لعاب و سفال و رنگ آمیزی آن
فهرست مطالب مقدمه 4
ظروف لعابي رنگين 6
مطالعة لعاب مات فاز جداي چين باستان از كورهQionglai 7
شكل 1 12
شكل 2 13
شكل 3 14
شكل 4 16
نتيجه گيري 18
نتايج و مباحث مربوطه: 25
1. اكسيد سرب (pbo) 33
2. اكسيد سديم و پتاسيم (Na2O , K2O) 36
كانيهاي طبيعي اين عنصر عبارت اند از: 37
4. اكسيد كلسيم (Cao) 38
5. اكسيد استرانسيوم (Sro) 39
6. اكسيد باريم (Bao) 40
11. اكسيد روي (Zno) 44
12 . اكسيد منيزيم (Mgo) 46
14 . اكسيد بور 47
15. اكسيد فسفر 49
16. فلوئور (F) 49
انواع لعاب ها: 50
لعاب هاي ويژه داراي فاز بلوري: 50
2- لعاب هاي مات: 53
لعابهاي ماكرو كريستالين و يا درشت بلور: 55
5. لعاب هاي دلربا: 56
6 . لعابهاي قاز مغازي و يا رنگين كماني 57
ساير لعاب هاي ويژه 58
1- لعاب هاي ترك دار: 59
2- لعاب هاي پوست ماري: 61
3- لعابهاي نمكي: 62
رنگ هاي سراميكي و طريقه ي تهيه ي آنها: 64
رنگ هاي زير لعابي: 65
رنگ هاي ماجوليكا: 66
نتايج و مباحث مربوطه: 66
رنگ هاي ذوبي: 71
مخلوط كردن: 73
رنگ آبي: 76
فرآيند آزمايشي 81
نتايج و بحث 84
شكل 1- ريزنگار SEM بلورها زيركن ايجاد شده در لعاب در دماي Cْ1175 87
شكل 2 ريزنگار SEM رنگدانه‌ي زيركن آبي – واناديم استفاده شده در اين تحقيق 87
شكل 4- چرخه‌هاي حرارت دهي به كار رفته براي لعاب‌ها 88
شكل 5- منحني DTA لعاب با %wt5 از رنگدانه‌ي زيركن آبي – واناديم . 89
شكل 7 منحني‌هاي ضرايب انعكاسي لعابهاي حرارت داده شده در دماهاي بررسي شده 90
شكل 8 ريزنگارهاي SEM لعابهاي حرارت داده شده در Cْ1150 (A)، Cْ1175 (B) وCْ1200 (C) 90
جدول 1 تركيب شيميايي جوهر كدر 91
جدول 2 عوامل L ، a ، b لعاب هاي رنگ زده شده‌ي حرارت ديده در دماهاي مختلف 91
رنگ زرد 94
رنگ سياه: 96
جوهرهاي خاكستري: 97
رنگ هاي صورتي تا ارغواني: 98
رنگ هاي طلايي و نقره اي: 101
رورنگي هاي زرين فام (لوسترها) و فازمغاذي 104
منابع: 108
مقدمه
رنگ آميزي در ميان مردم فلات ايران سابقه اي دراز دارد. اگر اينك زمان شروع آن را (در گذشته‌ي دور) ندانيم و نتوانيم نخستين جماعتي از اين فلات را كه بكار رنگ آميزي پرداخته اند بشناسيم. باري به اين مي توانيم توجه داشته باشيم كه «گل اخرا»ي سرخ و زردي كه در باستان كه در باستان بكار تهيه‌ي ظروف سفالين مي رفته، و يا گل تيره‌اي كه از آن ظرف سفالي يكپارچه سياه مي ساخته اند چشم جماعات اوليه را با ظروف يكپارچه رنگين طبيعي آشنا كرده بوده است.
خاصه كه با استفاده از آتش، ظروف گلي پخته به صورت سفال در مي آمده و در مجاورت درجات مختلف حرارت آفتاب و آتش، كم رنگ و پررنگ مي شده است و رنگ آميزي نويي در برابر چشمان مردم قرار مي گرفته و الهام بخش سليقه ها مي گرديده است.
شايد برخورد به گياهاني كه داراي مواد و مايعات رنگين بوده اند، يكي از وسائل رنگ آميزي پاره اي از لوازم زندگاني (چون رنگين كردن بافته هاي اوليه) بوده باشد.
برخورد به خاك هاي معدني «گچ و آهك» و همچنين گل اخرا قرمز كه با آنها ديوار كومه ها را مي آلودند، و آنها را سفيد يا قرمز مي‌نمودند، شايد كه شروع رنگ آميزي اي بوده باشد كه ديرتر زمينه‌ي وسيعي يافته است.
چند زمان طول كشيده تا توفيقي در اين راه حاصل شده معلوم نيست زيرا برخورد تصادفي به ماده‌ي رنگين گياهي يا معدني و دانستن اينكه عصاره‌ي گياه «اوسكوتي» زرد ليمويي خوشرنگ به دست مي دهد يا از برگ درخت «كول» رنگ مشكي روشن و از پوست تنه‌ي درخت گردو، رنگ مشكلي خوشرنگ به دست مي آيد، يا گياهاني كه بر سر خود قرمز دانه دارند و رنگ قرمز آنها در مجاورت هوا و آفتاب تيره مي شود، و يا برخورد به سنگ منگنز و دريافت خاصيت رنگين آن كه مخلوطش با آب و رسيدن گرما به آن، رنگ تيره اي به دست مي دهد، قاعدتاً با دنياي آنروز وقت زيادي براي تجربه اندوختن لازم داشته است.
در فلات ايران، همه‌ي ظروف سفالين مكشوفه از نقاط باستاني (كه داراي نقوش تيره هستند) با كمك سنگ منگنز منقش و مزين شده اند.
نقش بندي بر روي ظروف سفالين هنوز در بلوچستان معمول است و كوزه گران روستاي «كلپوركان» از همين سنگ منگنز استفاده مي‌كنند. تماس دائم با طبيعت اطراف و مدافعه بر روي مواد و امكاناتي كه در حوالي محل سكناي جماعات بدوي وجود داشته، آدمي را براي توجه به خاصيت مواد، كنجكاو مي كرده است.
برخورد آنان به براده هاي فلزات (كه احياناً در دسترس آنان بوده) چون مس، قلع و سرب، يا «كوبالت» (سنگ لاجورد) و سنگ چخماق و گوگرد، و انديشمندي در اينكه براده ها را مي توان با سنگ به صورت نرمي سائيد و آنها را خمير مايه كرده بكار برد، شايد برداشتهايي اوليه براي تهيه رنگ هاي لعابي باشد كه در هزاره‌ي سوم پيش از ميلاد در ايران زمين به ثمر رسيده است.
زنگار مس، رنگ سبز فيروزه اي ميداده، سنگ چخماق و سرب، رنگي در زمينه‌ي زرد ايجاد مي كرده، سرب و منگنز و سنگ چخماق، رنگي قهوه اي ساخته است. اين گياه «اوشنان» كه گياه سرزمين هاي شوره‌زار و كويري است و به «زاج سياه» يا سود معروف است از چه زماني در كار لعاب سازي براي ظروف سفالي بكار گرفته شده است، معلوم نيست.
ظروف لعابي رنگين
در شروع به لعابكاري، و در مراحل ابتدائي گرچه قشري از لعاب روي سفال ها را مي پوشانده است ولي بديهي است كه آشنايي به مراتب كم رنگي و پر رنگي رنگ هاي لعابي يا نتيجه‌ي تركيب آنها (به كمك رنگ هاي معدني) به تدريج و در طي زمانه‌ها دست داده است و بعلاوه، توجه به ميزان حرارت لازم، خود عملي است كه در گذشته معياري نداشت و لعابكاري روي تجزيه‌ي شخصي به آن توجه يافته و چه بسا كه حرارت اندكي بيش از حد لزوم، سبب پر رنگ شدن، يا حرارت كمتري باعث خامي رنگ مي شده است. بنابراين، رنگ هاي لعابي در آن زمان برحسب ميزان تابش آتشي كه اغلب، اختيار آن از عهده خارج مي شد به دست مي آمد و فقط توجه و مهارت لعابكار مي‌توانست تا حدي از روي پيش‌بيني‌هاي به دست آمده از تجربه، رنگ‌هاي لعابي نزديك به دلخوه را باعث شود.
بنابراين، مي توان دريافت چه بسا كه با در نظر داشتن نسبت اختلاط رنگ ها، بر اثر غفلت از ميزان تابش آتش و توجه نداشتن به افزايش و يا كاهش هيمه‌هاي كوره، نتيجه‌ي كار، رضايت بخش نمي‌شده و چه بسا كه بر حسب تصادف، رنگ هاي لعابي از كار، خوب در مي آمده است.
علاوه بر پاره سفال هايي كه در كشور ما يافت شده است مي توان به پاره سفال هاي يافت شده در چين كه توسط كوره ي Qionglai پخت شده اند اشاره كرد. (3)
مطالعة لعاب مات فاز جداي چين باستان از كورهQionglai
1. كورة Q كه يك كورة‌محلي مشهور در منطقةQ در راستاي سيچوان (جنوب غرب چين) مي باشد داراي سبك منحصر به فرد ملي و ويژگي هاي خاص محلي است. اين كوره در زمان سلسلة جنوب (420-589 A.D) بنا شد و در سلسلة‌تانگ (618-907 A.D) رونق يافت ، در اواسط و اواخر سلسلة سانگ جنوبي (1127-1279A.D) [1-2] تنزل يافت. مجموعه هاي اين كوره شامل سايت كورة وايااشان، سايت كورة‌جيانيرشان ، سايت كورة راياكان وسايت شيفانگتانگ ميباشد كه كورة‌شيفانگتانگ بزرگترين كوره است كه ويژگيهاي خاص سلسلة تانگ ]2] را دارد. محصولات اصلي كورة Q شامل اشياء تزئيني و ظروف سفالي خانگي مي باشد كه از ميان آنها نوعي ظروف سفالي لعابي سبز مات وجود دارد كه مات و كمي براق هستند شش مورد از خرده سفال هاي ما سبز رنگ (Q1-Q6) از سايت يا محل كورة شيفانگتانگ در بخش مربوط به سلسلة‌تانگ كشف شدند و بعنوان نمونه هاي آزمايشي انتخاب شدند تا ارتباط دروني ميان تركيبات، ساختارهاي ريز و كوچك (ميكرواستراكچر) تكنيك آتش سوزي و ويژگي هاي ظاهري لعاب آنها مورد بررسي و تحقيق بيشتر قرار گيرد.
2. آزمايش : ريز ساختارهاي لعاب با استفاده از ميكروسكوپ الكترون مورد بررسي قرار گرفتند (ژاپن JSM—6700F) نمونه‌هاي FESEM با حكاكي برشهاي عرضي لعاب ها در HF % wt 1 در دماي اتاق بدست آمدند. تركيبات شيميايي بدنه ها و لعاب ها توسط فلورانس اشعةXانرژي – پراكنشي (امريكا DX-95) مورد بررسي قرار گرفتند . تركيبات فاز توسط ميكروسكوپ الكتروني مجهز به FDS و SAD مورد آزمايش و بررسي قرار گرفتند (ژاپن؛ 100 JEM-2) نمونه هاي پودري TEM با خراشيدن سطح لعاب با يك برندة‌شيشه اي بدست آمدند . انكسار اشعةX (ژاپن، D/max 2550 V ) با استفاده از پرتو Cu-Ka براي شناسايي فازهاي كريستالين لعاب بكار گرفته شد. ويژگي هاي فيزيكي اجسام (جذب آب ، نفوذپذيري و چگالي توده)طبق اصول آركيمد اندازه گيري شدند. تست هاي مربوط به اشتعال مجدد در يك كورة تيوب شيبدار بدست آمدند.
3. نتايج و بحث
1-3 تركيبات شيميايي و ويژگي هاي پاره سفال ها . همانطور كه در جدول 1 پيداست لعاب ها منتسب به لعاب هاي سيليكات – اكسيد منيزيم – كلسيا هستند كه حجم اكسيد منيزيم و كلسياي آنها بطور غيرمعمولي بالاست .
تركيبات لعاب را مي توان در يك فرمول به شرح زير يادداشت كرد.
در حاليكه تركيبات جسم داراي تجمعات بالاي سيليكا و تجمعات اندك آلومينا مي باشد و ناخالصي اكسيد آهن و تيتانيا دارد، فرمول آن به شرح زير است:
تنوع رنگ بدنه و رنگ لعاب به شرايط افت و غير اشتعال (مثلاً دماي اشتعال، زمان و اتمسفر موجود در كوره هاي اژدهايي با چوب بعنوان سوخت )مرتبط مي شود. بطور كلي براي يون هاي آهن Labile يك تعادل كاهش – اكسيداسيون وجود دارد كه توسط موقعيت ذوب لعاب و اتمسفر يا جو كوره تعيين شده است.
2-3- ويژگي هاي فيزيكي اجسام : اين اجسام يا بدنه ها كاملاً نفوذپذير هستند، ذرات كوراتز سفيد در آنها بدام افتاده و سطوح شكستگي آن زبر است و سفال هاي سنگي كدر مانند نمايانگر اشتعال با مقادير مختلف مي باشد. جذب آب ،نفوذپذيري و چگالي تودة‌آنها در جدول 2 آمده است.
3-3- زير ساختار لعاب ها و دليل جدايي فاز يا مرحلة‌مايع – مايع: الگوي XRD ي لعاب Q6 (شكل 1) بيانگر حضور كريستال كوارتز حل نشده (به ميزان اندك در لعاب مي باشد و بخش اعظم لعاب يك فاز ناريخت يا غيرمتبلور است . FESEM, TEM
شكل 1
هر دو (شكل 3 و 1)بيانگر آنند كه لعاب ها از يك ساختار مرحله جداي قطره اي بسيار ريز متفرق مي باشند كه در آن قطر معادل قطرات بين 0.1-0.4mm ميباشد در ساختار غيرآميختني مايع – مايع قطرات مجزا از SiO2 غني هستند و سرچشمه يا ماتريكس آن از Ca,Mg, P, Ti, Fe غني ميباشد (شكل 3)نمودارهاي SAD اين قطرات و ماتريكس ها بيانگر رنگ‌ها متفرق منتسب با مرحله هاي ناريخت يا نامتبلور مي باشند (شكل 3) بر اساس ايده هاي كريستالو شيمي غير آميختني مايع – مايع از رقابت ميان كاتيون هايي سرچشمه مي گيرد كه سعي دارند يكديگر را احاطه كنند بطوريكه كمترين ساختار اكسيژه انرژي وجود داشته باشد / منوط به محدوديت هاي مربوط به تمايل سيليكا براي شبكه سازي)هر چقدر تفاوت نيروي يون ميان يون سيليكون با يك يون اكسيژن و يون متعادل كننده با يك يون اكسيژن بيشتر باشد، تمايل براي عدم آميزش بيشتر مي شود.
شكل 2
سيستم SiO2-CaO شامل يك فضاي ثابت غير آميختني ميان مايع ها مي باشد كه در دماي 1700 درجه داراي حدود 70, 97 mol./SiO2 مي باشد. اضافه كردن Al2O3 براي جداسازي مرحلة‌مايع مايع دماي عدم آميزش و مخلوط را كاهش مي دهد، چرا كه بخش مربوطه به عدم آميزش به زمينة ternay گسترش مي يابد. [3]
شكل 3
كه مي تواند اهميت قابل توجهي داشته باشد. بنابراين جداسازي فاز يا مرحله در لعاب هاي اين كار، ابتدا بايد با تمايل قوي براي عدم آميزش ميان SiO2, RO (CaO-MgO) مورد بررسي قرار گيرد. با در نظر گرفتن پولاريزش يا دوگانگي اتم هاي اكسيژن غيرمتصل در مقايسه با اتم هاي متصل تغيير دهنده هاي ديگري چون يون هاي آهن و تيتانيوم و فسفري موجود در فاز، از اكسيدهاي CaO, MgO با مقادير قابل توجهي اتم هاي اكسيژن غيرمتصل غني هستند كه در نتيجه جداسازي فاز يا مرحله ارضاء‌مي شود . Al2O3 بعنوان عامل متجانس كننده در چنين سيستم هايي (كه خاصيت قليايي كمي دارند) عمل مي كند كه مي تواند دماي عدم آميزش را به كمتر از دماي مايع كاهش دهد و در نتيجه از ايجاد ساختار ريز فاز جدايي كه در معرض تخريب مشخصه هاي لعاب قرار دارد ، جلوگيري كند. پس از ملحق كردن R2O به K2O و RO به CaO و ناديده گرفتن مقادير اندك Fe2O3, TiO2, P2O5 تركيبات لعاب با سيستم كواتر ناري K2O-CaO-Al2O3-SiO2 (كه داراي ميزان جداسازي قابل توجهي ست [3] و در آن جداسازي فاز مايع – مايع با اضافه كردن آلومينا و قليا به حداكثر مي رسد) مرتبط مي باشد . همانطور كه در شكل 4 پيداست ، شش تركيب لعاب به سمت چپ مرز عدم آميزش 1200 درجة‌سانتيگراد كاملاً نزديك هستند. بخش عدم آميزش مايع – مايع بايد در كمتر از 1200 درجه گسترش يابد. بنابراين ما مي توانيم اينطور نتيجه گيري كنيد كه لعاب ها براي ساختار فاز جدا ويژگي ترموديناميك به بار مي آورند. تركيب شيميايي و تاريخ گرمايي هر دو فاكتورهاي كليدي شكل گيري جداسازي فاز درچرخة cooling مي باشند. كورة‌اژدهاي هيل كلايمينگ دراز (كه به كرات مورد استفاده قرار مي گيرد در جنوب چين) نيازهاي ميزان خنك كنندگي اندك كه براي جداسازي فاز ضروري ست را ارضاء مي كند………….
