陶瓷琉璃瓦等彩色水泥磚以大量應用氧化鐵紅原料。因此,氧化鐵紅顏料在陶瓷色料中的用量較大,估計每年用量在壹萬噸以上。目前,陶瓷色料使用的氧化鐵紅顏料的生產方法主要分為硫酸法和混酸法(硝酸法),以薄鐵板為原材料進行處理加工後得到外觀鮮紅光亮的氧化鐵紅顏料。
壹、氧化鐵紅在棕色系列中的應用
在陶瓷釉用色料中,棕色系列顏料占據了很大的市場。特別是在瓷片和復古磚的生產中,大量使用金黃和紅棕兩大系列。
棕色系列主要是Fe-Cr-Zn-Al和Fe-Cr-Zn兩種晶體結構,氧化鐵紅顏料主要是以著色劑的形式加入。三價的鐵離子保持紅色,通過和鉻綠復合著色,產生從金黃到黑棕色調。本研究做了如下試驗:采用化學組成的熔塊,往熔塊中加入3%的色料,隨著配方中氧化鐵紅顏料的增加,紅度值和黃度值都相應降低,色料的發色由金黃色調向紅棕色調轉變,色料的明度值也相應降低;同時實驗發現,釉面針孔也相應有所增多。
這是由於隨著配方中氧化鐵紅顏料的增加,色料中的不飽和鐵離子增多,易從熔塊釉料的高溫液相中分離出來,針孔增加的同時,發色飽和度相應降低。從色料的外觀上看,隨著鐵紅顏料含量的增加,色料的燒結程度加大,說明鐵紅顏料在棕色系列產品中具有降低燒成溫度的作用。
二、氧化鐵紅在坯體黑色料中的應用
在陶瓷墻地磚的生產中,主要使用黑、黃、咖啡三種中色調,其中陶瓷坯體黑色料占了坯體色料的35%以上,廠家每年消耗的坯體黑色料就達6萬噸以上。氧化鐵紅顏料是坯體黑色料配方的主要原料,含量通常可達50%~80%。不同廠家生產的氧化鐵紅產品色調差異較大。
三、氧化鐵紅在釉用黑色料中的應用
釉用黑色顏料比其他釉用色料的成本要高,其中鈷黑顏料的色調以純正的藍調最佳。艷黑類顏料由於不含氧化鈷,成本相比於鈷黑略低。但市場上有些艷黑類產品,其純黑色調可與鈷黑相媲美。
氧化鐵紅顏料在釉用黑色料中主要起助色的作用。通常認為,在氧化氣氛條件下,1000℃時形成的NiO-Cr2O3發青綠色調,NiO-Fe2O3發黑色帶紅調,Co-Fe2O3發藍黑色調,通過復合著色而呈現較純正的黑色。同時,CuO-Fe2O3在釉中也能呈現出藍黑色調。
由於鐵紅對燒成溫度和色調有較大的影響,選擇用於陶瓷釉用黑色料生產的鐵紅時,需要根據設計要求進行選擇,並通過煆燒生產配方來檢測其是否達到要求。