氧化铁是离子还是分子,氧化铁是由分子构成

首页 > 教育 > 作者:YD1662023-04-19 17:20:32

北宋金 钧窑天青釉大盌

磷离子对釉色的影响较为特殊。玻璃结构具有近程有序性和远程无序性,硅酸盐玻璃的基本结构单元是[SiO4]硅氧四面体,磷酸盐玻璃的基本结构单元是[PO4]磷氧四面体,但每一个[PO4]中有一个带双键的氧。在硅酸盐玻璃系统中引入一定量P2O5[来自Ca(3 PO3)2],即引入了电荷高、场强大的阳离子,其对玻璃结构有较大的积聚作用,可加速玻璃分相的进行。P5 的离子势(Z/r=14.7)大于Si4 的离子势(Z/r=9.52),引入P5 使系统在高温下的自由能增大系统变得不稳定。为了降低系统的自由能,形成稳定的玻璃,硅酸盐网络中的部分桥氧被P5 夺取,使Si—O—Si键断裂〔见四〕,P5 与R 或R2 一起从硅氧网络中分离出来,形成大量体积很小的富磷硅氧聚集体(也称富碱相)。由于这些聚集体与基质硅酸盐玻璃相的组成、密度相差较大,很难与基质形成均匀的硅磷氧玻璃,而是以液滴状均匀分散在基质硅酸盐玻璃中,形成分相结构。随着温度的变化,这种分相结构也在变化。因此,P离子浓度的高低,对分相结构,对铁离子的分布方式等都有影响。陈显求等的研究指出,Fe、Ca、Mg网络修饰子总是和形成子P在一起,以其大部分含量富集于某一相之中, 而不管其是孤立相或是连续相。

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宋 钧窑天蓝釉紫斑碗

〔图四〕 [PO4]在硅氧网络中的结构示意图

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(三)分相结构对铁呈色的影响

组成对釉色的影响,可因釉的分相结构而强化。分相不仅造成了釉层的不均匀性,而且影响到铁离子浓度的分布,以及铁离子周围其它金属离子的浓度变化,由此对釉色产生很大影响。玻璃分相增加了相之间的界面,成核总是优先产生于相的界面上。分相中分散相较母相有明显大的迁移率,这种高迁移率促进均匀成核。当微相中着色离子浓度达到饱和就会从釉中析出晶相,或高浓度下,使整个釉层颜色变深。分相结构与温度的影响也紧密关联,因为烧成温度直接影响到分相结构。在釉中,微相一旦形成,其长大由扩散过程来控制,随着温度升高某些分相微粒长大,微粒群同时在恒定的体积内发生重排,随后,长大的微粒在消耗小微粒的过程中继续长大,其中的各种离子浓度也发生变化,相当于小区域内釉的基础组成和着色离子浓度发生改变,釉色自然发生变化。

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钧窑月白釉小杯

低温下,釉中的铁离子沿气泡或分相微粒的界面聚集并可能析出晶体,使釉面呈现红花效果,随着温度的升高,铁离子集中于高碱低硅的微相结构中,使微相成为高铁离子浓度的“色团”,温度继续升高,该“色团”扩散到整个釉层,产生了颜色釉。较低温度下,分相结构对釉色的影响并不显著,从试样看,是因为铁离子大部分还没有熔入玻璃体,随着温度的升高至釉的颜色基本均一时,分相微滴对釉色的影响便凸现出来。分相微粒越小越密集,釉色越深,甚至能呈现为饱和度很高的黑色,分相微粒尺寸与分布密度适中,釉色呈海蓝色,随着微滴的尺寸增大与分布稀疏,釉色向紫蓝至棕色偏移,在没有分相的透明釉中,只呈现为单一的棕色,但釉中有大量析晶或气泡时,或高浓度分相微滴时,也有可能呈奶白色、米黄色、淡蓝色、淡青色或月白色等。钧瓷釉中的铁含量较少,虽有分相造成的铁浓度不均分布,但微相中的铁含量没有达到饱和,所以没有其晶花析出,仅有蓝色斑纹形成。

〔图五〕 不同底色釉的OM分析与其分相结构的SEM分析

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