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宜兴紫砂工艺生产用紫砂泥料,按照成型高级工艺的方法,精细加工制作成试片,在工厂隧道窑经1150℃烧成后,通过切片磨片制成超薄光薄片,供光学显微镜观看用。部份光片经化学腐蚀用萃取复型法制备供电子显微镜观看的复型样品。取试片的新奇断口表面蒸金后作为扫描电镜观看试样。试样统称紫泥试样。北宋羊角山早期紫砂古窑址残器试样的制作方法,与紫泥试样同,统称羊角山古窑紫砂残器试样。 (一)紫泥试样中的团粒结构和各种矿物的紫泥通过细粉碎后,通过60目筛,变成了大小不同的颗粒,称为紫泥团粒。应用光学显微镜、电子显微镜对紫泥试样进行观看,发觉多数团粒是石英、云母、粘土和赤铁矿的聚合体,有的团粒则是以它们的单一矿物显现。 (二)紫泥试样的显微结构应用光学显微镜,电子显微镜和扫描电镜对紫泥试样进行显微观看,紫泥团粒中各矿物相的反应机理,显示得比较清晰。现依次阐述如下:残留石英。它是紫泥的要紧组份。在光学显微镜下,能够看到其颗料性状;150~50μ少量,要紧在50μ以下,25μ以下最多。在电子显微镜下,能清晰地看到石英颗粒为周围的细颗粒粘土矿所包围。在烧成过程中,由于细颗粒矿物中的低熔点共熔物产生液相,这就造成石英颗粒被液相熔融,残留石英轮廓纯圆,溶解边宽0.5左右。莫来石。试样发觉有二次莫来石和一次莫来石生成。二次莫来石显现在两个地点。第一,紫泥中细分散着一定数量的熔剂组份,试样在烧成过程中,石英和粘土临界处的反应按 SiO2 Al2O3 FeO 三元系进行。加热到共熔点温度时,相界处开始形成熔融相,Al2O3由粘土侧向石英扩散,石英相向反方向迁移,这时碱金属离子的扩散引起铝离子的过饱和,冷却时,即在石英熔融边的外围,形成了一层二次莫来石针晶。残留石英颗粒周围的熔融边,以及在熔融边外围生成的二次莫来石。第二,在云母介理层间析出的短柱状莫来石。这是一些细小的云母残骸在烧成过程中受到熔剂的作用,在接触带发生局部熔融,随着降温过程而析出二次莫来石。二次莫来石长度>1u,宽度0.2u左右。一次莫来石,在少数纯洁的粘土中有鳞片状莫来石显现,是粘土团粒中有许多细小的一次莫来石形成,长度为0.3u左右,宽度<0.2u,粘土团四周与石英接触处是二次莫来石。大部分粘土团,由于混有不同含量的低熔点组成物,或受外来碱金属离子的沾染,故一次莫来石比较发育,其长度为1.5u,宽0.2u。云母残骸,也是紫泥试样中要紧的组成组。大的云母可达150×20u,大多数在25u以下。由于烧成温度低,云母还保留其残骸外貌。铁是氧化物,是紫泥试样中重要组成相之一。在紫泥试样中,铁的结晶形式大多数是赤铁矿。有时因受烧成时还原气氛阻碍,会生成少量磁铁矿。赤铁矿以@小晶状、流纹状、纺锤棗长条状和块状聚晶形式存在。分散的细粒状赤铁矿小晶体,匀布于基体中,大小一样在2u左右。它们的光性表现。在透光下呈透亮的樱桃红色,具有消光性。在反光下呈红色的内反射,以流纹状和纺锤棗长条状分布的赤铁矿,常被包裹在云母介理层中,其长度可达60u。在电子显微镜下还发觉0.2u左右大小的赤铁矿晶粒。羊角山古窑紫砂残器试样中有气泡四周的磁铁矿晶体。由于试样烧成时受还原气氛的作用,就发生产品的最低共熔点降低,形成了玻璃相,鼓泡、气孔,断面呈黑色,赤铁矿被还原变成了磁铁矿晶体。团粒中花簇状的晶体确实是FF尖晶石。在紫泥试样中,还有为数专门少的长石、方解石、橄榄石等矿物。气孔及其特点。用光学显微镜和扫描电镜观看紫泥试样中的气孔及其特点。在光学显微镜下可观看到紫泥试样中团粒之间,石英、粘土等单一矿物与团粒之间的链状气孔,以及团粒内部的微细气孔。用扫描电镜可观看到链状气孔和微细气孔的性状。羊角山古窑紫砂残器试样在扫描电镜下看到的气孔性状,与当代紫泥试样没有什么区别。 紫泥试样中的气孔中两种形式,一种是以链状气孔的形状包围着原始团粒。形成这种气孔的缘故,是原始团粒之间、单一矿物之间以及团粒与单一矿物之间,在成型干燥过程中形成的间隙以及烧成时团粒、粘土发生收缩形成的间隙,因最终烧成时没有完全瓷化而依旧存在,只只是间隙差不多缩小,气孔率大幅度下降。这种链状气孔的大小,宽度20u以下,狭处<10u。延伸长度不等,有的互相贯穿,有的断断续续。另一种气孔是团粒内部各矿物之间,在烧成过程中,因收缩不一致而形成许多椭圆形及形状不规则的微细气孔,有开口的,有闭口的,一样在1~3u。现在,我们把这两种气孔临时称作双重气孔结构。双重气孔结构使产品具有高的气孔密度和一定的气孔率。 |
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