第一节 氧化物类

1、  二氧化矽（SiO2,Silica）

自然界中的二氧化矽矿物统称石英（Quartz）.地壳中约含60%的石英，

最纯的石英单结晶(Single Crystal)称为水晶。水晶产量少，很少用于陶瓷。釉药常用的石英来源有下列几种。

①    脈石英 二氧化矽熔融急冷凝固在地壳浅层带，呈矿脉状产出，是谓脉石英。这种火成岩，外观纯白或半透明，断口呈贝壳状有油脂光泽，纯度高达99%，是良好的釉药原料。

② 砂岩 石英颗粒经高压而成的沉积岩。杂质较多，纯度在90～95%间。

②  石英岩 是一种变质岩，系纯度较好的砂岩经变质作用，石英颗粒再结晶的岩石。呈灰白色，断口致密、强度大、硬度高。

③  石英砂 是上述岩石风化后之细粒砂。台湾西部河边、苗粟三义、台北中和一带有产出。作为釉药原料，可不用破碎，但杂质多，成分波动大，必须先经选矿处理。

⑤ 燧石（Flint）为一种隐晶形的石英沉积岩，产地在英、美。

石英是由〔SiO4〕-4 四面体互相以顶点连接而成的三度空间架状结构，因此硬度高,熔融温度也高。又因〔SiO4〕四面体的连接方式在不同的条件与温度下会有不同的连接方式，石英可出现不同的晶形。（如图2-1）石英（Quartz）虽有不同型晶体，但都是矽酸单体所组成，只是单体连接方式和Si-O-Si健角的不同，如图2-2（a）和（b）为β，α石英之比较图。低温型(α)与高温型(β)在结构上相似，只是原子位置和健角稍有偏移，造成体积的变化。

鳞石英(Tridymite)和白矽石(Cristobalite)，各晶形转变时，体积会伴随膨胀或收缩（表2-2）。陶瓷品在烧成时於573℃左右，α石英与β石英互相转换，常有釉裂的现象。

2、氧化钛（TiO2, Titanium 0xide）

氧化钛取天然矿物“钛铁矿”（FeTiO2），以硫酸水解法制成TiO(OH)2胶体，再煅烧而得，俗名钛白粉。市售有“R”型（金红石，Rutile）及“A”型（锐钛矿，Anatase）二种。

氧化钛折射率高，是珐琅釉原料中最主要之乳白剂。锐钛矿型在900℃以上会转变为黄色安定、不可逆之金红石型，因为陶瓷釉烧成温度多在1000℃以上，所以较少使用氧化钛为乳白剂。珐琅釉的烧成温度多在850℃以下，所以“钛白釉”是珐琅白釉中，使用最多、效果最佳的釉药。

2、  氧化铝（Al2O3, Alumina）

釉式中Al2O3成分，一般取之长石或高岭土。通常，外加入氧化铝单种原料，是为了特殊物性要求，如耐磨、高温、增大熔融粘度等。氧化铝可以从铝礬土制成γAl2O3，由于晶格松散，堆积密度小，比重也较小，约3.42～3.62。在950℃～1500℃下会转变为十分安定的α- Al2O3。

α- Al2O3又名金刚玉（Corundum）是氧化铝各晶形中最稳定者，具有高熔点（2040℃）、高硬度（莫氏9°）、高比重（3.92～4.0）的特性。

4、氧化铅（Pb3O4,Lead Oxide）

常见氧化铅有红丹（Pb3O4），密佗僧（PbO）以及二氧化铅(PbO2)。陶釉最常用红丹为原料，其结构如下：

Pb3O4在500℃左右，曾分解出O2成为PbO。如果我们以密佗僧为原料，当釉要烧成时，窑炉氧气不够的还原气氛下，很容易还原成灰、黑色的金属铅。

2PbO+C→2Pb+CO2

5、氧化锌（ZnO3,Zinc Oxide）

氧化锌可以从金属锌直接加热氧化而得。是一种白色粉末状，分子量81.4，比重5.6。

在釉中，氧化锌有助熔，降膨胀，防止坼裂，增加光泽和白度，加宽烧成温度范围，防止蛋壳面等优点。ZnO取代一部分CaO时，可防止铅的挥发作用，因为CaO太多时会抢SiO2而留下易挥发的PbO

煅烧(Calcined)氧化锌密度大，釉浆流动性佳，使釉的烧前收缩减少，可防止缩釉。

6、氧化锑（Sb2O3,Antimony Oxide）

釉药原料可以使用氧化锑或锑酸钠(NaSbO3)作为珐琅釉之乳白剂。在高温氧化气氛下，几乎都氧化成无毒性的Sb2O5.

珐琅底釉可以用氧化锑取代钴、镍，制成白色的底釉(Ground Coat Frits)。

氧化锑与氧化铅可合成黄色锑酸铅色料，亦即尼泊尔黄(Naples Yellow。

7、稀有氧化物（Rare Earth Oxide）

氧化铈(CeO2)在釉药内，作为乳浊剂，但因价格高固不常用。氧化镨(Pr6O11)用于色釉料，可得鲜亮深黄色之镨黄。氧化钕(Nd2O3)加入釉中，可得紫色，阳光下泛红紫色，日光灯下紫色会带蓝色调，在钨丝灯光下紫色会带粉红色。氧化镧(La2O3)用于低扩散、高折光指数光学玻璃光纤中。氧化钇(Y2O3)引入Sialon陶瓷，其常温抗折强度高达1300兆帕。

8、著色氧化物

过渡元素的电子结构4S1~2 3dx，其外层电子具不稳定性，应吸收不同能量而呈色。过渡元素铁、钴、镍、铜、镉、锰，进入釉料中结晶格内而发色。陶瓷色料则为著色离子在矿物中呈色，这些矿物相包括尖晶石、金红石、钢玉等，不溶入釉料中，而是分散在釉料中。