陶瓷成型后为啥会产生裂缝
产生裂缝的原因很多,比如材料自身原因,如ZrO2相变并发生体积变化,粉体太细或颗粒级配不适当可能引起开裂。
成型也易引起开裂,比如成型速度过快造成密度分布不均和大量气体残留,成型模具没有倾角也可能造成脱坯时膨胀开裂。烧结升温速度过快容易造成开裂,降温过快则可能引起炸裂。
开裂一般可分为生坯开裂和炸裂,生坯开裂面比较粗糙,炸裂面看起来很光滑。
裂纹缺陷的形成多种多样,有侧裂、面裂和层裂(即夹层)。一般出现裂纹时,应检查每个环节。成形后,可用擦天然油方法来检查,从压机和干燥器出口处小心取砖坯,擦上天然油,即可查出是否有裂纹。对于烧成出来的裂纹,可以依据裂纹形状判断裂纹产生的区域。急冷区造成的开裂,一般断面光滑,裂口锋利,预热带产生的裂纹,断面粗糙,裂口呈锯齿状,裂口边缘圆滑,裂缝中常有流釉。
1. 干燥开裂
它是指从干燥器出来的坯体出现裂纹,裂纹一般出现在砖坯的侧面。产生干燥开裂的主要原因有:
1) 粉料流动性差或填料不匀;
2) 粉料水分过高;
3) 干燥温度过高或干燥速度过快,即干燥制度不合理,各风门的开度匹配不合理。
4) 干燥敏感指数高的原料(如膨润土)用量过多。
——解决办法
1) 控制干燥敏感指数高的原料用量,稳定粉料水分,提高粉料流动性和填料均匀性。
2) 严格制定干燥制度,各风门的开度尤为重要。
2. 烧成导致的开裂
在窑炉烧成过程中有两种情况,一种是热炸,在预热带形成的开裂,另一种是冷炸,在急冷带形成的开裂。
预热带产生的裂纹(热炸)
其特征是裂纹由边缘向中心不规则发展,这种裂纹易误认为运输碰撞开裂。其裂纹一般比机械破裂的要小,并以边裂为主,多发生在外侧,它一般出现在预热带前段。产生该缺陷的主要原因是坯体入窑水分和窑头温度过高,窑头升温速度过急,或者是坯体游离石英和干燥敏感指数高的原料含量过高,值得注意的是,有时为了避免产生黑心而调节窑炉时,往往导致开裂。
预热带裂纹可通过降低坯体入窑水分,窑头温度以及预热带升温速度解决。一般要求入窑水分小于0.5%,窑头温度低于200℃。在窑炉操作中,可以调节排烟支阀的开度,调小第一、二组烧嘴来解决。有的地区昼夜温差变化大,气温骤降,也会产生裂纹,因为冷坯入窑,内部和表面温度达到一致,要一定时间,如果窑头温度过高,使坯体内部和表面温度相差过大,导致坯体表面的水排除太急,表面收缩过快,使坯体内部水分不易扩散渗出,由此产生较大的内应力,使坯体炸裂,所以要及时调整窑头抽力,或者在釉线加加热装置。
陶瓷制品具有后期吸湿膨胀现象,因内墙砖的吸水率大,坯体吸附空气中的水分产生膨胀,而釉层基本不膨胀,这样就使坯体与釉层之间产生应力,当应力超过一定极限后釉面就会龟裂。另一方面如果施工选择的粘接层不当,水泥、沙、水的配比不当时,固化过程中体积变化所产生的应力超过釉面砖承受能力使釉面砖龟裂或严重的会开裂。
1.釉面划伤
老瓷器在长期的使用、陈设、把玩过程中,釉面出现划痕是难免的。现代仿古瓷为了表现瓷器的老旧,釉面通常人为做旧划伤,用放大镜观察不难发现,做旧的划伤痕迹是很有力度的划纹,或仿佛是用工具划出的一团团或一片片划纹。
2.磕伤
古瓷器口边、足边在使用过程中极易与其他物体发生碰撞,就会出现大小不等的缺磕痕迹,形成磕伤。
现代造假者为了使仿品更逼真,就故意在器物的口边和足边进行人为损伤,再经过修补打磨后造成所谓伤缺。新仿伤缺处经仔细观察有打磨后的痕迹,大多较光润,或有假修补的现象,与陈旧磕伤痕迹差别较大。
3.釉面裂纹
釉面裂纹又称“开片”,开片本为瓷器釉面的一种自然开裂现象。开裂的原因有两种:一是成型时坯泥沿一定方向延伸,影响了分子的排列二是坯、釉膨胀系数不同,焙烧后冷却时釉层收缩率大。
因此开裂原是瓷器烧制中的一个缺点,但人们掌握了开裂的规律而制出的开片釉,变成为瓷器的一种特殊装饰了。
宋哥窑双鱼耳炉
4.鸡爪纹
老瓷器的腹部或底部在不小心碰撞后,器体受撞击处容易出现鸡爪状的裂纹,因而有“鸡爪纹”一说。老鸡爪纹由于形成时间久远,裂纹内多渗入其它杂质而呈褐黄色纹路。
清康熙成化款青花山水直颈瓶 底部鸡爪闻
5.气泡
釉在高温熔融状态下某些化学成分会产生气体,大部分气体会散逸,未及散逸的气体被釉面包裹住,就在釉内形成了气泡,有的密集,有的稀疏,在器物边角处的气泡尤为密集。
用放大镜或显微镜观察老瓷器中的气泡,由于瓷器年代、种类不同,会发现釉中各种气泡非常透亮仿佛沉于纯净水中,有的却像是浮于云雾之中。孙瀛洲曾很形象地总结说,哥釉中的气泡如“聚沫攒珠”,汝釉中的气泡则“疏若晨星”,非常形象有趣。
(二) 开裂:开裂指制品上有大小不同的裂纹。其原因是坯体入窑水分太高(大于2%以上),预热升温和冷却太快,导致制品内外收缩不匀。有的是坯体在装钵前已受到碰撞有内伤。坯体厚薄不匀,配件(如壶把、咀等)重量过大或粘结不良也会造成制品开裂。防止的办法是:(1)入窑坯体水分小于2%,车速适当减少冷却量。(2)装窑时套装操作谨慎,垫片与坯体配方一致。配件大小、重量与粘接位置恰当。有的在粘接泥浆中加入10-15%的釉料,可以使咀、把与主体牢固熔接一体,如此可克服开裂缺陷。
(三) 起泡:烧制品起泡有坯泡与釉泡两种。坯泡分为氧化泡与还原泡两种。氧化泡指坯泡外面覆盖釉层,断面呈灰黑色,多形成于窑内低温部位。主要是瓷胎与釉料中的分解物未能充分氧化,烧失物未完全排除所致。予热升温快,氧化分解阶段时间短、氧化结束时窑内温度过低,上下温度差过大。在坯釉料中,碳酸盐。硫酸盐及有机杂质含量较多等都是造成产品起泡的主因。此外时装车密度不当、入窑水份高等原因亦须注意。 还原泡又称过火泡,断而发黄,多发生于高温近喷火口处的制品。主要由于坯体内硫酸盐与高价铁还原不足,强还原气氛不足及烧成温度过高造成。釉泡系沉积炭及分解物在釉熔前未能烧尽挥发,气体被阻于釉面层中形成。若延长釉熔时间或适当平烧即可解决。
(四)阴黄:制品表面发黄或斑状发黄,有的断面也有发黄现象,多出现在高火位处。主要原因是升温太快,釉熔融过早,还原气氛不足、而使瓷胎中的fe2o3未能还原成feo。此外,装钵柱太低,窑顶局部产品温度偏高而还原不足也会形成阴黄缺陷。在产品原料中tio2含量太高,也会导致产品发黄,如若在坯料中加入微量coo,可遮盖产品的黄色。
(五) 烟熏:不论采用何种燃料都会发生烟熏现象。烟熏指产品表面呈灰色或不纯正的白色。主要由于坯体氧化不完全或还原过早使坯内炭素、有机物或低温碳未能烧尽在釉层封闭之前。有时烟气倒流也会熏蚀釉面。若釉料中钙含量偏高也易形成烟熏缺陷。
(六) 针孔:指产品釉面出现微小凹痕或小孔。形成此类缺陷一是坯料中有机物。碳素、氧化铁含量较高,当升温快时烧失物未能完全烧尽挥发而到后期高温阶段才逸出釉面,形成宛如微观火山状的针孔。此外,高温炉还原气氛太弱,喷火口部位产品再次被氧化也会造成针孔。再者,当釉料流动性差或施釉过薄时也会发生针孔缺陷。
(七) 桔釉:制品釉面不平、呈桔皮状。一般发生于盘、碟类或瓷板砖类制品。主要原因是釉面波化时升温过快,烧成温度过高使釉面产生沸腾现象所致。另外釉浆厚薄不均、高温流动性差及釉料研磨不细等都是形成桔釉缺陷的症结所在。
(八) 惊釉:产品釉面有发丝粗的裂纹。主要原因是坯、釉膨胀系数相差较大形成。这就需要重新调整坯。釉配料配方。此外烧成温度过高、冷却制度不合理或釉层过厚也会形成惊釉缺陷。
(九) 生烧与过烧:生烧的制品外观发黄、吸水率偏高、釉面光泽差而粗糙、强度低、敲打时声音浑浊。过烧时产品发生变形,釉面起泡或流釉。主要原因在烧成温度偏高或偏低,高温保温时间控制不当,装车密度不合理或烧成温差大等产生局部过烧或生烧。
(十) 无光:亦称消艳。产生釉面无光的原因是釉面形成微细体和釉层熔融不良,因此形成釉面无光缺陷。可在冷却初期采取快速冷却,防止釉面层析晶。提高釉面光泽度。
自然的开片,则是瓷器历年既久,表面釉层渐渐内裂,或呈鱼子纹,或成牛毛纹。无论何种纹形,开坼都与胚胎无关,开片纹痕绝不会深入,而仅仅开在釉面上。所以凡是瓷器因年久自然开片者,其釉总似坼而未坼,在若隐若现之间。若为人工开片者,则在 瓷胎上豁然显露。这是二者的根本区别。 人为开片始于宋代哥窑,此后有仿制。哥窑是宋代处州(今浙江丽水)龙泉县人章氏兄弟中哥哥章生一开设的窑厂。哥窑瓷胎质细,性坚,体重,多断纹隐裂如鱼子,亦有大小碎块纹。 古瓷器上牛毛纹微带黄色鱼子纹的开片,既属自然的开片。自然开片的瓷器,据传见于北周柴世宗所创柴窑瓷器中,有一种豆绿色,釉中有细纹开片。北宋定窑瓷器乃古瓷中精丽之品,其中开片者,都是柳纹。南宋景德镇粉定,则有的开片,有的不开片。宋代平阳窑又称土定,其瓷多有蛇纹开片。宋代西安耀窑有一种细胎细釉带暗花者,釉极细而带有开片。不识者往往误认为定窑。这种耀窑瓷暗花开片与定窑瓷微有不同,非鉴定行家是辨识不出来的。宋代福建窑瓷有一种白色颇似定窑,但无开片,是二者区别之处。清代郎窑产瓷有先后之分。凡瓷器里外都有开片,底足有灯草旋纹,其色深红如凝牛血者,是先制之品。另一种绿郎窑瓷器,色深绿可爱,满身细碎纹片。其实这是一种明代仿弟窑之品。至于郎窑这个瓷器,既受近世人重视,但却又被人误解。
刚开始的时候陶瓷都是小而开大片的,或者是瓷器大而开小片的,在整个瓷器市场上价值都是相当的昂贵的。而近世以来,鉴赏界则不看重哥窑的人工开片,而以郎窑的开片为贵重。但是概而言之,瓷器开片以手扪之感觉不到痕迹者更为可贵。