3%有助於氧化鐵 10%～12%呈發金黃帶綠的蕎麥色。氧 化鎳 2%～3%可使氧化鈷 1%～2%發鈷藍釉更亮麗，金紅石 5%~8%，可使 氧化鈷 1%的鈷藍釉帶有金斑點點。 (六)、碳酸鋰(LiCO3) 碳酸鋰是強鹼性原料，也是釉中氧化鋰的主要來源。碳酸鋰的熔融力 相強，但是其價格較貴。0.5%的氧化鋰可改變釉的流動性與表面張力使釉

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減少針孔，光澤度高。加入 1%的氧化鋰可增加釉的光澤。 五、實作的器材與藥品 試片架、電窯、硼板、耐火柱、電子秤、湯匙、小容器、研缽、篩網、空氣 壓縮機、噴槍等器材。 石膏、脫模劑(鉀肥皂)、陶土、瓷土、日化常石、石英(SiO2)、碳酸鈣(CaCO3)、 氧化鈦(TiO2)、氧化鋅(ZnO3)、滑石、高嶺土等藥品，以及氧化鈷(CoO)、紅色氧 化鐵(Fe2O3)、碳酸銅(CuCO3)、氧化鉻(Cr2O3)、氧化鎳(NiO)、氧化銅(CuO)、碳 酸鋰(LiCO3)、氧化錳(MnO2)等發色劑。 六、製作方法 (一)、 製作試片 表 1、製作試片的步驟

1.取一塊陶土或 瓷土以拍板拍扁

2.以擀麵棍擀至 適當厚度

3.切成適當大小 (長*寬*厚為 6cm*4cm*0.7cm)

將試片排在木板 上，再以重物重 壓使其不易變形

(二)、 排窯:將已經乾燥的胚體放入窯內 (三)、 素燒:胚體經過電窯燒至 800 度左右,經過這道手續,素燒過的坏體,會 比土坏更具有吸水性,較利於上釉。 (四)、 燒好的作品待窯溫降至 100°C 以下再拿出，以免因降溫太快坯體裂開。 (五)、 於施釉前，胚體先用乾淨的海綿沾水擦乾淨，以免灰塵黏附，影響釉 藥的黏附情況。 (六)、 測試的釉藥都先以 100 公克為一小盒，調整其中的發色劑。

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表 2、以不同的發色劑配製釉藥

氧化鈷(CoO)

紅色氧化鐵(Fe2O3) 碳酸銅(CuCO3)

氧化鉻(Cr2O3)

氧化鎳(NiO)

氧化銅(CuO)

氧化錳(MnO2)

碳酸鋰(LiCO3)

(七)、 釉藥混合 表3

釉藥混合的方法

1.將配好的釉 藥粉末倒入球 磨罐中

2.加入適量的 水

3.將球磨罐放 入磨釉機中研 磨

4.將研磨好的 釉藥倒出並以 篩網過濾

5.靜置約 1 天使 其沉澱後倒出 上層的水

(八)、 燒製試片: 每一個釉藥的配方,先以一小片素燒完成的試片進行試燒。

圖 1、將試片沾取釉藥準備試燒 (九)、 坯體上釉: 在坯體的下方紀錄釉藥的編號，再將要施釉的素胚，置於轉 盤之上，轉動轉盤，以空氣壓縮機的噴霧器,將釉漿直接噴射於坏體上。 (十)、 整理坯體: 將上釉完成的作品，底部擦拭乾淨，以免高溫熔解冷卻後的 釉藥黏在硼板上，無法取下。 (十一)、 排窯燒製:將作品放入電窯中燒製。

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參●結論 本次試片使用 D-5 結晶釉配方，將其中的發色劑成分 CoO 改為 Fe2O3、CuCO3、 Cr2O3、NiO、CuO、LiCO3、MnO2，以 1237℃燒成，溫度過高使發色劑為 CuO 的試片流釉黏在試片架上。坯體實驗時將溫度降至 1225℃燒成，持溫 30 分鐘， 仍有流釉的現象。 本次實驗使用發色劑的量均為 1 克，對某些發色劑而言有些過少，因此顏色 呈亮色。雖然沒有發色劑不顯色的問題，但結晶的效果沒有預期的明顯。 CoO 文獻資料中含 1﹪時產生深藍色~紫色，實驗結果中，1237 ﾟ C 的試片 上釉藥較厚處呈藍紫色，較薄處呈藍綠色，點狀結晶多集中在釉藥較厚的邊緣處 且不明顯，1225 ﾟ C 時試片顏色沒有太大差距，但在釉藥較厚處有明顯點狀結晶， 作品有流釉的現象，明顯點狀結晶集中在杯底以及流釉黏在硼版的位置。 Fe2O3 文獻資料中含 1﹪~4﹪時產生單寧色、淺黃色、黃褐色，實驗結果中， 1237 ﾟ C 的試片上及 1225 ﾟ C 試片上均呈淡黃色，沒有明顯結晶，作品有些許點 狀結晶在杯底。 CuCO3 實驗結果中，1237 ﾟ C 的試片上及 1225 ﾟ C 試片上均呈淺綠色，有 不明顯的點狀結晶集中在釉藥較厚的邊緣處，作品有明顯點狀結晶集中在杯底。 Cr2O3 在文獻資料中可能產生紅、黃、粉紅、灰色或綠色，實驗結果中，1237 ﾟ C 的試片上及 1225 ﾟ C 試片上均呈淺綠色，沒有明顯的結晶，做品杯底顏色較 深。 NiO 在文獻資料中可能產生灰色、綠色、黃色到棕色或玫瑰紅色，實驗結果 中，1237 ﾟ C 的試片上及 1225 ﾟ C 試片上均呈淡棕色，明顯點狀結晶分布在試片 各處，但仍以施釉較厚的邊緣處結晶較多且較集中，1225 ﾟ C 試片上結晶較 1237 ﾟ C 的試片多，作品上杯底有明顯且集中的點狀結晶，是本次實驗結果最接近預 期效果的一組。 CuO 實驗結果中，試片均呈淺藍綠色，1237 ﾟ C 的試片有明顯流釉的現象， 使之黏在試片架上，1225 ﾟ C 試片沒有流釉的現象，顏色非常淺，釉藥較薄處接 近透明，但兩者在試片頂部均有些許明顯點狀結晶，作品有輕微的流釉現象，底 部有明顯點狀結晶。 LiCO3 在文獻資料中加入 1﹪時可增加釉藥的光澤，1237 ﾟ C 的試片上及 1225

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ﾟ C 試片上均呈白色，作品有輕微的流釉現象，杯底有些許非常不明顯的點狀結 晶。 MnO2 實驗結果中，1237 ﾟ C 的試片上及 1225 ﾟ C 試片上均呈淡膚色，施釉 較厚的邊緣處有不明顯的點狀結晶，作品有明顯的流釉現象，杯底有明顯點狀結 晶。

圖 2、在 1237℃完成的試片(左)；在 1225℃完成的試片(右)

圖 3、在 1225℃完成的作品 藉由此論文的探討，對釉色的相關知識與製作有更多的認識，本組將繼續 探討不同發色劑成分、發色劑比例及製作方法對釉色的影響。 肆●引註資料 一、范振金（2006）。銅釉與鐵釉。臺北市：五行圖書。 二、吳鵬飛（1999）。陶藝實用釉藥配方與釉色之美。臺北市：五行圖書。 三、蔡永昌（2014）。普通化學。新北市：台科大圖書。

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