摘要： 表麵張力是熔體表麵層由於質點作用力不均衡而產生的使熔體表麵收縮的力。本文對龍泉窯梅子青釉進行了熔融實驗、釉滴實驗和燒成實驗，通過觀察實驗過程中釉熔體的變化及對比燒成後製品的外觀質量，闡述了表麵張力對釉熔體表麵形狀的影響、表麵張力和重力相對大小對釉滴形狀的影響，以及表麵張力對燒成製品外觀質量的影響，並對表麵張力的作用原理進行了分析和研究。

陶瓷作品從原始的表麵粗糙、凹凸不平的上釉泥坯，通過燒製，變成一件精美絕倫、表麵平整、光滑亮麗的藝術品，期間表麵張力起著至關重要的作用。陶瓷在燒製過程中，隨著溫度的升高，胎和釉逐漸出現液相並不斷增多，最終胎體燒結，釉層熔融轉化為熔體。由於熔體的表麵張力作用，使得組成熔體的質點不斷的擴散和移動，最終達到力和位移的平衡，從而使釉層表麵得以平整光滑。

表麵張力是熔體表麵層由於質點作用力不均衡而產生的沿表麵作用於任一界線上的張力。與氣體接觸的熔體表麵質點因其配位數未得到滿足，處於不對稱的力場內。質點間作用力不平衡，比熔體內部的質點具有較高的能量，熔體表麵將自動收縮以降低過剩能量。熔體表麵的這種自動收縮的趨勢，相當於在熔體表麵水平方向上存在著使熔體表麵收縮的力，即表麵張力。

熔體的表麵張力大小取決於化學組成、燒成溫度和燒成氣氛。在化學組成中，堿金屬對表麵張力影響較大，熔體的表麵張力隨堿金屬及堿土金屬半徑的增大而減少；熔體表麵張力隨溫度的提高而降低；此外，窯內氣氛對熔體表麵張力也有影響，在還原氣氛下的表麵張力比在氧化氣氛下大20%左右。

釉熔體的表麵張力對釉的外觀質量影響很大。表麵張力使得釉熔體表麵發生收縮，下麵的新熔體就會浮向表麵，利於釉中氣泡上浮排出，但表麵張力過大會阻礙氣泡排除和熔體均化，在高溫時對坯的潤濕性不利，容易造成縮釉、滾釉缺陷。表麵張力過小容易造成流釉，使釉麵小氣泡破裂時形成難以彌補的針孔。當釉的黏度也很小時，情況更嚴重。

本文通過龍泉青瓷梅子青釉的燒製實驗，觀察釉熔體的變化過程，並推斷其變化過程與表麵張力的關係。

1 實驗

1.1 坯釉組成

龍泉梅子青釉的釉料配方(質量分數)為: 西源瓷土45%、黃壇瓷土20%、獅子籠紫金土3%、石灰石22%、石英10%。該釉配方原料取自龍泉本地瓷土，適用性廣、穩定性好、燒成溫度範圍寬，其化學組成見表1。

表1 釉料化學組成表 單位:%

1.2 釉料製作

將各配釉原料混合，得到預混物，將球石、預混物、水以質量比2:1:0.6的比例進行濕法球磨，研磨18~20h，然後過100~200目篩，製成釉漿。

1.3 熔融實驗

把磨好的釉料製成2cm×2cm×3cm正四棱柱試樣，置於窯門洞口內，借助於高溫顯微鏡可連續觀察其在加熱過程中的全部變化。本次實驗采用還原氣氛進行燒製，實驗最高燒成溫度為1270℃，氧化和還原氣氛轉換溫度為980℃，圖1為燒成曲線圖。

圖1 燒成曲線圖

1.4 釉滴實驗

把磨好的釉料製成一係列球體，直徑分別為32、16、8、4、2、1、0.5mm，置於龍泉白泥製成的薄板上。入窯按圖1燒成製度進行燒製，觀察燒成後各釉滴的形狀和尺寸以及釉滴與薄板之間的潤濕角大小。

1.5 燒成試驗

本實驗胎體選用龍泉本地的朱砂泥製作的小圓杯，朱砂胎配以梅子青釉能夠達到紫口鐵足和朱砂底的效果。首先采用浸釉法上底釉，然後在底釉的基礎上進行噴釉，確保釉層厚度達到1~2mm，施釉完成後刮洗幹淨素坯的底足。把上好釉的小杯置於窯門洞口內，便於觀察胎釉在加熱過程中的變化。按圖1燒成製度進行燒製，分別進行氧化氣氛燒製和還原氣氛燒製，燒成溫度由熔融試驗得到的結果確定。觀察燒成製品的外觀形狀及氣泡分布情況。

2 實驗結果

2.1 表麵張力對釉熔體表麵形狀的影響

通過對釉料熔融實驗的觀察可以看到，隨著溫度升高，低共融物產生，試樣出現液相，逐漸變為熔體。四棱柱試樣最先變形的部位為頂部角點。由於角點是四棱柱曲率最大的部位(7/8的表麵與空氣接觸)，表麵張力最大，表麵能高，由表麵張力產生的指向熔體內部的附加壓力也最大，因此角點最先熔融變圓，此時試樣所處的溫度(1180℃)，稱為釉的始熔溫度，釉層開始封閉，如圖2b所示。隨著溫度繼續升高，四棱柱的棱邊也開始熔融變圓，棱邊也是曲率較大的部位(3/4的表麵與空氣接觸)。最後，四棱體的各個平麵開始熔融變圓(1/2的表麵與空氣接觸)，整個試樣由於表麵張力的作用變為半球狀，此時的溫度(1260℃)稱為全熔溫度，如圖2c所示，形成平整、光滑的釉麵。釉層雖然處於黏性流動狀態，但黏度較大不至於流淌，因此接近於釉的成熟溫度。溫度繼續升高，試樣流散開來，高度降至原有高度的1/3時的溫度(1300℃)稱為流動溫度，見圖2d。此時由於溫度升高，熔體表麵張力減小，同時釉熔體黏度降低，受重力作用熔體會產生自然流淌，熔體表麵由球麵變為橢球麵。

圖2 釉熔融實驗圖