مقاله لعاب و سفال و رنگ آمیزی آن

اختصاصی از یارا فایل مقاله لعاب و سفال و رنگ آمیزی آن دانلود با لینک مستقیم و پرسرعت .

فرمت فایل : word(قابل ویرایش)

تعداد صفحات:115

 فهرست مطالب:

مقدمه. ۱

ظروف لعابی رنگین. ۲

مطالعة لعاب مات فاز جدای چین باستان از کوره‌Qionglai 3

تحلیل EDXRF ازرنگدانه های آبی مورد استفاده در ظروف سفالی والانسی از قرن چهاردهم تا عصر مردن  ^(۴) ۱۵

مهمترین مواد خام تشکیل دهنده لعاب و اثر اکسیدهای دیگر بر روی آن. ۲۲

۱٫ اکسید سرب (pbo) 22

2. اکسید سدیم و پتاسیم (Na₂O , K₂O) 24

3. اکسید لیتیم ……. ۲۵

۴٫ اکسید کلسیم (Cao) 26

5. اکسید استرانسیوم (Sro) 26

6. اکسید باریم (Bao) 27

7. اکسید آلومینیوم ……….. ۲۷

۸ . اکسید قلع …… ۲۸

۹٫ اکسید تیتان ……… ۲۸

۱۰ . اکسید زیرکن ……… ۲۹

۱۱٫ اکسید روی (Zno) 30

12 . اکسید منیزیم (Mgo) 31

13. اکسید سیلیس ……… ۳۲

۱۴ . اکسید بور. ۳۲

۱۵٫ اکسید فسفر ……… ۳۳

۱۶٫ فلوئور (F) 34

انواع لعاب ها: ۳۴

لعاب های ویژه دارای فاز بلوری: ۳۴

سایر لعاب های ویژه ۴۰

۱- لعاب های  ترک دار: ۴۰

۲- لعاب های پوست ماری: ۴۲

۳- لعابهای نمکی: ۴۳

رنگ های سرامیکی و طریقه ی تهیه ی آنها: ۴۴

رنگ های زیر لعابی: ۴۵

رنگ های ماجولیکا: ۴۶

رنگ های ذوبی: ۵۰

محلول های رنگ کننده: ۵۰

مخلوط کردن: ۵۱

حرارت دادن: ۵۱

شستن: ۵۲

سائیدن: ۵۲

رنگ آبی: ۵۳

تأثیر دمای حرارت دهی بر رنگ ایجاد شده با رنگدانه‌ی (z_r,v)sio₄ لعاب سرامیک مات^(۵) ۵۴

فرآیند آزمایشی.. ۵۷

نتایج و بحث.. ۵۸

رنگ زرد. ۶۷

رنگ سبز: ۶۷

رنگ سفید: ۶۸

رنگ سیاه: ۶۸

رنگ خاکستری: ۶۹

جوهرهای خاکستری: ۶۹

رنگ های صورتی تا ارغوانی: ۷۰

رنگ قرمز. ۷۱

رنگ های طلایی و نقره ای: ۷۲

رنگ قهوه ای.. ۷۳

رورنگی های زرین فام (لوسترها) و فازمغاذی.. ۷۴

منابع: ۷۷

مقدمه:

رنگ آمیزی در میان مردم فلات ایران سابقه ای دراز دارد. اگر اینک زمان شروع آن را (در گذشته‌ی دور) ندانیم و نتوانیم نخستین جماعتی از این فلات را که بکار رنگ آمیزی پرداخته اند بشناسیم. باری به این می توانیم توجه داشته باشیم که «گل اخرا»‌ی سرخ و زردی که در باستان که در باستان بکار تهیه‌ی ظروف سفالین می رفته، و یا گل تیره‌ای که از آن ظرف سفالی یکپارچه سیاه می ساخته اند چشم جماعات اولیه را با ظروف یکپارچه رنگین طبیعی آشنا کرده بوده است.

خاصه که با استفاده از آتش، ظروف گلی پخته به صورت سفال در می آمده و در مجاورت درجات مختلف حرارت آفتاب و آتش، کم رنگ و پررنگ می شده است و رنگ آمیزی نویی در برابر چشمان مردم قرار می گرفته و الهام بخش سلیقه ها می گردیده است.

شاید برخورد به گیاهانی که دارای مواد و مایعات رنگین بوده اند، یکی از وسائل رنگ آمیزی پاره ای از لوازم زندگانی (چون رنگین کردن بافته های اولیه) بوده باشد.

برخورد به خاک های معدنی «گچ و آهک» و همچنین گل اخرا قرمز که با آنها دیوار کومه ها را می آلودند، و آنها را سفید یا قرمز می‌نمودند، شاید که شروع رنگ آمیزی ای بوده باشد که دیرتر زمینه‌ی وسیعی یافته است.

چند زمان طول کشیده تا توفیقی در این راه حاصل شده معلوم نیست زیرا برخورد تصادفی به ماده‌ی رنگین گیاهی یا معدنی و دانستن اینکه عصاره‌ی گیاه «اوسکوتی» زرد لیمویی خوشرنگ به دست می دهد یا از برگ درخت «کول» رنگ مشکی روشن و از پوست تنه‌ی درخت گردو، رنگ مشکلی خوشرنگ به دست می آید، یا گیاهانی که بر سر خود قرمز دانه دارند و رنگ قرمز آنها در مجاورت هوا و آفتاب تیره می شود، و یا برخورد به سنگ منگنز و دریافت خاصیت رنگین آن که مخلوطش با آب و رسیدن گرما به آن، رنگ تیره ای به دست می دهد، قاعدتاً با دنیای آنروز وقت زیادی برای تجربه اندوختن لازم داشته است.

در فلات ایران، همه‌ی ظروف سفالین مکشوفه از نقاط باستانی (که دارای نقوش تیره هستند) با کمک سنگ منگنز منقش و مزین شده اند.

نقش بندی بر روی ظروف سفالین هنوز در بلوچستان معمول است و کوزه گران روستای «کلپورکان» از همین سنگ منگنز استفاده می‌کنند. تماس دائم با طبیعت اطراف و مدافعه بر روی مواد و امکاناتی که در حوالی محل سکنای جماعات بدوی وجود داشته، آدمی را برای توجه به خاصیت مواد، کنجکاو می کرده است.

برخورد آنان به براده های فلزات (که احیاناً در دسترس آنان بوده) چون مس، قلع و سرب، یا «کوبالت» (سنگ لاجورد) و سنگ چخماق و گوگرد، و اندیشمندی در اینکه براده ها را می توان با سنگ به صورت نرمی سائید و آنها را خمیر مایه کرده بکار برد، شاید برداشتهایی اولیه برای تهیه رنگ های لعابی باشد که در هزاره‌ی سوم پیش از میلاد در ایران زمین به ثمر رسیده است.

زنگار مس، رنگ سبز فیروزه ای میداده، سنگ چخماق و سرب، رنگی در زمینه‌ی زرد ایجاد می کرده، سرب و منگنز و سنگ چخماق،‌ رنگی قهوه ای ساخته است. این گیاه «اوشنان» که گیاه سرزمین های شوره‌زار و کویری است و به «زاج سیاه» یا سود معروف است از چه زمانی در کار لعاب سازی برای ظروف سفالی بکار گرفته شده است، معلوم نیست.

ظروف لعابی رنگین

در شروع به لعابکاری، و در مراحل ابتدائی گرچه قشری از لعاب روی سفال ها را می پوشانده است ولی بدیهی است که آشنایی به مراتب کم رنگی و پر رنگی رنگ های لعابی یا نتیجه‌ی ترکیب آنها (به کمک رنگ های معدنی) به تدریج و در طی زمانه‌ها دست داده است و بعلاوه، توجه به میزان حرارت لازم، خود عملی است که در گذشته معیاری نداشت و لعاب‌کاری روی تجزیه‌ی شخصی به آن توجه یافته و چه بسا که حرارت اندکی بیش از حد لزوم، سبب پر رنگ شدن، یا حرارت کمتری باعث خامی رنگ می شده است. بنابراین، رنگ های لعابی در آن زمان برحسب میزان تابش آتشی که اغلب، اختیار آن از عهده خارج می شد به دست می آمد و فقط توجه و مهارت لعابکار می‌توانست تا حدی از روی پیش‌بینی‌های به دست آمده از تجربه، رنگ‌های لعابی نزدیک به دلخوه را باعث شود.

بنابراین، می توان دریافت چه بسا که با در نظر داشتن نسبت اختلاط رنگ ها، بر اثر غفلت از میزان تابش آتش و توجه نداشتن به افزایش و یا کاهش هیمه‌های کوره، نتیجه‌ی کار، رضایت بخش نمی‌شده و چه بسا که بر حسب تصادف، رنگ های لعابی از کار، خوب در می آمده است.

علاوه بر پاره سفال هایی که در کشور ما یافت شده است می توان به پاره سفال های یافت شده در چین که توسط کوره ی Qionglai پخت شده اند اشاره کرد. ^(۳)

مطالعة لعاب مات فاز جدای چین باستان از کوره‌Qionglai

1- کورة‌ Q که یک کورة‌محلی مشهور در منطقة‌Q در راستای سیچوان (جنوب غرب چین) می باشد دارای سبک منحصر به فرد ملی و ویژگی های خاص محلی است. این کوره در زمان سلسلة جنوب (۴۲۰-۵۸۹ A.D) بنا شد و در سلسلة‌تانگ (۶۱۸-۹۰۷ A.D) رونق یافت ، در اواسط و اواخر سلسلة سانگ جنوبی (۱۱۲۷-۱۲۷۹A.D) [1-2] تنزل یافت. مجموعه های این کوره شامل سایت کورة‌ وایااشان، سایت کورة‌جیانیرشان ، سایت کورة رایاکان وسایت شیفانگتانگ میباشد که کورة‌شیفانگتانگ بزرگترین کوره است که ویژگیهای خاص سلسلة تانگ ‍]۲] را دارد. محصولات اصلی کورة Q شامل اشیاء تزئینی و ظروف سفالی خانگی می باشد که از میان آنها نوعی ظروف سفالی لعابی سبز مات وجود دارد که مات و کمی براق هستند شش مورد از خرده سفال های ما سبز رنگ (Q1-Q6) از سایت یا محل کور‌‌ة شیفانگتانگ در بخش مربوط به سلسلة‌تانگ کشف شدند و بعنوان نمونه های آزمایشی انتخاب شدند تا ارتباط درونی میان ترکیبات، ساختارهای ریز و کوچک (میکرواستراکچر) تکنیک آتش سوزی و ویژگی های ظاهری لعاب آنها مورد بررسی و تحقیق بیشتر قرار گیرد.

۲- آزمایش : ریز ساختارهای لعاب با استفاده از میکروسکوپ الکترون مورد بررسی قرار گرفتند (ژاپن JSM—۶۷۰۰F) نمونه‌های FESEM با حکاکی برشهای عرضی لعاب ها در HF % wt 1 در دمای اتاق بدست آمدند. ترکیبات شیمیایی بدنه ها و لعاب ها توسط فلورانس اشعة‌Xانرژی – پراکنشی (امریکا DX-95) مورد بررسی قرار گرفتند . ترکیبات فاز توسط میکروسکوپ الکترونی مجهز به FDS و SAD مورد آزمایش و بررسی قرار گرفتند (ژاپن؛ ۱۰۰ JEM-2) نمونه های پودری TEM با خراشیدن سطح لعاب با یک برندة‌شیشه ای بدست آمدند . انکسار اشعة‌X (ژاپن، D/max 2550 V ) با استفاده از پرتو Cu-Ka برای شناسایی فازهای کریستالین لعاب بکار گرفته شد. ویژگی های فیزیکی اجسام (جذب آب ، نفوذپذیری و چگالی توده)‌طبق اصول آرکیمد اندازه گیری شدند. تست های مربوط به اشتعال مجدد در یک کورة‌ تیوب شیبدار بدست آمدند.

نتایج و بحث

۱-۳ ترکیبات شیمیایی و ویژگی های پاره سفال ها . همانطور که در جدول ۱ پیداست لعاب ها منتسب به لعاب های سیلیکات – اکسید منیزیم – کلسیا هستند که حجم اکسید منیزیم و کلسیای آنها بطور غیرمعمولی بالاست .

ترکیبات لعاب را می توان در یک فرمول به شرح زیر یادداشت کرد.

 در حالیکه ترکیبات جسم دارای تجمعات بالای سیلیکا و تجمعات اندک آلومینا می باشد و ناخالصی اکسید آهن و تیتانیا دارد، فرمول آن به شرح زیر است:

 تنوع رنگ بدنه و رنگ لعاب به شرایط افت و غیر اشتعال (مثلاً دمای اشتعال، زمان و اتمسفر موجود در کوره های اژدهایی با چوب بعنوان سوخت )مرتبط  می شود. بطور کلی برای یون های آهن Labile یک تعادل کاهش – اکسیداسیون وجود دارد که توسط موقعیت ذوب لعاب و اتمسفر یا جو کوره تعیین شده است.

۲-۳- ویژگی های فیزیکی اجسام : این اجسام یا بدنه ها کاملاً نفوذپذیر هستند، ذرات کوراتز سفید در آنها بدام افتاده و سطوح شکستگی آن زبر است و سفال های سنگی کدر مانند نمایانگر اشتعال با مقادیر مختلف می باشد. جذب آب ،‌نفوذپذیری و چگالی تودة‌آنها در جدول ۲ آمده است.

۳-۳- زیر ساختار لعاب ها و دلیل جدایی فاز یا مرحلة‌مایع – مایع: الگوی XRD ی لعاب Q6 (شکل ۱) بیانگر حضور کریستال کوارتز حل نشده (به میزان اندک در لعاب می باشد و بخش اعظم لعاب یک فاز ناریخت یا غیرمتبلور است . FESEM, TEM

 هر دو (شکل ۳ و ۱)‌بیانگر آنند که لعاب ها از یک ساختار مرحله جدای قطره ای بسیار ریز متفرق می باشند که در آن قطر معادل قطرات بین ۰٫۱-۰٫۴mm می‌باشد در ساختار غیرآمیختنی مایع – مایع قطرات مجزا از SiO2 غنی هستند و سرچشمه یا ماتریکس آن از Ca,Mg, P, Ti, Fe غنی می‌باشد (شکل ۳)‌نمودارهای SAD این قطرات و ماتریکس ها بیانگر رنگ‌ها متفرق منتسب با مرحله های ناریخت یا نامتبلور می باشند (شکل ۳) بر اساس ایده های کریستالو شیمی غیر آمیختنی مایع – مایع از رقابت میان کاتیون هایی سرچشمه می گیرد که سعی دارند یکدیگر را احاطه کنند بطوریکه کمترین ساختار اکسیژه انرژی وجود داشته باشد / منوط به محدودیت های مربوط به تمایل سیلیکا برای شبکه سازی)‌هر چقدر تفاوت نیروی یون میان یون سیلیکون با یک یون اکسیژن و یون متعادل کننده با یک یون اکسیژن بیشتر باشد، تمایل برای عدم آمیزش بیشتر می شود.

 سیستم SiO2-CaO شامل یک فضای ثابت غیر آمیختنی میان مایع ها می باشد که در دمای ۱۷۰۰ درجه دارای حدود ۷۰, ۹۷ mol./SiO2 می باشد. اضافه کردن Al2O3 برای جداسازی مرحلة‌مایع مایع دمای عدم آمیزش و مخلوط را کاهش می دهد، چرا که بخش مربوطه به عدم آمیزش به زمینة‌ ternay گسترش می یابد. [۳]

 که می تواند اهمیت قابل توجهی داشته باشد. بنابراین جداسازی فاز یا مرحله در لعاب های این کار، ابتدا باید با تمایل قوی برای عدم آمیزش میان SiO2, RO (CaO-MgO) مورد بررسی قرار گیرد. با در نظر گرفتن پولاریزش یا دوگانگی اتم های اکسیژن غیرمتصل در مقایسه با اتم های متصل تغییر دهنده های دیگری چون یون های آهن و تیتانیوم و فسفری موجود در فاز، از اکسیدهای CaO, MgO با مقادیر قابل توجهی اتم های اکسیژن غیرمتصل غنی هستند که در نتیجه جداسازی فاز یا مرحله ارضاء‌می شود . Al2O3 بعنوان عامل متجانس کننده در چنین سیستم هایی (که خاصیت قلیایی کمی دارند) عمل می کند که می تواند دمای عدم آمیزش را به کمتر از دمای مایع کاهش دهد و در نتیجه از ایجاد ساختار ریز فاز جدایی که در معرض تخریب مشخصه های لعاب قرار دارد ، جلوگیری کند. پس از ملحق کردن R2O به K2O و RO به CaO و نادیده گرفتن مقادیر اندک Fe2O3, TiO2, P2O5 ترکیبات لعاب با سیستم کواتر ناری K2O-CaO-Al2O3-SiO2 (که دارای میزان جداسازی قابل توجهی ست [۳] و در آن جداسازی فاز مایع – مایع با اضافه کردن آلومینا و قلیا به حداکثر می رسد) مرتبط می باشد . همانطور که در شکل ۴ پیداست ، شش ترکیب لعاب به سمت چپ مرز عدم آمیزش ۱۲۰۰ درجة‌سانتیگراد کاملاً نزدیک هستند. بخش عدم آمیزش مایع – مایع باید در کمتر از ۱۲۰۰ درجه گسترش یابد. بنابراین ما می توانیم اینطور نتیجه گیری کنید که لعاب ها برای ساختار فاز جدا ویژگی ترمودینامیک به بار می آورند. ترکیب شیمیایی و تاریخ گرمایی هر دو فاکتورهای کلیدی شکل گیری جداسازی فاز درچرخة cooling می باشند. کورة‌اژدهای هیل کلایمینگ دراز (که به کرات مورد استفاده قرار می گیرد در جنوب چین) نیازهای میزان خنک کنندگی اندک که برای جداسازی فاز ضروری ست را ارضاء می کند.

۴-۳- تعیین دمای عدم آمیزش : دمای عدم آمیزش معمولا دمایی است که در ان نمونه های شیشه ای در عملیات آبدیده کردن شفاف و نازک هستند و کمتر از این دما آنها کدر هستید و یا هاله ای از رنگ آبی یا شیمی را پیدا می کنند. آزمایش های مربوط به اشتعال مجدد یا refiring با بردین دو تکه از هر دو پاره سفال به انجام رسیدند. دو مجموعه از این نمونه ها (شش قطعه در هر مجموعه یا گروه) که بصورت Q21-Q26-Q11-Q16 شماره گذاری شدند در دمای ۱۲۵۰ درجه به مدت ۲٫۵h پالایش شدند. سپس Q11-Q16 از کوره خارج شده درون آب سرد قرار گرفتند تا سریع سرد شوند. Q21-Q26 در کورة‌پوشانده شده باقی ماندند. تا در میدان /min5 تا ۸۰۰ درجه سرد شوند. نمونه های Q1-Q16 واضح و شفاف هستند و بدرستی مشتعل شده اند که این حالت بیانگر آمیزش فازهایی است که ابتدا مجزا بوده اند . درحالیکه Q21-Q26 ظاهر کرد و شیمی مانند دارند، مفهوم آن است که جداسازی فاز و در نتیجه کدر شدن در فرآیند Cooling یا خنک کنندگی آرام اتفاق می افتد. پس از آن آزمایش دیگری در یک کورة تیوبی شیدار بر روی Q6 صورت گرفت تا دمای عدم آمیزش تعیین و بررسی شود . نمونه به رشته های با عرض ۴mm بریده و تقسیم شد سپس این استریپ ها یا رشته ها در یک قایق سرامیکی به شکلی قرار گرفتند که سرامیکی به دم دیگری وصل بود. سپس قایق در کوره با دمای  وارد شد. پس از ۲h قایق از کوره خارج شدتا به سرعت سرد شود تبدیل نواره ها از حالت شفاف به حالت نیمه شفاف به میزان دمای عدم آمیزش بستگی دارد که در این آزمایش می باشد (شکل ۴)

در نتیجه با اینطور پیش بینی می کنیم که جداسازی فاز مایع – مایع طی فرآیند خنک کنندگی یا cooling اتفاق می افتد .

۵-۳ دلیل کدرشدگی: برای ماکزیمم نیروی متصرف سازی ، ذرات فاز – دوم باید یک ضریب شکست داشته باشند که جدا از ضریب شکست شیشة ماتریکس باشد آنها باید سایز کوچک (ذره ای) داشته باشند و باید به اندازة‌طول موج نور قابل مشاهده (۰٫۳۹-۰٫۷۷) باشد و میزان شکست ذرات موجود باید بالا [۴] باشد. لعاب های این فعالیت باید متشکل از قطرات میکروفن متفرق جدا ا ماتریکس ها باشند و باید بعنوان پراکنده کننده های نور عمل کنند. بعضی از قطرات بصورت توده ای با هم متصل هستند که انکسار نور را بهبود می بخشد . قطر ذرات بین ۰٫۱-۰٫۴ می باشد به طول موج نور قابل مشاهده نزدیک می باشد و پراکنش نور را موجب می شود و بنابارین موجب کدرشدگی وهاله ای از رنگ سبز یشمی ملایم می شود . بعلاوه برخی حباب ها که قطر آنها صدها میکرون است و باقیماندة‌اندک ذرات کوارتز نیز تا حدودی دلیل کدر بودن لعاب می باشند، اماعدم آمیزش فاز یامرحلة‌مایع – مایع نقش کلیدی در ایجاد ظاهری هنری و دلربا دارد.

پیدایش لعاب های کدر فاز جد ا از محل کورة‌Q پس از پیدایش لعاب های فاز جدای سلسلة تانگ از محل های کورة ووژوو چانگشا، مهمترین کشف موجود به شمار می رود. واضح است که در سلسلة تانگ سفالگرهای موجود در مناطق مختلف چین قبلاً در اشتعال و حرارت دهی سفال های مات فاز جدا مهارت داشته اند اگر چه دلایل ذاتی آن زمان (بیش از هزار سال پیش) را درک نمی کردند . این تحقیق می تواند برای ایجاد گروه جدیدی از شیشه ها و سفال های مات؛ یک اساس نظری و فنی ایجاد کند.

نتیجه گیری

لعاب سبز مات سایت کورة Q یکی از آخرین لعاب های مات فاز جدای چین به شمار می رود. این لعاب ها، لعاب هایی با دمای بالا و کلیسا – اکسید منیزیم – سیلیکات می باشند ، آنها فاز جدا هستند و ساختار آنها بسیار ریز و قطره ای است . قطرات مجزا از SiO2 غنی هستند و ماتریکس یا سرچشمة آنها از اکسیدهای Fe-Ti-F-Mg-Ca غنی می باشد. کشف لعاب های فاز جدای سبز مات از محل کورة‌Q در سلسله تانک حاکی از آن است که تکنیک بکارگیری عدم آمیزش فاز مایع – مایع برای بدست آوردن یک محصول شیمی رنگ براق بخوبی بکار گرفته شده است و برای توسعة‌ تولیدات سرامیکی در چین بسیار حائز اهمیت می باشد.

همزمان با حکومت مادها لعابکاری ظروف سفالی اصولاً در نقاطی که کوزه گری و سفالگری وجود داشت می بایست رونق می یافت. زیرا ظروف سفالی خود از لوازم اساسی زندگانی بوده است.