【知识】稀土在瓷器行业中的运用

我国稀土资源非常丰富，产量居世界第二位。目前世界用于陶瓷、玻璃工业中的稀土元素，是指位于元素周期表中第三族、第六周期中的镧系元素，也包括性质相似的钪和钆在内各种元素的合称。稀土元素的化学活性很强，能生成极为稳定的氧化物、卤化物、硫化物等。在较低的温度下，它又能与氢、氮、磷、碳及其它元素作用生成各种化合物。稀土元素的氧化物是呈各种粉状物质，经高温煅烧，不溶于水，难溶于酸，是优良的釉用原料。

稀土元素的电子层结构特殊，由于外层电子的屏蔽作用，使稀土元素的离子或溶解于氧化物中的稀土，都能显示各自的颜色。另外，稀土元素的电子层多而复杂，电子受光激发后，增加跳跃的电子。所以，稀土元素的光谱线就长于过硫金属元素的光谱线，电子能级和谱线都比其它元素更多种多样化。它们可以吸收或发射从紫外光、可见光到红外光区域的各种波长电磁辐射。因此，稀土元素呈色多姿多彩，且颜色纯净，光透性强，有些元素还有变色效应，可作为陶瓷釉料中的变色剂。

稀土元素的陶瓷上的应用，主要就是利用了稀土独特的光学性能，来作为着色或助色原料。

陶瓷上使用稀土的历史，最早可追溯到我国的龙泉青瓷。龙泉青瓷原料中使用的紫金土中，就含有微量的镧、镱、钆等稀土元素，由于镧、镱、钆和铜、铁、钴等离子进行组合，出现了新的吸收光谱，因而获得了晶莹润泽、表翠如玉的釉色，达到青瓷历史上的最高水平。

稀土中的镨最早应用于玻璃、陶瓷制品中。它在陶瓷中是一种稳定纯正、着色力强的釉用原料。它在还原中烧成，呈无色；在氧化中烧成，呈鲜艳的向阳黄，即镨黄。氧化镨还可与五氧化二钡配置成艳丽明快的苹果绿，称为镨绿，镨绿混合着色为灰色，再加入硒化锌为淡紫色；镨绿混合加入少量钴，使釉色呈鲜艳的亮灰色。

稀土中镧在瓷釉中呈白色，可使釉面晶莹光泽，起到光泽剂的作用；铈在瓷釉中呈黄色，铈还可制成白度很高、遮盖力强的陶瓷乳浊剂，遮盖能力优于锌、锆等乳浊剂，使釉面光泽莹润，还能减少龟裂；铈钛的系列颜料，不仅呈现黄色系列，还可与其它色素配合得到绿、琥珀、灰等颜色；稀土中的钐在陶瓷釉料中，可作黑釉的助色剂。

在陶瓷釉料中引入稀土中的钕元素，可使产品具有变色效应，在不同光源在照射下，使产品呈赤、橙、黄、绿、青、蓝、紫六种变换的颜色。如在结晶釉中引入变色剂钕，可使结晶花更具迷人效果。稀土中的铒也变色效应，而且比钕混合作用，由于着色离子色调的加合作用，会有更多的可变色调，使变色效果愈趋丰富。总之，稀土在陶瓷中的应用研究，在我国万兴未艾，应用前景非常广阔，但尚有诸多课题，有待进一步深入而加以利用。


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