【知識】稀土在瓷器行業中的運用

我國稀土資源非常豐富，產量居世界第二位。目前世界用於陶瓷、玻璃工業中的稀土元素，是指位於元素週期表中第三族、第六週期中的鑭系元素，也包括性質相似的鈧和釓在內各種元素的合稱。稀土元素的化學活性很強，能生成極為穩定的氧化物、鹵化物、硫化物等。在較低的溫度下，它又能與氫、氮、磷、碳及其它元素作用生成各種化合物。稀土元素的氧化物是呈各種粉狀物質，經高溫煆燒，不溶于水，難溶於酸，是優良的釉用原料。

稀土元素的電子層結構特殊，由於外層電子的遮罩作用，使稀土元素的離子或溶解於氧化物中的稀土，都能顯示各自的顏色。另外，稀土元素的電子層多而複雜，電子受光激發後，增加跳躍的電子。所以，稀土元素的光譜線就長於過硫金屬元素的光譜線，電子能級和譜線都比其他元素更多種多樣化。它們可以吸收或發射從紫外光、可見光到紅外光區域的各種波長電磁輻射。因此，稀土元素呈色多姿多彩，且顏色純淨，光透性強，有些元素還有變色效應，可作為陶瓷釉料中的變色劑。

稀土元素的陶瓷上的應用，主要就是利用了稀土獨特的光學性能，來作為著色或助色原料。

陶瓷上使用稀土的歷史，最早可追溯到我國的龍泉青瓷。龍泉青瓷原料中使用的紫金土中，就含有微量的鑭、鐿、釓等稀土元素，由於鑭、鐿、釓和銅、鐵、鈷等離子進行組合，出現了新的吸收光譜，因而獲得了晶瑩潤澤、表翠如玉的釉色，達到青瓷歷史上的最高水準。

稀土中的鐠最早應用於玻璃、陶瓷製品中。它在陶瓷中是一種穩定純正、著色力強的釉用原料。它在還原中燒成，呈無色；在氧化中燒成，呈鮮豔的向陽黃，即鐠黃。氧化鐠還可與五氧化二鋇配置成豔麗明快的蘋果綠，稱為鐠綠，鐠綠混合著色為灰色，再加入硒化鋅為淡紫色；鐠綠混合加入少量鈷，使釉色呈鮮豔的亮灰色。

稀土中鑭在瓷釉中呈白色，可使釉面晶瑩光澤，起到光澤劑的作用；鈰在瓷釉中呈黃色，鈰還可製成白度很高、遮蓋力強的陶瓷乳濁劑，遮蓋能力優於鋅、鋯等乳濁劑，使釉面光澤瑩潤，還能減少龜裂；鈰鈦的系列顏料，不僅呈現黃色系列，還可與其他色素配合得到綠、琥珀、灰等顏色；稀土中的釤在陶瓷釉料中，可作黑釉的助色劑。

在陶瓷釉料中引入稀土中的釹元素，可使產品具有變色效應，在不同光源在照射下，使產品呈赤、橙、黃、綠、青、藍、紫六種變換的顏色。如在結晶釉中引入變色劑釹，可使結晶花更具迷人效果。稀土中的鉺也變色效應，而且比釹混合作用，由於著色離子色調的加合作用，會有更多的可變色調，使變色效果愈趨豐富。總之，稀土在陶瓷中的應用研究，在我國萬興未艾，應用前景非常廣闊，但尚有諸多課題，有待進一步深入而加以利用。


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